A. Pengelolaan Limbah Padat
1. Penimbunan
Terbuka
Terdapat dua cara penimbunan sampah
yang umum dikenal, yaitu metode penimbunan terbuka (open dumping) dan
metode sanitary landfill. Pada metode penimbunan terbuka. Di
lahan penimbunan terbuka, berbagai hama dan kuman penyebab penyakit dapat
berkembang biak. Gas metan yang dihasilkan oleh pembusukan sampah organik dapat
menyebar ke udara sekitar dan menimbulkan bau busuk serta mudah terbakar.
Cairan yang tercampur dengansampah dapat merembes ke tanah dan mencemari tanah
serta air.
2. Sanitary
Landfill
Pada metode sanitary
landfill, sampah ditimbun dalam lubang yang dialasi iapisan lempung dan
lembaran plastik untuk mencegah perembesan limbah ke tanah.
Pada landfill yang lebih modern lagi, biasanya dibuat sistem Iapisan
ganda (plastik – lempung – plastik – lempung) dan pipa-pipa saluran untuk
mengumpulkan cairan serta gas metan yang terbentuk dari proses pembusukan
sampah. Gas tersebut kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan listrik.
3. Insinerasi
Insinerasi adalah pembakaran
sampah/limbah padat menggunakan suatu alat yang
disebut insinerator. Kelebihan dari proses insinerasi adalah volume
sampah berkurang sangat banyak (bisa mencapai 90 %). Selain itu, proses
insinerasi menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan
listrik atau untuk pemanas ruangan.
4. Pembuatan
kompos padat dan cair
Metode ini adalah dengan mengolah
sampah organic seperti sayuran, daun-daun kering, kotoran hewan melalui proses
penguraian oleh mikroorganisme tertentu. Pembuatan kompos adalah salah satu
cara terbaik dalam penanganan sampah organic. Berdasarkan bentuknya kompos
ada yang berbentuk padat dan cair. Pembuatannya dapat dilakukan dengan
menggunakan kultur mikroorganisme, yakni menggunakan kompos yang sudah jadi dan
bisa didapatkan di pasaran seperti EMA efectif microorganism 4.EMA merupakan
kultur campuran mikroorganisme yang dapat meningkatkan degaradasi limbah atau
sampah organic.
5. Daur
Ulang
Daur ulang adalah proses untuk
menjadikan suatu bahan bekas menjadi bahan baru dengan tujuan mencegah
adanya sampah yang sebenarnya dapat menjadi
sesuatu yang berguna, mengurangi penggunaan bahan baku yang baru, mengurangi
penggunaan energi, mengurangi polusi, kerusakan
lahan, dan emisigas rumah kaca jika dibandingkan dengan proses
pembuatan barang baru. Daur ulang adalah salah satu strategi pengelolaan sampah padat yang terdiri atas kegiatan pemilahan,
pengumpulan, pemrosesan, pendistribusian dan pembuatan produk / material bekas
pakai, dan komponen utama dalam manajemen sampah modern dan bagian ketiga
adalam proses hierarki sampah 3R (Reuse,
Reduce, and Recycle). Material-material yang dapat didaur ulang dan prosesnya
diantaranya adalah:
a.
Bahan bangunan
Material bangunan bekas yang telah dikumpulkan dihancurkan
denganmesin penghancur, kadang-kadang
bersamaan dengan aspal, batu bata, tanah, dan batu. Hasil yang lebih kasar bisa dipakai
menjadi pelapis jalan semacam aspal dan hasil yang lebih halus bisa dipakai
untuk membuat bahan bangunan baru semacam bata.
b.
Baterai
Banyaknya variasi dan ukuran baterai membuat proses daur
ulang bahan ini relatif sulit. Mereka harus disortir terlebih dahulu, dan tiap
jenis memiliki perhatian khusus dalam pemrosesannya. Misalnya, baterai jenis
lama masih mengandung merkuri dan kadmium, harus ditangani secara lebih serius
demi mencegah kerusakan lingkungan dan kesehatan manusia. Baterai mobilumumnya jauh lebih mudah dan lebih
murah untuk didaur ulang.
c.
