Pengolahan Air Limbah

Air limbah adalah air yang telah mengalami penurunan kualitas karena pengaruh manusia. Air limbah perkotaan biasanya dialirkan di saluran air kombinasi atau saluran sanitasi, dan diolah di fasilitas pengolahan air limbah atau septic tank. Air limbah yang telah diolah dilepaskan ke badan air penerima melalui saluran pengeluaran. Air limbah, terutama limbah perkotaan, dapat tercampur dengan berbagai kotoran seperti Feses maupun Urin.

Air limbah dapat dihasilkan dari:

• Limbah Manusia, feses ,tisu toilet ,urin , atau cairan tubuh lainnya, disebut juga dengan limbah hitam 
• Pengeluaran septic tank 
• Pengeluaran pengolahan limbah 
• Air yang digunakan untuk mencuci, disebut juga dengan air kelabu 
• Air hujan yang jatuh di atas atap dan pekarangan dan tidak dikumpulkan
•  Air hujan yang mengalir di jalan raya, lahan parkir, dan infrastruktur lainnya yang biasanya mengalir ke selokan atau saluran  drainase lainnya
• Air tanah yang mengalami infiltrasi ke saluran pembuangan air
• Kelebihan cairan yang diproduksi industri (minuman, minyak goreng,pestisida,pelumas ,cat , dan sebagainya)
• Limbah industri hasil samping pengolahan bahan baku
• Air pendingin kendaraan atau industri
• Air limbah dari tempat pembuangan sampah akhir
• Sisa air irigasi yang tidak diserap tanaman
• Rekahan hidrolika

Komposisi air limbah

Komposisi air limbah bisa sangat bervariasi. Berikut adalah daftar yang mungkin menjadi komponen penyusun air limbah dalam suatu waktu:

1.     Air ( > 95%)

2.     Bakteri patogen

3.     Bakteri non-patogen

4.     Bahan organik tak larut seperti feses, rambut, makanan, serat kertas dan sebagainya

5.     Bahan organik larut air seperti urea, urin, bahan kimia obat-obatan, dan sebagainya

6.     Partikel anorganik seperti pasir, pecahan kaca, pecahan keramik, dan sebagainya

7.     Bahan anorganik larut air seperti amonia, garam, sianida, senyawa merkuri, dan sebagainya

8.     Bahan padat berukuran makro seperti kondom, kantong plastik, mainan anak-anak, dan sebagainya

9.     Bahan padat berukuran sangat besar seperti mobil, pohon, atap, dan sebagainya, terjadi ketika banjir besar

10.  Hewan hidup seperti ikan, serangga, crustacea

11.  Bangkai atau potongan tubuh hewan

12.  Tanaman air, alga

13.  Potongan tanaman seperti daun, ranting, dan sebagainya

14.  Gas seperti hidrogen sulfida, karbon dioksida, dan metana

Metode Pengolahan Air Limbah

• Pengenceran (disposal by dilution)
  
  Air limbah dibuang ke sungai, danau, atau laut agar mengalami pengenceran. Dengan cara ini air limbah akan mengalami purifikasi alami. Namun, cara semacam ini dapat mencemari air permukaan dengan bakteri pathogen, larva dan telur cacing, serta bibit penyakit lain yang ada di dalam air limbah itu.
  Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikut harus dipenuhi:
  
  
  1.      Air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain.
  2.      Volume air mencukupi sehingga pengenceran berlangsung kurang dari 30-40 kali
  3.      Air harus cukup mengandung oksigen. Dengan kata lain air harus mengalir (tidak boleh stagnan) agar tidak menimmbulkan bau.
• Ceespool
  Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk pembuangan air limbah. Dibuat pada tanah yang berpasir agar air buangan mudah meresap kedalam tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tembus air. Apabila ceespool sudah penuh (±60bulan), lumpur didalamnya dapat dihisap keluar atau dari semula dibuat cesspool secara berangkai, sehingga bila yang satu penuh, air akan mengalir ke cesspool berikutnya. Jarak cesspool dengan sumur air bersih adalah 45 meter dan minimal 6 meter dari pondasi rumah.
  
  
• Sumur resapan (seepage pit)
  
  Sumur resapan merupakan sumur tempat menampung air limbah yang telah mengalami pengolahan dalam system lain, misalnya dari aqua  privy atau septic tank. Dengan cara ini, air hanya tinggal mengalami peresapan ke dalam tanah. Sumur resapan ini dibuat pada tanah yang berpasir, dengan diameter 1-2,5 meter dan kedalaman 2,5 meter. Lama pemakaian dapat mencapai 6-10 tahun.
  
• Septic tank|
  
  Septic tank, menurut WHO, merupakan metode terbaik untuk mengelolah air limbah walau biayanya mahal, rumit, dan memerlukan tanah yang luas. Septic tank memiliki 4 bagian, antara lain:
  1.      Ruang pembusukan
  Dalam ruang ini, air kotor akan tertahan 13 hari dan akan mengalami penguraian oleh bakteri pembusuk yang akan menghasilkan gas, cairan, dan lumpur. Gas dan cairan akan masuk kedalam dosing chamber melalui pipa. Lumpur akan masuk ke ruang lumpur.
  2.      Ruang lumpur
  Ruang lumpur merupakan tempat penampungan lumpur. Apabila ruang sudah penuh, lumpur dapat dipompa keluar.
  3.      Dosing chamber
  Dalam dosing chamber terdapat siphon McDonald yang berfumgsi untuk mengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang resapan agar merata.
  4.      Bidang resapan
  Bidang ini akan menyerap cairan keluar dari dosing chamber dan menyaring bakteri pathogen maupun bibit penyakit lain. Panjang minimal bidang resapan ini 10meter dan dibuat pada tanah berpasir.

• System Riool (sewage)
  
  System riool menampung semua air kotor dari rumah maupun perusahaan, dan terkadang menampung kotoran dari lingkungan. Apabila dipakai untuk menampung air hujan, sistem riool ini disebut combined system, sedangkan jika bak penampung air hujannya dipisahkan maka disebut separated system. Agar tidak merugikan kepentingan lain, air kotor dialirkan ke ujung kota, misalnya ke daerah peternakan, pertanian, atau perikanan darat. Air kotor itu masih memerlukan pengolahan.
  Proses pengolahan yang dilakukan, antara lain:
  1.      Penyaringan (screening)
  Penyaringan ditujukan untuk menangkap benda-benda yang terapung diatas permukaan air.
  2.      Pengendapan (sedimentation)
  Pada proses ini, air limbah dialirkan ke dalam bak besar (sand trap) sehingga aliran menjadi lambat dan lumpur serta pasir mengendap.
  3.      Proses biologis
  Proses ini menggunakan mikroba untuk memusnahkan zat organic di dalam limbah baik secara aerob maupun anaerob.
  4.      Disaring dengan saringan pasir (sand filter)
  5.      Desinfeksi
  Desinfeksi dengan kaporit (10kg/1 juta air limbah) untuk membunuh mikroba patogen.
  6.      Pengenceran
  Terakhir, air limbah dibuang ke sungai, danau atau laut sehingga mengalami pengenceran.

Semua proses pengolahan air limbah ini dilakukan dalan suatu instalasi khusus yang dibangun diujung kota. 

Cara Lain Pengolahan Air Limbah

•  Dilution (pengenceran)
  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. Di samping 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.
•  Irrigation (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 lading 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-lain di mana kandungan zat-zat organikdan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tanaman.
• Self purification/oxidation ponds (kolam oksidasi)
  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 lapisan kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman, dan di daerah yang terbuka, sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik.