Transcript Penanganan Limbah

Penanganan Limbah
Tujuan Pembelajaran :
Memahami cara penanganan limbah Cair
Memahami cara penanganan limbah Padat
Mampu membuat kompos secara sederhana
Mampu mendaur ulang kertas secara sederhana
Memahami cara penanganan limbah Gas
1
A. Penanganan Limbah Cair
• IPAL atau sering disebut Instalasi Pengolahan air
Limbah merupakan sebutan bagi fasilitas
pengolahan limbah cair/air limbah yang dibuang
oleh masyarakat ataupun industri. Di IPAL,
limbah cair diolah melalui berbagai proses untuk
menghilangkan atau mengurangi bahan-bahan
pencemar yang terkandung dalam limbah
sehingga tidak melebihi baku mutu. Setelah
melalui proses pengolahan, air limbah diharapkan
dapat ke lingkungan dengan aman.
2
1. Pengolahan Primer
• Tahap pengolahan primer limbah cair adalah
berupa proses pengolahan secara fisik. Pertama,
limbah
yang
mengalir
melalui
saluran
pembuangan disaring menggunakan jeriju saring
(bar screen). Metode ini disebut penyaringan
(screening). Kedua, limbah yang telah disaring
kemudian disalurkan ke suatu tangki (grit
chamber) yang berfungsi untuk memisahkan pasir
dan partikel padat yang berukuran besar. Cara
kerjanya adalah dengan memperlambat aliran
limbah sehingga partikel-partikel pasir jatuh ke
dasar tangki, sementara air limbah terus dialirkan.
3
• Setelah melalui pengolahan tahap awal, limbah
cair dialirkan ke tangki pengendapan. Metode
pengendapan adalah metode pengolahan utama
dan yang paling banyak digunakan pada proses
pengolahan primer limbah cair. Di dalam tangki,
limbah cair didiamkan agar partikel padat yang
tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke
dasar tangki. Endapan partikel tersebut akan
membentuk lumpur yang kemudian akan
dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk
diolah lebih lanjut.
4
• Selain metode pengendapan, dikenal juga metode
pengapungan (flotation). Metode ini efektif
digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa
minyak dan lemak. Proses pengapungan dilakukan
dengan
menggunakan
alat
yang
dapat
menghasilkan gelembung udara berukuran kecil.
Gelembung udara tersebut akan membawa
partikel-partikel minyak dan lemak ke permukaan
limbah sehingga kemudian disingkirkan.
• Jika limbah cair sudah bisa dinetralkan dengan
pengolahan primer, maka limbah cair bisa di
buang ke lingkungan. Namun bila masih tercemar,
limbah cair perlu dilakukan pengolahan kembali.
5
2. Pengolahan Sekunder
• Tahap pengolahan sekunder merupakan proses
pengolahan secara biologi, yaitu dengan
melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/
mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme
yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob
• Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis
yang umumnya digunakan, yaitu metode
penyaringan dengan tetesan (trickling filter),
metode lumpur aktif (aktivited sludge), dengan
metode
kolam
perlakuan
(treatmant
ponds/lagoons)
6
a. Metode trickling filter
• Metode ini, bakteri aerob yang digunakan untuk
mendegradasi bahan organik melekat dan tumbuh
pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa
serpihan batu atau plastik dengan ketebalan ±1-3
m. Limbah cair kemudian disemprotkan ke
permukaan media dan dibiarkan merembes
melewati media tersebut. Selama proses
perembesan, bahan organik yang terkandung
dalam limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob.
Setelah merembes sampai dasar lapisan media,
limbah kan menetes ke suatu wadah dan
disalurkan ke tangki pengendapan.
7
b. Metode activated sludge
• Pada metode ini, limbah cair disalurkan ke sebuah
tangki dan didalamnya limbah dicampur dengan
lumpur yang kaya akan bakteri aerob, proses
degradasi berlangsung didalam tangki tersebut
selama beberapa jam, dibantu dengan pemberian
gelembung udara untuk aerasi (pemberian
oksigen). Aerasi dapat mempercepat kerja bakteri
dalam mendegradasi limbah. Selanjutnya, limbah
disalurkan ke tangki pengendapan untuk
pengendapan,
sementara
lumpur
yang
mengandung bakteri disalurkan kembali ke tangki
aerasi untuk mengalami proses degradasi kembali.
