Limbah cair SIER

BAB

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

2.1 Pengertian Limbah

Limbah pada dasarnya berarti suatu bahan yang terbuang atau dibuang

dari suatu sumber hasil aktifitas manusia maupun proses – proses alam, dan

tidak atau belum mempunyai nilai ekonomi bahkan dapat mempunyai nilai

ekonomi yang negative (Gintings, 1995).

Air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga

berasal dari industri, air tanah, air permukaan, serta buangan lainnya. Dengan

demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum

(Sugiharto, 1987).

Menurut UU No. 23 / 1997 “Pengelolaan Lingkungan Hidup” dan PP

No. 18 / 1999 Jo. No. 85 / 1999 “Pengolahan Limbah B3”, limbah adalah suatu

sisa usaha atau kegiatan. Limbah juga dapat diartikan sebagai buangan yang

dihasilkan dari suatu proses produksi baik industry maupun domestic (rumah

tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat

dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai

ekonomis.

Menurut SK Gubernur Jawa Timur No. 45 Tahun 2002, pengertian air

limbah adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan industri

atau kegiatan lainnya yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat

menurunkan kualitas lingkungan.

Kegiatan industri sering kali mengahasilkan limbah cair yang sullit

dihindari sebagai hasil sampingnya, sehingga perlu dilakukan upaya untuk

memperkecil dampak negative terhadap lingkungan, seperti kematian pada biota

air baik ikan dan tumbuhan air yang ada di dalamnya karena dapat menyebabkan

terganggunya ekosistem alam. Hal ini dapat terjadi karena pembuangan limbah

cair tersebut, yang dapat mengganggu jika langsung dibuang ke badan air karena

limbah tersebut mengandung asam, basa, dan bahan – bahan organik seperti

detergent, pupuk, pestisida yang berasal dari limbah pertanian, logam berat

misalnya : Cu, Mn, Hg, dan lain – lain. Oleh sebab itu perlu dilakukan

pengolahan terhadap limbah cair tersebut.

Tujuan utama dari pengelolaan air limbah adalah untuk mengurangi

COD, partikel tercampur, serta membunuh organism pathogen. Selain itu

SMK NEGERI 5 SURABAYA1

diperlukan tambahan pengolahan untuk menghilangkan bahan nutrisi, komponen

beracun, serta bahan lain yang tidak dapat digradasikan agar konsentrasi yang

ada menjadi rendah dan air limbah dapat memenuhi standart baku untuk air

bersih.

2.2 Jenis – Jenis Limbah Cair

2.2.1 Limbah Cair

Limbah cair adalah suatu cairan yang dihasilkan dari suatu proses atau

kegiatan. Adapun limbah itu sendiri dapat b erasal dari limbah industry dan

domestic. Jumlah air limbah tersebut yaitu dari industri, tergantung dari jenis

dan besar kecilnya industri dari derajat pengolahan air limbah yang ada.

2.2.2 Limbah Cair Domestik

Air limbah domestik terdiri dari : buangan manusia, buangan dapur,

tempat pencucian, dan kamar mandi.

Air limbah tersebut mengandung :

1. Padatan berukuran besar yang terapung dan tersuspensi, misalnya :

tinja

2. Padatan tersuspensi yang lebih kecil, misalnya : tinja yang hancur

sebagian

3. Padatan yang sangat halus adalah suspensi koloid, yaitu padatan

tersuspensi yang tidak dapat mengendap serta polutan dalam bentuk

larutan sejati, air limbah tersebut merupakan bahan berbahaya

terutama dalam jumlah besar.

2.2.3 Limbah Cair Industri

Limbah cair industri adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan

oleh usaha atau kegiatan industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat

menurunkan kualitas lingkungan ( Perda Provinsi Jatim No. 5 Tahun 2000 ).

2.3 Karakteristik Air Limbah

Karakteristik air limbah sangat penting untuk diketahui guna

menentukan cara pengolahan yang tepat. Karakteristik air limbah terdiri dari

karakteristik fisik, kimia, dan biologi (Metcalf dan Eddy, 1991).

Berikut ini akan dijelaskan beberapa macam karakteristik air limbah,

yaitu :

2.3.1 Karakteristik Fisik :


a. Warna

Air limbah yang masih segar umumnya berwarna abu – abu dan

sebagian akibat dari penguraian senyawa – senyawa organic oleh bakteri,

maka air limbah menjadi hitam. Hal ini menunjukkan bahwa air limbah

berada pada keadaan septic (Metcalf dan Eddy, 1991).

Warna air limbah menunjukkan kekuatannya. Air limbah yang

masih baru berwarna abu – abu sedang limbah yang sudah basi atau

busuk berwarna gelap. Dalam hal ini warna sering digunakan oleh orang

awam untuk menilai keadaan air limbah, namun warna tidak

menunjukkan secara tegas bahaya yang dikandungnya (Mahida, 1984)

b. Bau

Bau dapat menunjukkan air limbah masih baru atau telah

membusuk. Bau – bauan busuk menyerupai bau Nitrogen Sulfida,

menunjukkan adanya air limbah yang busuk. Banyak bau yang tidak

sedap itu disebabkan karena adanya campuran nitrogen, sulfur, dan

fosfor, dan juga berasal dai pembusukan protein serta bahan organic lain

yang terdapat daalm air limbah. Namun bau yang paling menyengat

adalah bau yang berasal dari Hidrogen Sulfida. Bau dapat menunjukkan

konsentarasi yang sangat kecil dari suatu zat tertentu yang terkandung

dalam air limbah (Mahida, 1984).

c. Temperature

Pada umumnya temperature air limbah lebih tinggi daripada

temperature air minum. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan

yang lebih panas dari pemakaian rumah tangga atau aktifitas – aktifitas

pabrik. Temperature air limbah member pengaruh kehidupan dalam air,

kelarutan gas, aktifitas bakteri, serta reaksi – reaksi kimia dan kecepatan

reaksi (Metcalf dan Eddy, 1991).

d. Total Padatan

Total padatan adalah zat – zat yang tertinggal sebagai residu

penguapan pada temperatur 1030C – 1050C. zat – zat yang hilang pada

tekanan uap tersebut tidak dapat didefinisikan sebagai total padatan

(Metcalf dan Eddy, 1991).

