Dokumen ini membahas tentang pengolahan limbah cair, termasuk pengertian, bahaya, karakteristik, dan metode pengolahan yang diperlukan untuk mencegah pencemaran dan menjaga kesehatan lingkungan. Berbagai teknik pengolahan, baik fisik, kimia, maupun biologi disebutkan, serta prosedur dari pengolahan awal hingga akhir yang harus dilakukan untuk mencapai kualitas air yang aman. Metode pengolahan terdiri dari kondisi aerobik dan anaerobik, yang disesuaikan dengan karakteristik limbah yang dihadapi.

1. Tyas Lilia Wardani, SST., M.KKK
PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR

2. Pengertian Limbah Cair
Suatu Buangan/Sisa Produksi yang berbentuk
“CAIR”

3. Mengapa Harus Diolah??
1. Agar tidak mencemari
Lingkungan Sekitar
2. Terbatasnya Sumber Air
Bersih
3. Diatur Oleh Peraturan
Pemerintah

4. Pengolahan Limbah Cair
 Sampai dengan permulaan Abad 20, limbah masih
banyak yang dibuang begitu saja meskipun penangan
limbah dengan trickling filter mulai dikembangkan
 Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam
memelihara kelestarian lingkungan
 Berbagai teknik pengolahan air buangan utk menyisih
kan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan
selama ini: secara fisik, kimia dan biologis.

5. Bahaya Limbah Cair
- Merusak Ekosistem
- Membahayakan Kesehatan
Manusia dan Mahluk
Lainnya
- Mengurangi Ketersediaan
Air Layak Konsumsi

6. Parameter Konsentrasi (mg/L)
COD 100-300
BOD 50-150
Minyak Nabati 5-10
Minyak Mineral 10-50
Zat Padatan Tersuspensi (TSS) 200-400
pH 6.0-9.0
Temperatur 38-40 oC
Amonia bebas (NH3) 1.0-5.0
Nitrat (NO3-N) 20-30
Senyawa aktif biru metilen 5-10
Sulfida (H2S) 0.05-0.10
Fenol 0.5-1.0
Sianida (CN) 0.05-0.50
Batasan Air Limbah untuk Industri di Indonesia
(Sumber: Lampiran C Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995)

7. KARAKTERISTIK LIMBAH
Sifat limbah yang harus diketahui  sifat fisik, kimia,
biologi

8. KARAKTERISTK LIMBAH : SIFAT - FISIK
SIFAT
FISIK
PADATAN
KEKERUHAN
BAU
TEMPERATUR
DAYA
TAHAN
LISTRIK
WARNA

9. Karakteristik Fisik
Karakteristik Fisik Kegunaan
Padatan total Menilai potensi penggunaan kembali air limbah dan
menentukan tipe unit pengolahan yang cocok
Padatan terendapkan Menentukan apakah padatan dapat mengendap secara
gravitasi pada waktu tertentu
Distribusi ukuran partikel Meniliai Kinerja unit proses pengolahan
Turbiditas Menilai kualitas dari air limbah yang telah diolah
Warna Menentukan kondisi dari air limbah (aestetik)
Transmitansi Menilai kecocokan efluen untuk disinfektan UV
Bau Menentukan apakah ada gangguan bau
Temperatur Penting sebagai parameter perancangan unit proses biologis
Densitas
Konduktivitas Menilai kecocokan efluen untuk penggunaan pertanian
(Sumber: Metcalf and Eddy, 2004)

10. KARAKTERISTK LIMBAH :
Sifat Kimia

11. Sifat Bahan kimia yang terdapat dalam air akan
menentukan sifat air baik dalam tingkat keracunan
maupun bahaya yang ditimbulkan.
Semakin besar konsentrasi bahan pencemar dalam air
semakin terbatas penggunaan air.
Karakteristik kimia terdiri dari kimia anorganik dan kimia

12. Sifat kimia limbah
Biochemical Oxigen Demand (BOD)
Chemical Oxigen Demand (COD)
pH (Derajat Keasaman)
Alkalinitas
Besi dan Mangan
Chlorida
Phosphat
Nitrogen
Sulfur
Logam Berat dan Beracun
Fenol
Lemak dan Minyak
Zat Warna dan Surfaktan

