CONTROL OF WATER CONTAMINATION Dosen Pengajar: Prof. Dr. Rachmadi P, dr., MPH Kelompok 6: Asyifa Robiatul Adawiyah Dhea Ayunanda Heny Fitriani

KEY CONCEPT 1. Siklus Air 2. Pencemaran Air 3. Sumber Pencemaran Air 4. Pengelompokan Limbah 5. Dampak Buruk Limbah 6. Parameter dalam Air Limbah 7. Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah 8. Pengelolaan Air Limbah 9. Pengelolaan Excreta

1. Siklus Air Gerakan keseluruhan air dari curah hujan melalui berbagai jalur yang ada di bumi dan kembali ke atmosfer disebut siklus hidrologi

2. Pencemaran Air Adanya benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya secara normal disebut dengan pencemaran air (Darmono, 1995) Air tersebut juga mempunyai standar 3B (tidak berwarna,berbau,dan beracun). Dalam PP 82 tahun 2001 pasal 31 disebutkan bahwa setiap orang wajib : Melestarikan kualitas air pada sumber air Mengendalikaan pencemaran air pada sumber air pada Pasal 32 ditegaskan bahwa setiap orang yang melakukan usaha dan atau kegiatan berkewajiban memberikan informasi yang benar dan akurat mengenai pelaksanaan kewajiban pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air.

Air Limbah Industri  Proses Produksi 3. Sumber Pencemaran Air Salah satu penyebab pencemaran air adalah air limbah yang dibuang tanpa pengolahan ke dalam suatu badan air. Tinja (feces) Air seni (urine) Grey water Air Limbah Industri  Proses Produksi Sebagai air pendingin mentransportasikan produk atau bahan baku Sebagai air proses mencuci dan membilas produk 2 Air Limbah 1 Air Limbah Rumah Tangga

Berdasarkan Jenis Senyawa 4. Pengelompokan Limbah Berdasarkan Jenis Senyawa Limbah Organik Limbah Anorganik Berdasarkan Sumber Limbah Domestik Limbah Industri Limbah pertanian Limbah pertambangan Berdasarkan Wujud Limbah Cair Limbah Padat Limbah Zat

4. Pengelompokan Limbah Limbah Organik (Berdasarkan Senyawa) Limbah Organik Berdasarkan pengertian secara kimiawi limbah organik merupakan segala limbah yang mengandung unsure karbon (C), sehingga meliputi limbah dari mahluk hidup yang dapat dijadikan sumber nutrisi bagi mikroorganisme, seperti bakteri dan jamur. contoh: Pupuk Organik Hasil pembusukan limbah organik oleh mikroorganisme sebagian besar adalah berupa gas metan (CH4) yang juga dapat menimbulkan permasalahan lingkungan

4. Pengelompokan Limbah (Berdasarkan Senyawa)

4. Pengelompokan Limbah Limbah Anorganik (Berdasarkan Senyawa) Lumpur Lapindo Limbah Anorganik Berdasarkan pengertian secara kimiawi, limbah anorganik meliputi limbah-limbah yang tidak dapat diurai oleh mikroorganisme, seperti logam yang pada umumnya berasal dari industri yang menggunakan unsur-unsur logam termasuk pupuk anorganik (yang mengandung unsur nitrogen dan fosfor) Sampah plastik di sungai

“Bila limbah anorganik langsung dibuang di air lingkungan, maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam air. Ion logam yang berasal dari logam berat, bila terbuang ke air lingkungan sangat berbahaya bagi kehidupan khususnya manusia”

4. Pengelompokan Limbah Limbah Cair (Berdasarkan Wujud) Limbah Cair Limbah cair domestik (domestic wastewater) Limbah cair industri (industrial wastewater) Rembesan dan luapan (infiltration and inflow) Air Hujan (strom water)

4. Pengelompokan Limbah Limbah Padat (Berdasarkan Wujud) Limbah Padat Lingkup limbah padat yaitu limbah hasil proses IPAL berupa endapan (slude) yang biasanya hasil dari proses filter press. Slude dapat dikategorikan tidak berbahaya dan dapat juga dikategorikan sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun (B3).

Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Mudah meledak (explosive) Pengoksidasi (oxidizing) Amat sangat mudah terbakar (extremely flammable) Sangat mudah terbakar (highly flammable) Mudah terbakar (flammable) Amat sangat beracun (extremely toxic) Sangat beracun (highly toxic) Beracun (moderately toxic) Berbahaya (harmful) Korosif (corrosive) Bersifat mengiritasi (irritant) Berbahaya bagi lingkungan (dangerous to the environment) Karsinogenik, dapat menyebabkan kanker Teratogenik, dapat menyebabkan kecacatan janin Mutagenic, dapat menyebabkan mutasi genetik

5. Dampak Buruk Limbah Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak buruk bagi mahluk hidup dan lingkungannya. Beberapa dampak buruk tersebut adalah sebagai berikut: Penyakit Yang Berhubungan dengan Air (WaterBorne Diseases) Gangguan kesehatan Bahaya Zat Kimia Dalam Air Minum Penurunan kualitas lingkungan Gangguan terhadap keindahan Gangguan terhadap kerusakan benda DAMPAK BURUK Nitrat Fluorida (F) Air raksa (Merkuri, Hg) Kadmium Selenium

1. BOD (Biochemical Oxygen Demand) 2. COD (Chemical Oxygen Demand) 6. Parameter Dalam Air Limbah 1. BOD (Biochemical Oxygen Demand) banyaknya oksigen dalam ppm atau miligram/liter (mg/lt) yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri pada suhu 20 0C selama 5 hari 2. COD (Chemical Oxygen Demand) jumlah total oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar didekomposisi secara biologis (non biodegradable).

3. DO (Dissolved Oxygen) atau Oksigen terlarut 6. Parameter Dalam Air Limbah 3. DO (Dissolved Oxygen) atau Oksigen terlarut banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur di dalam satuan miligram per liter. 4. Kesadahan (hardness) gambaran kation logam divalen (valensi 2) yang terdapat di dalam air. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk endapan (presipitasi) maupun anion-anion yang terdapat di dalam air

6. TSS (Total Suspended Solid) 6. Parameter Dalam Air Limbah 5. Settleable solid Lumpur yang mengendap dengan sendirinya pada kondisi yang tenang selama 1 jam 6. TSS (Total Suspended Solid) Jumlah berat dalam mg/l lumpur kering yang ada di dalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron.

6. Parameter Dalam Air Limbah 7. MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) Jumlah TSS yang berasal dari bak pengendapan lumpur aktif setelah dipanaskan pada suhu 103 – 105 0C. 8. MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) Kandungan organik matter yang terdapat dalam MLSS. Didapat dari pemanasan MLSS pada suhu 600 0C, benda volatile menguap disebut MLVSS.

6. Parameter Dalam Air Limbah 9. Effluent Cairan yang keluar dari salah satu bagian dari bangunan pengolah atau dari bangunan pengolahan secara keseluruhan. 10. j. Trickling filter Teknik untuk meningkatkan kontak dari air limbah dengan mikroorganisme yang mengambil oksigen untuk metabolismenya. Saringannya berupa hamparan batu koral berukuran sedang diletakkan pd air yg menetes dan berkontak dengan mikroorganisme yang menempel pada batu koral tersebut.

11. Kekeruhan (turbidity) 12. Lumpur aktif (activated sludge) 6. Parameter Dalam Air Limbah 11. Kekeruhan (turbidity) ukuran yang menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur keadaan air sungai, kekeruhan ini disebabkan oleh adanya benda tercampur atau benda koloid dalam air. 12. Lumpur aktif (activated sludge) Endapan lumpur yang berasal dari air limbah yang telah mengalami pemberian udara (aerasi) secara teratur. Lumpur ini sangat banyak mengandung bakteri pengurai, sehingga sangat baik dipergunakan untuk pemakan zat organik pada air limbah yang masih baru

mengubah bahan organik menjadi unsur-unsur senyawa sederhana. Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis untuk Air Limbah Prinsip pengolahan menggunakan jasa bakteri (mikroorganisme) untuk menguraikan bahan organik yang terkandung dalam air limbah dan enzim mengubah bahan organik menjadi unsur-unsur senyawa sederhana.

Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis untuk Air Limbah Ciri-ciri untuk beberapa unit pengolahan tersebut dapat dilihat pada Tabel di samping ini

Instalasi Pengolahan Air Limbah/IPAL 8. Pengelolaan Air Limbah Pengolahan air limbah dilakukan oleh Instalasi Pengolahan Air Limbah/IPAL (Waste Water Treatment Plant/WWTP). pengolahan pertama (Primary Treatment) pengolahan kedua (Secondary Treatment) pengolahan lanjutan (Tertiary Treatment) pengolahan lumpur (sludge disposal) Proses pengolahan

Konsep Pengolahan Air Limbah 8. Pengelolaan Air Limbah Konsep Pengolahan Air Limbah

1 8. Pengelolaan Air Limbah (Primary Treatment) Pengolahan pertama bertujuan untuk memisahkan padatan dari air secara fisik. Hal ini dapat dilakukan dengan melewatkan air limbah melalui saringan (filter) dan/atau bak sedimentasi (sedimentation tank). 1

Penyaringan (Filtration) Pengendapan (sedimentation) 8. Pengelolaan Air Limbah (Proses Primary Treatment) mengurangi padatan maupun lumpur tercampur dan partikel koloid dari air limbah Penyaringan (Filtration) Pengendapan (sedimentation) Ada 2 aktivitas yaitu: penyaringan polutan dan pembersihan alat filtrasi tersebut Untuk mempercepat proses pengendapan dapat ditambahkan bahan koagulan seperti alum (tawas) Dalam industri dikenal dengan Rapid Mixing dan Slow Mixing. Rapid Mixing  untuk melarutkan koagulan di dalam air. Slow Mixing  untuk mencampurkan larutan koagulan dengan polutan agar terbentuk fock yang dapat mengendap.

8. Pengelolaan Air Limbah (Secondary Treatment) ZONA ANAEROB Pada pengolahan anaerobik harus tidak ada oksigen, akibatnya unit pengolahan sistem ini harus selalu tertutup, Bakteri anaerobik menstabilkan zat organik dalam sedimen (sludge digestion) Hasil akhir yang dominan dari proses anaerobic: biogas (campuran methane (CH4) dan carbon dioksida (CO2)) Amonia, asam amino, dan amida Senyawa sulfur H2S, merkaptan, serta sedikit exces sludge.

2 8. Pengelolaan Air Limbah (Secondary Treatment) ZONA ANAEROB 2 Proses di dalam tangki septik adalah proses pengendapan dan pengeraman lumpur. Sistem pemisahan antara dua kompartemen tangki dimaksudkan agar terjadi endapan sempurna.

2. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Unit-Unit Pengolahan Anaerobik yang Umum Digunakan 1. Anaerobik Filter Umumnya anaerobik filter digunakan sebagai pengolahan kedua setelah septik tank jika alternatif peresapan ke tanah tidak mungkin dilakukan. 2. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Penggunaan UASB ini biasanya dipakai pada konsentrasi BOD di atas 1.000 mg/l, yang umumnya digunakan oleh industri dengan beban organik tinggi. Jika beban organik rendah, maka akan sukar untuk membentuk sludge blanket.

3. Kolam Anaerobik (Anaerobic Pond) Unit-Unit Pengolahan Anaerobik yang Umum Digunakan 3. Kolam Anaerobik (Anaerobic Pond) Kolam biasanya tanpa penutup, tetapi permukaannya diharapkan tertutup oleh scum hasil proses fermentasi. Jadi pengaturan kedalaman kolam sangat diperlukan untuk menjaga kondisi anaerob yaitu berkisar antara (2-5) m. 4. Phytoremediasi Phytoremediation merupakan sistem dimana tanaman tertentu yang bekerjasama dengan micro-organisme dalam media (tanah, koral dan air) dapat mengubah zat kontaminan (pencemar/pollutan) menjadi tidak berbahaya bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi.

8. Pengelolaan Air Limbah (Secondary Treatment) ZONA AEROB Pengolahan kedua bertujuan untuk mengkoagulasikan dan menghilangkan koloid serta menstabilisasi zat organik dalam air limbah. Proses penguraian bahan organik dilakukan oleh mikroorganisme secara aerobik atau anaerobik. oksigen sebagai Electron Acceptor mikroorganisme Proses aerobik biasanya dilakukan dengan bantuan lumpur aktif (Activated Sludge) Hasil akhir yang dominan dari proses ini bila konversi terjadi secara sempurna adalah karbon dioksida, uap air serta excess sludge.

2 8. Pengelolaan Air Limbah (Secondary Treatment) ZONA AEROB Ada 2 cara untuk menambahkan oksigen ke dalam air limbah, sebagai berikut: Memasukkan udara ke dalam air limbah Memaksa air ke atas untuk berkontak dengan oksigen 2 Terdapat dua hal penting dalam proses ini, yaitu proses pertumbuhan bakteri dan proses penambahan oksigen

1. Kolam Aerasi (aerated lagoon) 2. Kolam Aerasi Fakultatif Unit-Unit Pengolahan Aerobik yang Umum Digunakan 1. Kolam Aerasi (aerated lagoon) Kolam aerasi menggunakan peralatan aerator mekanik berupa surface aerator yang digunakan untuk membantu mekanisasi pasokan oksigen terlarut di dalam air. 2. Kolam Aerasi Fakultatif Tipe ini selaras dengan kolam algae pada pada kolam stabilisasi, hanya oksigen yang diperlukan disuplai melalui aerator dan bukan melalui proses fotosintesis algae.

3. Tipe Aerobic Flow Through 4. Tipe Aerated lagoon Extended Aearation Unit-Unit Pengolahan Aerobik yang Umum Digunakan 3. Tipe Aerobic Flow Through Tipe ini pada prinsipnya menempatkan aerator yang dapat mengangkat seluruh endapan tersuspensi dalam aliran sehingga dianggap terjadi pengadukan lengkap dari seluruh sisi kolam sebagaimana terjadi pada aerasi di tangki sistem activated sludge/lumpur aktif. 4. Tipe Aerated lagoon Extended Aearation Proses pengolahan air limbah dengan menggunakan lumpur aktif extended aeration merupakan pengembangan dari proses lumpur aktif konvensional (standar) yang secara umum terdiri dari bak pengendap awal, bak aerasi, dan bak pengendap akhir, serta bak klorinasi untuk membunuh bakteri patogen.

5. Lumpur Aktif (Activated Sludge) Unit-Unit Pengolahan Aerobik yang Umum Digunakan 5. Lumpur Aktif (Activated Sludge) Lumpur aktif adalah seluruh lumpur yang tersuspensi dan diberi oksigen sehingga seluruh mikroorganisme aerobik yang ada dan melekat dengan lumpur menjadi sangat aktif. Ada dua jenis lumpur aktif yaitu tipe konvensional dan tipe extended aeration. 6. Oxidation Ditch Pada prinsipnya sistem oxidation ditch adalah extended aeration yang semula dikembangkan berdasarkan saluran sirkular dengan kedalaman 1-1,5 m yang dibangun dengan pasangan batu.

7. Kolam stabilisasi fakultatif Unit-Unit Pengolahan Aerobik yang Umum Digunakan 7. Kolam stabilisasi fakultatif Pengolahan sistem ini menggunakan teknolgi paling sederhana yaitu proses mengandalkan O2 dari fotosintesis algae. Sedangkan penguraian bakteri terhadap bahan organik menjadi posfat dan amoniak diperlukan algae sebagai nutrisinya (fertilizer) untuk pertumbuhannya. 8. RBC ( Rotating Biological Contactor) Prinsip pengolahan dengan RBC adalah pengolahan zat-zat organik yang ada pada air limbah dengan mengunakan bakteri yang melekat pada media berbeda dengan trickling filter yang menggunakan filter media yang diam sebagai tempat koloni bakteri berkembang.

9. Sistem IPAL Bio-filter Unit-Unit Pengolahan Aerobik yang Umum Digunakan 9. Sistem IPAL Bio-filter Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari atas ke bawah, dan dari bawah ke atas.

3 8. Pengelolaan Air Limbah (Tertiary Treatment) pengolahan ini menghilangkan nutrisi/unsur hara khususnya nitrat dan posfat. Disamping itu juga pada tahapan ini dapat dilakukan pemusnahan mikro organisme patogen dengan penambahan Chlor pada air limbah. 3

8. Pengelolaan Air Limbah (Teknologi Pengolahan Lumpur) mengurangi bakteri pathogen, mengurangi bau yang menyengat dan mengendalikan pembusukan zat organik. diperlukan untuk menghilangkan bau dan memudahkan pengeringan lumpur. Lumpur dikeringkan untuk memudahkan pembuangannya terutama dalam hal transpotasi Untuk mengurangi volume lumpur dengan membuang supernatannya setelah melalui proses digesting sebenarnya sudah merupakan humus sehingga dapat digunakan untuk conditioning tanah tandus, dan dapat juga digunakan sebagai landfill.

