dececcPengolahan limbah bakteri

3,499 views

Published on

xwdxwsx

Published in: Career
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,499
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
30
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

dececcPengolahan limbah bakteri

  1. 1. azizzm19 Senin, 07 Oktober 2013 Makalah Biologi (Bakteri/Eubacteria) MAKALAH EUBACTERIA (BAKTERI) Disusun Oleh : ABDUL AZIZ ZAENAL MUTTAQIN X-2 Madrasah Aliyah Negeri (MAN) 2 CIAMIS
  2. 2. Jl Yosudarso No. 53 Tlp: (0265) 776484 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah swt. karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul EUBACTERIA (BAKTERI) ini dapat diselesaikan. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata pelajaran Biologi. Bakteri merupakan mikro organisme hidup yang Alloh SWT ciptakan sangat kecil hingga tidak kasat mata, dibutuhkan alat tertentu untuk dapat melihatnya, seperti mikroskop. Bakteri diciptakan dengan berbagai bentuk, fungsi dan sifat yang berbeda. Dengan makalah ini penulis akan memaparkan apa itu bakteri? Penulis menyadari bahwa selama penulisan makalah ini penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terimakasih. Makalah ini bukanlah karya yang sempurna karena masih banyak kekurangan, baik dalam hal isi maupun sistematika dan teknik penulisannya. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempernaan makalah ini. Akhirnya semoga makalah ini bisa memberikan manfaat khususnya bagi penulis umumnya bagi pembaca. Amin. Ciamis, 04 Oktober 2013 Penulis
  3. 3. DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii DAFTAR ISI......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah........................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah.................................................................................................... 1 C. Tujuan Makalah ....................................................................................................... 2 BAB II EUBACTERIA (BAKTERI) A.Pengertian 3 B. Pembahasan5 BAB III SIMPULAN DAN SARAN A.Simpulan 14 B. Saran 14 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Dalam kemajuan iptek seperti yang ada pada saat ini, menuntut manusia untuk bekerja lebih keras lagi. Didalam setiap pekerjaan sudah pasti terdapat resiko dari pekerjaan tersebut sehingga dapat menimbulkan penyakit akibat kerja. Penyakit akibat kerja ini di sebabkan oleh beberapa factor diantaranya adalah factor biologi, fisik, kimia, fisiologi dan psykologi. Sebagai contoh orang yang bekerja pada sektor peternakan atau pada sektor pekerjaan yang berkontak langsung dengan lingkungan. Lingkungan dimana mereka bekerja itu tidak selalu bersih dalam artian bebas dari sumber–sumber penyakit yang berupa virus, bakteri, protozoa, jamur, cacing, kutu, bahkan hewan dan tumbuhan besarpun dapat menjadi sumber penyakit. Akan tetapi virus
  4. 4. dan bakterilah yang menjadi penyebab utama penyakit dalam kerja, khususnya pekerjaan yang berkontak langsung dengan lingkungan. Untuk mencegah terjangkitnya penyakit yang diakibatkan oleh bakteri tidak hanya membutuhkan tindakan pengobatan saja tetapi juga diperlukan pengetahuan tentang itu bakteri bagaimana bakteri tersebut dapat masuk ke dalam tubuh manusia. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, penulis merumuskan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Apa itu eubacteria (bakteri)? 2. Bagaimana bakteri berkembang biak? 3. Bagaimana bentuk bakteri? 4. Bagaimana jenis-jenis bakteri? 5. Bagaimana peranan bakteri dalam kehidupan? C. Tujuan Makalah Sejalan dengan latar belakang dan rumusan masalah diatas, laporan ini disusun dengan tujuan : 1. Untuk mengetahui apa itu eubacteria (bakteri). 2. Untuk mengetahui bagaimana bakteri berkembang biak. 3. Untuk mengetahui bagaimana bentuk bakteri. 4. Untuk mengetahui bagaimana jenis-jenis bakteri. 5. Untuk mengetahui bagaimana peranan bakteri dalam kehidupan.
  5. 5. BAB II EUBA CTERI A (BAKT ERI) A. Pengerti an, Ciri dan Struktur Bakteri Pengertian Bakteri Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme
  6. 6. uniseluler (bersel tunggal), prokariota/ prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil). Bakteri berasal dari kata bahasa latin yaitu bacterium. Bakteri memiliki jumlah spesies mencapai ratusan ribu atau bahkan lebih. Mereka ada di mana-mana mulai dari di tanah, di air, di organisme lain, dan lain-lain juga berada di lingkungan yang ramah maupun yang ekstrim. Dalam tumbuh kembang bakteri baik melalui peningkatan jumlah maupun penambahan jumlah sel sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni seperti ph, suhu temperatur, kandungan garam, sumber nutrisi, zat kimia dan zat sisa metabolisme. Ciri-ciri Bakteri Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu : 1. Organisme multiselluler 2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel ) 3. Umumnya tidak memiliki klorofil 4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron. 5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam 6. Hidup bebas atau parasite 7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan 8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan. Struktur Bakteri Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu: 1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan 2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora. Struktur dasar sel bakteri Struktur dasar bakteri :
  7. 7. 1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis). 2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. 3. Sitoplasma adalah cairan sel. 4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA. 5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan. B. Pembahasan  Pembiakan Bakteri Bakteri tidak mengalami mitosis dan meiosis. Hal ini merupakan perbedaan penting antara bakteri (prokariot) dengan sel eukariot. Reproduksi. Bakteri mengadakan pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan paraseksual. Pembiakan secara aseksual dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan paraseksual dilakukan dengan cara transformasi, transduksi , dan konjugasi. Namun, proses pembiakan cara seksual berbeda dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada penyatuan inti sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa pertukaran materi genetika (rekombinasi genetik). Berikut ini beberapa cara pembiakan bakteri dengan cara rekombinasi genetik dan membelah diri. Ada tiga cara paraseksual yang diketahui, yaitu transformasi, konjugasi dan transduksi Transformasi adalah perpindahan materi genetik berupa DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain. Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja, . Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci
  8. 8. yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi. Proses ini pertama kali ditemukan oleh Frederick Grifith tahun 1982. Transduksi adalah pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri). Bila virus – virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulakan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi. Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.
  9. 9. Konjugasi adalah bergabungnya dua bakteri (+ dan –) dengan membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima melalui ujung pilus. Ujung pilus akan melekat pada sel peneima dan ADN dipindahkan melalui pilus tersebut. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh faktor pemindahan ( transfer faktor = faktor F ) Pembelahan Biner, pada pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya. Pembelahan biner mirip mitosis pada sel eukariot. Badanya, pembelahan biner pada sel bakteri tidak melibatkan serabut spindle dan kromosom. Pembelahan Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu sebagai berikut: 1. Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus. 2. Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang. 3. Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni. Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Tetapi pembelahan bakteri mempunyai faktor pembatas misalnya kekurangan makanan, suhu tidak sesuai, hasil eksresi yang meracuni bakteri, dan adanya organisme pemangsa bakteri. Jika hal ini tidak terjadi, maka bumi akan dipenuhi bakteri.  Bentuk Bakteri Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil. Berbagai macam bentuk bakteri : 1. Bakteri Kokus :
  10. 10. a. Monokokus yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal b. Diplokokus yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan c. Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat. d. Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai. f. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur 2. Bakteri Basil : a. Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai
  11. 11. 3. Bakteri Spirilia a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma  Jenis Bakteri Berdasarkan Jumlah dan Letak Flagel 1. Atrik, yaitu bakteri yang tidak memiliki flagel. 2. Monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu flagel pada ujung tubuhnya. 3. Amfitrik, yaitu bakteri yang memiliki dua kelompok flagel yang masing-masing terdapat di ujung tubuhnya. 4. Lofotrik, yaitu bakteri yang memiliki segerombol flagel pada salah satu ujung tubuhnya. 5. Peritrik, yaitu bakteri yang memiliki flagel di seluruh permukaan tubuhnya. Berdasarkan Karakteristik Dinding Sel Melalui Sistem Pewarnaan Gram 1. Bakteri gram positif, yaitu bakteri yang mempunyai dinding sel dengan lapisan peptidoglikan yang tebal. Contohnya: Bacillus subtilis, Clostridium botulinum, Vibrio cholerae, Neisseria gonorrhoeae, dan Treponema pallidum. 2. Bakteri gram negatif, yaitu bakteri yang mempunyai dinding sel dengan lapisan peptidoglikan yang tipis. Contohnya: Escherichia coli, Streptococcus mutans, Propionibacterium acnes, dan Staphylococcus aurens. Berdasarkan Kebutuhannya Terhadap Oksigen
  12. 12. 1. Bakeri aerob obligat, yaitu bakteri yang hidupnya mutlak memerlukan oksigen bebas. Contohnya: Escherichia coli. 2. Bakteri anaerob obligatif, yaitu bakteri yang dapat hidup tanpa oksigen sama sekali dan kadang bisa mati bila ada oksigen. Contohnya: Clostridium tetani, Clostridium botulinum. 3. Bakteri anaero fakultatif, yaitu bakteri yang dapat hidup dengan atau tanpa oksigen. Contoh: Salmonella typhosa. Berdasarkan Kebutuhan Energi 1. Bakteri aerob, yaitu bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk memperoleh energinya. Contoh: Nitrosomonas, Thiobacillus, Notrobacter. 2. Bakteri anaerob, yaitu bakteri yang tidak membutuhkan oksigen bebas untuk memperoleh energinya. Contohnya: Clostridium denitrificans. Berdasarkan Cara Memperoleh Makanan 1. Bakteri autotrof yaitu bakteri yang dapat mensintetis makananya sendiri dari senyawa anorganik menjadi senyawa organik. a. Bakteri fotoautotrof, yaitu bakteri yang dapat mensintesis makanannya sendiri dengan menggunakan energi cahaya matahari melalui proses fotosintetis. Contohnya: bakteri belerang ungu Thiocystis sp, b. Bakteri kemoautotrof, yaitu bakteri yang dapat mensintetis makanannya sendiri dengan menggunakan energi kimia. Contohnya: Gallionella, Nitrosomonas, Nitrococcus, dan Nitrobacter. 2. Bakteri heterotrof, yaitu bakteri yang memperoleh makanannya (berupa snyawa organik) dari bergantung pada organisme lain karena tidak dapat mensintetis makanannya sendiri. c. Bakteri saprofit, yaitu bakteri yang memperoleh makanannya berasal dari sisa-sisa organisme yang telah mati, sampah-sampah, kotoran, dan bangkai. Contohnya: Thiobacillus dinitrificants, Clostridium sporageus, Eschechia coli, Lactobacillus bulgaricus, dan Methanobacterium ruminatum. d. Bakteri parasit, yaitu yang meperoleh makanannya dari organisasi yang ditumpanginya (inangnya). Contohnya: Borrelia novyi, Famili Treponemataceae, Famili Spirochaetaceae, Borrelia recurrentis, dan Borrelia burgdorferi. e. Bakteri patogen, yaitu bakteri parasit yang menyebabkan penyakit pada hospes atau inang yang dihinggapinya. Contohnya: Neisseria gonorrhoeae (parasit pada manusia yang menyebabkan
  13. 13. penyakit kelamin atau kencing nanah), Bacterium papaya (parasit pada tumbuhan yang menyebabkan penyakit pada pepaya), dan Bacillus anthracis (parasit pada hewan yang menyebabkan penyakit antraks pada ternak). f. Bakteri apatogen, yaitu bakteri yang tidak menimbulkan penyakit pada hospes atau inang. Contohnya: Streptomyces grieus dan Escherichia coli. Berdasarkan Suhu Pertumbuhan 1. Bakteri psikrorofil, yaitu bakteri yang hidup pada suhu terendah yaitu 0oC-30oC. Bakteri ini banyak ditemukan di dasar lautan, di daerah kutub, dan pada bahan makanan yang didinginkan. 2. Bakteri mesofil, yaitu bakter yang hidup pada suhu 25oC-40oC. Bakteri ini terdapat pada tanah, air, dan tubuh vertebrata. 3. Bakteri termofil, yaitu bakteri yang hidup pada suhu 45oC-75oC. Bakteri ini banyak terdapat di tempat-tempat bersuhu tinggi, di tanah, air laut, dan pada susu. 4. Bakteri hipertermofil, yaitu bakteri yang hidup pada suhu diatas 75o C. Bakteri ini ditemukan di sumber air panas.  Peranan Bakteri Dalam Kehidupan bakteri yang menguntungkan Bakteri menghasilkan antibiotik seperti tirotrisin, basitrasin, streptomisin, teramisin, dan polimiksin yang berguna dalam pengobatan. Beberapa jenis bakteri dimanfaatkan secara luas untuk membuat bahan organik dan makanan seperti keju, asam asetat, dan berbagai asam amino. Berikut ini adalah beberapa contoh bakteri yang menguntungkan. 1. Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus untuk membuat yoghurt. 2. Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju. 3. Rizobium bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dapat menambat nitrogen dari udara bebas sehingga dapat menyuburkan tanah. 4. Acetobacter xylinum digunakan dalam proses pembuatan nata de coco dari air kelapa. 5. Escherichia coli yang hidup di dalam usus besar manusia membantu membusukkan sisa-sisa makanan dan menghasilkan vitamin K. 6. Streptococcus griceus menghasilkan antibiotik streptomisin. 7. Pada pengolahan limbah, diperlukan bakteri aerob untuk mengoksidasi limbah, sehingga daya racun limbah terhadap lingkungan berkurang.
