Makalah Kel.2 Pengolahan Air Limbah Scr Biologi.docx

MAKALAH TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA BIOLOGI

OLEH : KELOMPOK II FELISIA HANURA(061830400294) RIDHA LUTPIYYAH PILI (061830400300)

KELAS : 1 KB

DOSEN PEMBIMBING

: ADI SYAKDANI, S.T.,M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TAHUN PELAJARAN 2018-2019

Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmatNya, kami dapat menyusun makalah mengenai Pengolahan Limbah Cair Secara Biologi. Makalah ini disusu bukan karena usaha kami sendiri , semua tidak terlepas dari uluran

tangan yang diberikan oleh Dosen Pembimbing kami, dan rekan-rekan sekelompok yang telah membantu kami untuk menyusun makalah ini. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak sangat kami harapkan, hargai dan akan diterima dengan kerendahan hati, agar menjadi penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Hormat Kami

Penulis

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

Pada dewasa ini perkembangan industri yang sangat pesat tidak lain karena penerapan kemajuan teknologi oleh manusia untuk mendapatkan kualitas hidup yang lebih baik, namun 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 domestik disebut limbah. Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air sanitasi, dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya yang merupakan masalah serius yang perlu diperhatikan untuk menciptakan kesehatan lingkungan. 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. Pengolahan limbah sendiri dilakukan secara fisika,kimia dan biologi. Di pembahasan kali ini, kami akan membahas mengenai “Pengolahan Air Limbah Secara Biologi”.

1.2

Tujuan 

Menambah wawasan tentang prinsip pengolahannya.



Mengetahui dan memahami tujuan serta manfaat dari pengolahan limbah secara biolologi



Mengetahui klasifikasinya berdasarkan kondisi prosesnya.



Serta mengetahui dan memahami faktor – faktor yang berpengaruh pada proses

tersebut.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian

Yaitu

pengolahan

(treatment)

air

limbah

dengan

mendayagunakan

mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan-bahan organik yang terkandung dalam air limbah menjadi bahan yang kurang menimbulkan potensi bahaya (misalnya keracunan, kematian biotik akibat penurunan DO, maupun kerusakan ekosistem). Pengolahan secara biologi seringkali merupakan pengolahan tahap kedua (secondary treatment) dalam sebuah IPAL.

2.2 Prinsip Kerja Biasanya disediakan media penunjang sebagai tempat hidup mikroorganisme, baik secara melekat maupun tersuspensi sehingga mereka dapat hidup secara optimal dan menguraikan sampah organik pada air limbah tersebut.

2.3 Tujuan dan Manfaat Secara umum tujuan serta manfaat pengolahan air limbah secara biologi yaitu sebagai berikut : a.Degradasi (penguraian) bahan organik. b. Transformasi zat organik menjadi zat yang kurang berbahaya. c. Nitrifikasi dan denitrifikasi. d. Menggunakan kembali zat organik dalam air limbah (misalnya gas metana). e. Stabilisasi air limbah.

2.4 Klasifikasi Proses pengolahan limbah cair secara biologis, secara garis besar terbagi menjadi 3, yakni :

a. Proses Biologis Dengan Biakan Tersuspensi Ialah sistem pengolahan dengan menggunakan aktifitas mikroorganisme untuk menguraikan senyawa polutan yang ada dalam air limbah dan mikroorganisme yang digunakan dibiakkan secara tersuspensi di dalam reaktor. Contoh dari pengolahan dengan sitem ini adalah lumpur aktif, kolam oksidasi, dan lain – lain.

b. Proses Biologis Dengan Biakan Melekat Ialah proses pengolahan limbah dimana mokroorganisme yang digunakan dibiakkan dalam suatu media sehingga mikroorganisme tersebut melekat pada permukaan media. Contoh pengolahan dengan sistem ini adalah trickling filter, aerasi kontak, dan RBC. c.

Proses Biologis Dengan Sistem Lagun Atau Kolam. Pengolahan dengan sistem ini dilakukan dengan cara menampung air limbah pada suatu kolam penampungan dalam waktu tinggal yang cukup lama sehingga aktifitas mokroorganisme tumbuh secara alami dan senyawa polutan yang terkandung dalam air limbah akan terurai secara perlahan.

Proses

pengolahan

limbah

secara

biologi

jika

diklasifikasikan

berdasarkan

ketergantungan mikroorganisme pengurai akan oksigen atau berdasar kondisi proses : 1.

Aerob (Memerlukan Oksigen) Proses ini membutuhkan mikroorganisme maupun kondisi aerob, selain itu proses aerob biasa digunakan untuk limbah dengan kadar BOD Yng tidak terlalu tinggi.Ada beberapa teknik pengolahan limbah cair secara biologi dengan proses aerob : a.