2.3.2 Karakteristik Kimia :

a. Senyawa Organik

Kira – kira 75% suspended solid dan 40% filterable solid dalam

air limbah merupakan senyawa – senyawa organic. Senyawa organic

tersebut berasal dari kombinasi karbon, hydrogen, dan oksigen, serta


nitrogen dalam senyawa. Senyawa organic yang terdapat dalam air

limbah antara lain :

Protein : 40 – 60%

Karbohidrat : 25 - 50%

Lemak dan minyak : 10% (Metcalf dan Eddy, 1991)

b. Senyawa Anorganik

Konsentrasi senyawa organic dalam aliran air akan meningkat

karena formasi geologis sebelum dan selama aliran, maupun karena

penambahan limbah baru ke dalam aliran tersebut. Konsentrasi unsure

juga akan bertambah dengan proses penguapan alami pada permukaan

air dan akan meninggalkan unsure anorganik dalam air. Adapun

komponen – komponen limbah anorganik yang terpenting antara lain :

alkalinitas, klorida, nitrogen, fosfat, dan sulfat (Metcalf dan Eddy, 1991)

c. Gas – Gas

Gas –gas yang terdapat dalm air limbah yang belum diolah antara

lain : N2, O2, CO2, H2S, NH3, dan CH4. Dan ketiga gas yang disebut

pertama, terdapat dalam air limbah sebagai akibat dari adanya kontak

langsung air limbah dengan udara. Sedangakan ketiga gas yang terakhir

dari dekomposisi zat – zat organik oleh bakteri dalam air limbah

(Metcalf dan Eddy, 1991).

2.3.3 Karakteristik Biologi

Kelompok mikroorganisme terpenting dalam air limbah ada 2 macam,

yaitu :

Kelompok protista : terdiri dari protozoa

Kelompok tumbuh – tumbuhan : meliputi paku – pakuan dan lumut

Bakteri berperan penting dalam air limbah, terutama dalam proses

biologis, misalnya : trikling filter. Sedangkan protozoa dan air limbah

berfungsi untuk mengontrol ssemua bakteri sehingga terjadi keseimbangan.

Alga sebagai penghasil oksigen pada proses fotosintesis juga dapat

mengurangi nitrogen yang terdapat dalam air. Namun alga juga dapat

menimbulkan gangguan pada permukaan air karena alga dapat timbul

dengan cepat dan menutupi permukaan air pada kondisi yang

menguntungkan (sampai kedalam satu meter dibawah permukaan air, sangat


efektif bagi pertumbuhan alga secara cepat), sehingga menyebabkan sinar

matahari tidak dapat menembus permukaan air.

2.4 Indikasi Pencemaran Air

Indikasi pencemaran air dapat kita ketahui baik secara visual maupun

pengujian.

1. Perubahan pH (tingkat keasaman atau konsentrasi ion hydrogen). Air normal

yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan memiliki pH netral dengan

kisaran nilai 6,5 – 7,5. Air limbah industri yang belum terolah dan memiliki

pH air sungai dan dapat mengganggu kehidupan organism didalamnya. Hal

ini akan semakin parah jika daya dukung lingkungan rendah. Limbah dengan

pH asam / rendah bersifat korosif terhadap logam.

2. Perubahan warna, bau dan rasa. Air normal dan air bersih tidak akan

berwarna, sehinggatampak bening / jernih. Bila kondisi air warnanya

berubah maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi bahwa air

tercemar. Timbulnya bau pada air lingkungan merupakan indikasi kuat

bahwa air telah tercemar. Air yang berbau dapat berasal dari limmbah

industry atau hasil dari degradasi oleh mikroba. Mikroba yang hidup dalam

air akan mengubah senyawa organic mwnjadi bahan yang mudah menguap

dan berbau sehingga mengubah rasa.

3. Timbulnya endapan, koloid dan bahan terlarut. Endapan koloid dan bahan

terlarut berasal dari adanya limbah industry yang berbentuk padat. Limbah

industri yang berbentuk padat, bila tidak larut sempurna akan mengendap

didasar sungai dan yang larut sebagian akan menjadi koloid dan akan

menghalangi bahan – bahan organic yang sulit diukur melalui uji BOD

karena sulit didegradasi melalui reaksi biokomia, namun dapat diukur

melalui uji COD. Adapun pencemaran air pada umumnya terdiri dari:

1. Bahan buangan padat

2. Bahan buangan organik

3. Bahan buangan anorganik

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara

kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air

limbah domestic maupun industri yang dibangun harus dapat

dioperasikan dan dapat dipelihara oleh masyarakat sekitar. Jadi

tekhnologi yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi

masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan

untuk menyisihkan bahan polutan telah dicoba dan dikembangkan


selama ini. Teknik – teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan:

1. Pengolahan secara fisika

2. Pengolahan secara kimia

3. Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri – sendiri atau secara

kombinasi.