8
c. Metode treatment ponds/lagoons
• Metode ini merupakan metode yang murah
namum prosesnya berlangsung relatif lamban.
Pada metode ini, limbah cair ditempatkan dalam
kolam-kolam tebuka. Algae yang tumbuh
dipermukaan
kolam
akan
berfotosintesis
menghasilkan
oksigen.
Oksigen
tersebut
kemudian digunakan oleh bakteri aerob untuk
proses penguraian/ degradasi bahan organik dalam
limbah. Pada metode ini, terkadang kolam juga
diaerasi. Selama proses degradasi di kolam,
limbah juga mengelami proses pengendapan.
9
3. Pengolahan Tersier
• Pengolahan tersier dilakukan jika setelah
pengolahan primer dan sekunder masih terdapat
zat tertentu dalam limbah cair yang dapat
berbahaya bagi lingkungan atau masyarakat.
Pengolahan tersier bersifat khusus, artinya
pengolahan ini disesuaikan dengan kandungan zat
yang tersisa dalam limbah cair. Umumnya zat
yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui
proses pengolahan primer dapat dihilangkan
sepenuhnya melalui proses pengolahan primer
maupun sekunder adalah zat-zat anorganik
terlarut, seperti nitrat, fosfat dan garam-garaman.
10
• Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan
lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini
meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan
fisika. Contoh metode yang pengolahan tersier
yang sering digunakan adalah metode saringan
pasir (sand filter), saringan multimedia, precoal
filter, microstaining, vakum filter, penyerapan
(adsorption) dengan karbon aktif.
• Metode tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas
pengolahan limbah. Hal ini desebabkan biaya
yang diperlukan untuk melakukan proses
cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.
11
4. Desinfeksi
• Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan
untuk
membunuh
atau
mengurangi
mikroorganisme patogen yang ada dalam limbah
cair. Mekanisme desinfeksi dapat secara kimia,
yaitu dengan menambahkan senyawa/zat tertentu,
atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan
senyawa/zat untuk membunuh mikroorganisme,
terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan,
yaitu :
• Daya racun zat, waktu kontak yang diperlukan,
efektifitas zat, dosis yang digunakan, tahan
terhapat air, biayanya murah.
12
5. Pengolahan Lumpur
• Setiap tahap pengolahan cair, baik primer,
sekunder maupun tersier, kana menghasilkan
endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut
tidak dapat dibuang secara langsung melainkan
perlu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil
pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan
cara diurai/ dicerna secara anaerob (anaerob
digestion), kemudian disalurkan ke beberapa
alternatif, yaitu dibuang ke laut atau lahan
pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos,
atau dibakar (incinerated).
13
B. Penanganan Limbah Padat
• Sampah yang dihasilkan manusia begitu banyak
sehingga bila tidak ditangani akan menimbulkan
banyak masalah pencernaan. Beberapa metode
pengolahan sampah telah diterapkan manusia
yang dapat menyelesaikan permasalahan sampah
dengan sempurna. Oleh karena itu, masih perlu
terus dikembangkan untuk meyempurnakan
metode yang telah ada. Beberapa metode yang
digunakan untuk pengolahan limbah padat yang
umum diterapkan.
14
1. Penimbunan
• Terdapat dua cara penimbunan, yaitu penimbunan
terbuka (open dumping) dan metode sanitary
landfill. Pada metode terbuka, sampah
dikumpulkan dan ditimbun pada lokasi tempat
pembuangan akhir. Metode ini tidak memberikan
keuntungn. Di lahan penimbunan terbukan,
berbagai hama dan kuman penyebab penyakit
dapat berkembang biak. Gas metan yang
dihasilkan pada pembusukan dapat menyebar dan
menimbulkan bau busuk dan mudah terbakar.