13. Karakteristik Kimiawi (Anorganik)
Karakteristik Anorganik Kegunaan
Nitrogen total
Fosfor total
pH
Mengukur konsentrasi nutrisi dan derajat dekomposisi di
dalam air limbah
Mengukur tingkat keasaman/kebasaan di dalam air limbah
Alkalinitas Mengukur tingkat ‘buffer’ di dalam air limbah
Klorida (Cl-) Menilai kecocokan air limbah untuk penggunaan kembali di
bidang pertanian
Sulfat Mengukur potensi bau dan berdampak pada pengolahan
lumpur yang dihasilkan
Logam Menilai penggunaan kembali air limbah dan efek racun
selama pengolahan.
Unsur/senyawa anorganik
spesifik
Melihat keberadaan unsur tertentu di dalam air limbah
Berbagai gas
(O2, CO2, NH3, H2S, CH4)
Melihat keberadaan gas tertentu di dalam air limbah
(Sumber: Metcalf and Eddy, 2004)

14. Karakteristik Kimiawi (Organik)
Karakteristik Anorganik Kegunaan
BOD Mengukur kebutuhan oksigen untuk mengolah air limbah
secara biologis
COD Dapat digunakan untuk menggantikan tes BOD
NOD Mengukur kebutuhan oksigen untuk mengolah komponen
nitrogen di dalam air limbah menjadi nitrat
TOC Dapat digunakan untuk menggantikan tes BOD
Senyawa spesifik Menentukan keberadaan senyawa organik tertentu dan
menilai apakah perancangan tertentu perlu dilakukan untuk
menghilangkan senyawa tersebut
(Sumber: Metcalf and Eddy, 2004)

15. KARAKTERISTK LIMBAH :
Sifat Biologi

16. • Di dalam air limbah terdapat
berbagai jenis mikroorganisme
seperti virus, bakteri, jamur,
protozoa, nematoda, dll.
• Tujuan dari pengujian mikrobial
adalah untuk mendeteksi bakteri-
bakteri patogen yang dapat
mengganggu kesehatan manusia.
Namun, bakteri pembuat penyakit ini
tidak mudah diidentifikasi.
• Tes yang digunakan untuk
menentukan kontaminasi umumnya
menggunakan mikroorganisme
coliform.
Tes coliform

17. Karakteristik Biologi
Karakteristik Kegunaan
Bakteri Coliform Melihat keberadaan bakteri patogen
Mikroorganisme spesifik Melihat organisme tertentu untuk melihat penggunaan
kembali
(Sumber: Metcalf and Eddy, 2004)

19. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR BERDASARKAN
PERLAKUAN
1. Pretreatment/pengolahan
awal:
2. Primary treatment
3. Secondary treatment:
4. Tertiary treatment

20. Pengolahan Limbah Cair...
1. Pengolahan Awal/Pendahuluan (Preliminary
Treatment)
Tujuan : usaha untuk melindungi alat-alat yang
ada pada instalasi pengolahan air limbah.
Pada tahap ini dilakukan penyaringan,
penghancuran atau pemisahan air dari partikel
-partikel yang dapat merusak alat-alat
pengolahan air limbah, seperti pasir, kayu,
sampah, plastik dan lain-lain.

21. 2. Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Tujuan : menghilangkan partikel – partikel padat
organik dan an organik melalui proses fisika, yakni
sedimentasi dan flotasi. Sehingga partikel padat akan
mengendap (disebut sludge) sedangkan partikel lemak dan
minyak akan berada di atas / permukaan (disebut grease).
3. Pengolahan Sekunder (Secondary
Treatment)
Pada tahap ini air limbah diberi mikroorganisme
dengan tujuan untuk menghancurkan atau
menghilangkan material organik yang masih ada pada
air limbah. Tiga buah pendekatan yang umum
digunakan pada tahap ini adalah fixed film, suspended
film dan lagoon system.