9. Pengelolaan Excreta Pengelolaan Excreta On-site Off-site Community Timbunan Air Limbah Rumah Tangga Pengelolaan Setempat Septik Tank cubluk Jamban Pengurasan dan Pengangkutan Truk tinja Pengolahan Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT) Badan Air Penerima Sungai Saluran air

Pengelolaan excreta dapat dilakukan di dalam septic tank. On-site Off-site Community on-site Pada pengelolaan off-site, excreta dialirkan ketempat pengolahan untuk mengalami pengolahan selanjutnya Pengelolaan excreta dapat dilakukan di dalam septic tank. Di dalam septic tank excreta akan dikonversi secara anaerobic menjadi biogas (campuran gas carbondioksida dan gas Methane).

9. Pengelolaan Excreta Pengelolaan Excreta On-site Off-site Community Pembangunan sistem pengolahan air limbah terpusat skala lingkungan untuk 200 – 400 KK.

Kesimpulan Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal. Penyebab pencemaran air adalah aktivitas manusia yang menciptakan limbah rumah tangga, selain itu pencemaran air juga disebabkan dari limbah industri yang dibuang sembarangan di sungai, selokan, laut, dll. Proses pengolahan air buangan dapat mengurangi pencemaran air dari limbah rumah tangga atau limbah industri. Proses pengolahan air buangan dimulai dari penanganan primer, sekunder, tersier, sampai pengolahan lumpur.

Saran Untuk Pemerintah Pemerintah Kabupaten/ Kota melakukan upaya penanggulangan pencemaran dan pemulihan kualitas air dengan menetapkan mutu air sasaran, dengan cara: menetapkan daya tampung beban pencemaran melakukan inventarisasi dan identifikasi sumber pencemar menetapkan persyaratan air limbah untuk aplikasi pada tanah menetapkan persyaratan pembuangan air limbah ke air atau sumber air memantau kualitas air pada sumber air memantau faktor lain yang menyebabkan perubahan mutu air melakukan pembinaan untuk meningkatkan ketaatan penanggung jawab usaha dan atau kegiatan dalam pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air.

Untuk Pelaku Usaha Setiap penanggung jawab usaha dan atau kegiatan yang membuang air limbah ke air atau sumber air wajib mencegah dan menanggulangi terjadinya pencemaran air, yaitu: kewajiban untuk mengolah limbah mengetahui persyaratan mutu dan kuantitas air limbah yang boleh dibuang ke media lingkungan Mengetahui persyaratan cara pembuangan air limbah Mengetahui persyaratan untuk mengadakan sarana dan prosedur penanggulangan keadaan darurat Melakukan pemantauan mutu dan debit air Dilarang melakukan pembuangan secara sekaligus dalam satu waktu atau pelepasan dadakan

Untuk Masyarakat Mengetahui status mutu air Mengetahui bahaya terhadap kesehatan masyarakat dan ekosistem Mengatasi sumber pencemaran dan penyebab lainnya Mengetahui dampaknya terhadap kehidupan masyarakat Mengaplikasikan langkah-langkah yang dilakukan untuk mengurangi dampak dan upaya pengelolaan kualitas air dan atau pengendalian pencemaran air.

Referensi -------------Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001, Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air Annonim: Study on Urban Drainage and Wastewater Disposal In The City of Jakarta, Master Plan Study, Supporting Report (Draft) Vol. 1, 1990. Annonim: Perencanaan Pengelolaan Air Limbah dengan Sistem Terpusat, Master Plan Sistem Pengelolaan Air Limbah, Pdf (Adobe Reader) Dr. Azrul Azwar M.P.H, Pengantar Ilmu Kesehatan Lingkungan: Jakarta, Mutiara Sumber Widiya, 1990. James F. McKenzie,at.al, An Introduction To Community Health, EGC, 2002. JICA: Water Supply Engineering Vol 1. Edited by Japan Water Work Association. Moeller, Dade W., Environmental Health Third Edition: United States of America, Harvard University Press, 2005. Ricki M. Mulia, Kesehatan Lingkungan, yogyakarta, Graha Ilmu, 2005 . Slamet, Juli Soemirat, Kesehatan Lingkungan, Jogjakarta: Gajah Mada University Press, 2002. Wiley, John and Sons, Environmental Health From Global to Local: United States of America, A Wiley Imprint, 2010. World Health Organization (WHO), Water Recreation and Disease: Ukraina, IWA Publishing, 2005.

Saving the Reduce, Reuse, Recycle Thank You 