PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA BIOLOGIS

Oleh : Imam Rohmadi (@Q11-Imam)

e-mail : ImamRohmadi.IR@gmail.com

ABSTRAK

Pencemaran air, merupakan suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampung air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Pencemaran air disebabkan oleh tumpahan bahan bakar di lautan akibat aktivitas kapal di pelabuhan, pemggunaan bahan kimia pertanian yang menimbulkan pencemaran pada air tanah, limbah industri yang dibuang ke laut yang berakibat organisme dalam laut tidak seimbang dan terkontaminasi. Selain itu kegiatan manusia seperti mencuci di sekitar sungai, waduk, maupun rawa juga mengakibatkan berkurangnya kadar oksigen perairan karena deterjen yang masuk ke sistem perairan.

Kata kunci : pencemaran, pencemaran air, limbah, aerob, anaerob, biologis

PENDAHULUAN

Limbah cair merupakan limbah yang berwujud cair. Limbah cair terlarut didalam air,selalu berpindah dan tidak pernah diam (Hidayat dan Kholil, 2018). Pabrik merupakan sumber utam pencemaran air, namun manusia pada dasarnya juga merupakan sumber pencemaran air dengan penggunaan bahan kimia rumah tangga. Di dalam proses pengolahan air limbah khususnya yang mengandung polutan senyawa organik, teknologi yang digunakan sebagian besar menggunakan aktifitas mikro-organisme untuk menguraikan senyawa polutan organik yang biasa disebut “Proses Biologis”. Proses pengolahan air limbah secara biologis tersebut dapat dilakukan pada kondisi aerobik (dengan udara), kondisi anaerobik (tanpa udara) atau kombinasi anaerobik dan aerobik.

Pengolahan biologis adalah penguraian bahan organik yang terkandung dalam air limbah bakteri sehingga menjadi bahan kimia sederhana berupa unsur-unsur dan mineral yang siap dan aman dibuang ke lingkungan.

PEMBAHASAN

Proses pengolahan air limbah dengan sistem biologis secara garis besar dapat diklasifikasikan dalam kondisi aerobik, anaerobik atau kombinasi anaerobik dan aerobik. Proses aerobik dilakukan dengan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa adanya oksigen dalam reaktor air limbah. Sedangkan proses kombinasi anaerob-aerob adalah merupakan gabungan proses anaerobik dan proses aerobik, biasanya digunakan untuk menghilangkan kandungan nitrogen di dalam air limbah (Said, 2000).

• Pengolahan Biologis Aerobik adalah pengolahan yang menggunakan mikroorganisme yang hidup dalam kondisi aerobik atau kondisi yang memerlukan keberadaan oksigen bebas (O-2). • Pengolahan aerobik biasanya digunakan untuk pengolahan limbah dengan beban organik yang tidak terlalu besar. Pengolahan aerobik yang biasa digunakan adalah

1. Kolam Aerasi (Aerated Lagoon) menggunakan peralatan aerator mekanik berupa surface aerator untuk membantu mekanisasi supply oksigen larut dalam air.
2. Kolam Aerasi Tipe Fakultatif memerlukan aerator untuk proses pengadukan tapi kebutuhan tenaganya tidak sebesar kolam aerasi.
3. Activated Sludge Process (ASP) merupakan sistem dengan reycle lumpur untuk pengolahan air limbah dengan debit kecil untuk polutan organic yang sudah terdegradasi 
4. Extended Aeration merupakan pengembangan dari proses lumpur aktif konventional (ASP) namun proses ini tidak memerlukan bak pengendap awal dan tdak memerlukan pengurasan lumpur pada dasar kolam.
5. Oxidation Ditch digunakan untuk proses pemurnian air limbah setelah mengalami proses pendahuluan yang dikembangkan berdasarkan saluran sirkular dengan kedalaman (1- 1,5) m.