22. 4. Pengolahan Akhir (Final Treatment)
Fokus dari pengolahan akhir (Final Treatment) adalah
menghilangkan organisme penyebab penyakit yang ada
pada air. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menamb
ahkan khlorin ataupun dengan menggunakan sinar ultr
aviolet
5. Pengolahan Lanjutan (Advanced Treatment)
Pengolahan lanjutan diperlukan untuk membuat
komposisi air limbah sesuai dengan yang
dikehendaki. Misalnya untuk menghilangkan
kandungan fosfor ataupun amonia dari air
limbah.

23. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR BERDASARKAN
KARAKTERISTIK
1. Pengolahan Secara Fisika
2. Pengolahan Secara Kimia
3. Pengolahan Secara Biologi

24. Tekniknya adalah pemisahan/ pengolahan menggunakan
cara FILTRASI dan GRAVITASI
Water Screening Grease Trap

25. Pengolahan Secara Fisika
 Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan
lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar
bahan-bahan tersuspensi berukuran besar & yg
mudah mengendap atau bahan-bahan yg
terapung disisihkan terlebih dahulu.
 Penyaringan (screening) merupakan cara yg
efisien dan murah untuk menyisihkan bahan
tersuspensi yang berukuran besar.
 Bahan tersuspensi yang mudah mengendap
dapat disisihkan secara mudah dengan proses
pengendapan.

26. Pengolahan Secara Fisika
Pengolahan limbah secara fisik sebenarnya dalah proses
pemisahan bagian-bagian limbah yang tidak larut dalam
limbah sehingga tidak mengganggu proses pengolahan
berikutnya
Mencakup:
– Penapisan
– Pengendapan
– Flotasi
– Filtrasi
– adsorpsi

27. Pengolahan Secara Fisika
 Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-
bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak
mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat
digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi
(clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge
thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air
flotation).
 Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya
dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses
reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan
sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak
mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang
dipergunakan dalam proses osmosa.

28. Pengolahan Secara Fisika
 Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan
untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan
senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan
untuk menggunakan kembali air buangan tersebut.
 Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan
untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan
ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah.
Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.

29. Prinsipnya PENAMBAHAN BAHAN KIMIA, untuk
MENGENDAPKAN/MEMISAHKAN/MENGHILANGKAN
zat-zat PENGOTOR dalamLimbah Cair tersebut
Honda WWT

30. Pengolahan Secara kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilak
ukan untuk menghilangkan partikel-partikel
yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-
logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik
beracun; dengan membubuhkan bahan kimia
tertentu yang diperlukan.
Penyisihan bahan-bahan tersebut pada
prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat
bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat
diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-ko
agulasi), baik dengan atau tanpa reaksi
oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai
hasil reaksi oksidasi

32. Pengolahan Secara kimia
 NETRALISASI : REAKSI ANTARA ASAM DGN BASA  AIR DAN
GARAM
Utk menjaga pH 6,0 - 9,0 (diluar tsb bersifat racun bagi kehidupan air
maupun bakteri)
Limbah bersifat asam : Ca(OH)2 atau NaOH
Limbah bersifat basa : H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, atau gas CO2
 PRESIPITASI : pengurangan bhn-bhn terlarut dgn penambahan bhn
kimia terlarut shg terbentuk padatan (floc)
Tujuan : menghilangkan heavy metal, sulfat, fluorida dan fosfat
Zat kimia yg digunakan : CaCO3 yg dikombinasikan dengan Kalsium
klorida, magnesium klorida, Aluminium klorida dan garam besi

33. Pengolahan Secara kimia
 Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah
larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang me
mpunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloid
nya agar terjadi netralisasi muatan koloid
tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan.
 Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan den
gan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehi
ngga terbentuk endapan hidroksida logam-
logam tersebut atau endapan hidroksiapatit.
Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10
,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5.
Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan seb
agai krom hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi
menjadi krom trivalent dengan
membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).