  14. 14. 8. Pada pembuatan biogas, bakteri mengubah sampah dan kotoran menjadi biogas yang terutama terdiri atas gas metana. Gas metana dapat digunakan sebagai bahan bakar dan penerangan. 9. Dalam rekayasa genetika, ADN bakteri dimodifikasi sehingga menghasilkan protein tertentu yang dibutuhkan manusia. Dengan demikian dapat diperoleh sejumlah besar protein/enzim dalam waktu relatif singkat. bakteri yang merugikan Banyak bakteri yang bersifat merugikan karena menimbulkan penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakteri juga menyebabkan banyak kerusakan pada makanan, bahan pangan, dan menghasilkan toksin/racun. Berikut ini contoh beberapa jenis bakteri yang merugikan. 1. Clostridium tetani menyebabkan penyakit tetanus. 2. Salmonella typhi menyebabkan penyakit tifus. 3. Diplococcus pneumonia menyebabkan penyakit pneumonia/ radang paru-paru. 4. Bacillus anthracis menyebabkan penyakit antraks pada sapi, kerbau, dan domba. 5. Aspergillus flavus merusak biji kacang-kacangan yang disimpan dan menghasilkan racun aflatoksin yang berbahaya. 6. Erwinia tracheiphila menyebabkan penyakit busuk daun pada tanaman labu. BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari pembahasan diatas mengenai Eubacteria(Bakteri), dapat disimpulkan bahwa Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal), prokariota/ prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).
  15. 15. Bakteri mengadakan pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan paraseksual. Pembiakan secara aseksual dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan paraseksual dilakukan dengan cara transformasi, transduksi dan konjugasi. Berdasarkan bentuk bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil. Jenis bakteri dibedakan berdasarkan jumlah dan letak flagel, berdasarkan, karakteristik dinding sel melalui sistem pewarnaan gram, berdasarkan, kebutuhannya terhadap oksigen, berdasarkan kebutuhan energi, berdasarkan cara memperoleh makanan, berdasarkan suhu pertumbuhan. B. Saran Mungkin akan lebih baik lagi jika adanya saran dan kritik yang sifatnya membangun dari semua pihak demi penyempurnaan makalah ini, namun sebagai manusia biasa penulis hanya bisa berharap semoga bisa bermanfaat dan mudah-mudahan memenuhi fungsi sebagaimana mestinya. Amiin... Setelah membaca pembahasan tadi, diharapkan pembaca mendapat pencerahan mengenai bakteri, bakteri mana yang menguntungkan dan bakteri mana yang merugikan. Diposkan oleh Aziz ZM di 06.58 Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest Tidak ada komentar: Poskan Komentar
  16. 16. Beranda Langganan: Poskan Komentar (Atom) Arsip Blog  ▼ 2013 (1) o ▼ Oktober (1)  Makalah Biologi (Bakteri/Eubacteria) Mengenai Saya Aziz ZM Lihat profil lengkapku Template Picture Window. Diberdayakan oleh Blogger. http://azizm19.blogspot.com/2013/10/makalah-biologi-bakterieubacteria.html
  17. 17. EMPRET the education blog! Sabtu, 03 November 2012 Makalah Pengolahan Air Limbah Menggunakan Lumpur Aktif Pengolahan Air Limbah Menggunakan Lumpur Aktif 1. Latar Belakang Pembuatan Makalah : Indonesia dalam satu dasa warsa ini dikenal sebagai penghasil tekstil yang besar disamping India dan Pakistan. Dalam proses produksi industri tekstil banyak menggunakan bahan kimia dan air. Bahan kimia yang digunakan antara lain untuk proses pencucian, pemutihan, dan pewarnaan. Akibat dari itu pencemaran lingkungan menjadi masalah bagi masyarakat yang tinggal disekitar industri tekstil. Mengingat pentingnya industri tekstil sebagai penghasil devisa negara dan perlunya perlindungan lingkungan, maka diperlukan adanya teknologi pengolah limbah tekstil yang handal. Salah satu contoh pengolahan limbah tekstil yang hingga saat ini beroperasi adalah pengolahan limbah tekstil milik P.T. Unitex di Bogor, pengolahan limbah ini dilakukan dengan cara menerapakan konsep- konsep redoks dengan memanfaatkan lumpur aktif sebagai bahan utama. 2. Tujuan Pembuatan Makalah : 1. Menyelesaikan tugas yang diberikan Ibu. Sri Rahayu, S.Pd, selaku guru kimia kami untuk membuat makalah mengenai pemanfaatan reaksi redoks dalam teknologi pengolahan air limbah. 2. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan mengenai pemanfaatan reaksi redoks dalam teknologi pengolahan air limbah, yang dapat menghilangkan limbah organik sederhana dan mudah urai, organik kompleks seperti warna, bau dan logam berat. 3. Sasaran : Sasaran dari penerapan teknologi ini adalah air hasil pengolahan limbah tekstil tidak mencemari lingkungan. 4. Manfaat Pengolahan Limbah dengan menggunakan Lumpur Aktif :
  18. 18. Teknologi ini dapat menurunkan total padatan tersuspensi (TSS) hingga mencapai 91%, COD 62%, Fe 96% dan BOD5 97%. Proses ini juga menghilangkan warna dan bau dari limbah tersebut. 5. Proses-proses Pengolahan Air Limbah 5.1 Pendahuluan : Pada umumnya polutan yang terkandung dalam limbah industri tekstil dapat berupa padatan tersuspensi, padatan terlarut serta gas terlarut. Karakteristik limbah pada umumnya bersifat alkalis (pH = 7), suhunya tinggi serta berwarna pekat. Untuk menghilangkan polutan tersebut, diperlukan pengolahan yang dapat memisahkan dan menghancurkan polutan yang terkandung didalamnya. Limbah berasal dari zat-zat organik yang dapat mengalami oksidasi di dalam air. Yang dapat menyebabkan jumlah oksigen yang terlarut dalam air menjadi berkurang dan menyebabkan kematian hewan yang hidup didalam air tersebut, karena kekurangan oksigen untuk bernafas. Jika telah teroksidasi oleh mikroorganisme, limbah organik menimbulkan bau busuk, yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme anaerob, antara lain : amonia ( NH3), metana ( CH4), dan asam sulfida ( H2S). Maka, itulah sebabnya air limbah harus diolah untuk mengurangi dampak yang demikian. Salah satu caranya yaitu dengan pengolahan air limbah menggunakan lumpur aktif. Lumpur aktif merupakan lumpur yang kaya akan bakteri aerob, yaitu bakteri yang dapat menguraikan limbah organik yang dapat mengalami biodegradasi. Lumpur aktif (activated sludge) adalah proses pertumbuhan mikroba tersuspensi. Proses ini pada dasarnya merupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasi material organik menjadi CO2 dan H2O, NH4. dan sel biomassa baru. Proses ini menggunakan udara yang disalurkan melalui pompa blower (diffused) atau melalui aerasi mekanik. Sel mikroba membentuk flok yang akan mengendap di tangki penjernihan. Kemampuan bakteri dalam membentuk flok menentukan keberhasilan pengolahan limbah secara biologi, karena akan memudahkan pemisahan partikel dan air limbah. . Terdapat dua hal penting pada pengolahan limbah dengan lumpur aktif : Proses penambahan Oksigen, dapat dilakukan dengan cara memompakan oksigen kedalam bak pengolahan atau memancarkan air limbah ke udara agar dapat melarutkan oksigen yang ada diudara ( aerasi ).  Proses pertumbuhan bakteri, dapat terjadi di bak khusus ( bak aerobik : kolam dangkal yang dapat ditembus oleh cahaya matahari hingga ke dasarnya, sehingga diseluruh bagian kolam itu berlangsung proses fotosintesis oleh tumbuhan air ( alga ) ), karena di dalam bak itulah proses oksidasi aerob terjadi. Membentuk senyawa, misalnya ( CO2), (H2O), kemudian senyawa tersebut dimanfaatkan oleh tumbuhan air untuk berfotosistesis.
  19. 19. 5.2Tahap – tahap awal : Proses pengolahan air limbahnya terbagi atas tiga tahap pemrosesan, yaitu : 1. Proses primer yang meliputi penyaringan kasar, penghilangan warna, ekualisasi, penyaringan halus, pendinginan. 2. Proses sekunder yang meliputi proses biologi dan sedimentasi. 3. Proses tersier yang merupakan tahap lanjutan dengan penambahan bahan kimia. Melalui upaya pengelolaan yang telah dilakukan, maka air limbah yang dibuang tidak akan mencemari lingkungan.. Sistem pengolah limbah yang digunakan merupakan perpaduan antara proses fisika, kimia, dan biologi. Proses yang berperan dalam pengurangan bahan pencemar adalah proses biologi yang menggunakan sistem lumpur aktif dengan aerasi lanjutan (extended aeration). Selain limbah cair terdapat pula limbah padat yang berupa lumpur, hasil samping dari sistem pengolahan yang digunakan. Lumpur hasil olahan digunakan sebagai bahan campuran pembuatan conblock dan batako press serta pupuk organik. Proses Pengolahan lumpur aktif : Gambar 6. Unit Pengolah Limbah Tekstil Kapasitas 200 m3 /hari. Gambar 7. Bak penampung yang masih panas.
  20. 20. Gambar 8. Bak pengendap pertama Gambar 9. Pemberian koagulan (ferro sulfat) untuk menghilangkan warna.
  21. 21. Gambar 10. Bak pengendap (clarifier) setelah diberi koagulan ferro sulfat. Gambar 11. Menara pendingin (Colling Tower) sebelum air masuk ke dalam bak aerasi.
  22. 22. Gambar 12. Bak aerasi tahap petama Gambar 13. Lumpur aktif dari bak pengendap akhir dikembalikan ke bak aerasi tahap pertama.
  23. 23. Gambar 14. Bak pengendap akhir Gambar 15. Contoh air di bak pengendap akhir.
