BAHAN AJAR MATA KULIAH TEKNIK LINGKUNGAN PD JTS FT UGM Oleh : Sindu Nuranto I. Lingkup bidang teknik lingkungan, pengertian dan persyaratan air bersih dan air minum a.
Pengertian teknik lingkungan Pengertian lingkungan hidup dalam Undang-Undang RI No.4 tahun 1.982 tentang ketentuan-ketentuan pokok pengelolaan lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua Benda, daya keadaan dan mahiuk hidup. Rekayasa lingkungan adalah adalah upaya radar manusia untuk merekayasa huburtgan timbal balik antara manusia dengan lingkungan, dengan tujuan untuk mencapai kesehatan masyarakat dan kesehatan lingkungan disamping membuat perangkat undang-undang mengenai lingkungan hidup.
b.
Pengertian air bersih dan air minurn Air merupakan kebutuhan utama daiam kehidupan sehari-hari. Manusia, binatang dan tumbuhan memerlukan air untuk kehidupannya. Air dapat puia digunakan sebagai pelarut, pembersih dan keperluan lain seperti rumah-tangga, industri maupun usaha lainnya .Untuk keperluan industri air berfungsi sebagai pendingin mesin, bahan baku maupun pembersih Saat ini masalah penyediaan air bersih
atau penggelontor limbah
menjadi perhatian khusus baik bagi
negara-negara maju maupun negara yang sedang berkembang. Indonesia sebagai halnya
negara berkembang lainnya tidak luput dari permasalahan
penyediaan air bersih bagi masyarakatnya. Salah satu masalah pokok yang dihadapi adalah kurang tersedianya sumber air yang bersih, belum meratanya pelayanan penyediaan air bersih terutama di daerah pedesaan dan sumber air bersih yang ada belum dimanfaatkan secara optimal. Bahkan pada beberapa tempat di kota-kota besar, sumber air bersih yang telah dimanfaatkan oleh PDAM telah tercemari oleh limbah industri dan limbah domestik, sehingga beban pengolahan air bersih semakin meningkat.
Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari, dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya air bersiah adalah air yang
memenuhi persyaratan bagi penyediaan air minum
dengan persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan air dari segi mutu yang meliputi mutu fisik, kimia, bioiogis dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek samping (Petmenkes No. 416/Menkes/PER/I990). Air minum adalah air yang mutunya memenuhi syarat-syarat kesehatan yang dapat diminum. Alasan kesehatan dan teknis yang mendasari penentuan baku mutu air minum adalah efek-efek dari setiap paraneter jika melebihi dosis yang telah ditetapkan. Pengertian dari baku mutu air minum adalah batasan operasional dari kriteria mutu air dengan masukan pertimbangan non teknis, misal kondisi sosial ekonomi target atau tingkat mutu produksi, tingkat kesehatan yang ada dan teknologi yang tersedia. Sedangakan kriteria mutu air merupakan putusan ilmiah yang mengekspresiakn hubungan diis dan respon efek, yang diperkirakan terjadi kapan dan dimana saja unsur-unsur pengotor mencapai atau meleihi batas maksimum yang ditetapkan, dlam waktu tertentu. Dengan demikian, maka kriteria air merupakan referensi dari buku mutu air. Berdasarkan Permenkes No. 416/Menkes/PRE/IX/1990, yang membedakan antara mutu air bersih dan air minum adalah baku mutu setiap parameter fisik, kima. Biologis dan radiologis maksimum yang diperbolehkan c.
Persyaratattairbersfn dan air minum (i).
Kualitatif
(ii).
Kuantitatif
(iii).
Kontinuitas
(iv).