Barang Elektronik
Barang elektronik yang populer seperti komputer dan handphone
umumnya tidak didaur ulang karena belum jelas perhitungan manfaat ekonominya.
Material yang dapat didaur ulang dari barang elektronik misalnya adalah logam
yang terdapat pada barang elektronik tersebut (emas, besi, baja,silikon, dan lain-lain) ataupun
bagian-bagian yang masih dapat dipakai (microchip, processor, kabel, resistor, plastik, dan lain-lain). Namun tujuan utama
dari proses daur ulang, yaitu kelestarian lingkungan, sudah jelas dapat menjadi
tujuan diterapkannya proses daur ulang pada bahan ini meski manfaatekonominya masih belum jelas.
d.
Logam
Besi dan baja adalah jenis logam yang paling banyak didaur ulang di
dunia. Termasuk salah satu yang termudah karena mereka dapat dipisahkan dari
sampah lainnya dengan magnet. Daur ulang meliputi proses logam
pada umumnya; peleburan dan pencetakan kembali. Hasil yang didapat tidak
mengurangi kualitas logam tersebut. Contoh lainnya adalah alumunium, yang
merupakan bahan daur ulang paling efisien di dunia. Namun pada umumnya, semua
jenis logam dapat didaur ulang tanpa mengurangi kualitas logam tersebut,
menjadikan logam sebagai bahan yang dapat didaur ulang dengan tidak terbatas.
e.
Bahan Lainnya
1) Kaca dapat juga didaur ulang. Kaca yang didapat dari botol dan
lain sebagainya dibersihkan dair bahan kontaminan, lalu dilelehkan bersama-sama
dengan material kaca baru. Dapat juga dipakai sebagai bahan bangunan dan jalan.
Sudah ada Glassphalt, yaitu bahan pelapis jalan dengan menggunakan 30% material
kaca daur ulang.
2) Kertas juga dapat didaur ulang dengan mencampurkan kertas
bekas yang telah dijadikan pulp dengan material kertas baru. Namun kertas akan selalu
mengalami penurunan kualitas jika terus didaur ulang. Hal ini menjadikan kertas
harus didaur ulang dengan mencampurkannya dengan material baru, atau mendaur
ulangnya menjadi bahan yang berkualitas lebih rendah.
3) Plastik dapat didaur ulang sama
halnya seperti mendaur ulang logam. Hanya saja, terdapat berbagai jenis plastik
di dunia ini. Saat ini di berbagai produk plastik terdapat kode mengenai jenis
plastik yang membentuk material tersebut sehingga mempermudah untuk mendaur
ulang. Suatu kode di kemasan yang berbentuk segitiga 3R dengan kode angka di
tengah-tengahnya adalah contohnya. Suatu angka tertentu menunjukkan jenis
plastik tertentu, dan kadang-kadang diikuti dengan singkatan, misalnya LDPE untuk
Low Density Poly Etilene, PS untuk Polistirena, dan lain-lain, sehingga mempermudah
proses daur ulang.
B. Pengelolaan
Limbah Cair
Metode dan tahapan proses pengolahan
limbah cair yang telah dikembangkan sangat beragam. Limbah cair dengan
kandungan polutan yang berbeda kemungkinan akan membutuhkan proses pengolahan
yang berbeda pula. Proses- proses pengolahan tersebut dapat diaplikasikan
secara keseluruhan, berupa kombinasi beberapa proses atau hanya salah satu.
Proses pengolahan tersebut juga dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan atau
faktor finansial.
1. Pengolahan
Primer (Primary Treatment)
Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar adalah
berupa proses pengolahan secara fisika.
a.
Penyaringan (Screening)
Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan
disaring menggunakan jeruji saring. Metode ini disebut penyaringan.
Metode penyaringan merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan-bahan padat berukuran besar dari air limbah.
b.