Lumpur Aktif (Activated Sludge Process) Pengolahan limbah dengan sistem lumpur aktif mulai dikembangkan di Inggris pada tahun 1914 oleh Ardern dan Lockett, dan dinamakan lumpur aktif karena prosesnya melibatkan massa mikroorganisme yang aktif, dan mampu menstabilkan limbah secara aerobik. Istilah lumpur aktif diterapkan baik pada proses maupun padatan biologis di dalam unit pengolahan.

Gambar 2.1 Proses Lumpur Aktif

Cara Kerja : 1.

Setelah dilakukan penyaringan dan equalisasi, air limbah dimasukkan kedalam bak pengendap awal untuk menurunkan suspended solid.

2.

Limbah cair dimasukkan ke dalam tangki aerasi di mana terjadi pencampuran

dengan

mikroorganisme

yang

aktif

(lumpur

aktif).

Mikroorganisme inilah yang melakukan penguraian dan menghilangkan kandungan organik dari limbah secara aerobik. Oksigen yang dibutuhkan untuk reaksi mikroorganisme tersebut diberikan dengan cara memasukkan udara ke dalam tangki aerasi dengan blower. Aerasi ini juga berfungsi untuk mencampur limbah cair dengan lumpur aktif, hingga terjadi kontak yang intensif. 3.

Campuran limbah cair yang sudah diolah dan lumpur aktif dimasukkan ke tangki sedimentasi di mana lumpur aktif diendapkan, sedangkan supernatant dikeluarkan sebagai effluen dari proses.

4.

Sebagian besar lumpur aktif yang diendapkan di tangki sedimentasi tersebut

dikembalikan ke tangki aerasi sebagai return sludge supaya konsentrasi mikroorganisme dalam tangki aerasinya

tetap sama dan sisanya dikeluarkan sebagai excess sludge.

Contoh Pengaplikasian : Sistem pegolahan air limbah pada rumah sakit & industri kertas (pulp).

b.

Lagun Aerasi (Aerated Lagoon) Lagun Aerasi adalah sebuah kolam yang dilengkapi dengan aerator. Proses kerja reaktor ini ialah menampung air limbah dalam sebuah kolam besar yang diatur supaya suasana aerobik berjalan melalui pengadukan mekanis ataupun memasang penggelembung udara seperti gambar dibawah ini. Biomassa yang terbentuk akan mendegradasi polutan organik. Suplai oksigen juga terkadang mendapat bantuan dari fotosintesis alga maupun ganggang dalam kolam tersebut.

Gambar 2.2 Lagun Aerasi Cara Kerja : Lagun aerasi mempunyai proses yang hampir sama dengan proses kerja

lumpur aktif, perbedaannya adalah dalam hal pengembalian lumpur. Pada lagun aerasi lumpur tidak dikembalikan. Aerator langsung beroperasi di atas permukaan lagun dan menggoncang seluruh permukaan limbah agar dapat tercampur merata antara udara dan limbah. Mikroorganisme memanfaatkan limbah sebagai sumber energi. Yang penting disini adalah berapa jumlah oksigen yang dapat ditransfer untuk kebutuhan kolam.

Contoh Pengaplikasian : Sistem pengolahan air limbah pada industri pangan.

c.

Cakram Biologis Putar / Rotating Biological Contactors (RBC) Rotating Biological Contactor (RBC) adalah suatu proses perngolahan air limbah secara biologis yang terdiri atas disk melingkar yang diputar oleh poros dengan kecepatan tertentu. Unit pengolahan ini berotasi dengan pusat pada sumbu atau as yang digerakkan oleh motor drive system dari diffuser yang dibenam dalam air limbah, dibawah media.

Gambar 2.3 RBC

Cara Kerja : Mekanisme aerasi terjadi ketika mikroba terpapar oksigen di luar air limbah sehingga terjadi pelarutan oksigen akibat difusi. Sesaat kemudian, mikroba ini tercelup lagi ke dalam air limbah sekaligus memberikan oksigen kepada mikroba yang tersuspensi di dalam bak. Bersamaan dengan itu terjadi juga reintake material organik dan anorganik yang merekat didalam biofilm. Tetesan air berbutir-butir yang jatuh dari media plastik dan bagian biofilm yang merekat dipermukaan plastik juga memberikan peluang reaerasi. Begitu seterusnya secara kontinyu 24jam sehari, ada yang bagian terendam, ada bagian yang terpapar oksigen. Pengaplikasian: Sistem pengolahan limbah cair domestik dan pertambangan. d.

Saringan Menetes (Trickling Filter) Merupakan alat penyaring berbentuk silinder dengan media berpori yang disusun secara bertumpuk. Proses kerja dari reaktor ini yakni mendistribusikan air limbah melalui bagian atas oleh lengan yang dapat berputar sehingga membentuk sprai/tetes-tetes kecil, kemudian berkontak dengan mikroorganisme yang menempel pada media.

Gambar 2.4 Proses Trickling Filter

Cara Kerja : 1. Air limbah dialirkan ke bak pengendapan awal untuk mengendapakan padatan tersuspensi 2. Selanjutnya air limbah dialirkan ke bak Trickling filter melalui pipa berlubang yang berputar, kemudian keluar melalui pipa under-drain yang ada didasar bak dan keluar melalui saluran efluen. 3.