Pengaruh unsur/parameter kuaiitatif air bersih dan air minum
Persyaratan kualitatif menggambarkan mute air baku air bersih. Persyaratan ini meliputi fisik, kimia, bioiogis dan radiologis. Syarat-syarat tersebut dapat dilihat berdasarkan peraturan Menkes seperti di atas. Persyaratan kuantitatif dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artiuya, air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan jumlah penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kontinuitas, untuk penyediaan air bersih sangat erat hubungannya dengan kuantitas air yang tersedia, yaitu air baku yang ada di alam. Arti kontinuitas adalah
bahwa air baku untuk air bersih tersebut dapat diambil terus-menerus dengan fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan. II.
Sistim penyediaan air bersih, meliputi: pengertian, proses dan desain
Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk penyediaan air bersih dikelompokkan sebagai berikut: a.
Sumber air baku utama, air hujan, air permukaan, air tanah, mata air Sifat air hujan: a. Bersifat -lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat mineral. b. Air hujan pada umumnya basifat lebih bersih. c. Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di udara seperti NH3, CO2 agresif, ataupun S02.
Air permukaan yang bisanya dimanfaadcan sebagai sumber atau bahan balm yang bersih adaiah: a. Air waduk (berasal dari air hujan) b. AirSungai (berasal dari air hujan dan math air) c. Air danau (berasal dan air hujan, air sungai atau mata air). Air tanah banyakmengandubg garam dan mineral yang terlarut pada waktu air melalui lapisan-lapisan tanah, namun secara praktis air tanah biasanya terbebas dari polutan karena berada di bawah permukaan tanah. Dari segi mutu apabila mata air adalah sangat baik bila dipakai sebagai air baku, karena berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah akibat tekanan, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-zat pencemar. b.
Sistim individual dan komunal
Untuk menentukan soistem penyediaan air dalam masyarakat maka perlu dilakukan klasifikasi sistem pelayanan air bersih yang meluputi sistem individual dan sistim komiunal. Sistim individual dan sistim komunal dalam penyediaan aiar bersih masih dapat dijumpai pada masysrakat pedesaan(ural urban) maupun masyarakat perkotaan (urban) Sistim individual dititik-beratkan pada pengusahaan pemenuhan kebutuhan air bersih secara individu atau perorangan, sedangkan sistim komunal pemenuhannya dilakukan secara terorganisasi melalui sistim perpipaan.
c.
Kebutuhan air bersih (i).
Jenis kebutuhan air
(ii).
Penentuan kebutuhan air bersih
(iii).
Penentuan fluktuasi debit air yang dibutuhkan
(iv).
Perhitugan kebutuhan air bersih
(v).
Contoh perhitungan
Air merupakan somber kehidupan yang sangat penting, tidak hanya bagi manusia tetapi juga hewan dan tanaman bahkan tanah. Kekurangan air akan menyebabkan bencana (kekeringan dan kelaparan, misal: Ethiopia) Kelebihan air takterkendali, akan menimbulkan bencana banjir (Jakarta. Jawa Tengah, Jawa Timur, dll./2002) Secara umum, air dibutuhkan untuk keperluan penting sbb: (i). Suplai air perkotaan dan industri (ii). Irigasi (iii). Pembangkit listrik tenaga air (iv). Pelayaran dan rekreasi,dll. 1. Kebutuhan air untuk perkotaan dan industri Air yang diperlukan masyarakat untuk berbagai keperluan, seperti: a. domestik/rumah tangga b. industri c. penggunaan komersil d. peiayanan publik e. pemadam kebakaran f. menutup kehilangan air, dll. Sehingga di dalam desain penyediaan air untuk masyarakat harus diperhitungkan kebutuhan-kebutuhan di atas. 2. Kebutuhan air rumah tangga Kebutuhan air ini terrnasuk dalamnya untuk air minum, memasak, mencuci, mandi, menyiram tanaman, sanitasi, dsb.
