LATAR BELAKANG
Keadaan
lingkungan dapat mempengaruhi kondisi
kesehatan masyarakat. Banyak aspek kesehatan manusia dipengaruhi oleh
lingkungan, dan banyak penyakit dapat
dimulai, didukung, ditopang atau dirangsang oleh faktor-faktor
lingkungan. Bagi pengusaha yang belum sadar terhadap akibat buangan mencemarkan
lingkungan, tidak punya program pengendalian dan pencegahan pencemaran. Oleh
sebab itu bahan buangan yang keluar dari pabrik langsung dibuang ke alam bebas.
Limbah
membutuhkan pengolahan bila ternyata mengandung senyawa pencemaran yang
berakibat menciptakan kerusakan terhadap lingkungan atau paling tidak potensial
menciptakan pencemaran. Suatu perkiraan harus dibuat lebih dahulu dengan jalan
mengidentifikasi:sumber pencemaran, kegunaan jenis bahan, sistem
pengolahan,banyaknya buangan dan jenisnya, kegunaan bahan beracun dan berbahaya
yang terdapat dalam pabrik. Dengan adanya perkiraan tersebut maka program
pengendalian dan penanggulangan pencemaran perlu dibuat. Sebab limbah tersebut
baik dalam jumlah besar atau sedikit dalam jangka panjang atau jangka pendek
akan membuat perubahan terhadap lingkungan, maka diperlukan pengolahan agar
limbah yang dihasilkan tidak sampai mengganggu struktur lingkungan.
Namun demikian tidak selamanya harus diolah sebelum dibuang
kelingkungan. Ada limbah yang langsung dapat dibuang tanpa pengolahan, ada
limbah yang setelah diolah dimanfaatkan kembali. Dimaksudkan tanpa pengolahan
adalah limbah yang begitu keluar dari pabrik langsung diambil dan dibuang. Ada
beberapa jenis limbah yang perlu diolah dahulu sebab mengandung pollutant yang
dapat mengganggu kelestarian lingkungan. Limbah diolah dengan tujuan untuk mengambil
barang-barang berbahaya di dalamnya dan atau mengurangi/menghilangkan
senyawa-senyawa kimia atau nonkimia yang berbahaya dan beracun.
STUDI PUSTAKA
2.1 Pengertian Air Limbah
Menurut
Ehless dan Steel, air limbah atau air buangan adalah sisa air dibuang yang berasal dari rumah tangga,
industri maupun tempat-tempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung
bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta
mangganggu lingkungan hidup.
Batasan lainnya
mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang
berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri,
bersama-sama dengan air tanah, air pemukiman dan air hujan yang mungkin ada
(Haryoto Kusnoputranto, 1985).
Dari batasan tersebut
dapat disimpulkan bahwa air buangan adalah air yang tersisa dari kegiatan
manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri,
perhotelan, dan sebagainya. Meskipun merupakan air sisa, namun volumenya besar,
karena kurang lebih 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia
sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar).
Selanjutnya air limbah ini akhirnya akan
kembali ke sungai dan laut dan akan digunakan oleh manusia lagi. Oleh
karena itu, air buangan ini harus dikelola dan atau diolah secara baik.
2.2 Sumber
Air Limbah
Air
limbah ini dapat berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat
dikelompokkan menjadi sebagai berikut:
1. Air
buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic
wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Air limbah rumah tangga terdiri dari 3 fraksi penting, yaitu :
a.
Tinja (faeces), berpotensi mengandung mikroba pathogen
b.
Air seni (urine), umumnya mengandung Nitrogen (N) dan Fosfor, serta
kemungkinan kecil mikro-organisme.
c.
Grey
water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci dan
kamar mandi. Grey water sering juga
disebut dengan istilah sullage.
Campuran
faeces dan urine disebut sebagai excreta,
sedangkan campuran excreta dengan air
bilasan toilet disebut sebagai black
water. Mikroba pathogen banyak terdapat pada excreta. Excreta ini merupakan cara transport utama bagi penyakit
bawaan.
2. Air
buangan industri (industrial wastes water), yang berasal dari berbagai jenis industry akibat proses
produksi. Zat-zat yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan
bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain: nitrogen,
sulfide, amoniak, lemak garam-garam zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut dan sebagainya. Oleh sebab itu,
perlu dilakukan pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi
lingkungan menjadi lebih rumit.