  24. 24. Gambar 16. Air hasil olahan sebelum dibuang ke lingkungan. Gambar 17. Bioassay
  25. 25. Gambar 18. Contoh air baku sampai dengan air hasil olahan. CARA PEMBUATAN Urutan proses pengolahan limbah di PT. Unitek secara garis besar dibagi dalam 5 unit proses yang meliputi proses primer, sekunder, dan tersier, yaitu :  Unit 1 : adalah proses penghilangan warna dengan sistem koagulasi dan sedimentasi.  Unit 2 : adalah proses penguraian bahan organik yang terkandung di dalam air limbah dengan sistem lumpur aktif.  Unit 3 : adalah proses pemisahan air yang telah bersih dengan lumpur aktif dari kolam aerasi.  Unit 4 : adalah proses penghilangan padatan tersuspensi setelah pengendapan.  Unit 5 : adalah proses pemanfaatan lumpur padat setelah pengepresan di belt press. Untuk jelasnya lihat Gambar 19. Sistem Pengolah Limbah Lumpur Aktif PT. UNITEX. Proses Pengolahan Limbah Proses pengolahan air limbah PT. Unitek terbagi menjadi tiga tahap pemrosesan, yaitu : 1. Proses primer, Proses primer merupakan perlakuan pendahuluan yang meliputi : a). Penyaringan kasar, b). Penghilangan warna, c). Ekualisasi, d). Penyaringan halus, dan e). Pendinginan. 2. Proses sekunder, Proses biologi dan sedimentasi. 3. Proses tersier, merupakan tahap lanjutan setelah proses biologi dan sedimentasi. Adapun waktu yang dibutuhkan untuk tiap-tiap proses dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Dimensi, Debit Air Masuk, dan Waktu Tinggal dari masing-masing Unit Pengolah Limbah Cair PT. UNITEX. Unit Penanganan Jumlah Vol Tangki (m3 ) Total Vol (m3 ) Debit (m3 /hari) Waktu Retensi Kolam equalisasi Limbah air warna 2 59 + 56 115 1200 2.3 jam
  26. 26. Limbah air umum 1 653 653 1800 8.7 jam Tangki Koagulasi I 1 3.1 3.6 720 7.2 menit Tangki Sedimentasi I 2 14.2 28.4 720 25 menit Kolam Aerasi 3 2(1250) + 925 3425 3000 27.4 jam Tangki Sedimentasi II 1 407 407 3394 2.9 jam Tangki Koagulasi II 1 6 6 3394 2.5 menit Tangki Intermeadiat 1 57 57 3394 24 menit Tangki Sedimentasi III 1 178 178 3394 1.26 jam Kolam Ikan 1 15 15 3394 6.4 menit
  27. 27. Gambar 19. Sistem Pengolah Limbah Lumpur Aktif PT. UNITEX Proses Primer a. Penyaringan Kasar Air limbah dari proses pencelupan dan pembilasan dibuang melalui saluran pembuangan terbuka menuju pengolahan air limbah. Saluran tersebut terbagi menjadi dua bagian, yakni saluran air berwarna dan saluran air tidak berwarna. Untuk mencegah agar sisa-sisa benang atau kain dalam air limbah terbawa pada saat proses, maka air limbah disaring dengan menggunakan saringan kasar berdiameter 50 mm dan 20 mm. b. Penghilangan Warna Limbah cair berwarna yang berasal dari proses pencelupan setelah melewati tahap penyaringan ditampung dalam dua bak penampungan, masing-masing berkapasitas 64 m3 dan 48 m3 , air tersebut kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi pertama (volume 3,1 m3 ) yang terdiri atas tiga buah tangki, yaitu : Pada tangki pertama ditambahkan koagulasi FeSO4 (Fero Sulfat) konsentrasinya 600 - 700 ppm untuk pengikatan warna.
  28. 28. Selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki kedua dengan ditambahkan kapur (lime) konsentrasinya 150 - 300 ppm, gunanya untuk menaikkan pH yang turun setelah penambahan FeSO4. Dari tangki kedua limbah dimasukkan ke dalam tangki ketiga pada kedua tangki tersebut ditambahkan polimer berkonsentrasi 0,5 - 0,2 ppm, sehingga akan terbentuk gumpalan-gumpalan besar (flok) dan mempercepat proses pengendapan. Setelah gumpalan-gumpalan terbentuk, akan terjadi pemisahan antara padatan hasil pengikatan warna dengan cairan secara gravitasi dalam tangki sedimentasi. Meskipun air hasil proses penghilangan warna ini sudah jernih, tetapi pH-nya masih tinggi yaitu 10, sehingga tidak bisa langsung dibuang ke perairan. Untuk menghilangkan unsur-unsur yang masih terkandung didalamnya, air yang berasal dri koagulasi I diproses dengan sistem lumpur aktif. Cara tersebut merupakan perkembangan baru yang dinilai lebih efektif dibandingkan cara lama yaitu air yang berasal dari koagulasi I digabung dalam bak ekualisasi. Tabel 3. Hasil pengamatan konsentrasi, debit, dan laju penambahan koagulan dan flokulan terhadap limbah air warna (Rapto, 1996) Agent Konsentrasi (kg/l) Debit (l/jam) Laju Penambahan (kg/jam) Fe SO4 0.21 13.28 2.84 Lime 0.11 806.76 86.44 Polimer ANP-10 2. 10-4 561.60 0.11 Tabel 4. Efisiesi removal proses koagulasi dan flokulasi air limbah warna Tahun 1994 (Rapto, 1996) Parameter Inlet (mg/l) Outlet (mg/l) Efisiensi removal (%) TSS 132.33 17.33 86.9 BOD5 266.12 54.92 79.4 COD 432.33 112.00 74.1 DO 0.4 0.25 37.5 c. Ekualisasi Bak ekualisasi atau disebut juga bak air umum memiliki volume 650 m3 menampung dua sumber pembuangan yaitu limbah cair tidak berwarna dan air yang
  29. 29. berasal dari mesin pengepres lumpur. Kedua sumber pembuangan pengeluarkan air dengan karakteristik yang berbeda. Oleh karena itu untuk memperlancar proses selanjutnya air dari kedua sumber ini diaduk dengan menggunakan blower hingga mempunyai karakteristik yang sama yaitu pH 7 dan suhunya 32o C. Sebelum kontak dengan sistem lumpur aktif, terlebih dahulu air melewati saringan halus dan cooling tower, karena untuk proses aerasi memerlukan suhu 32o C. Untuk mengalirkan air dari bak ekualisasi ke bak aerasi digunakan dua buah submerble pump atau pompa celup (Q= 60 m3 /jam). d. Saringan Halus (Bar Screen f = 0,25 in) Air hasil ekualisasi dipompakan menuju saringan halus untuk memisahkan padatan dan larutan, sehingga air limbah yang akan diolah bebas dari padatan kasar berupa sisa-sisa serat benang yang masih terbawa. e. Cooling Tower Karakteristik limbah produksi tekstil umumnya mempunyai suhu antara 35-40o C, sehingga memerlukan pendinginan untuk menurunkan suhu yang bertujuan mengoptimalkan kerja bakteri dalam sistem lumpur aktif. Karena suhu yang diinginkan adalah berkisar 29-30o C. Proses Sekunder a. Proses Biologi Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT. Unitek memiliki tiga bak aerasi dengan sistem lumpur aktif, yang pertama berbentuk oval mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan bentuk persegi panjang. Karena pada bak oval tidak memerlukan blower sehingga dapat menghemat biaya listrik, selain itu perputaran air lebih sempurna dan waktu kontak bakteri dengan limbah lebih merata serta tidak terjadi pengendapan lumpur seperti layaknya terjadi pada bak persegi panjang. Kapatas dari ketiga bak aerasi adalah 2175 m3 . Pada masing-masing bak aerasi ini terdapat sparator yang mutlak diperlukan untuk memasok oksigen ke dalam air bagi kehidupan bakteri. Parameter yang diukur dalam bak aerasi dengan sistem lumpur aktif adalah DO, MLSS, dan suhu. Dari pengalaman yang telah dijalani, parameter-parameter tersebut dijaga sehingga penguraian polutan yang terdapat dalam limbah dapat diuraikan semaksimal mungkin oleh bakteri. Oksigen terlarut yang diperlukan berkisar 0,5 – 2,5 ppm, MLSS berkisar 4000 – 6000 mg/l, dan suhu berkisar 29 – 30o C. b. Proses Sedimentasi Bak sedimentasi II (volume 407 m3 ) mempunyai bentuk bundar pada bagian atasnya dan bagian bawahnya berbentuk kronis yang dilengkapi dengan pengaduk (agitator) dengan putaran 2 rph. Desain ini dimaksudkan untuk mempermudah pengeluaran endapan dari dasar bak. Pada bak sedimentasi ini akan terjadi settling lumpur yang berasal dari bak aerasi dan endapan lumpur ini harus segera dikembalikan lagi ke bak aerasi (return sludge=RS), karena kondisi pada bak sedimentasi hampir mendekati anaerob.
  30. 30. Besarnya RS ditentukan berdasarkan perbandingan nilai MLSS dan debit RS itu sendiri. Pada bak sedimentasi ini juga dilakukan pemantauan kaiment (ketinggian lumpur dari permukaan air) dan MLSS dengan menggunakan alat MLSS meter. Proses Tersier Pada proses pengolahan ini ditambah bahan kimia, yaitu Alumunium Sulfat (Al2(SO4)3), Polimer dan Antifoam (Silicon Base); untuk mengurangi padatan tersuspensi yang masih terdapat dalam air. Tahap lanjutan ini diperlukan untuk memperoleh kualitas air yang lebih baik sebelum air tersebut dibuang ke perairan. Air hasil proses biologi dan sedimentasi selanjutnya ditampung dalam bak interdiet (Volume 2m3 ) yang dilengkapi dengan alat yang disebut inverter untuk mengukur level air, kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi (volume 3,6 m3 ) dengan menggunakan pompa sentrifugal. Pada tangki koagulasi ditambahkan alumunium sulfat (konsentrasi antara 150 – 300 ppm) dan polimer (konsentrasi antara 0,5 – 2 ppm), sehingga terbentuk flok yang mudah mengendap. Selain kedua bahan koagulan tersebut juga ditambahkan tanah yang berasal pengolahan air baku (water teratment) yang bertujuan menambah partikel padatan tersuspensi untuk memudahkan terbentuknya flok. Pada tangki koagulasi ini terdapat mixer (pengaduk) untuk mempercepat proses persenyawaan kimia antara air dan bahan koagulan, juga terdapat pH kontrol yang berfungsi untuk memantau pH effluent sebelum dikeluarkan ke perairan. Setelah penambahan koagulan dan proses flokulasi berjalan dengan sempurna, maka gumpalan- gumpalan yang berupa lumpur akan diendapkan pada tangki sedimentasi III (volume = 178 m3 ). Hasil endapan kemudian dipompakan ke tangki penampungan lumpur yang selanjutnya akan diolah dengan belt press filter machine. Selain itu pengolahan air limbah dapat juga dilakukan dengan sistem lumpur aktif konvesional. Selain dengan menggunakan cara seperti yang diatas ada cara lain yaitu : Sistem Lumpur Aktif Konvensional
  31. 31. Gambar 1. Sistem Lumpur Aktif Konvensional Tangki aerasi Oksidasi aerobik material organik dilakukan dalam tangki ini. Efluent pertama masuk dan tercampur dengan Lumpur Aktif Balik (Return Activated Sludge =RAS) atau disingkat LAB membentuk lumpur campuran (mixed liqour), yang mengandung padatan tersuspensi sekitar 1.500 - 2.500 mg/l. Aerasi dilakukan secara mekanik. Karakteristik dari proses lumpur aktif adalah adanya daur ulang dari biomassa. Keadaan ini membuat waktu tinggal rata-rata sel (biomassa) menjadi lebih lama dibanding waktu tinggal hidrauliknya (Sterritt dan Lester, 1988). Keadaan tersebut membuat sejumlah besar mikroorganisme mengoksidasi senyawa organik dalam waktu yang singkat. Waktu tinggal dalam tangki aerasi berkisar 4 - 8 jam. Tangki Sedimentasi Tangki ini digunakan untuk sedimentasi flok mikroba (lumpur) yang dihasilkan selama fase oksidasi dalam tangki aerasi. Seperti disebutkan diawal bahwa sebaghian dari lumpur dalam tangki penjernih didaur ulang kembali dalam bentuk LAB kedalam tangki aerasi dan sisanya dibuang untuk menjaga rasio yang tepat antara makanan dan mikroorganisme (F/M Ratio). Parameter Parameter yang umum digunakan dalam lumpur aktif (Davis dan Cornwell, 1985; Verstraete dan van Vaerenbergh, 1986) adalah sebagai berikut: 1. Mixed-liqour suspended solids (MLSS). Isi tangki aerasi dalam sistem lumpur aktif disebut sebagai mixed liqour yang diterjemahkan sebagai lumpur campuran. MLSS adalah jumlah total dari padatan tersuspensi yang berupa material organik dan mineral, termasuk didalamnya adalah mikroorganisma. MLSS ditentukan dengan cara menyaring lumpur campuran dengan kertas saring (filter), kemudian filter dikeringkan pada temperatur 1050 C, dan berat padatan dalam contoh ditimbang.