Jumlah kebutuhan air rumah tangga tiap-tiap orang bervariasi, bergantung kondisinya. Sebagai contoh di USA kebutuhan rerata air rumah tangga sebesar 340 It/orang/hari, sedangkan di India sebesar 135 It/orang/hari. Rincian kebutuhan air rumah tangga tersebut adalah sebagai berikut: No Penggunaan
Jumlah (Lt/orang/hari)
1
Minum
5
2
Memasak
5
3
Mandi
55
4
Cuci Pakaian
20
5
Cuci Utensil
10
6
Kebersihan rumah
10
7
Pengglontoran
30
Total
135
3. Kebutuhan air untuk keperluan industri dan komersil Yang termasuk hal ini adalah suplai air untuk perkantoran, pabrik, industri, hotel, penginapan, rumah sakit dll. Secara umum rata-rata penggunaan air untuk keperluan industri dan komersil sebesar 20 sid 25 % dari kebutuhan air rumah tangga. No
industri
Unit
Kebutuhan air (lt/unit
Negara
Produk Ton
produk) 1.100 — 2.200
AS
1
Sabun
2
Roti
Ton
2.200 — 4.400
AS
3
Susu Bubuk
Ton
45.000
Selandia Baru
4
Gula
Ton
74.000 — 92.000
AS
5
Gula
Ton
15.000
China
6
Kertas
Ton
173.000
AS
7
Tekstil (Katun)
Ton
10.000 — 25.000
Swedia
8
Tekstil (Rayon)
Ton
388.000-887.000
AS
9
Alutimnium
Ton
1.330.000
AS
10
Emas
Ton
1.000
Afrika Selatan
11
karet sintetis
Ton
88.600-2.960.000
As
No
Kebutuhan rerata
Jenis Gedung/Bangunan
1
Gedung: a) dilengkapi kamar mandi
2
b) tak dilengkapi kamar Rumah mandi Sakit (tsk. Loundry) per bed:
(It/orang/hari) 45 30
I.
Jumlah bed < 100 buah
340
II.
3
Jumlah bed > 100 buah Asrama perawat
450 135
4
Hotel (per bed)
180
Restoran (per seat)
70
6
Gedung Film, Auditorium dan Teatre (per seat)
15
7
Sekolah: a) Hari biasa
45
8
b) Terdapat asrama Stasiun: a) dengan kamar mandi
135 45
b) tanpa kamar mandi Terminal Bus
23 45
Bandara
70
10 No
Ketersediaan air untuk jaringan irigasi
1
Ketersediaan air banyak
Padi - Padi - Palawija
2
Ketersediaan air cukup
Padi - Padi - Bera
Ketersediaan air kurang
Padi - Palawija - Palawija Pad! - Palawija - Bera
3
Pola tanam dalam 1 tahun
Palawija - Padi - Bera III.
Bangunan pengambilan dan sistim transmisi air bersih serta proses pengolahan air bersih.
a. Bangunan pengambilan, intake: (i). Air permukaan (ii). Mata Air Bangunan pengambilan air baku untuk penyediaan air bersih disebut dengan bangunan penangkap air atau intake. Kapasitas intake dibuat sesuai dengan debit yang diperlukan untuk pengelolaan. Fungsi utama bangunan intake adalah untuk menangkap air dari sumber air untuk diolah dalam instalasi pengolahan air bersih.
b. Sistim transmisi air bersih Sistim transmisi air bersih adalah sistim perpisahan dari bangunan pengambilan air baku ke bangunan pengolahan air bersih. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan sistim transmisi adalah: (i). Tipe pengaliran jaringan pipa (ii). Menentukan tempat bak pelepas tekan (iii). Menghitung panjang dan diameter pipa (iv). Jalur pipa sebaiknya mengikuti jalan raga dan dipilih jalur yang tidak memerlukan banyak perlengkapan. c. Proses pengolahan air bersih Pada prinsipnya proses pengolahan air minum dibagi atas 3 golongan, yaitu: (i). Proses pengolahan fisik
IV.
(ii).
Proses pengolahan kimiawi
(iii).