2.5 Bioremediasi

Bioremediasi adalah proses pembersihan lingkungan dari polutan kimia

dengan menggunakan organism hidup untuk mendegradasi materi berbahaya

menjadi subtansi yang lebih aman. Biremediasi memberikan hasil yang lebih

baik dibandingkan dengan jenis remediasi secara kimia.. karena remediasi kimia

dapat menimbulkan polutan ynag baru. Reaksi fundamental yang terjadi dalam

bioremediasi adalah reaksi redoks. Reaksi ini dapat terjadi secara aorob

(Thieman and Palladino, 2004)

Metode bioremediasi yang paling banyak digunakan adlah proses lumpur

aktif. Lumpur aktif adalah kumpulan massa bakteri. Proses lumpur aktif awalnya

hanya mengggunakan satu reactor aerobic untuk mendegradasi materi organic.

Sekarang telah dilakokan improvissasi menggunakan multi-reaktor yang terdiri

dari zona anaerobic, anoxic dan aerobic. Dalam birermediasi, control

mikroorganisme sangat penting karena merekalah yang menjadi subyek dalan

bioremediasi (Drysdale et al, 1990.

Bakteri yang paling umum dan efektif digunakan adalah indigenous

bacteriai yang secara alami dapat ditemukan dalam polutan. Terdapat beberapa

cara untuk meningkattkan keefektifan baktri – bakteri dalam melakukan

tugasnya dalam bioremeidiasi. Pertama adalah pemberian nutrient ( nutrient

enrichment ). Nutrient yang diberikan dapat berup sumber fosfat, nitrogen,

karbon atau oksigen. Peran dalam pemberian nutrient ini adalah menstimulasi

pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme. Kedua adalah bioaugmentasi

yang dilakukan dengan menambahkan bakteri ke lokasi pengolahan limbah

sehingga dapat membantu kerja dari indigenous bacteria dalam melakukan

degradasi limbah (Thieman and Palladino 2004).

Tahapan – tahapan dalam pengolahan limbah cair secara biologis adalah

sebagai berikut :


a. Preliminary treatment (screening)

Limbah cair sering kali mengandung materi – materi yang mengapung

seperti kayu,kertas dan sebagainya. Materi – materi ini perlu disingkirkan

sebelum limbah memasuki system pengolahan karena materi – materi ini

dapat merusak mesin ( conntoh : aerator,pompa ) yang digunakan dalam

system pengolahan limbah

b. Sedimentasi primer

Limbah pada tahap ini telah terbebas dari solid berukuran besar dan

materi yang mengapung. Namun limbah ini masih mengandung partikel

tersuspensi yang ukurannya terentang antara 0,05 – 1 mm. partikel inilah

yang disebut dengan settleable solid. Peran dari sedimentasi primer ini

adalah untuk menghilangkan partikel ini. Tahap sedimentasi primer bukan

tahap yang harus ada atau esensia dalam system pengolahan limbah.

Walaupun demikian sedimentasi primer dapat mengurangi nilai BOD sampai

40%. Keuntungan lainnya meliputi penggunaan reactor yang klebih kecil

untuk tahap pengolahan limbah berikutnya (karena BOD telah berkurang)

sehingga dapat menghemat biaya operasi. Selain itu tahap sedimentasi

primer akan menyebabkan sedimentasi sekunder dapat dilakukan di tempat

yang lebih kecil.

c. Secondary treatment

Tahap ini adalah dimana degradasi secara biologis berlangsung. Limbah

dialihkan dengan reactor ke aerasi. Aerasi dapat dilakukan melalui dasar atau

permukaan reactor. Jika melalui dasar reactor berjalannya aerasi akan

ditunjukkan oleh adanya gelembung – gelembung udara akibat difusi udara

dari bawah ke atas.

d. Sedimentasi sekunder

Sedimentasi sekunder dilakukan pada clarifier. Tahap ini berperan

memisahkan sludge dari effluent hasil pengolahan limbah. Semakin dalam

tangki clarifier yang digunakan maka semakin banyak pula solid yang dapat

dipisahkan.

e. Klorinasi

Tahap ini adalah tahap akhir sebelum effluent hasil pengolahan dapat

dibuang ke lingkungan. Klorinasi berperan untuk membunuh

mikroorganisme yang tadinya berperan dalam bioremediasi. Dengan

demikian lingkungan tidak menerima berbagai jenis mikroorganisme yang

kemungkinan dapat mengacaukan ekosistem perairan yang bersangkutan

(Horan, 1990).


2.6 Baku Mutu Limbah

Air limbah yang dihasilkan oleh proses industri memiliki beberapa

indikator yang perlu diuji kadarnya. Menurut surat keputusan Gubernur Jawa

Timur No. 45 Tahun 2000 tentang baku mutu limbah cair bagi industri atau

kegiatan industri lainnya di Jawa Timur. Parameter – parameter air limbah yang

diperiksa antara lain :

1. Setteable Solid (SS)

2. COD (Cemical Oxygen Demand)

3. DO (Disolved Oxygen)

4. TSS (Total Suspended Solid)

5. Sludge Volume Indeks (SVI)

6. pH

7. Anion Kation

2.7 Parameter Kualitas Air Limbah

Menurut Mulyadi (1984) untuk mengetahui kualitas atau karakteristik

limbah cair sebelum dan sesudah pengolahan, dapat ditentukan dengan

parameter – parameter sebagai berikut :

1. Parameter organik, meliputi : COD, DO, minyak, phenol, dan lain – lain.

2. Parameter anorganik, meliputi keasaman, logam, halogen, fosfat, nitrogen,

amoniak, nitrit, nitrat, dan lain – lain.

3. Parameter lain, meliputi : warna, kekeruhan, bau, rasa, temperature, TSS,

TDS.