3. Air
buangan kota praja (municipal wastes water), yaitu air buangan yang berasal dari daerah; perkantoran,
perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat-tempat ibadah, dan
sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah
ini sama dengan jenis air limbah rumah
tangga. Air limbah rumah tangga sebagian
besar mengandung bahan-bahan organik sehingga memudahkan di dalam
pengolahannya. Sebaliknya, limbah industri lebih sulit pengolahannya karena
mengandung pelarut mineral, logam berat, dan zat-zat organic lain yang bersifat
toksik. Volume air limbah yang dihasilkan pada suatu masyarakat dipengaruhi
oleh beberapa faktor, antara lain:
a.
Kebiasaan manusia
Makin
banyak orang menggunakan air, makin banyak air limbah yang dihasilkan.
b.
Penggunaan system pembuangan kombinasi
atau terpisah
Pada
sistem kombinasi, volume air limbah bervariasi dari 80-100 galon atau lebih per
kapita, sedangkan pada sistem terpisah volume air limbah mencapai rata-rata
25-50 galon per kapita.
c.
Waktu
Air limbah tidak mengalir merata sepanjang hari,
tetapi bervariasi pada waktu dalam sehri dan musim. Di pagi hari, manusia
cenderung menggunakan air , yang menyebabkan aliran air limbah lebih banyak
dibandingkan pada tengah hari yang
volumenya sedikit, dan pada malam hari agak meningkat lagi.
2.3 Sifat Air Limbah
Sifat
air limbah penting untuk diketahui, karena hal ini akan menentukan pengolahan
yang tepat, sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Secara garis besar dapat
digolongkan sebagai berikut:
1. Karakteristik
fisik
a. Padatan : pada limbah cair terdapat padatan
organic dan nonorganik yang mengendap dan tersuspensi sehingga bisa mengendap
dan menyebabkan pendangkalan.
b. Kekeruhan : kekeruhan menunjukkan sifat optis di dalam air karena
terganggunya cahaya matahari saat masuk ke dalam air akibat adanya koloid dan
suspense.
c. Bau : bau dikarenakan karena adanya mikroorganisme yang
menguraikan bahan organik.
d. Suhu : limbah cair memiliki suhu yang berbeda dibandingkan
dengan air biasa, biasanya suhunya lebih tinggi karena adanya proses
pembusukan.
2. Karakteristik
kimiawi
a.
Keasaman : keasaman limbah cair dipengaruhi oleh adanya bahan buangan
yang bersifat asam atau basa. Agar limbah tidak berbahaya, maka limbah
diupayakan untuk memiliki pH netral.
b.
Logam berat beracun : Cadmium dari industri tekstil, merkuri dari pabrik cat,
raksa dari industri perhiasan dan jenis logam berat yang lainnya.
c.
Nitrogen : umumnya terdapat sebagai bahan organic dan diubah menjadi
ammonia oleh bakteri sehingga menghasilkan bau busuk dan bisa menyebabkan
permukaan air menjadi pekat sehingga tidak bisa ditembus cahaya matahari.
d.
Fenol : salah satu bahan organic yang berasal dari industri
tekstil, kertas, minyak dan batubara BOD
: kebutuhan oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan senyawa organic yang ada
di dalam air.
e.
COD
: kebutuhan oksigen yang diperlukan mikroba untuk menghancurkan bahan organik
sehingga menyebabkan keracunan.
3. Karakteristik
bakteriologis
Bakteri dalam air limbah berfungsi
untuk menyeimbangkan DO dan BOD. Sedangkan bakteri pathogen banyak terdapat
dari hasil buangan dari peternakan, rumah sakit, laboratorium, sanatorium,
buangan rumah tangga khususnya dari kamar mandi/wc. Kandungan bakteri pathogen
serta organism golongan E. coli terdapat juga dalam air limbah tergantung dari
mana sumbernya, namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan air
limbah. Limbah industri tidak banyak
mengandung bakteri kecuali dari bahan produksinya memang berhubungan dengan
potensi adanya bakteri diantaranya industri makanan/minuman, pengalengan ikan
dan daging, abbatoir.
Beberapa
mikroorganisme dalam air limbah, antara lain:
a.
Kelompok protista : virus, bakteri,
jamur, protozoa
b.
Kelompok tanaman dan bintang : algae,
cacing
2.4 Parameter Air Limbah
Berikut adalah
parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan air limbah.