Cairan yang tercampur dengan sampah akan
merembes ke tanah dan mencemari tanah dan air.
15
• Metode Sanitary landfill, sampah ditimbun dalam
lubang yang dialasi lapisan lempung dan lembaran
plastik untuk mencegah perembesan sampah ke
tanah. Sampat yang ditimbun dipadatkan
kemudian ditutupi dengan lapisan tanah tipis setip
hari. Hal ini akan mencegah gas metan tersebar.
• Pada landfill yang modern, biasanya dibuat sistem
lapisan ganda dan pipa-pipa saluran untuk
mengumpulkan cairan serta gas metan yang
terbentuk dari proses pembusukan sampah.
• Kelemahan utama penanganan sampah dengan
cara penimbunan adalah menghabiskan lahan.
16
2. Insinerasi
• Adalah pembakaran sampah/limbah padat
menggunakan suatau alat yang disebut
insinerator. Kelebihan dari proses ini adalah
volume sampah berkurang sangat banyak. Selain
itu, proses insinersi menghasilkan panas yang
dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik
atau pemanasan ruangan. Tidak semua sampah
padat dapat dibakar dengan insinerasi. Limbah
yang cocok antara lain kertas, plastik, dan karet.
Sedangkan yang tidak cocok antara lain kaca,
sampah makanan dan baterai.
• Kelemahannnya adalah biaya operasinya mahal
17
3. Pembuatan Kompos
• Kompos adalah pupuk yang dibuat dari sampah
organik, seperti sayuran, daun dan ranting, serta
kotoran hewan, melalui proses degradasi/
penguraian oleh mikroorganisme tertentu. Kompos
bergna untuk memperbaiki struktur tanah dan
menyediakan zat makanan yang diperlukan
tumbuhan, sementara mikroba yang ada dalam
kompos dapat membantu penyerapan zat makanan
yang dibutuhkan tanaman.
• Pembuatan kompos relatif mudah dan murah serta
memberi pemasukan tambahan atau alternatif mata
pencaharian.
18
• Berdasarkan bentuknya, kompos ada yang
berbentuk padat dan cair. Pembuatan kompos
dapat dilakukan dengan menggunakan kompos
yang telah jadi, kultur mikroorganisme dan cacing
tanah. Contoh kultur mikroorganisme yang telah
banyak dijual di pasaran dan dapat digunakan
untuk membuat kompos adalah EM4. EM4
merupakan kultur campuran mikroorganisme yang
dapat meningkatkan degradasi limbah/sampah
organik, menguntungkan dan bermanfaat bagi
kesuburan tanah maupun pertumbuhan dan
produksi tanaman, serta ramah lingkungan.
19
• Kompos juga dapat dibuat dengan bantuan cacing
tanah, karena cacing tanah mampu mengurai
bahan organik. Kompos yang dibuat dengan
bantuan cacing tanah disebut kascing. Cacing
tanah yang dapat digunakan adalah cacing dari
spesies Lumbricus terrestis, Lumbricus rebellus,
Pheretima defingens, dan Eisenia foetida. Cacing
tanah akan mengurai bahan-bahan kompos yang
sebelumnya
sudah
diuraikan
oleh
mikroorganisme. Keterlibatan cacing tanah dan
mikroorganisme dalam pembuatan kompos
menyebabkan pembentukan kompos lebih efektif
dan lebih cepat.
20
4. Daur Ulang
• Berbagai jenis limbah padat dapat mengalami
proses daur ulang menjadi produk baru. Proses
daur ulang sangat berguna untuk mengurangi
timbunan sampah karena bahan buangan diolah
menjadi bahan yang dapat digunakan kembali.
Contoh : kertas, kaca, logam, plastik dan karet.
• Meskipun daur ulang sangat bermanfaat untuk
menangani limbah padat, solusi ini masih
memiliki kelemahan. Seperti halnya proses
produksi lain, proses daur ulang masih
menghasilkan polutan sebagai hasil sampingan/
sisa proses daur ulang tersebut.
