Perancangan Pengolahan Air Limbah

Pendahuluan

Untuk mengontrol lingkungan, pemerintah membuat aturan mengenai kualitas limbah dari produk dan domestik. Cara untuk mengontrol limbah tersebut adalah dengan pengolahan (treatment), penggunaan kembali (reuse), mengurangi limbah (reduce), dan mendaur ulang (recycle). Pengolahan limbah bertujuan untuk mengurangi kandungan yang beracun atau berbahaya di dalam limbah tersebut.

Sumber limbah antara lain adalah dari rumah tangga, kantor, domestik, industry, dll. Limbah dapat berupa gas, cair, dan padatan.

Peraturan Pemerintah

Peraturan pemerintah mengenai pengelolaan limbah antara lain:

1. PP No 20 Th 1990 mengenai pengelolaan air limbah
2. Keputusan Kementrian Lingkungan Hidup No.3/MEN/KLH/II/1991 mengenai Baku Mutu Limbah Cair Industri
3. Peraturan Mentri Lingkungan Hidup No.8 Tahun 2009 mengenai Standar Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan / atau Kegiatan Pembangkit Listrik Termal
4. PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Pemasangan Unit Pengolahan

Pemasangan unit pengolahan limbah perlu memperhatikan pertimbangan berikut ini:

1.      Prosedur operasi

2.      Spesifikasi teknis – bangunan / peralatan

3.      Biaya instalasi

4.      Konsultan teknis / kontraktor / supplier : bertanggung jawab dalam pengoperasian unit yang baik dan dapat diterima secara teknis

Informasi perancangan

a.      Jenis industry dan kapasitas produksi

b.      Sumber air bersih dan konsumsi

c.       Sistem proses, jenis air baku, produk dan produk samping

d.      Sumber dari limbah

e.      Rencana atau layout dari sistem air bersih dan distribusinya

f.        Rencana atau layout unit treatment dan luas area

g.      Konsumsi listrik

h.      Karakteristik limbah (perubahan aliran, jumlah dan kualitas limbah)

i.        Jam operasi per hari

j.        Rencana perluasan area di masa depan

k.       Unit pengolahan yang sudah ada

l.        Beberapa usaha untuk mengurangi jumlah limbah

m.    Kondisi lingkungan

n.      Peraturan pemerintah

o.      Hal-hal spesifik

p.      Diskusi terbuka antara pemilik dengan kontraktor

 

Karakteristik Limbah Cair Industri

1.      Dari jumlah (konsumsi dan perubahan)

-          Konsumsi air bersih

-          Proses

-          Produksi limbah (in-situ)

-          Daur ulang

2.      Dari kualitas (fisika, kimia, biologi)

-          Industry : fisika, kimia

-          Domestic : biologi (bakteri & virus pathogen)

Kualitas Fisika : temperature, pH, warna, kekeruhan, kandungan padatan

Kualitas Kimia : padatan terlarut, zat organic (BOD, TOC, COD, kandungan organic), nutrient (nitrogen, fosfat), logam (Pb, Hg, Cd, Ni, Zn, dll), phenol, minyak dan lemak, detergen

Kualitas Biologi : bakteri, virus patogen

Peraturan Pemerintah Tentang Standar Limbah Cair Industri – Kandungan Maksimum (SK MenKLH No.KEP-03/MENKLH/II/1991)

No	Parameter (Unit in mg/liter)	Leather industry	Oil Industry/ refinery	Paper Industry	Sugar Industry	Textile industry	Urea plant	Wood furniture	Metal Industry
1	BOD5	150	100	125	100	85	100	100	-
2	COD	300	200	250	250	250	250	250	-
3	Total Suspended Solid (TSS)	150	-	125	175	60	100	100	60
4	pH	6-9	6-9	6-9	6-9	6-9	6-9	6-9	6-9
5	H2S	1.0	1.0	-	1.0	-	-	-	-
6	Oil & Fats	5.0	25	-	-	5.0	25	-	-
7	NH3	10.0	10.0	-	-	-	50	-	-
8	PHENOL	-	1.0	-	-	1.0	-	1.0	-
9	Cd	-	-	-	-	-	-	-	0.05
10	CN	-	-	-	-	-	-	-	0.5
11	Cr +6	-	0.5	-	-	-	-	-	0.3
12	Cr (TOTAL)	2.0	-	-	-	1.0	-	-	2.0
13	METAL	-	-	-	-	-	-	-	8.0
14	WASTE DEBIT MAKS, M3/TON-M3/1000 M3	70/RAW	1200/ RAW	80/ PRODUCT	40/ PRODUCT	150/ PRODUCT	15/UREA	2.8/ PRODUCT	0.1/M2 PRODUCT