Pengolahan Awal (Pretreatment)
Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan kesuatu
tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat
teruspensi lain yang berukuran relatif besar. Tangki ini dalam bahasa inggris
disebut grit chamber dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat aliran limbah
sehingga partikel – partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah
terus dialirkan untuk proses selanjutnya.
c.
Pengendapan
Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan
dialirkan ke tangki atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode
pengolahan utama dan yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer
limbah cair. Di tangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel –
partikel padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar
tangki. Enadapn partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan
dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Selain metode
pengendapan, dikenal juga metode pengapungan (Floation).
d.
Pengapungan (Floation)
Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan
berupa minyak atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat
yang dapat menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (± 30 – 120
mikron). Gelembung udara tersebut akan membawa partikel –partikel minyak dan
lemak ke permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan.
Bila limbah cair hanya mengandung polutan yang telah dapat
disingkirkan melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah
mengalami proses pengolahan primer tersebut dapat langsung dibuang kelingkungan
(perairan). Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan yang lain yang
sulit dihilangkan melalui proses tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau
senyawa organik dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan
ke proses pengolahan selanjutnya.
2. Pengolahan
Sekunder (Secondary Treatment)
Tahap pengolahan sekunder merupakan
proses pengolahan secara biologis, yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang
dapat mengurai/ mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme yang digunakan
umumnya adalah bakteri aerob.
Terdapat tiga metode pengolahan
secara biologis yang umum digunakan yaitu metode penyaringan dengan tetesan
(trickling filter), metode lumpur aktif (activated sludge), dan metode kolam
perlakuan (treatment ponds / lagoons) .
a.
Metode Trickling Filter
Pada metode ini, bakteri aerob yang
digunakan untuk mendegradasi bahan organik melekat dan tumbuh pada suatu
lapisan media kasar, biasanya berupa serpihan batu atau plastik, dengan dengan
ketebalan ± 1 – 3 m. limbah cair kemudian disemprotkan ke permukaan media
dan dibiarkan merembes melewati media tersebut. Selama proses perembesan, bahan
organik yang terkandung dalam limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob.
Setelah merembes sampai ke dasar lapisan media, limbah akan menetes ke suatu
wadah penampung dan kemudian disalurkan ke tangki pengendapan. Dalam tangki
pengendapan, limbah kembali mengalami proses pengendapan untuk memisahkan
partikel padat tersuspensi dan mikroorganisme dari air limbah. Endapan yang
terbentuk akan mengalami proses pengolahan limbah lebih lanjut, sedangkan air
limbah akan dibuang ke lingkungan atau disalurkan ke proses pengolahan
selanjutnya jika masih diperlukan
b.
Metode Activated Sludge
Pada metode activated sludge atau
lumpur aktif, limbah cair disalurkan ke sebuah tangki dan didalamnya limbah
dicampur dengan lumpur yang kaya akan bakteri aerob. Proses degradasi
berlangsung didalam tangki tersebut selama beberapa jam, dibantu dengan
pemberian gelembung udara aerasi (pemberian oksigen). Aerasi dapat mempercepat
kerja bakteri dalam mendegradasi limbah. Selanjutnya, limbah disalurkan ke
tangki pengendapan untuk mengalami proses pengendapan, sementara lumpur yang
mengandung bakteri disalurkan 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/ Lagoons
Metode treatment ponds/lagoons atau
kolam perlakuan merupakan metode yang murah namun prosesnya berlangsung relatif
lambat. Pada metode ini, limbah cair ditempatkan dalam kolam-kolam terbuka.
Algae yang tumbuh dipermukaan kolam akan berfotosintesis menghasilkan oksigen.
Oksigen tersebut kemudian digunakan oleh bakteri aero untuk proses
penguraian/degradasi bahan organik dalam limbah. Pada metode ini, terkadang
kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi di kolam, limbah juga akan
mengalami proses pengendapan. Setelah limbah terdegradasi dan terbentuk endapan
didasar kolam, air limbah dapat disalurka untuk dibuang ke lingkungan atau
diolah lebih lanjut.