4. Parameter biologis, meliputi : jenis – jenis mikroba.

2.8 Dampak Limbah

Sesuai dengan batasan air limbah yang merupakan benda sisa, maka air

limbah sudah tidak dipergunakan lagi. Akan tetapi, tidak berarti air limbah tidak

perlu diolah. Karena apabila limbah tidak dikelola dengan baik dan benar maka

akan menimbulkan gangguan tehadap lingkungan dan kehidupan yang ada.

Menurut Sugiharto (1987) menyatakan bahwa efek buruk dari air limbah dapat

menyebabkan terjadinya berbagai macam gangguan, antara lain :

1. Gangguan terhadap kesehatan

Sudah mebjadi suatu kenyataan bahwa air limbah sangat berbahaya

terhadap kesehatan manusia. Oleh karena itu, air limbah berfungsi sebagai

media pembawa penyakit seperti kolera, radang usus, hepatitis infektiosa,


serta shistosomiasis. Air limbah sendiri mengandung banyak bakteri

pathogen penyebab iritasi, bau, dan warna, bahkan pada suhu yang tinggi

menimbulkan bahan – bahn lain yang mudah terbakar.

2. Gangguan terhadap komponen biotik

Banyak zat tercemar dalam air limbah mengakibatkan turunnya kadar

oksigen yang terlarut dalam air, sehingga menyebabkan kehidupan air yang

membutuhkan oksigen terganggu, bahkan kematian makhluk hidup dalam

air meningkat.

3. Gangguan terhadap keindahan

Banyak zat organik yang dibuang oleh perusahaan yang memproduksi

bahan organic seperti tapioca, maka setiap hari akan menghasilkan limbah

yang berupa bahan – bahan organic dalam jumlah yang besar. Ampas yang

berasal dari pabrik ini perlu dilakukan pengendapan terlebih dahulu sebelum

dibuang kesaluran air limbah, akan tetapi memerlukan waktu yang lama.

Selama waktu tersebut maka air limbaha mengalami proses pembusukan dari

zat organic yang ada didalam, sehingga menimbulkan bau yang sangat

menusuk hidung. Selain itu juga menimbulkan gangguan keindahan tempat

disekitar tumpukan ampas tersebut.

4. Gangguan terhadap kerusakan benda.

Apabila air limbah mengandung gas carbondioksida yang agresif, maka

akan mempercepat proses karat pada benda yang terbuat dari besi serta

bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya benda tesebut maka

biaya pemeliharaan semakin besar, yang akan menimbulkan kerugian

material. Selain carbondioksida agresif air limbah yang berkadar pH rendah

atau tinggi akan menimbulkan kerusakan pada benda – benda yang lainnya.

Lemak merupakan sebagian besar komponen air limbah yang mempunyai

sifat menggumpal pada suhu udara normal, dan akan berubah cair pada suhu

panas. Lemak yang berupa cairan pada saat dibuang ke saluran air limbah

akan menumpuk secara komulatif pada saluran tersebut Karen alemak

mengalami pendinginan dan lemak akan menempel pada dinding saluran

sehingga menimbulkan penyumbatan. Selai itu lemak yang menempel akan

mengakibatkan kebocoran pada saluran limbah.

2.9 Analisa laboratorim

Kegiatan didalam laboratorium antara lain menganalisa limbah di IPAL

PT.SIER (Persero) yang berasal dari seluruh pabrik yang berada dikawasan

Rungkut dan Berbek industry.


Kegiatan rutin laboratorium yaitu menganalisa sample yang diambil dari

tiga tempat yaitu influent, oferflow primary settling (ops) dan effluent yang

selanjutnya akan dianalisa berdasarkan parameter – parameter sebagai berikut:

1. TSS (Total Suspended Solid)

2. SS (Settleable Solid)

3. DO (Dissolved Oxigen)

4. COD (Cemycal Oxigen Demand)

5. Analisa anion kation

6. Transparansi

7. pH

SISTEM PENGOLAHAN AIR LIMBAH

DI IPAL PT. SIER (PERSERO) SURABAYA

5.1 MANAJEMEN PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Manajemen pengoalahn limbah ini bertujuan untuk mendukung kelancaran

proses produksi. Manajemen pengolahan limbah di PT. IPAL SIER (Persero) terbagi

menjadi dua kelompok yaitu : manajemen pengolahan limbah yang dilaksanakan di

pabrik dan manajemen limbah di kawasan industri.

1. MANAJEMEN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DI PABRIK

Pengolahan limbah di pabrik dilaksanakan oleh pengelola pabrik yang

bersangkutan dengan harapan agar dapat meminimalisasi ongkos pengelolaan limbah

yang harus dibayarkan ke PT. IPAL SIER (Persero) selaku pihak pengelola. Manajemen

ini didasarkan pada ketentuan yang telah ditetapkan oleh pihak pengolah. Penetapan

tersebut meliputi, pengolahan fasilitas IPAL (sesuai dengan peraturan pemerintah yaitu

Kepres Nomor 53/1989). Untuk dapat mengelola fasilitas IPAL, perusahaan harus

mempunyai kemampuan teknik dan managerial yang memadai, yaitu untuk memenuhio

persyaratan pengelolahan yang efisien serta secar teknis memiliki kemampuan teknologi

untuk mengelola limbah sesuai batasan air buangan akhir yang diisyaratkan.

Pengelolahan fasilitas yang dilakuakan oleh pabrik adalah pengelolahan yang

terdapat di dalam kawasan pabrik itu sendiri, misalnya saluran yang menghubungkan


pembuangan limbah di dalam pabrik dengan bak control dan saluran air limbah ke PT.