  32. 32. 2. Mixed-liqour volatile suspended solids (MLVSS). Porsi material organik pada MLSS diwakili oleh MLVSS, yang berisi material organik bukan mikroba, mikroba hidup dan mati, dan hancuran sel (Nelson dan Lawrence, 1980). MLVSS diukur dengan memanaskan terus sampel filter yang telah kering pada 600 - 6500 C, dan nilainya mendekati 65-75% dari MLSS. 3. Food - to - microorganism ratio (F/M Ratio). Parameter ini merupakan indikasi beban organik yang masuk kedalam sistem lumpur aktif dan diwakili nilainya dalam kilogram BOD per kilogram MLSS per hari (Curds dan Hawkes, 1983; Nathanson, 1986). Adapun formulasinya sebagai berikut : Q = Laju alir limbah Juta Galon per hari (MGD) BOD5 = BOD5 (mg/l) MLSS = Mixed liquor suspended solids (mg/l) V = Volume tangki aerasi (Gallon) 4. Rasio F/M dikontrol oleh laju sirkulasi lumpur aktif. Lebih tinggi laju sirkulasi lumpur aktif lebih tinggi pula rasio F/M-nya. Untuk tangki aerasi konvensional rasio F/M adalah 0,2 - 0,5 lb BOD5/hari/lb MLSS, tetapi dapat lebih tinggi hingga 1,5 jika digunakan oksigen murni (Hammer, 1986). Rasio F/M yang rendah mencerminkan bahwa mikroorganisme dalam tangki aerasi dalam kondisi lapar, semakin rendah rasio F/M pengolah limbah semakin efisien. 5. Hidraulic retention time (HRT). Waktu tinggal hidraulik (HRT) adalah waktu rata-rata yang dibutuhkan oleh larutan influent masuk dalam tangki aerasi untuk proses lumpur aktif; nilainya berbanding terbalik dengan laju pengenceran V = Volume tangki aerasi Q = Laju influent air limbah ke dalam tangki aerasi D = Laju pengenceran. 6. Umur lumpur (Sludge age). Umur lumpur adalah waktu tinggal rata-rata mikroorganisme dalam sistem. Jika HRT memerlukan waktu dalam jam, maka waktu tinggal sel mikroba dalam tangki aerasi dapat dalam hari lamanya. Parameter ini berbanding terbalik dengan laju pertumbuhan mikroba. Umur lumpur dihitung dengan formula sebagai berikut (Hammer, 1986; Curds dan Hawkes, 1983) : Umur Lumpur (Hari) = MLSS x V SSe x Qe + SSw X Qw F/M = Q x BOD5 MLSS x V HRT = 1/D = V/ Q
  33. 33. MLSS = Mixed liquor suspended solids (mg/l). V = Volume tangki aerasi (L) SSe = Padatan tersuspensi dalam effluent (mg/l) SSw = Padatan tersuspensi dalam lumpur limbah (mg/l) Qe = Laju effluent limbah (m3 /hari) Qw = Laju influent limbah (m3 /hari). 7. Umur lumpur dapat bervariasi antara 5 - 15 hari dalam konvensional lumpur aktif. Pada musim dingin lebih lama dibandingkan musim panas (U.S. EPA, 1987a). Parameter penting yang mengendalikan operasi lumpur aktif adalah laju pemuatan organik, suplay oksigen, dan pengendalian dan operasi tangki pengendapan akhir. Tangki ini mempunyai dua fungsi: penjernih dan penggemukan mikroba. Untuk operasi rutin, orang harus mengukur laju pengendapan lumpur dengan menentukan indeks volume lumpur (SVI), Voster dan Johnston, 1987. Modifikasi Proses Lumpur Aktif Konvensional Gambar 2. Modifikasi proses lumpur aktif. A. Sistem aerasi lanjutan. B. Parit oksidasi (US EPA, 1977, dalam Bitton, 1994) Sistem Aerasi Lanjutan Proses ini dipakai dalam instalasi paket pengolahan dengan cara sebagai berikut : 1. Waktu aerasi lebih lama (sekitar 30 jam) dibandingkan sistem konvensional. Usia lumpur juga lebih lama dan dapat diperpanjang sampai 15 hari. 2. Limbah yang masuk dalam tangki aerasi tidak diolah dulu dalam pengendapan primer. 3. Sistem beroperasi dalam F/M ratio yang lebih rendah (umumnya <0,1 lb BOD/hari/lb MLSS) dari sistem konvensional (0,2 - 0,5 lb BOD/hari/lb MLSS).
  34. 34. 4. Sistem ini membutuhkan membutuhkan sedikit aerasi dibandingkan dengan pengolahan konvensional dan terutama cocok untuk komunitas yang kecil yang menggunakan paket pengolahan. Selokan Oksidasi (Oxidation Ditch) Selokan oksidasi terdiri dari saluran aerasi yang berbentuk oval yang dilengkapi dengan satu atau lebih rotor rotasi untuk aerasi limbah. Saluran ini menerima limbah yang telah disaring dan mempunyai waktu tinggal hidraulik (hidraulic retention time) mendekati 24 jam. Aerasi Bertingkat Limbah hasil dari pengolahan primer (pengendapan) masuk dalam tangki aerasi melalui beberapa lubang atau saluran, sehingga meningkatkan distribusi dalam tangki aerasi dan membuat lebih efisien dalam penggunaan oksigen. Proses ini dapat meningkatkan kapasitas sistem pengolahan. Stabilisasi Kontak Setelah limbah dan lumpur bercampur dalam tangki reaktor kecil untuk waktu yang singkat (20-40 menit), aliran campuran tersebut dialirkan ke tangki penjernih dan lumpur dikembalikan ke tangki stabilisasi dengan waktu tinggal 4 - 8 jam. Sistem ini menghasilkan sedikit lumpur. Sistem Aerasi Campuran Pada sistem ini limbah hanya diaerasi dalam tangki aerasi secara merata. Sistem ini dapat menahan shock load dan racun. Lumpur Aktif Kecepatan Tinggi Sistem ini digunakan untuk mengolah limbah konsentrasi tinggi dan dioperasikan untuk beban BOD yang sangat tinggi dibandingkan proses lumpur aktif konvensional. Proses ini mempunyai waktu tinggal hidraulik sangat singkat. Sistem ini beroperasi pada konsentrasi MLSS yang tinggi. Aerasi Oksigen Murni Sistem aerasi dengan oksigen murni didasarkan pada prinsip bahwa laju tranfer oksigen lebih tinggi pada oksigen murni dari pada oksigen atmosfir. Proses ini menghasilkan kemampuan oksigen terlarut menjadi lebih tinggi, sehingga meningkatkan efisiensi pengolahan dan mengurangi produksi lumpur. Survei Organisme Dalam Lumpur Aktif Dua tujuan dari sistem lumpur aktif pertama adalah oksidasi material organik yang biodegradable dalam tangki aerasi kemudian dikonversi menjadi bentuk sel yang baru, kedua flokulasi, memisahkan biomassa yang baru terbentuk dari air effluent. Flok dalam aktifitas lumpur mengandung sel bakteri disamping partikel anorganik dan organik. Ukuran flok bervariasi antara <1 m m (ukuran beberapa sel bakteri) sampai
  35. 35. dengan 1 000 m m atau lebih (Parker et al., 1971; U.S.EPA, 1987a), Lihat Gambar 3. Sel hidup dalam flok dapat diukur dengan analisis ATP dan aktifitas dehidrogenase, berjumlah 5-20% dari total sel (Weddle dan Jenkins, 1971). Beberapa peneliti menjaga agar fraksi aktif bakteri dalam lumpur aktif mewakili hanya 1-3% bakteri total (Hanel, 1988). Gambar 3. Distribusi ukuran partikel dalam lumpur aktif Berikut ini adalah beberapa mikroorganisme yang dapat diamati dalam flok lumpur aktif. Bakteri Bakteri merupakan unsur utama dalam flok lumpur aktif. Lebih dari 300 jenis bakteri yang dapat ditemukan dalam lumpur aktif. Bakteri tersebut bertanggung jawab terhadap oksidasi material organik dan tranformasi nutrien, dan bakteri menghasilkan polisakarida dan material polimer yang membantu flokulasi biomassa mikrobiologi. Genus yang umum dijumpai adalah : Zooglea, Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Bacillus, Achromobacter, Corynebacterium, Comomonas, Brevibacterium, dan Acinetobacter, disamping itu ada pula mikroorganisme berfilamen, yaitu Sphaerotilus dan Beggiatoa, Vitreoscilla yang dapat menyebabkan sludge bulking. Karena tingkat oksigen dalam difusi terbatas, jumlah bakteri aktif aerobik menurun karena ukuran flok meningkat (Hanel, 1988). Bagian dalam flok yang relatif besar membuat kondisi berkembangnya bakteri anaerobik seperti metanogen. Kehadiran metanogen dapat dijelaskan dengan pembentukan beberapa kantong anaerobik didalam flok atau dengan metanogen tertentu terhdap oksigen (Wu et al., 1987). Oleh karena itu lumpur aktif cukup baik dan cocok untuk material bibit bagi pengoperasian awal reaktor anaerobik. Tabel 1. Distribusi Bakteri Heteropik Aerobik Dalam Lumpur Aktif Standard (Hiraishi et al. (1989). GENUS KELOMPOK PERSENTASI DARI TOTAL ISOLAT
  36. 36. Comamonas-Pseudomonas 50 Alkaligenes 5,8 Pseudomonas (Kelompok Florescent) 1,9 Paracoccus 11,5 Unidentified (gram negative rods) 1,9 Aeromomas 1,9 Flavobacterium - Cytophaga 13,5 Bacillus 1,9 Micrococcus 1,9 Coryneform 5,8 Arthrobacter 1,9 Aureobacterium-Microbacterium 1,9 Jumlah total bakteri dalam lumpur aktif standard adalah 108 CFU/mg lumpur. Tabel 1. menunjukkan beberapa genus bakteri yang ditemui dalam standard lumpur aktif. Sebagian besar bakteri yang diisolasi diidentifikasi sebagai spesies-spesies Comamonas- Psudomonas. Caulobacter, bakteri bertangkai umumnya ditemukan dalam air yang miskin bahan organik, dapat diisolasi dari kebanyakan pengolahan limbah, khususnya lumpur aktif (MacRae dan Smit, 1991).