1. Kandungan
zat padat (total solid, suspending solid, dissolved solid)
2. Kandungan
zat organik
3. Kandungan
zat anorganik (mis; P, Pb, Cd, Mg)
4. Kandungan
gas (mis: O2, N, CO2)
5. Kandungan
bakteri (mis: E.coli)
6. Kandungan
pH
7. Suhu
2. 2.5 Pengolahan
Air Limbah
Air
limbah sebelum dilepas ke pembuangan akhir harus menjalani pengolahan terlebih
dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif diperlukan
rencana pengolahan yang baik. Pengolahan air limbah dapat dilakukan secara
alamiah maupun dengan bantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah
biasanya dilakukan dengan bantuan kolam stabilisasi sedangkan pengolahan air
dengan bantuan peralatan misalnya dilakukan pada Instalasi Pengolahan Air
Limbah/ IPAL (Waste Water Treatment Plant
/ WWTP).
2.6.1 Tujuan
Pengolahan Air Limbah
Adapun tujuan dari
pengolahan air limbah itu sendiri, antara lain:
1.
Mencegah pencemaran pada sumber air rumah
tangga.
2.
Melindungi hewan dan
tanaman yang hidup didalam air.
3.
Menghindari pencemaran tanah permukaan.
4.
Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit
dan vektor penyakit.
2.6.2 Syarat Sistem Pengolahan Air Limbah
Sementara
itu, sistem pengolahan air limbah yang diterapkan harus memenuhi persyaratan
berikut:
1.
Tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap
sumber-sumber air minum.
2.
Tidak mengakibatkan pencemaran air
permukaan.
3.
Tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan
fauna yang hidup di air di dalam penggunaannya sehari-hari.
4.
Tidak dihinggapi oleh vektor atau
serangga yang mengakibatkan penyakit.
5.
Tidak terbuka
dan harus tertutup.
6.
Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.
2.6.3 Langkah-langkah Pengolahan Air Limbah
Ada
beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengelolah air limbah. Ada 5 tahap yang di perlukan dalam
pengolahan air limbah. yaitu:
·
Pengolahan
Awal (Pretreatment) : Tahap ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk
menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam limbah. Beberapa proses
pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal,
equalization and storage, serta oil separation.
·
Pengolahan
Tahap Pertama (Primary Treatment): pengolahan tahap pertama memiliki tujuan
yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang
berlangsung. Proses yang terjadi ialah neutralization, chemical addition and
coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.
·
Pengolahan
Tahap Kedua (Secondary Treatment): tahap kedua dirancang untuk menghilangkan
zat terlarut dari limbah yg tak dapat dihilangkan dgn proses fisik. Peralatan
yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic
lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating
biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.
·
Pengolahan
Tahap Ketiga (Tertiary Treatment): Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan
air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon
adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or
flotation. pada proses ini dilakukan pemisahan secara kimia untuk lebih
memurnikan air yang belum sepenuhnya bersih.
·
Pengolahan
Lumpur (Sludge Treatment): Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap
pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet
combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning
or drying bed, incineration, atau landfill.
2.6.4 Jenis Pengolahan Limbah
Pengolahan
limbah cair industri dapat dibagi menjadi dua, pengolahan menurut tingkat
perlakuan dan pengolahan menurut karakteristiknya.
1. Pengolahan
berdasarkan tingkat perlakuan
Menurut
tingkatan prosesnya, pengolahan limbah dapat digolongkan menjadi 5 tingkatan.
Namun, tidak berarti bahwa semua tingkatan harus dilalui karena pilihan
tingkatan proses tetap bergantung pada kondisi limbah yang diketahui dari hasil
pemeriksaan laboratorium. Dengan mengetahui jenis-jenis parameter dalam limbah,
dapat ditetapkan jenis peralatan yang dibutuhkan. Berikut
beberapa tahapan pengolahan air limbah.
a.
Pra-pengolahan (pre-treatment)
Pada
tahap ini, saringan kasar yang tidak mudah berkarat dan berukuran ± 30×30 cm
untuk debit air 100 m2 per jam sudah cukup baik. Untuk mendapatkan
hasil yang lebih baik, saringan dapat dipasang secara seri sebanyak dua atau
tiga saringan. Ukuran messnya (besar lubang kawat tikus) dapat dibandingkan
dengan kawat kasa penghalang nyamuk. Saringan tersebut diperiksa setiap hari
untuk mengambil bahan yang terjaring. Contoh bahan-bahan yang terjaring dapat
berupa padatan terapung atau melayang yang ikut bersama air. Bahan lainnya
adalah lapisan minyak dan lemak di atas
permukaan air.
b.