IPAL SIER (Persero) dan saluran air hujan yang ada di lingkungan pabrik itu sendiri.

Untuk mencapai tujuan manjemenpengelolahan limbah, tiap – tiap pabrik di

kawasan industry menerapkan metode yang tidak sama, meskipun demikian pada

dasarnya mempunya tujuan yang sama yaitu melakukan mpengolahan awal terhadap

limbah yang belum memenuhi syarat untuk masuk ke PT. IPAL SIER (Persero).

2. MANAJEMEN PENGOLAHAN LIMBAH DI KAWASAN INDUSTRI

Manajemen pengolahan limbah di kawasan industry dibagi menjadi 2 kelompok

kegiatan yaitu : sanitasi dan pengolahn limbah yang berasal dari seluruh kawasan

industry.

Untuk mendukung kelancaran proses dikenakan biaya pemeliharaan dan operasi

dari system pengolahan limbah yang dikenal dengan istilah BPO kepada semua pabrik

yang ada di kawasan industry yang dikeloal oleh PT. IPAL SIER (Persero) sesuai

dengan Pasal 11 surat perjanjian sewa – menyewa pabrik dan Pasal 8 surat perjanjian

sewa – menyewa SUIK. BPO ini berlaku selama 1 tahun dan diadakan peninjauan

kembali setiap tahun.

Penentuan besarnya BPO yang harus dibayar oleh tiap pabrik didasarkan pada :

1. Besarnya beban polusi air (limbah yang dibuang ke saluran air limbah PT. IPAL

SIER (Persero))

2. Besarnya volume atau debit air limbah di pabrik.

5.2 SUMBER AIR LIMBAH

Sumber air limbah yang diolah di PT. IPAL SIER (Persero) berasal dari seluruh

pabrik dan perkantoran yang berada di kawasan Rungkut dan Brebek. Jumlah pabrik

dan perkantoran yang membuang air limbah di PT. IPAL SIER (Persero) sebanyak 393

perusahaan. Nama – nama perusahan tersebut dapat dilihat pada lampiran.

Sumber air limbah yang masuk ke PT. IPAL SIER (Persero) Surabaya beraneka

ragam. Air limbah yang masuk ke IPAL berasal dari berbagai jenis industry diantaranya

:

a. Industry kayu dan rotan

b. Industry plastic

c. Industry logam

d. Industry kimia

e. Industry makanan dan minuman

f. Industry tembakau

g. Industry tekstil


h. Industri karet

i. Industry penyamakan kulit

5.3 PERSYARATAN AIR LIMBAH

Air limbah sebelum masuk ke saluran air limbah yang ada di PT. IPAL SIER

(Persero) maka tiap – tiap industry harus memenuhi semua persyaratan yang telah

ditetapkan oleh pihak PT. IPAL SIER (Persero). Hal ini dilakukan agar tidak

merusak saluran, mesin, dan peralatan yang ada di PT. IPAL SIER (Persero),

dimana persyaratan dan ketentuan untuk karakteristik air limbah tersebut dibuat

menyesuaikan dengan design bangunan pengolahan air limbah di PT. IPAL SIER

(Persero). Ketentuan itu dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Ketentuan umum

Bahan yang dilarang dibuang ke dalam system saluran air limbah kawasan

industry yang dikelola PT. SIER (Persero) antara lain :

Air hujan, air tanah, air dari talang, air dari pekarangan.

Kalsium karbida

Bahan yang mudah terbakar

Cairan, zat padat dan gas yang karena jumlahnya sudah cukup untuk

dapat menimbulkan kebakaran atau ledakan yang dapat menyebabkan

kerusakan system saluran air limbah.

Bahan baku yang karena kondisinya sendiri atau penggabungan atau

reaksi elemen dengan air limbah lainnya dapat menimbulkan gas, uap,

bau, atau bahan semacamnya yang dapat membahayakan kehidupan

masyarakat.

Ragi, ter, aspal, minyak mentah, minyak pelumas, solar, karbon

disulfida, hidro sulfida, poli sulfida.

Bahan radioaktif.

Semua limbah yang dapat menimbulkan pelapisan keras, atau endapan di

dalam system saluran air limbah.

Limbah yang mengandung bahan pewarna yang tidak dapat diolah secara

biologis.

Bahan yang dapat merusak atau mengganggu mesin maupun peralatan

yang terpasang dalam saluran dan system pengolahan air limbah.

Pestisida, fungisida, herbisida, insektisida, radentisida, fumigans.

Limbah padat.

b. Ketentuan khusus


Secara khusus, air limbah yang boleh dibuang ke system saluran air limbah PT.

IPAL SIER (Persero) tiidak boleh melebihi standart yang telah ditetapkan, yaitu

yang tercantum pada table berikut :