 Metode Pengolahan Limbah

-          Padatan terlarut : saringan (screen), floatation, sedimentasi, flocculation, filtration

-          Garam Anorganik : evaporasi, reverse osmosis, elektro dialysis, pertukaran ion, koagulasi komia

-          Asam & basa : netralisasi

-          BOD & COD : activated sludge, trickling filter, fluidized bed bioreactor

-          N & P : nitrifikasi, de-nitrifikasi, koagulasi kimia

-          Residu BOD, COD, Bau dan Warna : Activated carbon, adsorpsi, oksidasi ozon

-          Bakteri pathogen : desinfeksi

Efisiensi Metode Pengolahan (% Pengurangan kandungan limbah)

NO	TREATMENT UNIT	BOD	COD	SS	ORGANIC N
1	SCREEN	-	-	-	-
2	PRIMARY SEDIMENTATION	30-40	30-40	50-65	10-20
3	ACTIVATED SLUDGE (CONVENTIONAL)	80-95	80-85	10-25	15-50
4	TRICKLING FILTER	65-80	60-80	60-85	15-50
5	BIO REACTOR (RBC)	80-85	80-85	80-85	15-50

Pengolahan Biologis

-          Untuk menurunkan biodegradable organic (protein, minyak, lemak, gula, dll) dengan bantuan bakteri menjadi komponen sederhana (CO₂, NH₃, H₂O)

-          Reaksi 1:

Bakteri + biodegradable organic + O₂ + Nutrien (makanan untuk bakteri, N, P) --> CO₂ + NH₃ + bakteri baru* (biomass, koloni bakteri)

-          Reaksi selanjutnya :

Bakteri baru* + O₂ --> CO₂ + H₂O + NH₃ + energy

-          Reaksi lainnya, tanpa oksigen --> reaksi anaerobic --> produk yang berbeda

-          Reaksi anaerobic : cocok untuk limbah dengan kandungan BOD tinggi (2000 – 10000) --> lebih ekonomis (tanpa suplai oksigen), kandungan BOD yang tinggi menghasilkan gas digester yang menyimpan suhu digestion mesophilic 30^oC --> cocok untuk industry makanan dan fermentasi

-          Unit pengolahan anaerobic : Anaerobic Lagoon, Anaerobic Digestion Tank, Up Flow Anaerobic Sludge Blanket Tank, Submerged Anaerobic Filter.

-          Reaksi aerobic : untuk mengolah limbah dengan kandungan BOD rendah sampai sedang

-          Unit pengolahan aerobic : Lagoon Facultative, Aerated Lagoon, Trickling Filter, Activated Sludge (Conventional & Extended Activated Sludge), Rotating Biological Contactor (Rbcs), Oxidation Pond And Oxidation Ditch.

Pengolahan Kimia

-          Pengolahan kimia : mengolah kimia anorganik dari limbah industry kimia, finishing logam, industry kertas dan pulp, tekstil, kulit, dll.

-          Limbah kimia : larutan asam, larutan basa, racun (sianida), garam logam (Cu, Ni, Cr, Cd dan Zn)

-          Logam berat : Ni, Cu --> sistem electroplating

-          Logam biasa : netralisasi (pH 8.3 – 8.5) --> hidroksida (sedimentasi)

-          Sianida : perantara pengomplex logam --> destructive oxidation menggunakan Chlorine pada kondisi dasar (pH > 8)

-          Cr⁺⁶ à Cr⁺³ dengan penambahan sulfur

Pemasangan / Instalasi Unit Pengolahan

1.      Individu (oleh industry besar)

2.      Kolektif (oleh industri-industri kecil)