21
• Pada sebagian negara maju, penduduknya telah
menerapkan pemisahan jenis sampah yang akan
dibuang. Sampah sisa makanan yang mudah
busuk, plastik, kertas dan logam, sehingga
memudahkan proses daur ulang. Namun, ada juga
produk tertentu yang memiliki kandungan
berbagai bahan berbeda sehingga hampir tidak
mungkin dipisahkan untuk didaur ulang.
Misalnya, kemasan produk makanan yang
tersusun atas lapisan kertas, plastik dan
alumunium. Bahan yang seperti ini tidak
dapat didaur ulang.
22
C. Penanganan Limbah Gas
• Penanganan limbah gas secara teknis aadalah
dengan melakukan penambahan alat bantu yang
dapat mengurangi pencemaran udara. Pencemaran
udara dapat berasal dari limbah gas atau materi
partikut yang terbawa bersama oleh gas. Ada
beberapa cara untuk menengani masalah
pencemaran udara :
1). mengontrol gas buang
2).menghilangkan materi partikulat dari udara
pembuangan.
23
1. Mengontrol Emisi Gas Buang
• Gas-gas
buang
seperti
sulfur
oksida,
nitrogenoksida,
karbon
monoksida
dan
hidrokarbon dapat di kontrol pengeluarannya
dengan beberapa metode. Gas sulfur oksida dapat
hilang dengan cara desulfurisasi menggunakan
filter basah.
• Gas-gas nitrogen dapat dikurangi dari hasil
pembakaran
kendaraan
bermotor
dengan
menurunkan suhu pembakaran.
• Gas karbon monoksida dan hidrokarbon dapat
dikurangi dengan memasang alat pengubah
katalik, sebagai penyempurna pembakaran.
24
2. Menghilangkan Meteri Partikulat
Dari Udara Pembuangan
a. Filter Udara
Adalah alat bantu menghilangkan materi
pertikulat padat, seperti bedu, serbuk sari, dan
spora di udara. Filter udara dapat digunakan pada
ventilasi ruangan atau bangunan, mesin atau
cerobong pabrik, mesin kendaraan bermotor atau
pada daerah yang membutuhkan udara bersih.
25
b. Pengendap silikon
atau Cyclone Separator Adalah alat pengendap
materi partikulat yang ikut udara buangan.
Prinsip kerjanya adalah pemanfaatan gaya
sentrifugal dari udara buangan yang sengaja
dihembuskan melalui tepi dinding siklon
sehingga pertikel yang relatif berat akan jatuh ke
bawah. Ukuran materi partikulat yang bisa
diendapkan adalah 5-40µ. Makin besar ukuran
pertikel, makin cepat partikel tersebut
diendapkan.
26
c. Filter basah
atau wet scrubber membersihkan udara kotor
dengan cara menyalurkan udara kedalam filter
kemudian menyemprotkan air kedalamnya. Saat
udara bertemi denga air, materi pertikulat akan
larut dalam air dan mengair melalui
pembuangan.
Contoh senyawa atau materi pertikulat yang
dapat dibersihkan oleh filter basah adalah debu,
sulfur oksida, amonia, hidrokarbon klorida, dan
senyawa asam dan basa lain.
27
d. Pengendapan sistem grafitasi
Alat pengendap ini biasanya digunakan untuk
mengendapkan materi partikulat yang ukuranya
cukup besar, yaitu sekitar 50 µ atau lebih. Cara
adalah dengan megalirkan udara yang kotor ke
dalam alat yang dapat memperlambat kecepatan
udara. Saat terjadi perubahan kecepatan secara
tiba-tiba, materi partikualt akan jatuh dan
terkumpul di bagian bawah akibat grafitasi bumi.
28
e. Pengendapan elektrostatik
Atau Elektrostatic precipitator digunakan untuk
membersihkan udara kotor dalam jumlah atau
volume yang besar dan gas pengotor udaranya
adalah aerosol atau uap air. Alat pengendap ini
menggunakan elektroda yang dialiri arus searah.