Air limbah dialirkan ke bak pengendapan akhir dan limpasan dari bak pengendapan akhir merupakan air olahan.

4.

Lumpur yang mengendap selanjutnya disirkulasikan ke inlet bak pengendapan awal

Contoh Pengaplikasian : Sistem pengolahan limbah cair domestik dan industri obat herbal.

2.

Anaerob ( Tanpa Oksigen ) Pengolahan anaerobik adalah pengolahan air limbah dengan menggunakan bakteri anaerob atau tanpa membutuhkan oksigen dalam proses pengolahan atau penguraian air limbahnya oleh bakteri. Pengolahan air limbah secara biologi anaerob bertujuan untuk merombak bahan organik dalam air limbah menjadi bahan yang lebih sederhana yang tidak berbahaya. Disamping itu pada proses pengolahan secara biologi anaerob akan dihasilkan gas-gas seperti gas CH4 dan CO2. Proses ini dapat diaplikasikan untuk air limbah organik dengan beban bahan organik (COD) yang tinggi. Pengolahan anaerob dapat digunakan dalam proses pengolahan air limbah industri dan air limbah domestik.

Pada proses pengolahan secara biologi anaerob terjadi empat tahapan proses yang terlibat diantaranya : · Proses Hidrolisis : suatu proses yang memecah molekul organik komplek menjadi molekul organik yang sederhana. ·

Proses Acidogenisis : suatu proses yang merubah molekul organik sederhana menjadi asam lemak.

·

Proses Acetogenisis : suatu proses yang merubah asam lemak menjadi asam asetat dan terbentuk gas-gas seperti gas H2, CO2, dan NH4.

· Proses Methanogenisis : suatu proses yang merubah asam asetat dan gas-gas yang dihasilkan

pada

proses

acetogenisis

menjadi

gas

metan,

CH4

dan

CO2.Pengaturan pH awal proses sangat penting. Tahap pembentukan asam akan menurunkan pH awal. Jika penurunan ini cukup besar akan dapat menghambat aktivitas mikroorganisme penghasil metana. Untuk meningkatkat pH dapat dilakukan dengan penambahan kapur. 2.5 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Pengolahan Limbah Secara Biologi Ada beberapa faktor yang berpengaruh, antara lain : a. Nutrien Nutrien yang dibutuhkan ada dua jenis yakni mikro dan makro. Untuk makro terdiri dari unsur C, N, dan P. b. Kadar Oksigen Oksigen hanya dibutuhkan jika proses pengolahan dilakukan pada kondisi aerob. c. Suhu d. PH

BAB III PENUTUP

Kesimpulan : a.

Pengolahan limbah cair secara biologi ialah pengolahan limbah dengan bantuan mikroorganisme untuk mendekomposisikan senyawa organik yang terkandung dalam air limbah.

b.

Prinsip dari pengolahan limbah secara biologi ialah menggunakan mikroorganisme serta media penunjang yang membantu pertumbuhan mikroorganisme itu.

c.

Tujuan utama dari pengolahan limbah cair secara biologi adalah untuk menguraikan senyawa organik yang terkandung dalam air limbah menjadi senyawa yang tidak berbahaya lagi.

d.

Berdasarkan kondisi proses pengolahan serta mikroorganisme yang digunakan, pengolahan limbah cair secara biologi terbagi menjadi dua, yakni : pengolahan secara aerob dan anaerob.

e.

Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap pengolahan limbah cair secara biologi, seperti suhu, pH, nutrien, dan kadar oksigen.

DISKUSI 1. Dimanakah pengaplikasian dari cakram biologis putar? Pembahasan : Pengaplikasian dari cakram biologis putar yaitu di pengolahan limbah cair domestik dan industri pertambangan.

2. Apakah tujuan dari adanya aerasi? Pembahasan; 

Menambah jumlah oksigen



Menurunkan jumlah karbondioksida



Menghilangkan hydrogen sulfide, methan dan berbagai senyawa organik yang lain yang ada kaitannya dengan rasa dan bau.

3. Dimanakah pengaplikasian dari Anaerobic Treatment? Pembahasan: Anaerobic treatment diterapkan di pengolahan sampah industri, sampah pertanian, sampah perternakan.

DAFTAR PUSTAKA

Elvaretta, Najwa K.

. Pengolahan Limbah Secara Biologis. nurkayat.wordpress.com.

Diakses tanggal 6 Oktober 2016. Istiqomah. 2016. Pengolahan Limbah Industri Secara Biologi. pdf. Diakses tanggal 6 Oktober 2016. Metcalf dan Eddy. 2003. Wastewater Engineering Treatment and Reuse Ed 4th. New York : Mc Graw Hill. Said, Nusa Idaman.

. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis. pdf. Diakses

tanggal 6 oktober 2016.