  37. 37. Gambar 4. Distribusi Zoogloea adalah bakteri yang menghasilkan exopolysaccharide yang membentuk proyeksi khas seperti jari tangan dan ditemukan dalam air limbah dan lingkungan yang kaya bahan organik (Norberg dan Enfors, 1982; Unz dan Farrah, 1976; Williams dan Unz, 1983). Zoogloea diisolasi dengan menggunakan media yang mengandung m-butanol, pati, atau m-toluate sebagai sumber karbon. Bakteri ini ditemukan dalam berbagai tahap pengolahan limbah tetapi jumlahnya hanya 0,1-1% dari total bakteri dalam mixed liqour (Williams dan Unz, 1983). Kepentingan relatif bakteri ini dalam air limbah membutuhkan penelitian lebih lanjut. Flok lumpur aktif juga merupakan tempat berkumpulnya bakteri autotrofik seperti bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrobacter), yang dapat merubah amonia menjadi nitrat dan bakteri fototrofik seperti bakteri ungu non sulfur (Rhodospilrillaceae), yang dapat dideteksi pada konsentrasi sekitar 105 sel/ml. Bakteri ungu dan hijau ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil. Barangkali, bakteri fototrofik hanya sedikit berperan dalam penurunan nilai BOD dalam lumpur aktif (Madigan, 1988; Siefert et al., 1978). Fungi Lumpur aktif biasanya tidak mendukung kehidupan fungi walaupun beberapa fungi berfilamen kadang-kadang ditemukan dalam flok lumpur aktif. Fungi dapat tumbuh pesat dibawah kondisi pH yang rendah, toksik, dan limbah yang kekurangan nitrogen. Genus yang dominan ditemukan dalam lumpur aktif adalah Geotrichum, Penicillium, Cephalosporium, Cladosporium, dan Alternaria (Pipes dan Cooke, 1969; Tomlinson dan Williams, 1975). Lumpur ringan (Sludge Bulking) dapat dihasilkan oleh pertumbuhan yang pesat Geotrichum candidum, yang dirangsang oleh pH rendah dari limbah yang asam. Protozoa Protozoa adalah significant predator dalam lumpur aktif seperti dalam lingkungan akuatik alam (Curds, 1982; Drakides, 1980; Fenchel dan Jorgensen, 1977; LaRiviere,
  38. 38. 1977). Pemakanan bakteri oleh protozoa dapat ditentukan dengan eksperimen pemakanan bakteri yang telah diberi 14 C atau 35 C atau flouresen (Hoffmann dan Atlas, 1987; Sherr et al, 1987). Pemakanan bakteri tersebut dapat mereduksi toksikan. Contoh, Aspidisca costata yang memakan bakteri dalam lumpur aktif dapat menurunkan Kadmium (Hoffmann dan Atlas, 1987). Protozoa paling sering ditemukan dalam lumpur aktif adalah Carchesium, Paramecium sp, Opercularia sp, Chilodenella sp, Vorticella sp, Apidisca sp (Dart dan Stretton, 1980, Edeline, 1988; Eikelboom dan van Buijsen, 1981). Cilliata. Siliata atau bulu getar digunakan untuk pergerakan dan mendorong partikel makanan kedalam mulut . Siliata dibagi menjadi tiga, yaitu : Siliata bebas (free), merayap (creeping), dan bertangkai (stalked). Siliata bebas (tidak terikat) memakan bakteri bebas yang terbang. Genus yang paling penting sering ditemukan dalam lumpur aktif adalah Chilodonella, Colpidium, Blepharisma, Euplotes, Paramecium, Lionotus, Trachelophyllum, dan Spirostomum. Siliata merayap memakan bakteri yang berada dipermukaan flok lumpur aktif. Dua genus penting, yaitu : Aspidisca dan Euplotes. Cilitas bertangkai menempel tangkainya pada flok. Tangkai mempunyai myoneme untuk menangkap mangsa. Contoh siliata bertangkai adalah Vorticella, Carchesium, Opercularia, dan Epistylis. Rotifers Rotifers adalah metazoa (organisme bersel banyak) dengan ukuran bervariasi dari 100 mm - 500 m m. Tubuhnya menancap pada partikel flok dan sering tercabut dari permukaan flok (Doohan, 1975; Eikelboom dan van Buijsen, 1981). Rotifers ditemukan dalam instalasi pengolahan air limbah termasuk dua orde pertama, Bdelloidea (contoh : Philodina spp., Habrotrocha spp.) dan Monogononta (contoh : Lecane spp., Notommata spp.). Peranan rotifers dalam lumpur aktif adalah : (1) menghilangkan bakteri tersuspensi (contoh : bakteri yang tidak membentuk flok; (2) memberi kontribusi terhadap pembentukan flok melalui pelet kotoran yang dikelilingi oleh mukus. Kehadiran rotifers dalam tahap akhir pengolahan limbah sistem lumpur aktif dikarenakan kenyataan bahwa hewan ini mempunyai siliata yang kuat yang menolong dalam mencari makan dan menurunkan jumlah bakteri tersuspensi (membuat air lebih jernih) dan aksi siliatanya lebih kuat dibandingkan protozoa. Oksidasi Bahan Organik Dalam Tangki Aerasi Air limbah domestik mempunyai rasio C:N:P sebesar 100 : 5 : 1, yang mencukupi untuk kebutuhan sebagian besar mikroorganisme. Bahan organik dalam air limbah terdapat dalam bentuk terlarut, koloid, dan fraksi partikel. Bahan organik terlarut sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme heterotrophik dalam mixed liquor. Bahan organik ini cepat hilang oleh adsorpsi dan proses flokulasi, dan juga oleh absorpsi dan oksidasi oleh mikroorganisme. Aerasi dalam beberapa jam dapat membuat perubahan dari BOD terlarut menjadi biomassa mikrobial. Aerasi mempunyai dua tujuan : (1) memasok oksigen bagi mikroorganisme aerobik, dan (2) menjaga lumpur aktif agar selalu konstan teragitasi untuk melaksanakan kontsak yang cukup antara flok dengan air limbah yang baru datang pada
  39. 39. sistem pengolahan limbah. Konsentrasi oksigen yang cukup juga diperlukan untuk aktifitas mikroorganisme heterotrophik dan autotrophik, khususnya bakteri nitrit. Tingkat oksigen terlarut harus antara 0,5 - 0,7 mg/l. Proses nitrifikasi berhenti jika oksigen terlarut dibawah 0,2 mg/l (Dart dan Stretton, 1980). Curds dan Hawkes (1983) membuat ringkasan reaksi degradasi dan biosintesis yang terjadi dalam tangki aerasi dalam proses lumpur aktif (Gambar 5). Gambar 5. Penghilangan Bahan Organik Dalam Proses Lumpur Aktif Parameter Pantau A. Kimia 1. COD (Chemical Oxygen Demand) : Jumlah oksigen (ppm O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi K2Cr2O7 yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). 2. BOD (Biochemical Oxygen Demand) : Suatu analisis empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologi yang benar-benar terjadi didalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen (ppm O2) yang dibutuhkan oleh bakteri untuk mengoksidasi hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat organis yang tersuspensi dalam limbah cair. 3. DO (Dissolved Oksigen) : Jumlah oksigen (ppm O2) yang terlarut dalam air dan merupakan kebutuhan mutlak bagi mikroorganisma (khususnya bakteri) dalam menguraikan zat organik. 4. pH (Derajat Keasaman) : Didefinisikan sebagai pH = - log (H+ ) yang menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan. B. Fisika 1. MLSS (Mixed Liqour Suspended Solid) : Jumlah seluruh padatan tersuspensi dalam suatu cairan (ppm) yang menggambarkan kepekatan lumpur pada kolam aerasi khususnya. 2. SV30 (Sludge Volume = 30) : Lumpur yang mengendap secara gravitasi selama 30 menit (%) yang menunjukkan tingkat kelarutan oksigen dalam lumpur aktif. C. Biologi Parameter biologi yang diamati berupa mikroorganisme predator bakteri, diantaranya prozoa dan avertebrata lainnya.
  40. 40. Pengolahan Air Keruh Menjadi Jernih 1. Latar Belakang : Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi 3/4 permukaan bumi. Tetapi tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau disaat air umur mulai berubah warna atau berbau. Ironis memang, tapi itulah kenyataannya. Yang pasti kita harus selalu optimis. Sekalipun air sumur atau sumber air lainnya yang kita miliki mulai menjadi keruh, kotor ataupun berbau, selama kuantitasnya masih banyak kita masih dapat berupaya merubahnya menjadi air bersih yang layak pakai dimana salah satu caranya adalah membuat saringan air. Air pada badan air/pada sumber air menurut peruntukannya digolongkan menjadi :  Golongan A, yaitu air yang diperuntukan bagi air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu  Golongan B, yaitu air yang diperuntukan bagi air baku untuk diolah menjadi air minum dan keperluan rumah tangga dan tidak memenuhi syarat golongan A  Golongan C, yaitu air yang diperuntukan bagi keperluan perikanan dan peternakan dan tidak memenuhi syarat Golongan A dan Golongan B  Golongan D, yaitu air yang dapat diperuntukan bagi pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, listrik tenaga air, dan tidak memenuhi syarat Golongan C, B dan Golongan A. Tahap Awal Pengolahan : Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih, dan cara yang paling umum digunakan adalah dengan membuat saringan air, dan bagi kita mungkin yng paling tepat adalah membuat penjernih air atau saringan air sederhana. Perlu diperhatikan, bahwa penyaringan air secara sederhana tidak dapat
  41. 41. menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut di dalam air. Gunakan destilasi untuk menghasilkan air yang tidak mengandung garam. Berikut beberapa aternatif cara sederhana untuk mendapatkan air bersih dengan cara penyaringan air : 1. Saringan Kain Katun. Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana / mudah. Air keruh disaring dengan menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Air hasil saringan tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan. 2. Saringan Kapas Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Seperti halnya penyaringan dengan kain katun, penyaringan dengan kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Hasil saringan juga tergantung pada ketebalan dan kerapatan kapas yang digunakan. 3. Aerasi Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi. 4. Saringan Pasir Lambat (SPL) Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil. Untuk keterangan lebih lanjut dapat temukan pada artikel Saringan Pasir Lambat (SPL). 5. Saringan Pasir Cepat (SPC) Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir. Untuk keterangan lebih lanjut dapat temukan pada artikel Saringan Pasir Cepat (SPC). 6. Gravity-Fed Filtering System Gravity-Fed Filtering System merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat(SPC) dan Saringan Pasir Lambat(SPL). Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat(SPC). Air hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya disaring kembali menggunakan Saringan Pasir Lambat. Dengan dua