• Pengolahan Biologis Anaerobik merupakan suatu proses pengolahan yang tidak memerlukan oksigen dalam menguraikan bahan pencemar organiknya. Keberadaan oksigen justru menjadi racun bagi mikroorganisme anaerobik pengurainya. Pengolahan anaerobik digunakan untuk mengolah air limbah dengan beban organik yang tinggi. Pengolahan ini menggunakan bakteri yang hidup dalam kondisi anaerob yaitu bakteri hidrolisa, bakteri acetogenik, dan metanogenik. Pengolahan anaerobic yang umum digunakan adalah

1. Filter Anaerobik dilengkapi filter media untuk tempat berkembangnya koloni bakteri membentuk film (lendir) akibat fermentasi oleh enzim bakteri terhadap bahan organik yang ada didalam limbah.
2. Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) membutuhkan pelengkap unit sistem buffer untuk penampungan sementara fluktuasi debit yang masuk sebelum didistribusikan ke tangki UASB.
3. Kolam Anaerobik (Anaerobic Pond) dibuat dengan mengatur kedalaman kolam agar terjadi proses anaerobic, kedalamannya sekitar (2-5) m.
4. Anaerobic Baffled Reactor (ABR) merupakan pengolahan suspended growth yang memanfaatkan sekat (baffle) dalam pengadukan yang bertujuan agar terjadi kontak antara air limbah dengan biomassa

• Pengolahan Biologis Kombinasi adalah pengolahan yang mengkombinasikan antara beberapa proses, baik kombinasi aerobic dan anaerobic, maupun pengolahan anoxic. Pengolahan anoxic adalah suatu pengolahan yang kondisinya sudah tidak terdapat oksigen terlarut lagi (oksigen bebas lagi), sehingga mikroorganisme yang akan mengolah air limbah perlu melepaskan oksigen terikat dalam bentuk senyawa nitrat atau nitrit. Kolam Stabilisasi, terdiri dari 3 unit kolam yaitu kolam anaerobic, kolam fakultatif, dan kolam maturase.
• Pengolahan Biologis Gabungan adalah pengolahan yang menggabungkan antara beberapa proses, baik gabungan aerobic dan anaerobic, gabungan sistem tersuspensi dan sistem melekat, maupun gabungan dengan menggunakan tambahan membran atau biofilm. Contoh pengolahan gabungan: 

1. Rotating Biological Contactor (RBC) menggunakan media berupa piringan fiber/ HDPE yang berada 40% di dalam air dan disusun secara vertical pada as rotor horizontal. Piringan diputar dengan kecepatan (3-6) rpm sehingga memberi kesempatan secara bergantian bagian-bagian dari luas permukaan piringan menerima oksigen dari udara luar. Pemutaran media selain berfungsi untuk supplai oksigen pada bakteri yang melekat pada piringan juga berfungsi untuk membersihkan lender yang berlebihan pada piringan sehingga tidak akan terjadi clogging.
2. Biofilter, terdapat 2 bak kontaktor yaitu bak kontaktor anaerob dan bak kontaktor aerob. Proses yang terjadi dalam biofilter ada proses anaero, aerob, anoxic. Di dalam bak kontaktor anaerob terdapat diisi dengan media dari bahan plastic tipe sarang tawon.
3. Bioreaktor Membran (Membrane Bioreactor, MBR) merupakan sistem pengolahan yang menggunakan membrane. Proses pengolahannya hampir sama dengan ASP, hanya bedanya pemisahan solid di MBR menggunakan membrane. Terdiri dari 1 bak yang berfungsi untuk proses biologis dan filtrasi.
4. Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) menggunakan beribu biofilm dari polyethylene yang tercampur dalam reaktor yang diaerasi terus-menerus.

KESIMPULAN DAN SARAN

Pengolahan limbah cair secara biologi adalah pengolahan limbah dengan bantuan mikroorganisme untuk mendekomposisikan senyawa organik yang terkandung dalam air limbah. Prinsip dari pengolahan limbah secara biologi yaitu menggunakan mikroorganisme serta media penunjang yang membantu pertumbuhan mikroorganisme tersebut dengan tujuan untuk menguraikan senyawa organik yang terkandung dalam air limbah menjadi senyawa yang tidak berbahaya lagi.cBerdasarkan kondisi proses pengolahan serta mikroorganisme yang digunakan, pengolahan limbah cair secara biologi terbagi menjadi empat, yakni : pengolahan secara aerob, anaerob, kombinasi dan gabungan.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat, Atep Afia dan Kholil, Muhammad. 2018. Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Wahana Resolusi, Yogyakarta.

Said, Nusa Idaman. 2000. TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

DENGAN PROSES BIOFILM TERCELUP. Vol. 1 No. 2 (Dalam http://ejurnal.bppt.go.id/index.php/JTL/article/view/169/70 diakses  Tahun 2000)

~Thank You~

Baca juga : 

Pencemaran Udara Akibat Emisi Gas Buang Kendaraan

Jenis dan Penyebab Pencemaran Lingkungan