3. Pengolahan
Tersier (Tertiary Treatment)
Pengolahan tersier dilakukan jika
setelah pengolahan primer dan sekunder masih terdapat zat tertentu dalam limbah
cair yang dapat berbahaya bagi lingkungan atau masyarakat. Pengolahan tersier
bersifat khusus, artinya pengolahan ini disesuaikan dengan kandungan zat yang
tersisa dalam limbah cair / air limbah. Umunya zat yang tidak dapat dihilangkan
sepenuhnya melalui proses pengolahan primer maupun sekunder adalah zat-zat
anorganik terlarut, seperti nitrat, fosfat, dan garam- garaman.
Pengolahan tersier sering disebut
juga pengolahan lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai
rangkaian proses kimia dan fisika. Contoh metode pengolahan tersier yang dapat
digunakan adalah metode saringan pasir, saringan multimedia, precoal filter,
microstaining, vacum filter, penyerapan dengan karbon aktif, pengurangan besi
dan mangan, dan osmosis bolak-balik.
Metode pengolahan tersier jarang
diaplikasikan pada fasilitas pengolahan limbah. Hal ini disebabkan biaya yang
diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga
tidak ekonomis.
4. Desinfeksi
(Desinfection)
Desinfeksi atau pembunuhan kuman
bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam
limbah cair. Meknisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan
senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan senyawa
untuk membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan,
yaitu :
a.
Daya
racun zat
b.
Waktu
kontak yang diperlukan
c.
Efektivitas
zat
d.
Kadar
dosis yang digunakan
e.
Tidak
boleh bersifat toksik terhadap manusia dan hewan
f.
Tahan
terhadap air
g.
Biayanya
murah
Contoh mekanisme desinfeksi pada
limbah cair adalah penambahan klorin (klorinasi), penyinaran dengan
ultraviolet(UV), atau dengan ozon (Oз).Proses desinfeksi pada limbah cair
biasanya dilakukan setelah proses pengolahan limbah selesai, yaitu setelah
pengolahan primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah dibuang ke lingkungan.
5. Pengolahan
Lumpur (Slude Treatment)
Setiap tahap pengolahan limbah cair,
baik primer, sekunder, maupun tersier, akan menghasilkan endapan polutan berupa
lumpur. Lumpur tersebut tidak dapat dibuang secara langsung, melainkan pelu
diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil pengolahan limbah biasanya akan
diolah dengan cara diurai/dicerna secara aerob (anaerob digestion), kemudian
disalurkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke laut atau ke lahan
pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar (incinerated).
C. Pengelolaan
Limbah Gas
Pengolah limbah gas secara teknis
dilakukan dengan menambahkan alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran udara.
Pencemaran udara sebenarnya dapat berasal dari limbah berupa gas atau materi
partikulat yang terbawah bersama gas tersebut. Berikut akan dijelaskan beberapa
cara menangani pencemaran udara oleh limbah gas dan materi partikulat yang
terbawah bersamanya.
1. Mengontrol
Emisi Gas Buang
Gas-gas buang seperti sulfur oksida, nitrogen oksida, karbon
monoksida, dan hidrokarbon dapat dikontrol pengeluarannya melalui beberapa
metode. Gas sulfur oksida dapat dihilangkan dari udara hasil pembakaran bahan
bakar dengan cara desulfurisasi menggunakan filter basah (wet
scrubber).
Mekanisme kerja filter basah ini akan dibahas lebih lanjut
pada pembahasan berikutnya, yaitu mengenai metode menghilangkan materi
partikulat, karena filter basah juga digunakan untuk menghilangkan materi
partikulat.
Gas nitrogen oksida dapat dikurangi dari hasil pembakaran
kendaraan bermotor dengan cara menurunkan suhu pembakaran. Produksi gas karbon
monoksida dan hidrokarbon dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dapat
dikurangi dengan cara memasang alat pengubah katalitik (catalytic converter)
untuk menyempurnakan pembakaran.