  42. 42. kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa / multi Saringan Pasir Lambat. 7. Saringan Arang Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif. Untuk lebih jelasnya dapat lihat bentuk saringan arang yang direkomendasikan UNICEF pada gambar di bawah ini. 8. Saringan air sederhana / tradisional Saringan air sederhana/tradisional merupakan modifikasi dari saringan pasir arang dan saringan pasir lambat. Pada saringan tradisional ini selain menggunakan pasir, kerikil, batu dan arang juga ditambah satu buah lapisan injuk / ijuk yang berasal dari sabut kelapa. Untuk bahasan lebih jauh dapat dilihat pada artikel saringan air sederhana. 9. Saringan Keramik Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air bersih didapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik menggunakan campuran perak yang berfungsi sebagai disinfektan dan membunuh bakteri. Ketika proses penyaringan, kotoran yang ada dalam air baku akan tertahan dan lama kelamaan akan menumpuk dan menyumbat permukaan filter. Sehingga untuk mencegah penyumbatan yang terlalu sering maka air baku yang dimasukkan jangan terlalu keruh atau kotor. Untuk perawatan saringn keramik ini dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang mengalir. 10. Saringan Cadas / Jempeng / Lumpang Batu Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah. Seperti halnya saringan keramik, kecepatan air hasil saringan dari jempeng relatif rendah bila dibandingkan dengan SPL terlebih lagi SPC. 11. Saringan Tanah Liat. Kendi atau belanga dari tanah liat yang dibakar terlebih dahulu dibentuk khusus pada bagian bawahnya agar air bersih dapat keluar dari pori-pori pada bagian dasarnya. Lihat saringan keramik. Bagaimana proses penjernihan dengan tekhnik : 1. Penukar ion Resin penukar ion merupakan salah satu metoda pemisahan menurut perubahan kimia. Resin penukar ion ada dua macam yaitu resin penukar kation dan resin
  43. 43. penukar anion. Jika disebut resin penukar kation maka kation yang terikat pada resin akan digantikan oleh kation pada larutan yang dilewatkan. Begitupun pada resin penukar anion maka anion yang terikat pada resin akan digantikan pleh anion pada larutan yang dilewatkan. Prinsip dari percobaan ini adalah mengganti atau mempertukarkan ion yang terikat pada polimer pengisi resinnya dengan ion yang dilewatkan. Selain itu jangan melakukan kesalahan ataupun kecerobohan sehingga dapat merusak peralatan yang digunakanPenukar ion dapat berupa suatu zat dan penukar itu sendiri adalah zat padat tertentu yang dapat membebaskan ionnya kedalam larutan ataupun menggantikan ion lain dari ion larutan. Berupa butiran, biasa disebut resin yang tidak larut dalam air. Dalam strukturnya, resin ini mempunyai gugus ion yang dapat dipertukarkan. Contoh : pengolahan air dengan penukaran ion untuk produksi uap didalam sebuah ketel uap. Air umumnya mengandung ion kalsium. Karena terjadi penguapan,konsentrasi kapur didalam ketel akan meningkat sehingga menimbulkan kerak. Kerak ini akan menyebabkan pemborosan bahan bakar,karena menghambat panas. Oleh karena itu kadar kapur harus seminimal mungkin. Salah satu caranya adalah dengan penukar ion dengan penukar resin yang mengandung gugus natrium. Air dilewatkan ke dalam tumpukan butiran resin. Dengan resinnya R – Na : R-Na + Ca ++→R-Ca + Na +, Ca ++ diair diikat,dan Na+ dilepas ke air oleh resin. Na tidak menimbulkan kerak karena garam dari Na umunya larut dalam air. Lama – lama resinnya akan kenyang dengan kapur (Ca) sehingga kemampuan penukarannya hilang. Resin perlu diganti. Untunglah dalam praktek resin tidak perlu dibuang tetapi bisa dicuci, caranya dengan penukaran ion juga yaitu dengan larutan garam dapur ( NaCl ). Resin penukar ion sintetis merupakan suatu polimer yang terdiri dari dua bagian yaitu struktur fungsional dan matrik resin yang sukar larut. Resin penukar ion ini dibuat melalui kondensasi phenol dengan formaldehid yang kemudian diikuti dengan reaksi sulfonasi untuk memperoleh resin penukar ion asam kuat. Sedangkan untuk resin penukar ion basa kuat diperoleh dengan mengkondensasikan phenilendiamine dengan formaldehid dan telah ditunjukkan bahwa baik resin penukar kation dan resin penukar anion hasil sintesis ini dapat digunakan untuk memisahkan atau mengambil garam – garam. Pada umumnya senyawa yang digunakan untuk kerangka dasar resin penukar ion asam kuat dan basa kuat adalah senyawa polimer stiren divinilbenzena. Ikatan kimia pada polimer ini amat kuat sehingga tidak mudah larut dalam keasaman dan sifat basa yang tinggi dan tetap stabil pada suhu diatas 150o C. Polimer ini dibuat dengan mereaksikan stiren dengan divinilbenzena, setelah terbentuk kerangka resin penukar ion maka akan digunakan untuk menempelnya gugus ion yang akan dipertukarkan. Resin penukar kation dibuat dengan cara mereaksikan senyawa dasar tersebut dengan gugus ion yang dapat menghasilkan (melepaskan) ion positif. Gugus ion yang biasa dipakai pada resin penukar
  44. 44. kation asam kuat adalah gugus sulfonat dan cara pembuatannya dengan sulfonasi polimer polistyren divinilbenzena (matrik resin). Resin penukar ion yang direaksikan dengan gugus ion yang dapat melepaskan ion negatif diperoleh resin penukar anion. Resin penukar anion dibuat dengan matrik yang sama dengan resin penukar kation tetapi gugus ion yang dimasukkan harus bisa melepas ion negatif, misalnya –N (CH3)3 + atau gugus lain atau dengan kata lain setelah terbentuk kopolimer styren divinilbenzena (DVB), maka diaminasi kemudian diklorometilasikan untuk memperoleh resin penukar anion. Gugus ion dalam penukar ion merupakan gugus yang hidrofilik (larut dalam air). Ion yang terlarut dalam air adalah ion – ion yang dipertukarkan karena gugus ini melekat pada polimer, maka ia dapat menarik seluruh molekul polimer dalam air, maka polimer resin ini diikat dengan ikatan silang (cross linked) dengan molekul polimer lainnya, akibatnya akan mengembang dalam air. Mekanisme pertukaran ion dalam resin meskipun non kristalisasi adalah sangat mirip dengan pertukaran ion- ion kisi kristal. Pertukaran ion dengan resin ini terjadi pada keseluruhan struktur gel dari resin dan tidak hanya terbatas pada efek permukaan. Pada resin penukar anion, pertukaran terjadi akibat absorbsi kovalen yang asam. Jika penukar anion tersebut adalah poliamin, kandungan amina resin tersebut adalah ukuran kapasitas total pertukaran. Dalam proses pertukaran ion apabila elektrolit terjadi kontak langsung dengan resin penukar ion akan terjadi pertukaran secara stokiometri yaitu sejumlah ion – ion yang dipertukarkan dengan ion – ion yang muatannya sama akan dipertukarkan dengan ion – ion yang muatannya sama pula dengan jumlah yang sebanding. Material penukar ion yang utama berbentuk butiran atau granular dengan struktur dari molekul yang panjang (hasil co-polimerisasi), dengan memasukkan grup fungsional dari asam sulfonat, ion karboksil. Senyawa ini akan bergabung dengan ion pasangan seperti Na+ , OH− atau H+ . Senyawa ini merupakan struktur yang porous. Senyawa ini merupakan penukar ion positif (kationik) untuk menukar ion dengan muatan elektrolit yang sama (positif) demikian sebaliknya penukar ion negatif (anionik) untuk menukar anion yang terdapat di dalam air yang diproses di dalam unit “Ion Exchanger”. Proses pergantian ion bisa “reversible” (dapat balik), artinya material penukar ion dapat diregenerasi. Sebagai contoh untuk proses regenerasi material penukar kationik bentuk Na+ dapat diregenerasi dengan larutan NaCl pekat, bentuk H+ diregenerasi dengan larutan HCl sedangkan material penukar anionik bentuk OH− dapat diregenerasi dengan larutan NaOH (lihat buku panduan dari pabrik yang menjual material ini). Regenerasi adalah suatu peremajaan, penginfeksian dengan kekuatan baru terhadap resin penukar ion yang telah habis saat kerjanya atau telah terbebani, telah jenuh. Regenerasi penukaran ion dapat dilakukan dengan mudah karena pertukaran ion merupakan suatu proses yang reversibel yang perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung reaksi dalam arah yang berkebalikan dari pertukaran ion. 2. Koagulasi
  45. 45. Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid, suspended solid halus dengan penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan kimia secara merata. Dalam suatu suspensi, koloid tidak mengendap (bersifat stabil) dan terpelihara dalam keadaan terdispersi, karena mempunyai gaya elektrostatis yang diperolehnya dari ionisasi bagian permukaan serta adsorpsi ion-ion dari larutan sekitar. Pada dasarnya koloid terbagi dua, yakni koloid hidrofilik yang bersifat mudah larut dalam air (soluble) dan koloid hidrofobik yang bersifat sukar larut dalam air (insoluble). Bila koagulan ditambahkan ke dalam air, reaksi yang terjadi antara lain adalah:  Pengurangan zeta potensial (potensial elektrostatis) hingga suatu titik di mana gaya van der walls dan agitasi yang diberikan menyebabkan partikel yang tidak stabil bergabung serta membentuk flok;  Agregasi partikel melalui rangkaian inter partikulat antara grup-grup reaktif pada koloid;  Penangkapan partikel koloid negatif oleh flok-flok hidroksida yang mengendap. Untuk suspensi encer laju koagulasi rendah karena konsentrasi koloid yang rendah sehingga kontak antar partikel tidak memadai, bila digunakan dosis koagulan yang terlalu besar akan mengakibatkan restabilisasi koloid. Untuk mengatasi hal ini, agar konsentrasi koloid berada pada titik dimana flok-flok dapat terbentuk dengan baik, maka dilakukan proses recycle sejumlah settled sludge sebelum atau sesudah rapid mixing dilakukan. Tindakan ini sudah umum dilakukan pada banyak instalasi untuk meningkatkan efektifitas pengolahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi antara lain: 1. Kualitas air meliputi gas-gas terlarut, warna, kekeruhan, rasa, bau, dan kesadahan; 2. Jumlah dan karakteristik koloid; 3. Derajat keasaman air (pH); 4. Pengadukan cepat, dan kecepatan paddle; 5. Temperatur air; 6. Alkalinitas air, bila terlalu rendah ditambah dengan pembubuhan kapur; 7. Karakteristik ion-ion dalam air. Koagulan yang paling banyak digunakan dalam praktek di lapangan adalah alumunium sulfat [Al2(SO4)3], karena mudah diperoleh dan harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis koagulan lain. Sedangkan kapur untuk pengontrol pH air yang paling lazim dipakai adalah kapur tohor (CaCO3). Agar proses pencampuran koagulan berlangsung efektif dibutuhkan derajat pengadukan > 500/detik, nilai ini disebut dengan gradien kecepatan (G) Penjernihan dengan sistem Destilasi.