N0.N0. PARAMETER FISIKAPARAMETER FISIKA Kode Kode Nilai Nilai Satuan Satuan

1.11.1 SuhuSuhu 4040 CelsiusCelsius

1.21.2 Jumlah Padatan TerlarutJumlah Padatan Terlarut TDSTDS 20002000 Mg/ lMg/ l

1.31.3 Jumlah Padatan TersuspensiJumlah Padatan Tersuspensi TSSTSS 400400 Mg/ lMg/ l

1.41.4 WarnaWarna 300300 Pt.Co Pt.Co Scala Scala

NO.NO. PARAMETER KIMIAPARAMETER KIMIA KodeKode NilaiNilai Satuan Satuan

2.12.1 Biological Oxygen DemandBiological Oxygen Demand BODBOD 15001500 Mg/ lMg/ l

2.22.2 Chemical Oxygen DemandChemical Oxygen Demand CODCOD 30003000 Mg/ lMg/ l

2.32.3 Derajat KeasamanDerajat Keasaman pHpH 6 – 96 – 9

2.42.4 AmoniaAmonia NH3NH3 2020 Mg/ lMg/ l

2.52.5 DeterjenDeterjen MBASMBAS 55 Mg/ lMg/ l

2.62.6 PhenolPhenol 22 Mg/ lMg/ l

2.72.7 FluoridaFluorida FF 3030 Mg/ lMg/ l

2.82.8 KloridaKlorida ClCl 500500 Mg/ lMg/ l

2.92.9 Minyak & LemakMinyak & Lemak 3030 Mg/ lMg/ l

2.102.10 NitratNitrat NO3NO3 5050 Mg/ lMg/ l

2.112.11 NitritNitrit NO2NO2 55 Mg/ lMg/ l

2.122.12 Sisa KlorSisa Klor Cl2Cl2 11 Mg/ lMg/ l

2.132.13 SulfatSulfat SO4SO4 500500 Mg/ lMg/ l

2.142.14 SulfidaSulfida SS 11 Mg/ lMg/ l

NO.NO. I T E M KIMIAI T E M KIMIA KodeKode NilaiNilai SatuanSatuan

2.152.15 ArsenArsen AsAs 11 Mg/ lMg/ l

2.162.16 BariumBarium BaBa 55 Mg/ lMg/ l

2.172.17 BesiBesi FeFe 3030 Mg/ lMg/ l

2.182.18 KadmiumKadmium CdCd 11 Mg/ lMg/ l


2.192.19 Kobalt Kobalt CoCo 11 Mg/ lMg/ l

2.202.20 Krom HeksavalenKrom Heksavalen CrCr 22 Mg/ lMg/ l

2.212.21 ManganMangan MnMn 1010 Mg/ lMg/ l

2.222.22 NikelNikel NiNi 22 Mg/ lMg/ l

2.232.23 Air RaksaAir Raksa HgHg 0,0050,005 Mg/ lMg/ l

2.242.24 SeleniumSelenium SeSe 11 Mg/ lMg/ l

2.252.25 SengSeng ZnZn 55 Mg/ lMg/ l

2.262.26 TembagaTembaga CuCu 55 Mg/ lMg/ l

2.272.27 TimbalTimbal PbPb 33 Mg/ lMg/ l

2.282.28 SianidaSianida CNCN 11 Mg/ lMg/ l

Jika air limbah akan dibuang oleh suatu industry ke system saluran air limbah ke

PT. IPAL SIER (Persero) melebihi standart. Maka industry tersebut wajib

menggunakan pengolahan pendahuluan (pretreatment) sebelum air limbahnya masuk ke

saluran tersebut. Standart limbah yang masuk ke PT. IPAL SIER (Persero) telah

dicantumkan seperti pada lampiran.

5.4 INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

5.4.1Bangunan pengolahan air limbah dan spesifikasinya

Berikut ini akan diuraikan mengenai : fungsi, kapasitas, spesifikasi, utilitas

penunjang masing – masing bangunan pengolahan air limbah yang ada di PT. IPAL

SIER (Persero).

1. Sumur pengumpul

Sumur pengumpul ini berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air limbah

yang bersunber dari semua industri –industri di kawasan PT. IPAL SIER (Persero).

Namun, air limbah atau air buangan dari setiap industry harus memenuhi standar yang

telah ditentukan oleh PT.IPAL SIER (Persero). Sumur ini berbentuk lingkaran (circular)

dengan diameter 5 m dan kedalaman ± 8 m. sumur ini terbagi menjadi dua bagian yang

dibatasi oleh beton setebal 30 cm,kedua bagian tersebut adalah :

Dua buah pipa yang besarnya masing – masing 400 mm dan 600 mm yang

berfungsi sebagai saluran buangan industry dan perkantoran.

Dua buah rel yang terpasang pada dinding sumur dan papan yang terbentang ±

4 m yang digunakan sebagai pijakkan petugas yang akan membersihkan sumur.


Saringan kasar yang terpasang pada piapa induk dan berfungsi untuk menahan

benda –benda besar yang masuk dalam sumur basah seperti : kayu, plastic,

kaleng, dan lain – lain.

Debit yang masuk ke sumur pengumpul ini ±8000 l/hari. Jumlah debit yang masuk

tergantung pada aktifitas perkantoran dan pabrik disekitar PT. IPAL SIER (Persero).

Dalam sumur pengumpul limbah cair akan mengalami homogenisasi sehingga pada saat

dialirkan ke proses selanjutnya akan mempunyai kondisi dan beban pencemaran yang

sama. Limbah cair di sumur pengumpul ini dipompa menggunakan pompa sentrifugal

dengan debit 60 l/ detik.

Gambar : Sumur pengumpul

Pada sumur ini diambil sample influent limbah cair untuk diteliti di dalam

laboratorium untuk diketahui jumlah COD, DO, dan lain – lain. Hal tersebut dilakukan

karena limbah cair yang masuk ke dalam PT. IPAL SIER (Persero) harus memenuhi

standart yang telah ditentukan.

2. Sumur kering

Sumur yang ada di IPAL adalah sumur yang sering disebut dengan rumah pompa.

Perlu kita ketahui bahwa di dalam rumah pompa tersebut ada 4 pompa yang

berfungsi membantu jalannya pengolahan limbah yang ada dii IPAL. Pompa tersebut

adalah pompa centrifugal yang secara otomatis dapat bekrja dengan sendirinya dengan

level control untuk memompa air limbah ke bak pengendap pertama (primary settling

tank).

