Penanganan Air Limbah

Hai sobat bangkusekolah.com! Kamu pasti sudah gak asing lagi dengan limbah bukan? Air limbah berasal dari limbah domestik (perumahan, perdagangan, rekreasi) dan limbah industry mengandung berbagai padatan, zat berbahaya, dan materi organik yang dapat menurunkan system akuatik jika langsung dibuang ke lingkungan. Air limbah tersebut perlu diolah terlebih dahulu. Pengolahan air limbah melibatkan proses kimia, proses fisika, maupun proses biologi. Berikut ini contoh skema penganganan limbah yang menggunakan konsep redoks dan konsep elektrolit di dalam proses kimianya. Berikut ini skema pengolahan air limbah. Coba perhatikan dengan seksama ya!

Dari skema di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut ini:

1. Perlakuan Awal
Tahapan perlakuan awal meliputi berikut ini:
a. Pemisahan benda asing dalam limbah seperti potongan kayu dan bangkai binatang. Hal ini sangat perlu dilakukan agar benda asing dapat diambil.
b. Kemudian, lakukan pemisahan pasir dan kerikil.
c. Setelah itu, lakukan penggilingan sisa partikel-partikel agar tidak merusak peralatan dalam system pengolahan limbah seperti pompa.
d. Pencampuran limbah agar laju aliran dan konsentrasi partikel konsisten sehingga tidak terlalu mempengaruhi parameter operasi.

2. Tahap Primer (pengendapan awal)
Pada tahap primer, partikel-partikel ringan, partikel-partikel berukuran koloid, dan suspensi dipisahkan dari air limbah dalam tangki pengendapan seperti berikut ini:
a. Partikel-partikel ringan yang mengambang dan partikel yang berukuran suspensi yang mengendap dipisahkan dan dialirkan ke digester.
b. Partikel-partikel berukuran koloid dalam air limbah dapat diendapkan dengan penambahan elektrolit. Contoh elektrolit yang dapat digunakan adalah FeCl3, FeCl2, Al2(SO4), dan CaO. Elektrolit di sini berfungsi menetralisir muatan-muatan koloid sehingga dapat bergabung atau mengumpul dan mengendap. Endapan dikirim ke digester sedangkan air limbah dialirkan ke tangki aerasi (tahap sekunder).

3. Tahap Sekunder (Aerasi dan Pengendapan)
Pada tahap sekunder, partikel-partikel terlarut dipisahkan dengan menggunakan metode lumpur aktif. Metode ini menggunakan mikroorganisme untuk mengurai partikel-partikel materi organik dalam air limbah menjadi bentuk yang lebih ramah lingkungan. Mikroorganisme yang digunakan terdiri dari 95% bakteri dan sisanya protozoa, rotifer dan jamur. Ada dua proses dalam tahap sekunder, yaitu sebagai berikut ini:
a. Aerasi
Aerasi adalah penambahan oksigen (O2) ke dalam air limbah yang sudah dicampur dengan lumpur aktif. Oksigen (O2) diperlukan mikroorganisme dalam lumpur aktif untuk tumbuh dan berkembang. Dengan agitasi yang cukup, mikroorganisme dalam lumpur aktif dapat melakukan kontak dengan materi organik dan anorganik dalam limbah untuk selanjutnya mengurainya. Proses aeras juga menyebabkan lepasnya senyawa organik yang mudah menguap seperti H2S dan NH3 sehingga akan mengurangi bau limbah.
b. Pengendapan
Air limbah yang mengandung lumpur aktif selanjutnya masuk dalam tangki pengendapan di mana lumpur aktif akan mengendapkan sebagian endapan lumpur aktif tersebut dialirkan ke tangki aerasi. Sedangkan sisanya dibuang ke digeser bersama buih yang mengambang.

4. Tahap Tersier (Pilihan)
Air limbah terkadang masih mengandung zat-zat yang tidak ramah lingkungan, seperti senyawa nitrat dan fosfat, materi organik yang sulit terurai dan padatan anorganik. Kandungan ini dapat merusak system akuatik jika dibuang langsung sehingga perlu dipisahkan lebih lanjut. Beberapa contoh proses pemisahan zat-zat tersebit adalah sebagai berikut:
a. Nitrifikasi /denitrifikasi
Nitirfikasi adalah konversi ammonia (NH3) atau dalam air sebagai ion NH4 menjadi nitrat (NO3) dengan bantuan bakteri aerobik.
2NH4 + 3O  2 NO2 + 2H2O+ 4H
2NO2 + O2  2NO3
Denitrifikasi adalah reduksi nitrat (NO3-) menjadi gas nitrogen bebas seperti NO2, NO, N2, dengan bantuan bakteri anaerobik.
Senyawa NO3  gas nitrogen bebas
b. Pemisahan Fosfor
Fasfor dapat dipisahkan dengan penambahan zat penggumpal (koagulan) seperti garam Al dan Ca ke dalam air limbah.
Endapan fosfor yang terbentuk dapat dipisahkan dengan penyaringan.
c. Adsorbsi oleh karbon aktif
Karbon aktif dapat menyerap zat pencemar, pewarna, dan bau tidak sedap dari air limbah.
d. Penyaringan mikro
Partikel-partikel kecil seperti bakteri dan virus dapat dipisahkan dengan penyaringan mikro.
e. Rawa buatan
Rawa buatan mengandung mirkoorganisme yang dapat mengurai materi organik dan anorganik yang masih terdapat dalam air limbah tahap sekunder.

5. Disinfektan
Disinfektan digunakan untuk memusnahkan mikroorganisme seperti virus dan materi organik penyebab baud an warna. Contoh disinfektan adalah Cl2. Dalam air, Cl2 akan bereaksi dengan air Cl2 + H2O  HOCl + H + Cl
Air limbah dari tangki disinfektan selanjutnya dapat dibuang ke system akuatik yang kemudian digunakan untuk irigasi atau keperluan industri.

6. Pengolahan padatan lumpur digester
Padatan lumpur dari proses pengolahan air limbah yang dialirkan ke digester dapat diurai lebih lanjut oleh bakteri aerobic atau anaerobik. Penguraian tersebut menghasilkan gas CH4 dan biosolid. Gas CH4 dapat digunakan sebagai bahan bakar sedangkan biosolid sebagai pupuk.

Itulah sobat penjelasan mengenai pengolahan air limbah. Untuk menambah pemahamanmu mengenai pengolahan air limbah kerjakan soal berikut!

Elektrolit Al2(SO4)3 dan FeCl3 dapat mengendapkan partikel-partikel berukuran koloid dalam air limbah. Sedangkan MgSO4, CaSO4, dan NaCl tidak dapat digunakan untuk mengendapkan partikel-partikel berukuran koloid dalam air limbah, mengapa?