Pengolahan primer (primary treatment)
Pada
tahapan ini dilakukan penyaringan terhadap padatan halus atau zat warna
terlarut maupun tersuspensi yang tidak terjaring pada penyaringan terdahulu.
Pengolahan
secara kimia dilakukan dengan cara mengendapkan bahan padatan melalui
penambahan zat kimia. Reaksi yang terjadi akan menyebabkan berat jenis bahan
padatan menjadi lebih besar daripada air. Tidak semua reaksi dapat berlaku
untuk semua senyawa kimia (terutama senyawa organik).
Pengolahan
secara fisika dilakukan melalui pengendapan maupun pengapungan yang ditujukan
untuk bahan kasar yang terkandung dalam air limbah. Penguapan dilakukan dengan
memasukkan udara ke dalam air dan menciptakan gelembung gas sehingga partikel
halus terbawa bersama gelembung ke permukaan air. Sementara itu, pengendapan
(tanpa penambahan bahan kimia) dilakukan dengan memanfaatkan kolam berukuran
tertentu untuk mengendapkan partikel-partikel dari air yang mengalir di atasnya.
c.
Pengolahan sekunder (secondary treatment)
Tahap
ini melibatkan proses biologis yang bertujuan untuk menghilangkan bahan organik
melalui proses oksidasi biokimia. Di dalam proses biologis ini, banyak
dipergunakan reactor lumpur aktif dan trickling filter.
d.
Pengolahan tersier (tertiary treatment)
Pengolahan
tersier merupakan tahap pengolahan tingkat lanjut yang ditujukan terutama untuk
menghilangkan senyawa organik maupun anorganik. Proses pada tingkat lanjut ini
dilakukan melalui proses fisik (filtrasi, destilasi, pengapungan, pembekuan,
dan lain-lain), proses kimia (absorbs karbon aktif, pengendapan kimia,
pertukaran ion, elektrokimia, oksidasi, dan reduks), dan proses biologi
(pembusukan oleh bakteri dan nitrifikasi alga).
2.
Pengolahan berdasarkan karakteristik
Proses pengolahan berdasarkan karakteristik air
limbah dapat dilakukan secara:
a.
Proses fisik, dapat dilakukan melalui:
1. Penghancuran
2. Perataan air (misalnya: mengubah system
saluran dan membuat kolam)
3. Penggumpalan (misalnya: menggunakan alumunium
sulfat dan ferrosulfat)
4. Sedimentasi
4. Pengapungan
5. Filtrasi
b.
Proses kimia, dapat dilakukan melalui:
1. Pengendapan
dengan bahan kimia
2. Pengolahan dengan logoon atau kolam
3. Netralisasi
4. Penggumpalan atau koagulasi
5.
Sedimentasi (misalnya dengan discrete settling, floculant settling, dan zone settling)
6. Oksidasi
dan reduksi
7. Klorinasi
8. Penghilangan klor (biasanya menggunakan karbon aktif atau natrium sulfat)
9. Pembuangan fenol
10. Pembuangan
sulfur
e.
Proses
biologi, dapt dilakukan dengan:
1. Kolam
oksidasi
2. Lumpur
aktif (mixed liquid suspende solid /
MLSS)
3.
Trickling
filter
4.
Lagoon
5. Fakultatif
f.
Proses fisika kimia biologi
g.
Pengolahan tingkat lanjut
STUDI KASUS DAN
ANALISIS
3.1 Studi Kasus
Ledakan anjungan
minyak yang terjadi di teluk meksiko sekitar 80 kilometer dari Pantai Louisiana
pada 22 April 2010. Peledakan
tersebut terjadi oleh pengeboran minyak di lepas pantai itu dikelola
perusahaan minyak British Petroleum (BP). Ledakan itu memompa minyak mentah
8.000 barel atau 336.000 galon minyak ke perairan di sekitarnya. Ledakan tersebut menyebabkan
pencemaran limbah minyak di laut. Limbah minyak
adalah buangan yang berasal dari hasil eksplorasi produksi minyak, pemeliharaan
fasilitas produksi, fasilitas penyimpanan, pemrosesan, dan tangki penyimpanan
minyak pada kapal laut. Limbah minyak bersifat mudah meledak, mudah terbakar,
bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, dan bersifat korosif. Limbah
minyak merupakan bahan berbahaya dan beracun (B3), karena sifatnya, konsentrasi
maupun jumlahnya dapat mencemarkan dan membahayakan lingkungan hidup, serta
kelangsungan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya.