Selain cara-cara yang disebutkan diatas, emisi gas buang
jugadapat dikurangi kegiatan pembakaran bahan bakar atau mulai menggunakan
sumber bahan bakar alternatif yang lebih sedikit menghasilkan gas buang yang
merupakan polutan.
2.
Menghilangkan Materi Partikulat Dari Udara Pembuangan
a.
Filter Udara
Filter udara dimaksudkan untuk yang ikut keluar pada cerobong
atau stack, agar tidak ikut terlepas ke lingkungan sehingga hanya udara bersih
yang saja yang keluar dari cerobong. Filter udara yang dipasang ini harus
secara tetap diamati (dikontrol), kalau sudah jenuh (sudah penuh dengan
abu/ debu) harus segera diganti dengan yang baru.
Jenis
filter udara yang digunakan tergantung pada sifat gas buangan yang keluar dari
proses industri, apakah berdebu banyak, apakah bersifat asam, atau bersifat
alkalis dan lain sebagainya.
b.
Pengendap Siklon
Pengendap Siklon atau Cyclone Separators adalah pengedap debu
/ abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruang pabrik yang berdebu.
Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara /
gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon
sehingga partikel yang relatif “berat” akan jatuh ke bawah. Ukuran
partikel / debu / abu yang bisa diendapkan oleh siklon adalah antara 5 u – 40
u. Makin besar ukuran debu makin cepat partikel tersebut diendapkan
c.
Filter Basah
Nama lain dari filter basah adalah Scrubbers atau Wet
Collectors. Prinsip kerja filter basah adalah membersihkan udara yang kotor
dengan cara menyemprotkan air dari bagian atas alt, sedangkan udara yang kotor
dari bagian bawah alat. Pada saat udara yang berdebu kontak dengan air, maka
debu akan ikut semprotkan air turun ke bawah.Untuk mendapatkan hasil yang lebih
baik dapat juga prinsip kerja pengendap siklon dan filter basah digabungkan
menjadi satu. Penggabungan kedua macam prinsip kerja tersebut menghasilkan
suatu alat penangkap debu yang dinamakan.
d.
Pegendap Sistem Gravitasi
Alat pengendap ini hanya digunakan untuk membersihkan udara
kotor yang ukuran partikelnya relatif cukup besar, sekitar 50 u atau lebih.
Cara kerja alat ini sederhana sekali, yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor
ke dalam alat yang dibuat sedemikian rupa sehingga pada waktu terjadi perubahan
kecepatan secara tiba-tiba (speed drop), zarah akan jatuh terkumpul di bawah
akibat gaya beratnya sendiri (gravitasi). Kecepatan pengendapan tergantung pada
dimensi alatnya.
d.
Pengendap Elektrostatik
Alat pengendap elektrostatik digunakan untuk membersihkan
udara yang kotor dalam jumlah (volume) yang relatif besar dan pengotor udaranya
adalah aerosol atau uap air. Alat ini dapat membersihkan udara secara cepat dan
udara yang keluar dari alat ini sudah relatif bersih. Alat pengendap
elektrostatik ini menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan antara
25 – 100 kv. Alat pengendap ini berupa tabung silinder di mana dindingnya
diberi muatan positif, sedangkan di tengah ada sebuah kawat yang merupakan
pusat silinder, sejajar dinding tabung, diberi muatan negatif. Adanya perbedaan
tegangan yang cukup besar akan menimbulkan corona discharga di daerah sekitar
pusat silinder. Hal ini menyebabkan udara kotor seolah – olah mengalami
ionisasi. Kotoran udara menjadi ion negatif sedangkan udara bersih menjadi ion
positif dan masing-masing akan menuju ke elektroda yang sesuai. Kotoran yang
menjadi ion negatif akan ditarik oleh dinding tabung sedangkan udara bersih akan
berada di tengah-tengah silinder dan kemudian terhembus kelu