Pompa ini masing –masing dapat bekerja dalm mengalirkan air limbah dengan debit

60 liter/dt. Dan peralatan yang digunakan di rumah pompa ini antara lain :

Crane untuk mengangkat


Vertical centrifugal pump untuk pemomopaan air limbah.

Secara keseluruhan sumur pengumpul ini mempunyai fungsi sebagai berikut :

a.Sebagai tempat penampung sementara dari limbah industry di kawasan PT. IPAL

SIER (Persero) Surabaya. Sumur ini mampu menampung buangan industry dan

perkantoran dengan debit sebesar 10.000 m3/hari. Limbah yang terkumpul

disumur pengumpul ini dialirkan secara otomatis oleh pompa sentrifugal

(centrifugal pump) berdasarkkan level control menuju bak pengendap pertama

(primary settling tank).

b.Pembersihan sampah –sampah atau kotoran yang mengapung dilakukan secara

manual oleh operator melalui dua buah rel (jet savelling/ crame)

c.Pada sumur pengumpul ini juga terjadi proses homogenesis air limbah yaitu

pemerataan.

3. Bak pengendap pertama (primary settling tank)

Bak pengendap pertama atau settling tank mempunyai fungsi umum yaitu :

Mengendapkan pertikel – partikel terutama zat padat tersuspensi secara gravitasi

Penyaringan kotoran terapung

Sebagai tempat homogenisasi air limbah sebelum masuk ke oxidation ditch.

Pemerataan beban hidrolisis dan organic sehingga tidak akan terjadi shock

loading pada proses selanjutnya akibat flokulasi beban.

Bak pengendap pertama berbentuk persegi panjang yang dilengkapi dengan buffle

serta tiga bak kecil yang memiliki fungsi tertentu.

Gambar : Primary Sattling Tank

Bak pengendap pertama ini dilengkapi dengan :


- Meter air yang dihubungkan dengan baling – baling yang fungsinya untuk

mengetahui debit air (influent) dengan jelas.

- Penyekat (skimmer) yang mempunyai ketebalan 80 cm, berjumlah dua buah dan

terpasang secara simetris. Alat ini digunakan untuk menghalangi benda – benda

yang terapung agar tidak masuk ke tahap slanjutnya, misalnya : plastic, busa

deterjen, minyak dan partikel terapung lainnya. Dan kemudian dibelokkan ke

selokan dan di alirrkan ke bak floating (floating tank) ini benda – benda

tterapung tersebut akan diambil secara mekanik sedangkan air yang berada

dibawah akan dialirkan kedalm oxidation ditch.

- Pompa yang dipasang pada bagian bak besar (bak pengendapp pertama) yang

berfungsi untuk mengalirkan partikel terapung lumpur hasil dari pengendapan

ke bak penampung partikel – partikel terapung ini dilengkapi dengan saluran air

yang berbentuk selokan (parit) sehingga aliran air limbah dapat berjalan mudah

dan lancar sehingga operator mudah mengontrolnya

- Lumpur hasil pengendapan dibawa ke bak pengering lumpur (sludge drying bed)

Factor – factor yang mempengaruhi di bak pengendap pertama :

a. Berat jenis padatan

Mekanisme pengendapan pada bak pengendap pertama adalah dengan

gaya gravitasi dengan berdasarkan berat jenis padatan yang tersuspensi pada air

limbah. Dimana padatan yang tersuspensi tersebut yang berat jenisnya lebih

besar daripada air maka akan mengendap,sedangkan yang lebih kecil akan

terapung.

b. Waktu detensi

Karena mekanisme pada bak pengendap pertama dengan menggunakan

gaya gravitasi maka diperlukan waktu detensi yang terbaik untuk dapat

mengendapkan padatan. Diperolehb waktu optimal detensi adalah 2 – 3 jam,

karena jika waktu terlalu lama akan terjadi pembusukan yang menimbulkan bau

busuk. Sedangkan waktu detensi 1 – 1,5 jam akan terjadi penurunan :

- BOD : 25% - 40%

- Suspended Solid : 60% - 65%

- Bahan Organik : 35% - 40%

c. Laju air

Kecepatan air yang deras akan dihasilkan waktu detensi yang kecil maka

didapatkan proses pengendapan yang kurang baik, sedangkan pada aliran yang

kecil mengakibatka waktu detensi yang lama akan menimbulkan pembusukan

pada bak pengendapan pertama.

d. Kecepatan pengendapan


e. Efisiensi pemisahan suspended solid

Spesifikasi bak pengendapan pertama (primary settling tank) :

- Panjang : + 40 m

- Lebar : + 10 m

- Kedalaman : + 1,6 – 3 m

Dalam bak pengendap pertama dilakukan pembersihan benda – benda

terapung (floating material) secara manual (menggunakan tenaga manusia).

Benda – benda tersebut antara lain : plastik dan kayu yang ikut masuk ke dalam

aliran air limbah. Pemisahan partikel kasar dilakukan dengan gaya grafitasi. Di

sini partikel – partikel yang mengendap akan dialirkan ke dalam sludge drying

bed.

Pada bak ini juga diambil sample untuk meneliti kandungan BOD, COD,

dan lain – lain sebagai overflow primary settling (OPS).

4. Parit oksidasi (oxidation ditch)

Pada oxidation ditch ini, air limbah diolah secara biologis dengan bantuan

mikroorganisme pengurai air limbah, sehingga dibutuhkan oksigen untuk aktivitas

organisme dalam menguraikan bahan organic dalam air limbah. Kebutuhan oksigen

diperoleh dari proses aerasi dengan menggunakan Mammoth Rotor.