Proses pengolahan biologis
Sistim distribusi air bersih
Sistim distribusi air bersih meliputi a. Pengertian sistim distribusi air bersih Sistim distribusi air bersih adalah pendistribusian atau penyaluran air melalui sistim perpipaan dari bangunan pengolahan (reservoir), ke daerah pelayanan (konsumen). b. Faktor yang harus diperhatikan Faktor yang harus diperhatikan daiam pendistribusian air bersih adalah: (i).
Daerah layanan dan jumlah pnduduk yang akan diiayani.
(ii). Kebutuhan air (iii). Letak topografi (iv). Jenis sambungan sistim c. Jenirs pipa dalam sistim distribusi air bersih Jenis pipa daiam sistim distribusi adalah. (i).
Pipa induk
(ii). Pipa cabang (iii). Pipa dinar
d. Tipe pengaliran Tipe pengaliran sistim distribusi air bersih meliputi air gravitasi dan aliran secara pemompaan. Tipe pengaliran secara gravitasi diterapkan bila tekanan air pada titik terjauh yang diterima konsumen masih mencukupi. e. Poia jaringan Pola jaringan sistim distribusi air bersih meliputi: (i).
Sistim cabang
(ii). Sistim loop (iii). Valve (iv). Meter air (v). Flow restictor f. Assesoris perpipaan Assesoris perpipaan meliputi. (i).
Sok
(ii). Flens (iii). Water mur dan nipel (iv). Penyambung Gibault (v). Dop dan Plug (vi). Bend (vii). Tee V.
Pengertian, karakteristik dan sistim pengolahan air limbah domestik individual maupun komunal
a. Pengertian air limbah Air limbah diartikan sbagai air bekas yang sudah tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Pada umumnya air limbah tersebut dibuang kedalam tanah atau badan air seperti sungai, danau dan laut jumalah air limbah yang dibuang akan selalu bertambah dengan meningkatnya jumlah penduduk dengan segala kegiatannya. Jika jumlah air limbah yang dibuang melebihi kemampuan alam untuk menerimanya, maka akan erjadi kerusakan lingkungan.
Lingkungan
yang
rusak
akan
menyebabkan
terganggunya
kesetimbangan ekosistem, termasuk menurunya tingkat kesehatan manusia dan kehidupan biotalainnya olh karena itu perlu dilakukan penanganan air limbah yang terpadu baik oleh pemerintah, swasta maupun masyarakat umu yang semuanya memiliki peran dalam menghasilkan dan mengelola air limbah mulai dari sumbernya hingga ke tempat pembuangan usaha-usaha yang dilakukan oleh pemerintah mulai dari pemuatan peraturan perundangan, penyuluhan tentang pengolahan lingkungan hidup dan pembuangan fisik berupa pembuatan MCK umum, jaringan pipa pembuangan air limbah serta instalasi pengolahan air limbah yang sudah mulai dibangun di hampir setiap kota besar Kesadaran masyarakat mengenai kesehatan lingkungan sangat diperlukan karena masyarakat memiliki potensi terbesat dalam membuang air limbah ke lingkungannya, sehingga untuk meningkatkan kesadaran tersebut dapat dilakukan dengan : 1. Penyuluhan mengenai kesehatan masyarakat, kesehatan lingkungan, cara-cara mengolah air limbah secara sederhana, sehingga masyarakat dapat melakukan pembuatan bangunan pengolahan air limbah masing-masing (individu) 2. Pendidikan mengenai kesehatan masyarakat dan kesehatan lingkungan, mulai dari pendidikan dasar hingga pendidikan tinggi, dengan mulai dikenalkan tentang rekayasa lingkungan. b. Karakteristik air limbah 1. Sumber, jenis dan macam air limbah a. Sumber dan ukuran aliran air limbah rumah tangga(domestik) Air limbah yang berasal dari kegiatan hunian, seperti rumah tinggal. hotel, sekolahan, kampus, perkantoran, pertokoan, pasar dan fasilitas peleyanan umum Air limbah domestik dapat dikelompokkan menjadi Air buangan kamar mandi Air buangan WC : air kotor/tinja Air buangan dapur/cucian