Udara kotor disalurkan ke dalam alat dan
elektrada akan menyebabkan materi pertikulat
ber ionisasi. Ion ion kotoran tersebut akan ditarik
ke bawah sedangkan udara bersih akan
terhembus keluar.
29
C. Penanganan Limbah B3.
• Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) tidak
dapat begitu saja ditimbun, dibakar atau dibuang
kelingkungan, kerena mengandung bahan yang
dapat membahayakan manusia dan makhluk hidup
lain. Limbah seperti ini memerlukan penanganan
khusus dibandingkan dengan yang limbah non B3.
limbah B3 perlu diolah baik secara fisik, biologi
maupun kimia sehingga menjadi tidak berbahaya
atau berkurang daya racunnya. Setelah diolah,
limbah
B3
harus
memerlukan
metode
pembuangan yang khusus untuk mencegah
terjadinya pencemaran.
30
1. Metode pengolahan secara
Kimia, Fisik dan Biologi
• Proses penanganan secara kimia atau fisik yang
umum dilakukan adalah stabilisasi/solidifikasi.
Stabilisasi adalah proses pengubahan bentuk fisik
dan/atau sifat kimia dengan menambah bahan
pengikat atau senyawa pereaksi tertentu untuk
memperkecil/membatasi kelarutan, pergerakan
atau penyebaran daya racun limbah sebelum
dibuang. Contoh bahan yang dapat digunakan
untuk proses stabilisasi adalah semen, kapur dan
bahan termoplastik.
31
• Metode insinerasi (Pembakaran) dapat diterapkan
untuk memperkecil volume limbah B3. namun saat
melakukan
pembakaran
perlu
dilakukan
pengontrolan ketat agar gas beracun hasil
pembakaran tidak mencemari lngkungan.
• Proses pengolahan secara biologi dikenal dengan
istilah
bioremidiasi
dan
fitoremidiasi.
Bioremidiasi adalah penggunanan bakteri dan
mikroorganisme lain untuk mendegradasi limbah
B3, sedangkan fitiremidiasi adalah penggunaan
tumbuhan
untuk
mengabsobsi
dan
mengakumulasi bahan-bahan beracun dari tanah.
32
2. Metode Pembuangan Limbah B3
a. Sumur dalam/sumur injeksi (deep weel injection)
salah satu cara membuang limbah B3 agar tidak
membahayakan adalah dengan memompakan
limbah tersebut melalui pipa ke lapisan batuan
yang dalam, di bawah lapisan-lapisan air tanah
dangkal maupun air tanah dalam. Secara teori,
limbah B3 akan terperangkap di laipsan itu
sehingga tidak mencemari tanah maupun air.
Namun, sebenarnya tetap ada kemungkinan
kebocoran atau korosi pipa akibat gempa
sehingga limbah merembes ke lapisan tanah.
33
b. Kolam penyimpanan (surface impuondments)
limbah B3 cair dapat ditampung pada kolamkolam yang memang dibuat untuk limbah B3.
kolam ini dilapisi oleh pelindung yang dapat
mencegah perembesan limbah. Ketika air limbah
menguap, senyawa B3 akan terkonsentrasi dan
mengendap didasar. Kelemahan metode ini
adalah memekan lahan karena limbah akan
semakin
tertimbun
dalam
kolam,
ada
kemungkinan kebocoran pada lapisan pelindung,
dan ikut menguapnya senyawa B3 bersama air
limbah sehingga mencemari udara.
34
c. Landfill untuk limbah B3 (secure landfills)
limbah B3 dapat ditimbun pada landfill, namun
harus denga pengamatan tinggi. Pada metode
pembuangan secura landfill, limbah B3
ditempatkan dalam drum, kemudian dikubur
dalam landfill yang didesain khusus untuk
mencegah pencemaran limbah B3. Metode ini
jika diterapkan dengan benar dapat menjadi cara
penanganan limbah B3 ynag efektif. Namun,
metode secure landfill merupakan metode yang
memiliki biaya operasi yang tinggi, masih ada
kemungkinan terjadi kebocoran, dan tidak
memberikan solusi jangka panjang.
35
Instalasi Pengolahan Air Limbah
36