Gambar : Oxidation Ditch

Oxidation ditch ini berbentuk parit melingkar memenjang yang berjumlah 4

buah. Oxidation ditch ini mampu mengolah air limbah sebanyak 9000 m3/hari.

Oxidation ditch ini memiliki tepian permukaan kolam yang kasar serta dilapisi dengan

batu kali sebagai tempat menempelnya mikroorganisme.


Pada setiap unit oxidation ditch dilengkapi dengan unit mammoth rotor yang

berfungsi untuk mengaduk limbah sehingga dapat diperoleh oksigen yang cukup untuk

proses pengolahan.

Pada oxidation ditch ini harus diteliti kadar lumpur yang masuk ke dalam bak

oksidasi karena jika terlalu banyak ataupun terlalu sedikit lumpur yang ada maka proses

pengolahan tidak akan berjalan dengan baik.

5. Distribution box

Di dalam bak pembagi ini lumpur aktif yang masih tercampur dengan air limbah

dari oxidation ditch akan dibagi menjadi dua bagian. Satu bagian akan dialirkan ke bak

pengendap kedua (clarifier) dan satu bagian lagi akan dialirkan kedalam oxidation ditch

(di recycle) sebesar 30% dari total lumpur yang masuk ke bak pembagi (distribution

box).

Gambar : Bak pembagi (Distribution Box)

Lumpur aktif dikembalikan ke oxidation ditch dengan bantuan return sludge

pump tipe screw pump conveyor, sedangkan air limbah dan lumpur aktif yang dialirkan

menuju bak pengendap kedua dilakukan dengan menggunakan prinsip perbedaan

tekanan yaitu prinsip perbedaan diameter dua buah pipa (yaitu pipa menuju secondary

clarifier dan pipa menuju distribution box).

Fungsi dari bak ini adalah

Sebagai tempat penampung sementara air limbah dari oxidation ditch sebelum

masuk ke secondary clarifier.

Sebagai pembagi lumpur aktif yang akan dialirkan ke secondary clarifier yang

akan dikembalikan ke oxidation ditch.

Bak ini dilengkapi dua pompa yang berfungsi submersible yang berfungsi

mengalirkan lumpur yang akan dibuang ke bak pengering lumpur dan srew pump yang

berfungsi untuk mengembalikan lumpur ke oxidation ditch sebagai return sludge.


Spesifikasi pompa adalah :

a. Screw pump

- Daya : 17 KW

- Frekuensi putaran : 50 Hz

- Kapasitas : 60 m3/menit

b. Submersible pump

- Daya : 3,75 KW

- Frekuensi putaran : 50 Hz

- Kapasitas : 50 m3/ menit

Spesifikasi bak distri busi adalah :

- Panjang : 7,2 m

- Lebar : 4 m

- Kedalaman : 3 m

6. Bak pengendap kedua (secondary clarifier)

Bak pengendap kedua ini berfungsi sebagai pengendap lumpur yang terkandung

dalam air limbah setelah melewati proses oksidasi sehingga air menjadi bersih untuk

dibuang ke sungai. Pada bak pengendap kedua ini dilengkapi dengan alat pengeruk

lumpur atau scrapper. Alat ini berbentuk jembatan (scrubber bridge) yang mampu

membentang dari arah tengah bak seperti jari – jari lingkaran yang mampu mengintari

bak.

Gambar : bak pengendap II (secondary claryfier)

Alat ini biasanya digerakkan oleh motor listrik dengan daya 0,25 KW dan

frekuensinya 50 Hz. Gerakan pada alat ini sangat lambat dikarenakan untuk mencegah

terjadinya gelombang pada air saat pemutaran. Gelombang air akan dapat mengganggu

pengendapan (sedimentasi).

Spesifikasi dari bak pengendap kedua ini antara lain ;


Bentuk : cicular

Jumlah : 2 buah

Diameter : 21 m

Kemiringan dasar (slope) : 1,24

Kedalaman tepi : 2,5 m

Kedalaman tengah : 3 m

Kecepatan pelimpahan air : 0,7 m3/jam

Bak pengendapan kedua ini memiliki dua bagian yaitu :

a. Bagian dasar yang memiliki lengkungan yang berfungsi sebagai tempat

penampungan lumpur serta sekaligus meninggikan tekanan air sehingga lumpur

tersebut dapat dialirkan secara alami ke bak distribusi dengan menerapkan

hukum bejana yang didasarkan akan perbedaan tekanan.

b. Bagian tengah bak dimana terdapat pipa dengan diameter 5 m dengan panjang

2,5 m yang berfungsi seperti buffel berfungsi sebagai pencegah aliran putaran

olahan yang berasal dari bak pendistribusi yang masuk ke bak ini.

7. Bak pengering Lumpur (sludge drying bed)

Bak ini berbentuk persegi panjang yang memiliki dasar kemiringan. Bak ini

dilengkapi pasir kasar, pasir halus dan batuan sebagai penyaring. Pasir ini harus terus

diisi saat pengerukan limbah cair karena jumlahnya akan terus berkurang pada saat

pengerukan. Pengeringan di bak ini dilakukan dengan bantuan dari sinar matahari

langsung.

Di IPAL PT. SIER (Persero) Surabaya terdapat 2 jenis bak pengering yaitu:

Bak pengering Primer yang berfungsi untuk mengeringkan lumpur yang berasal

dari bak pengendap pertama.

Bak pengering sekunder yaitu bak pengering yang digunakan untuk

mengeringkan lumpur yang berupa return sludge dari bak pembagi.


Limbah cair SIER

Documents

Transcript of Limbah cair SIER