3.2 Analisis
Ketika minyak masuk ke lingkungan
laut, maka minyak tersebut dengan segera akan mengalami perubahan secara fisik
dan kimia. Diantara proses tersebut adalah membentuk lapisan (slick formation),
menyebar (dissolution), menguap (evaporation), polimerasi (polymerization),
emulsifikasi (emulsification), emulsi air dalam minyak ( water in oil emulsions
), emulsi minyak dalam air (oil in water emulsions), foto oksida, biodegradasi
mikorba, sedimentasi, dicerna oleh plankton dan bentukan gumpalan.
Hampir semua tumpahan minyak di
lingkungan laut dapat dengan segera membentuk sebuah lapisan tipis di
permukaan. Hal ini dikarenakan minyak tersebut digerakkan oleh pergerakan
angin, gelombang dan arus, selain gaya gravitasi dan tegangan permukaan.
Beberapa hidrokarbon minyak bersifat mudah menguap, dan cepat menguap. Proses
penyebaran minyak akan menyebarkan lapisan menjadi tipis serta tingkat
penguapan meningkat.
Minyak tidak dapat larut
di dalam air, melainkan akan mengapung di atas permukaan air, bahan buangan
cairan berminyak yang di buang ke air lingkungan akan mengapung menutupi
permukaan air. Kalau bahan buangan cairan berminyak mengandung senyawa yang
volatile maka akan terjadi penguapan dan luar permukaan minyak yang menutupi
permukaan air akan menyusut. Penyusutan luas permukaan ini tergantung pada
jenis minyaknya dan waktu lapisan minyak yang menutupi permukaan air dapat juga
terdegradasi oleh mikroorganisme tertentu, namun memerlukan waktu yang cukup
lama.
Lapisan minyak di
permukaan air lingkungan akan mengganggu kehidupan organisme dalam air. Hal ini
disebabkan oleh Lapisan minyak pada permukaan air akan menghalangi difusi
oksigen dari udara ke dalam air sehingga jumlah oksigen yang terlarut di dalam
air menjadi berkurang. Kandungan oksigen yang menurun akan mengganggu kehidupan
hewan air. Adanya lapisan minyak pada permukaan air juga akan menghalangi masuknya
sinar matahari ke dalam air sehingga fotosintesis oleh tanaman air tidak dapat
berlangsung. Akibatnya, oksigen yang seharusnya dihasilkan pada proses
fotosintesis tersebut tidak terjadi. Kandungan oksigen dalam air jadi semakin
menurun. Tidak hanya hewan air saja yang terganggu akibat adanya lapisan minyak
pada permukaan air tersebut, tetapi burung air pun ikut terganggu karena
bulunya jadi lengket, tidak bisa mengembang lagi terkena minyak. Selain dari
pada itu, air yang telah tercemar oleh minyak juga tidak dapat dikonsumsi oleh
manusia karena seringkali dalam cairan yang berminyak terdapat juga zat-zat
yang beracun, seperti senyawa benzene, senyawa toluene dan lain sebagainya.
4.3 Kesimpulan
Berbagai macam kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini apabila tidak
di sertai dengan program pengelolaan air yang baik akan mengakibatkan kerusakan
ekosistem yang ada dalam hal ini adalah air, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Bahan buangan dan air limbah yang berasal dari kegiatan industri
adalah penyebab terjadinya pencemaran air.
Kasus
pencemaran air laut akibat dari pengeboran Indusri minyak ditengah laut,
tumpahan minyak, kebocoran kapal tanker dan lain-lain. Sehingga dapat berpengaruh
pada beberapa sector , diantaranya lingkungan pantai dan laut, ekosistem biota
pantai dan laut, dan mengganggu aktivitas nelayan sehingga mempengaruhi
kesejahteraan mereka. Pengaruh-pengaruh tersebut antara lain dapat mengubah
karakteristik populasi spesies dan struktur ekologi komunitas laut, dapat
mengganggu proses perkembangan dan pertumbuhan serta reproduksi organisme laut,
bahkan dapat menimbulkan kematian pada organisme laut.
Referensi:
Ginting,
Pedana, Ir., Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri (2007) Jakarta.
MS.CV YRAMA WIDYA. Hal 17-18.
Fakhruddin.2004.Dampak
Tumpahan Minyak Pada Biota Laut. Jakarta : Kompas.
Mukhtasor.
2007. Pencemaran Pesisir dan Laut. Jakarta : PT Pradnya Paramita.
http://anugrahjuni.wordpress.com/biologi-in/ekologi/pencemaran-air-oleh-industri-minyak-dan-suhu/