Pengolahan Limbah Cair, Metode Pengolahan Limbah Cair

Pada artikel sebelumnya kami sudah membahas tentang pengolahan limbah tumbuhan dan pada artikel ini kami akan memberikan informasi mengenai penanganan limbah cair. Seiring dengan perkembangan tekonoli yang semakin berkembang, pengolahan limbah semakin modern. Begitu juga dengan pengolahan limbah cair, langkah-langkah yang digunakan dalam proses pengolahan limbah cair yang telah dilakukan sangat beragam metode dan caranya. Pada limbah cair dengan polutan yang terkadung berbeda memiliki kemungkinan serta membutuhkan proses pengolahan yang berbeda juga. Cara Mengolah limbah diaplikasikan secara keseluruhan, dengan mencampur beberapa proses atau hanya salah satu. Proses pengolahan limbah cair tersebut juga dapat dirubah sesuai dengan kebutuhan atau faktor finansial.

Primary Treatment - Pengolahan Primer

Cara pertama mengolahan limbah cair sebagian besar merupakan proses pengolahan secara fisika.

A.      Penyaringan (Screening)

Langkah Pertama, limbah cair yang mengalir melewati saluran pembuangan dipisahkan menggunakan jeruji saring. Cara ini disebut penyaringan.  Cara penyaringan lebih banyak dipakai karena merupakan proses yang efisien dan murah untuk memisahkan bahan-bahan padat berukuran besar dari air limbah.

B.      Pengolahan Awal  (Pretreatment)

Langkah Kedua, limbah cair yang telah dipisahkan kemudian dimasukkan kedalam tangki atau bak yang berfungsi untuk memilah antara pasir dan partikel padat teruspensi lain yang berukuran relatif besar. Wadah atau Tangki  bisasanya dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan proses dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat laju air limbah sehingga partikel-partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya.

C.      Pengendapan

Setelah melewati langkah pengolahan awal, limbah cair akan dimasukkan pada tangki atau bak pengendapan. Cara pengendapan adalah cara pengolahan utama dan yang paling banyak dipakai pada langkah pengolahan pertama atau primer limbah cair. Pada wadah ada bak pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel yang berbentuk padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki. Enadapan partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah ke tahapan selanjutnya. Selain metode pengendapan, juga disebut metode pengapungan (Floation).

D.      Pengapungan (Floation)

Cara seperti ini lebih efektif digunakan untuk memisahkan polutan berupa minyak atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan bahan yang dapat menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil kurang lebih 30 sampai 120 mikron). Gelembung udara yang terbentuk akan memisahkan partikel minyak dan lemak ke permukaan air limbah sehingga kemudian dapat dipisahkan. 

Apabila kandungan limbah cair hanya berupa polutan yang dapat disingkirkan melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah dilakukan proses pengolahan primer tersebut dapat langsung dialirkan kelingkungan air yang ada dialam (perairan). Namun, apabila limbah cair tersebut masih mengandung polutan yang lain yang sulit dipisahkan melalui proses tersebut, misalnya dapat berpotensi penyebab penyakit atau senyawa organik dan anorganik terlarut, maka limbah cair tersebut perlu disalurkan ke proses pengolahan tahap berikutnya.

2.       Pengolahan Sekunder (Secondary  Treatment)

Langkah pengolahan sekunder adalah tahapan pengolahan secara biologis, yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat membantu mengurai atau dapat mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob.

Ada 3 cara pengolahan secara biologis yang biasanya digunakan yaitu metode penyaringan dengan menggunakan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif (activated sludge), dan metode kolam perlakuan (treatment ponds / lagoons) .

a.       Metode Trickling Filter

Pada langkah atau cara yang pertama, bakteri aerob yang dipakai untuk mendegradasi bahan organik melekat dan tumbuh pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa pecahan batu atau plastik, dengan dengan ketebalan  kurang lebih 1- 3 m. limbah cair kemudian disemprotkan pada permukaan media dan dibiarkan meresap melewati media tersebut. Selama proses peresapan, bahan organik yang terdapat dalam limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob. Setelah meresap sampai pada dasar lapisan media, limbah akan menetes ke suatu bak penampung dan kemudian disalurkan ke tangki pengendapan.