34. Pengolahan Secara kimia
 KOAGULASI DAN FLOKULASI, Konversi polutan (koloid
tersuspensi) menjadi gumpalan-gumpalan yg dpt
diendapkan, disaring atau diapungkan :
 Bentuk koloid (sebagian besar dari polutan) sulit
mengendap  kekeruhan, shg perlu digumpalkan
dgn proses koagulasi/flokulasi
 Proses penambahan koagulan/flokulan:
• Destabilisasi sistem koloid (pengurangan daya
tolak /netral elektrostatik)
• Terbentuk microfloc
• Terbentuknya macrofloc yang dapat diendapkan,
disaring, diapungkan

35. Prinsipnya adalah menggunakan BIOTA hidup/
MIKROBA,untuk menguraikan zat-zat pencemar didalam
limbah cair
Bacteria Aeration Tank Eceng Gondok

36. Pengolahan Secara Biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah
secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan
secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling
murah dan efisien
Pada dasarnya, pengolahan secara biologi dapat
dibedakan atas dua jenis, yaitu:
– Reaktor pertumbuhan tersuspensi
(suspended growth)
– Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth)

37. Suspended growth
Mikroorganisme tumbuh dan berkembang dlm keadaan
tersuspensi
Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung
dalam jenis ini.
Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun
yg tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan
tersuspensi

38. Attached growth
Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme
tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk
lapisan film untuk melekatkan dirinya.
Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini
antara lain:
– trickling filter
– cakram biologi
– filter terendam
– reaktor fludisasi

39. Pengolahan limbah dengan cara biologi
dapat dilakukan dengan dua cara , yaitu :
(1) AEROBIC TREATMENT dan
(2) ANAEROBIC TREATMENT.
Kedua metode ini mempunyai proses yang berbeda, karena
proses aerobic membutuhkan oksigen dalam prosesnya,
sedangkan proses anerobic harus memimumkan oksigen,
agar proses perombakan limbah dapat berlangsung secara
sempurna
Proses AEROB, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;
Proses ANAEROB, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.
Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob
masih dapat dianggap lebih ekonomis dari anaerob.
Pada BOD lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi
lebih ekonomis.

40. Pengolahan Aerob
Pengolahan limbah cair secara aerob dilakukan dengan
berbagai cara diantaranya adalah lumpur aktif dan trickling
filter
Trickling filter merupakan salah satu cara pengolahan
limbah cair dengan memanfaatkan media padat sebagai
tempat mikroorganisme menempel dan limbah cair
dialirkan dari atas
Activated sludge (lumpur aktif) adalah proses penanganan
limbah dimana udara atau oksigen akan masuk ke dalam
cairan limbah untuk mengembangkan pembentukan flok
bilogis sehingga mengurangi kandungan oraganik dalam
limbah

41. Pengolahan secara aerob
Trickling Filter • Activated Sludge

42. Lagoon
Pengolahan air limbah secara biologi AEROB dengan model Aerated
lagoons (basins) membutuhkan luas lahan yang cukup besar, hal ini
dilakukan mengingat jumlah air limbah yang akan dilakukan
pengolahan sangat besar
Pada model ini dapat terjadi 2 (dua) proses yaitu AEROB dan
FAKULTATIF.
Proses aerob terjadi pada permukaan air limbah yang teraduk dengan
motor dan berkontak dengan udara sekitar

43. Pengolahan An aerob
Pengolahan limbah anaerob adalah sebuah metode biological untuk
mengolah limbah organik
Produk akhir dari degradasi anaerob adalah gas, paling banyak metana
(CH4), karbondioksida (CO2), dan sebagian kecil hidrogen sulfide (H2S)
dan hydrogen (H2).
Proses yang terlibat adalah fermentasi asam dan fermentasi metana

44. Pemilihan Teknologi
Teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan
karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail,
perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium :
Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terd
iri dari proses-proses yang sesuai
dengan karakteristik limbah yang akan diolah
.
Mengembangkan dan mengumpulkan
data yang diperlukan untuk menentukan efisi
ensi pengolahan yang diharapkan.
Menyediakan informasi teknik dan
ekonomi yang diperlukan untuk
penerapan skala sebenarnya.

45. Tabel : Proses pengolahan dan jenis peralatan yang dipergunakan

46. TERIMA KASIH