  46. 46. Penjernihan air ini memakai teknologi penjernihan dengan cara kimia dan proses penyaringan. Bahan mimia yang digunakan adalah kaporit, bubuk kapur dan tawas. Bahan-bahan ini mudah didapat di daerah pedesaan atau kota-kota kecil di seluruh Indonesia. Bahan penyaring yang dibutuhkan adalah kerikil, pasir, ijuk dan arang aktif. A. BAHAN DAN PERALATAN 1. 2 (dua) kg arang aktif 2. 3 (tiga) kg ijuk 3. pasir halus 4. batu kerikil 5. bubuk kapur 10 gram 6. tawas 10 gram 7. kaporit 2,5 gram 8. 2 (dua) buah drum bekas 9. 2 (dua) buah kran ukuran ½ cm B. PEMBUATAN 1. Lubangi kedua drum 5 cm dari bagian bawah, dan diberi kran. Drum I untuk bak pengendapan, drum II untuk bak penyaring. 2. Letakkan drum I lebih tinggi dari drum II hubungkan kedua drum tersebut, lihat gambar. Gambar 1. Penyaringan Air Secara Kimiawi 3. Isilah drum II (bak penyaringan) berturut-turut dengan batu kerikil setebal 5 cm; arang setebal 5 cm; ijuk setebal 5 cm dan pasir halus setebal 15 cm (lihat Gambar 1 dibawah) 4. Isilah drum I (bak pengendapan) dengan air yang akan dijernihkan. Bubuhi dengan 10 gram tawas (untuk 100 liter air) kemudian aduk selama 5 menit. Tambahkan bubuk kapur
  47. 47. sebanyak 10 gram dan kaporit 2,5 gram, kemudian aduk perlahan-lahan selama 2-3 menit. Tujuan mengaduk, agar butir-butir lumpur menjadi besar dan mengendap. C. PENGGUNAAN 1. Lakukan proses pengendapan ini pada waktu malam hari sehingga pada waktu pagu hari, air dapat dialirkan ke bak penyaringan dan siap untuk dipakai. 2. Buka kran pada bak penyaringan untuk mendapatkan air yang bersih. D. PEMELIHARAAN 1. Bersihkan endapan lumpur pada bak pengendapan sesering mungkin. 2. Apabila jalan air pada drum/bak penyaringan kurang lancar, cucilah pasir kerikil dan ijuk sampai bersih. 3. Apabila air bersih yang dihasilkan berbau kaporit sangat tajam, gantilah arang aktif dengan yang baru. E. KEUNTUNGAN 1. Dapat digunakan untuk air sungai, rawa, sumur,sawah dan telaga. 2. Menghasilkan air yang jernih, tidak berbau, tidak asam, tidak payau. F. KERUGIAN 1. Air tidak dapat dialirkan secara teratur. 2. Hanya dapat menjernihkan air dengan jumlah tertentu saja. 3. Bak harus sering dibersihkan. 4. Cara ini tidak dibenarkan untuk air yang tercemar bahan kimia buangan air pabrik. di 03.11 Diposkan oleh kurniawan eko Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest Reaksi: Tidak ada komentar: Poskan Komentar Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda Langganan: Poskan Komentar (Atom) CLOCK MENU  BERANDA  TUGAS  SPORT  HARDCORE  NARUTO
  48. 48.  FAKTA UNIK  MY TWITTER Popular Posts  PUISI BERJUDUL 'BUKU' PUISI BAHASA INDONESIA  Makalah Pengolahan Air Limbah Menggunakan Lumpur Aktif Pengolahan Air Limbah Menggunakan Lumpur Aktif 1. Latar Belakang Pembuatan Makalah : Indones...  JENIS NARKOTIKA dan PENJELASAN JENIS - JENIS NARKOTIKA ( Sumber : www.bnn.go.id ) OPIOID (OPIAD) Opioid atau opiat berasal dari kata opium, jus dari bunga op...  KEANEKARAGAMAN HAYATI INDONESIA indonesia akan kaya dengan keanekaragaman hayatinya; berikut adalah penjelasannya.. KEANEKARAGAMAN HAYATI DI INDONESIA Indonesia...  CERKAK BASA JAWA+INTRINSIK TRESNO ORA KELAKON Senenge atiku, amarga aku isoh dolan neng pantai kang mapan ono kutha Jogjakarta, jenengku Resa, aku neng Para...  PERKEMBANGAN BIOLOGIS MANUSIA SEJARAH PENDUDUK MANUSIA A. Perkembangan Biologis Manusia Indonesia 1. Evolusi Biologis Manusia Secara Umum Perkembangan bilogis...  GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK X DOWNLOAD PPT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK  LAPORAN BIO KELAS X LAPORAN BIOLOGI TUMBUHAN LUMUT (BRYOPHYTA) Ø TUJUAN : 1. Meng etahui klasifikasi dan ciri-ciri ...  BANG SOAL EKONOMI KELAS X
  49. 49. KUMPULAN SOAL EKONOMI KELAS X DOWNLOAD NOW SERI 1 DOWNLOAD NOW SERI 2 DOWNLOAD NOW SERI 3  BENTUK MOLEKUL KIMIA XI Bentuk Molekul 1. Teori Domain Elektron ●Bentuk molekul tergantung pada susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI dan pasangan ele... Labels  BIOLOGI (1)  SEHAT MAKAN JAMUR (1) Blog Archive  ► 2013 (1)  ▼ 2012 (51) o ► 12/16 (6) o ► 12/09 (1) o ► 11/11 (2) o ► 11/04 (1) o ▼ 10/28 (29)  KEANEKARAGAMAN HAYATI INDONESIA  Makalah Pengolahan Air Limbah Menggunakan Lumpur A...  PEMBENTUKAN MINYAK BUMI  OK GUYS, bagi yang pengen cari PROCEDUR TEX ini ad...  JENIS NARKOTIKA dan PENJELASAN  PUISI BERJUDUL 'BUKU'  GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK X  PEMBENTUKAN ALAM SEMESTA  LAPORAN BIO KELAS X  SOAL BIOLOGI KELAS X  BANG SOAL EKONOMI KELAS X  CERITA PRIBADI  CINDERELA  MERAKIT KOMPUTER  INSTAL WINDOWS 7  BERITA  PERISTIWA UNIK di DUNIA  LA LIGA  CR 7  DAFTAR SOFT GUN AK-47 Spesifikasi: Merk ...  RUMUD TRIGONOMETRI  EFEK FILM PORNO
  50. 50.  BENTUK MOLEKUL KIMIA XI  TERMOKIMIA  PPT-EMAIL  HISTORY of BARCELONA  naruto  ORANG JELEK  CERKAK BASA JAWA+INTRINSIK o ► 10/21 (12) CHAT Viewer 43353 Mengenai Saya kurniawan eko Lihat profil lengkapku Pengikut Blogroll Free Music at divine-music.info BLOGGER INDONESIA empret. Template Simple. Gambar template oleh luoman. Diberdayakan oleh Blogger. http://empret21.blogspot.com/2012/11/makalah-pengolahan-air-limbah.html
  51. 51. Jun 29 Makalah Pengetahuan Lingkungan "Pengolahan Limbah Cair" BAB I LATAR BELAKANG Perkembangan industri yang pesat dewasa ini tidak lain karena penerapan kemajuan teknologi oleh manusia untuk mendapatkan kualitas hidup yang lebih baik, namum di sisi lain dapat menimbulkan dampak yang justru merugikan kelangsungan hidup manusia. Dampak tersebut harus dicegah karena keseimbangan lingkungan dapat terganggu oleh kegiatan industri dan teknologi tersebut. Jika keseimbangan lingkungan terganggu maka kualitas lingkungan juga berubah. Padahal kenyamanan hidup banyak ditentukan oleh daya dukung alam atau kualitas lingkungan yang mendukung kelangsungan hidup manusia. Buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestic atau rumah tangga disebut limbah. Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus atau biasa disebut black water, dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya disebut juga grey water. Limbah, sampah, dan kotoran yang berasal dari rumah tangga, perusahaan, dan kendaraan merupakan masalah serius yang perlu diperhatikan untuk menciptakan kesehatan lingkungan. Pembuangan sampah rumah tangga dibiasakan pada tempat sampah, karena itu tempat sampah seharusnya selalu tersedia di lingkungan rumah tempat tinggal sesuai dengan jenisnya, sampah basah atau garbage, sampah kering atau rubbish, dan sisa-sisa industry atau industrial waste. Selain itu, kebiasaan meludah, buang air kecil dan besar, air limbah juga harus dikelola dengan baik agar tidak mengganggu kesehatan lingkungan. Sampah yang tidak dikelola dengan baik dapat menjadi sarang hewan penyebar penyakit dan bau yang tidak sedap.
  52. 52. BAB II STUDI PUSTAKA Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang 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 menggangu lingkungan hidup. Sumber lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, yang bercampur dengan air tanah, air permukaan dan air hujan. Berdasrkan pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan dan sebagainya. Diantara dampak kegiatan yang sangat berpengaruh pada kualitas lingkungan adalah dihasilkannya limbah pada berbagai kegiatan diatas. Beberapa pengertian air limbah menurut beberapa pendapat antara lain: 1. Menurut Azwar (1989), air limbah adalah air yang tidak bersih dan mengandung berbagai zat yang membahayakan kehidupan manusia atau hewan serta tumbuhan, merupakan kegiatan manusia seperti, limbah industri dan limbah rumah tangga. 2. Sedangkan menurut Notoatmodjo (2003), air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempattempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup. 3. Pengertian lain menyebutkan 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 permukaan dan air hujan yang mungkin ada. 4. Menurut Sugiharto (1987), air limbah (wastewater) adalah kotoran dari manusia dan rumah tangga serta berasal dari industri, atau air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.
  53. 53. Lingkungan hidup dapat dilindungi dari pencemaran dengan pengolahan air limbah yang baik. Secara ilmiah lingkungan mempunyai daya dukung yang cukup besar terhadap gangguan yang timbul karena pencemaran air limbah tersebut. Namun demikian, alam tersebut mempunyai kemampuan yang terbatas dalam daya dukungnya sehingga air limbah perlu diolah sebelum dibuang. Beberapa cara sederhana pengolahan air buangan antara lain: 1. Pengenceran atau Dilution Air limbah diencerkan sampai mencapai konsentrasi yang cukup rendah kemudian baru dibuang ke badan-badan air. Tetapi dengan makin bertambahnya penduduk, yang berarti makin meningkatnya kegiatan manusia, maka jumlah air limbah yang harus dibuang terlalu banyak dan diperlukan air pengenceran terlalu banyak pula maka cara ini tidak dapat dipertahankan lagi. Disamping itu, cara ini menimbulkan kerugian lain, diantaranya bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, pengendapan yang akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti selokan, sungai, danau, dan sebagainya. Selanjutnya dapat menimbulkan banjir. 2. Kolam Oksidasi atau Oxidation Ponds Pada prinsipnya cara pengolahan ini adalah pemanfaatan sinar matahari, ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan kedalaman antara 1-2 meter. Dinding dan dasar kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. Cara kerjanya untuk kolam oksidasi atau Oxidation Ponds adalah sebagai berikut: a) Empat unsur yang berperan dalam proses pembersihan alamiah ini adalah sinar matahari, ganggang, bakteri, dan oksigen. Ganggang dengan butir khlorophylnya dalam air limbah melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar matahari sehingga tumbuh dengan subur. b) Pada proses sintesis untuk pembentukan karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh chlorophyl dibawah pengaruh sinar matahari terbentuk O2 atau oksigen. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan disamping itu terjadi pengendapan. c) Sebagai hasilnya nilai BOD dari air limbah tersebut akan berkurang sehingga relatif aman bila akan dibuang ke dalam badan-badan air seperti kali, danau, sungai. 3. Irigasi
  54. 54. Air limbah dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit-parit tersebut. Dalam keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk pengairan ladang pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk pemupukan. Hal ini terutama dapat dilakukan untuk air limbah dari rumah tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lainnya di mana kandungan zat-zat organik dan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tanam-tanaman. Sebagai patokan dapat dipergunakan acuan bahwa 85-95% dari jumlah air yang dipergunakan menjadi air limbah apabila industri tersebut tidak menggunakan kembali air limbah tersebut (Sugiharto,1987). Meskipun merupakan air sisa namun volumenya besar karena lebih kurang 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor atau tercemar. Selanjutnya air limbah ini akhirnya akan mengalir ke sungai dan laut dan akan digunakan oleh manusia lagi. Oleh sebab itu, air limbah ini harus dikelola dan atau diolah secara baik. Air limbah ini berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut: 1. Air limbah yang bersumber dari rumah tangga atau domestic wastes water, yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta yaitu tinja dan air seni, air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik. 2. Air limbah industri yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung didalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing- masing industri, antara lain nitrogen, sulfida, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut, dan sebagainya. Oleh sebab itu, pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit. 3. Air limbah kotapraja atau municipal wastes water yaitu air buangan yang berasal dari daerah perkantoran, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat ibadah, dan sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.
  55. 55. Gambar 2.1. Air Limbah yang Berasal dari Industri Karakteristik air limbah perlu diketahui karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisika, kimia, biologi. Ketiga proses tersebut tidak selalu berjalan sendirisendiri tetapi kadang-kadang harus dilaksanakan secara kombinasi antara satu dengan yang lainnya. Ketiga proses tersebut yaitu (Daryanto, 1995): 1. Karakteristik fisik Pengolahan ini terutama ditujukan untuk air limbah yang tidak larut (bersifat tersuspensi), atau dengan kata lain buangan cair yang mengandung padatan, sehingga menggunakan metode ini untuk pimisahan. Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan mudah mengendap atau bahan- bahan yang mengapung mudah disisihkan terlebih dahulu. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahanbahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses berikutnya (Tjokrokusumo, 1995). 2. Karakteristik kimiawi
  56. 56. Pengolahan secara kimia adalah proses pengolahan yang menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar dalam air limbah. Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa phospor dan zat organik beracun, dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi biaya menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia (Tjokrokusumo, 1995). 3. Karakteristik bakteriologis Semua polutan air yang biodegradable dapat diolah secara biologis, sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologis dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah dikembangkan berbagai metoda pengolahan biologis dengan segala modifikasinya (Tjokrokusumo, 1995). Pengolahan air limbah secara biologis, antra lain bertujuan untuk menghilangkan bahan organik, anorganik, amoniak, dan posfat dengan bantuan mikroorganisme. Penggunaan saringan atau filter telah dikenal luas guna menangani air untuk keperluan industri dan rumah tangga, cara ini juga dapat diterapkan untuk pengolahan air limbah yaitu dengan memakai berbagai jenis media filter seperti pasir dan antrasit. Pada penggunaan sistem saringan anaerobik, media filter ditempatkan dalam suatu bak atau tangki dan air limbah yang akan disaring dilalukan dari arah bawah ke atas (Laksmi dan Rahayu, 1993). Selain melakukan pencegahan perlu adapun cara atau teknik pengolahan air limbah. Tujuan utama pengolahan air limbah ini ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 tahap, berikut ini adalah tahap-tahapannya: 1. Pengolahan Awal (Pretreatment) Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation. 2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
  57. 57. Pada dasarnya pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration. 3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment) Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan 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. 4. 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. 5. 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.