Dalam tangki pengendapan, limbah kembali melalui proses pengendapan untuk memisahkan partikel berbentuk padat tersuspensi dan mikroorganisme dari air limbah. Endapan yang terjadi akan mengalami proses pengolahan limbah pada tahap selanjutnya, sedangkan air limbah akan dibuang ke air yang terdapat dilingkungan atau disalurkan ke tahap pengolahan selanjutnya jika masih diperlukan

b.      Metode Activated Sludge

Menggunakan cara activated sludge atau lumpur aktif, limbah cair alirkan pada sebuah bak dan didalamnya limbah dicampur dengan lumpur yang mengandung banyak bakteri aerob. Proses degradasi berlangsung didalam tangki memerlukan waktu beberapa jam, dibantu dengan pemberian gelembung-gelembung udara aerasi (pemberian oksigen). Prsoses Aerasi dapat menambah proses kerja bakteri dalam mendegradasi limbah. Selanjutnya, limbah disalurkan ke wadah pengendapan untuk mengalami proses pengendapan, sementara lumpur yang mengandung bakteri aerob dialirkan kembali ke tangki aerasi. Seperti pada metode trickling filter, limbah yang telah melalui proses ini dapat dibuang ke lingkungan atau diproses lebih lanjut jika masih dperlukan.

c.        Metode Treatment ponds atau Lagoons

Penggunaan cara treatment ponds atau lagoons atau kolam perlakuan merupakan cara yang murah namun prosesnya berlangsung relatif lama. Pada langkah-langkah ini, limbah cair ditempatkan dalam kolam-kolam yang terbuka. Algae yang tumbuh dipermukaan kolam akan berfotosintesis menghasilkan oksigen-oksigen. Oksigen yang dihasilkan kemudian digunakan oleh bakteri aero untuk proses penguraian atau degradasi bahan organik dalam limbah. Cara seperti ini, terkadang kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi yang terjadi di kolam, limbah juga akan mengalami proses pengendapan. Setelah limbah terdegradasi dan membentuk endapan-endapan didasar kolam, air limbah dapat dialirkan untuk dibuang ke air yang berada dilingkungan  atau diolah lebih lanjut.

3.  Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment)

Metode  tersier dilakukan apabila sudah melalui pengolahan primer dan sekunder masih terdapat zat-zat tertentu pada limbah cair yang dapat membahayakan terhadap lingkungan sekitar atau masyarakat. Metode tersier bersifat khusus, artinya penggunaan cara ini disesuaikan dengan kandungan zat yang terdapat dalam limbah cair. Biasanya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan primer maupun sekunder adalah zat anorganik terlarut, seperti fosfat, nitrat, dan garam.

Metode tersier sering disebut pengolahan lanjutan (advanced treatment). Tahapan ini meliputi berbagai proses secara kimia dan fisika. Contoh cara pengolahan tersier yang dapat digunakan adalah metode saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacum filter, saringan pasir, penyerapan dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dan osmosis bolak-balik.

Penggunaan langkah tersier jarang dilakukan pada fasilitas pengolahan limbah. Hal ini karenakan biaya operasional yang diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis. 

4.       Desinfeksi (Desinfection)

Metode Desinfeksi atau biasa disebut dengan pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme patogen yang terkandung di limbah cair. Mekanisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan mencampur senyawa atau zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan senyawa untuk membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :

Contoh pengolahan atau metode desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin (klorinasi), penyinaran dengan ultraviolet(UV), atau dengan ozon (O?).

Langkah desinfeksi terhadap limbah cair biasanya dilakukan setelah langkah-langkah pengolahan limbah selesai, yaitu setelah pengolahan primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah dibuang ke lingkungan.

5.       Pengolahan Lumpur (Slude Treatment)

Pada tahapan-tahapan pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier, akan menghasilkan endapan polutan berbentuk lumpur. Lumpur tersebut tidak bisa secara langsung dibuang, melainkan haru melalui proses lebih lanjut. Endapan lumpur sisa atau hasil dari pengolahan limbah cair biasanya akan diolah lebih lanjut secara aerob (anaerob digestion), kemudian dialirkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke laut atau ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar (incinerated).