  58. 58. Gambar 2.2 Wastewater Treatment Process BAB III MIND MAP
  59. 59. Gambar 2.3 Mind Map BAB IV STUDI KASUS DAN ANALISIS
  60. 60. Sebanyak 575 dari 719 perusahaan modal asing (PMA) dan perusahaan modal dalam negeri (PMDN) di Pulau Batam tak memiliki Analisa Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) seperti yang digariskan. Dari 274 industri penghasil limbah bahan berbahaya dan beracun (B3), hanya 54 perusahaan yang melakukan pengelolaan pembuangan limbahnya secara baik. Sisanya membuang limbahnya ke laut lepas atau dialirkan ke sejumlah dam penghasil air bersih. Tragisnya, jumlah libah B3 yang dihasilkan oleh 274 perusahaan industri di Pulau Batam yang mencapai 3 juta ton per tahun selama ini tak terkontrol. Salah satu industri berat dan terbesar di Pulau Batam penghasil limbah B3 yang tak punya pengolahan limbah adalah McDermot. Berdasarkan fakta dilapangan dari 24 kawasan industri, hanya 4 yang memiliki AMDAL dan hanya 1 yang mempunyai unit pengolahan limbah (UPL) secara terpadu, yaitu kawasan industri Muka Kuning, Batamindo Investment Cakrawala. Panbil Industrial Estate, Semblong Citra Nusa, dan Kawasan Industri Kabil. Semua terjadi karena pembangunan di Pulau Batam yang dikelola otorita Batam selama 32 tahun, tidak pernah mempertimbangkan aspek lingkungan dan sosial kemasyarakatan. Seolah-olah investasi dan pertumbuhan ekonomi menjadi tujuan segalanya. Sesuai Undang-undang Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan hidup dan Peraturan Pemerintah Nomor 27 Tahun 1999 tentang Analisa mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL), maka pengelolan sebuah kawasan industri tanpa mengindahkan aspek lingkungan, jelas melanggar hukum. Semenjak Pemerintah Kota Batam dan Bapedalda terbentuk tahun 2000, barulah diketahui bahwa Pulau Batam ternyata kondisi lingkungan dan alamnya sudah rusak parah Analisis dari persoalan diatas antara lain: 1. Dampak dari tidak adanya Analisa Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) untuk setiap perusahaan yang akan membangun usahanya disuatu daerah akan mengakibatkan rusaknya ekosistem alam dari daerah itu sendiri. 2. Menjaga lingkungan itu penting, karena apabila lingkungan disekitar kita rusak dampaknya akan berimbas ke pada kita sendiri. Contohnya seperti banjir yang belum lama terjadi belakangan ini, hal tersebut diakibatkan ketidakdisiplinan masyarakat dalam membuang sampah ke aliran sungai
  61. 61. yang mengakibatkan saluran air menyempit dan tersumbat sehingga air meluap ke jalanan dan rumah-rumah penduduk. 3. Pemerintah seharusnya ikut menjaga dan mengatur dari lingkungan hidup yang ada disekitar kita. Salah satu caranya dengan membuat perundang-undangan tentang lingkungan hidup dan mengontrol apabila ada pelanggaran yang terjadi. DAFTAR PUSTAKA Azwar, S, 1989. Sikap Manusia: Teori dan Pengukurannya. Edisi ke-l. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Daryanto 1995. Ekologi dan Sumber Daya alam. Bandung: Tarsito Laksmi, J. dan Rahayu,W., 1993.Penanganan Limbah Industri Pangan, Kanisius, Jakarta. Notoatmodjo, S, (2003). Pendidikan dan Prilaku Kesehatan. Jakarta: PT. Rineka Cipta Sugiharto (1987), Dasar- dasar Pengelolaan Air Limbah, Cetakan Pertama. Jakarta: UI Press Tjokrokusumo, KRT. 1995. Pengantar Teknologi Bersih, Khusus Pengelolaan dan Pengolahan Air. Yogyakarta: STTL-YLH
  62. 62. Diposkan 29th June 2013 oleh Unknown 1 Lihat komentar 1. imam ciprut17 Februari 2014 22.46 Keren sob www.kiostiket.com Balas Habiburrohman  Classic  Flipcard  Magazine  Mosaic  Sidebar  Snapshot  Timeslide 1. Jun 29 Makalah Pengetahuan Lingkungan "Pengolahan Limbah Cair"
  63. 63. BAB I LATAR BELAKANG Perkembangan industri yang pesat dewasa ini tidak lain karena penerapan kemajuan teknologi oleh manusia untuk mendapatkan kualitas hidup yang lebih baik, namum di sisi lain dapat menimbulkan dampak yang justru merugikan kelangsungan hidup manusia. Dampak tersebut harus dicegah karena keseimbangan lingkungan dapat terganggu oleh kegiatan industri dan teknologi tersebut. Jika keseimbangan lingkungan terganggu maka kualitas lingkungan juga berubah. Padahal kenyamanan hidup banyak ditentukan oleh daya dukung alam atau kualitas lingkungan yang mendukung kelangsungan hidup manusia. Buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestic atau rumah tangga disebut limbah. Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus atau biasa disebut black water, dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya disebut juga grey water. Limbah, sampah, dan kotoran yang berasal dari rumah tangga, perusahaan, dan kendaraan merupakan masalah serius yang perlu diperhatikan untuk menciptakan kesehatan lingkungan. Pembuangan sampah rumah tangga dibiasakan pada tempat sampah, karena itu tempat sampah seharusnya selalu tersedia di lingkungan rumah tempat tinggal sesuai dengan jenisnya, sampah basah atau garbage, sampah kering atau rubbish, dan sisa-sisa industry atau industrial waste. Selain itu, kebiasaan meludah, buang air kecil dan besar, air limbah juga harus dikelola dengan baik agar tidak mengganggu kesehatan lingkungan. Sampah yang tidak dikelola dengan baik dapat menjadi sarang hewan penyebar penyakit dan bau yang tidak sedap.
  64. 64. BAB II STUDI PUSTAKA Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang 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 menggangu lingkungan hidup. Sumber lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, yang bercampur dengan air tanah, air permukaan dan air hujan. Berdasrkan pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan dan sebagainya. Diantara dampak kegiatan yang sangat berpengaruh pada kualitas lingkungan adalah dihasilkannya limbah pada berbagai kegiatan diatas. Beberapa pengertian air limbah menurut beberapa pendapat antara lain: 1. Menurut Azwar (1989), air limbah adalah air yang tidak bersih dan mengandung berbagai zat yang membahayakan kehidupan manusia atau hewan serta tumbuhan, merupakan kegiatan manusia seperti, limbah industri dan limbah rumah tangga. 2. Sedangkan menurut Notoatmodjo (2003), air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempattempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup.
  65. 65. 3. Pengertian lain menyebutkan 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 permukaan dan air hujan yang mungkin ada. 4. Menurut Sugiharto (1987), air limbah (wastewater) adalah kotoran dari manusia dan rumah tangga serta berasal dari industri, atau air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum. Lingkungan hidup dapat dilindungi dari pencemaran dengan pengolahan air limbah yang baik. Secara ilmiah lingkungan mempunyai daya dukung yang cukup besar terhadap gangguan yang timbul karena pencemaran air limbah tersebut. Namun demikian, alam tersebut mempunyai kemampuan yang terbatas dalam daya dukungnya sehingga air limbah perlu diolah sebelum dibuang. Beberapa cara sederhana pengolahan air buangan antara lain: 1. Pengenceran atau Dilution Air limbah diencerkan sampai mencapai konsentrasi yang cukup rendah kemudian baru dibuang ke badan-badan air. Tetapi dengan makin bertambahnya penduduk, yang berarti makin meningkatnya kegiatan manusia, maka jumlah air limbah yang harus dibuang terlalu banyak dan diperlukan air pengenceran terlalu banyak pula maka cara ini tidak dapat dipertahankan lagi. Disamping itu, cara ini menimbulkan kerugian lain, diantaranya bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, pengendapan yang akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti selokan, sungai, danau, dan sebagainya. Selanjutnya dapat menimbulkan banjir. 2. Kolam Oksidasi atau Oxidation Ponds Pada prinsipnya cara pengolahan ini adalah pemanfaatan sinar matahari, ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan kedalaman antara 1-2 meter.
  66. 66. Dinding dan dasar kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. Cara kerjanya untuk kolam oksidasi atau Oxidation Ponds adalah sebagai berikut: a) Empat unsur yang berperan dalam proses pembersihan alamiah ini adalah sinar matahari, ganggang, bakteri, dan oksigen. Ganggang dengan butir khlorophylnya dalam air limbah melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar matahari sehingga tumbuh dengan subur. b) Pada proses sintesis untuk pembentukan karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh chlorophyl dibawah pengaruh sinar matahari terbentuk O2 atau oksigen. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan disamping itu terjadi pengendapan. c) Sebagai hasilnya nilai BOD dari air limbah tersebut akan berkurang sehingga relatif aman bila akan dibuang ke dalam badan-badan air seperti kali, danau, sungai. 3. Irigasi Air limbah dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit-parit tersebut. Dalam keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk pengairan ladang pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk pemupukan. Hal ini terutama dapat dilakukan untuk air limbah dari rumah tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lainnya di mana kandungan zat-zat organik dan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tanam-tanaman. Sebagai patokan dapat dipergunakan acuan bahwa 85-95% dari jumlah air yang dipergunakan menjadi air limbah apabila industri tersebut tidak menggunakan kembali air limbah tersebut (Sugiharto,1987). Meskipun merupakan air sisa namun volumenya besar karena lebih kurang 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari- hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor atau tercemar. Selanjutnya air
  67. 67. limbah ini akhirnya akan mengalir ke sungai dan laut dan akan digunakan oleh manusia lagi. Oleh sebab itu, air limbah ini harus dikelola dan atau diolah secara baik. Air limbah ini berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut: 1. Air limbah yang bersumber dari rumah tangga atau domestic wastes water, yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta yaitu tinja dan air seni, air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik. 2. Air limbah industri yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung didalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain nitrogen, sulfida, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut, dan sebagainya. Oleh sebab itu, pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit. 3. Air limbah kotapraja atau municipal wastes water yaitu air buangan yang berasal dari daerah perkantoran, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat ibadah, dan sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.
  68. 68. Gambar 2.1. Air Limbah yang Berasal dari Industri Karakteristik air limbah perlu diketahui karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisika, kimia, biologi. Ketiga proses tersebut tidak selalu berjalan sendirisendiri tetapi kadang-kadang harus dilaksanakan secara kombinasi antara satu dengan yang lainnya. Ketiga proses tersebut yaitu (Daryanto, 1995): 1. Karakteristik fisik Pengolahan ini terutama ditujukan untuk air limbah yang tidak larut (bersifat tersuspensi), atau dengan kata lain buangan cair yang mengandung padatan, sehingga menggunakan metode ini untuk pimisahan. Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan mudah mengendap atau bahan-bahan yang mengapung mudah
  69. 69. disisihkan terlebih dahulu. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan- bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses berikutnya (Tjokrokusumo, 1995). 2. Karakteristik kimiawi Pengolahan secara kimia adalah proses pengolahan yang menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar dalam air limbah. Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa phospor dan zat organik beracun, dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi biaya menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia (Tjokrokusumo, 1995). 3. Karakteristik bakteriologis Semua polutan air yang biodegradable dapat diolah secara biologis, sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologis dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah dikembangkan berbagai metoda pengolahan biologis dengan segala modifikasinya (Tjokrokusumo, 1995). Pengolahan air limbah secara biologis, antra lain bertujuan untuk menghilangkan bahan organik, anorganik, amoniak, dan posfat dengan bantuan mikroorganisme. Penggunaan saringan atau filter telah dikenal luas guna menangani air untuk keperluan industri dan rumah tangga, cara ini juga dapat diterapkan untuk pengolahan air limbah yaitu dengan memakai berbagai jenis media filter seperti pasir dan antrasit. Pada penggunaan sistem saringan anaerobik, media filter ditempatkan dalam suatu bak atau tangki dan air limbah yang akan disaring dilalukan dari arah bawah ke atas (Laksmi dan Rahayu, 1993).

×