b. Air limbah industri Air yang berasal dari kegiatan industri, seperti pabrik kertas, tekstil, kulit, pangan (makanan dan minuman), industri kimia dan lainnya c. Air limbah limpasan dan rembusan ai hujan Air limbah yang melimpas di atas permukaan tanah dan meresap ke dalam tanah sebagai akibat terjadinya hujan. 2. Kuantitas air limbah Sumber-sumber utama air limbah domestik dalam suatu masyarakat adalah kediaman dan daerah komersial/perdagangan. Sumber penting lain meliputi instansi dan fasilitas rekreasi. Untuk daerah yang ada, data ukuran aliran seharusnya diperoleh dengan pengukuran langsung. Metode untuk area yang sedang dikembangan dipertimbangakan dalam diskusi/bahasan berikutnya Pada daerah permukiman kecil, aliran air limbah umumnya dibagi berdasarkan kepadatan penduduk dan rata-rata kontribusi air limbah per kapita. Untuk daerah pemukiman luas, sering dikembangkan ukuran aliran berdasar area pemakaian tanah dan mengantisipasi kepadatan penduduk. Dimana ukuran-ukuran ini seharusnya didasarkan data aliran aktual dari tipe daerah permukiman terpilih berlokasi dekat dengan area yang sering diteliti. Karena ketidakadaan data demikian, sebuah tafsiran 70 % air domestik mungkin dipakai kembali Aliran limbah di daerah perdagangan/komersial umumnya dinyatakan dalam m3 per ha per hari dan didasarkan kebenaran atau diantisipasi pembangunan masa depan/bersamaan. Unit aliran beragam dari 42 sampai lebih dari 1500 m3/ha hari
Tabel rata-rata aliran air limbah dari sumber permukiman Sumber Perumahan
Unit
Aliran, L/unit.hari Range 1
Ukuran
Orang
200-340
Tempat tinggal
150-220
190
-Rumah umumnya
Orang
190-350
280
-Rumah lebih bagus
Orang
250-400
310
-Rumah mewah
Orang
300-550
380
-Rumah semi modern
Orang
100-250
200
Orang
100-240
190
Orang
120-200
150
Hotel, tempat tinggal
hari
260
Tempat tinggal pribadi:
-Rumah kecil musim panas Parkir trailer
3. Kualitas air limbah Persen jumlah kotora-kotorn dalam air dan secara alami menggangu penggunaan air untuk tujuan-tujuan yang telah ditentukan didefinisikan polusi air. Parameter-parameter yang digunakan untuk pengukuran kualitas air 1.
Parameter fisik Parameter fisik meliputi karakteristik air yang dapat diindera, meliputi
a.
Bahan padat keseluruhan, yang terapung dan terlarut Bahan padat keseluruhan ditetapkan dengan menguapkan suatu contoh air dan menimbang sisanya yang telah kering. Bahan padat terapung didapat dengan menyaring suatu contoh air. Sedangkan bahan padat terlarut adalah perbedaan antara bahan padat keseluruhan dan bahan padat terapung. Tafsiran sumber perdagangan yang pasti mungkin juga dibuat dari data kaim tabel sebagai berikut:
Tabel Rata-rata aliran air limbah dari sumber-sumber komersial/perdagangan Sumber
Unit
Aliran, L/unit.hari Range 8-15
Ukuran 10
Kendaraan yang diservis
30-50
40
Pegawai
35-60
50
Pelanggan
5-20
8
Pegawai
40-60
50
Tamu
150-220
190
Pegawai
30-50
40
(pelayanan sendiri)
Pegawai
30-65
55
Motel
Mesin
1800-2600
2200
Motel dengan dapur
Manual
180-200
190
Orang
90-150
120
Kantor
Orang
190-220
200
Restauran
Pegawai
30-65
55
Kamar rumah
Pegawai
30-65
55
Toko besar
Makanan
8-15
10
Tempat tinggal
90-190
150
Ruang tolet
1600-2400
2000
Pegawai
30-50
40
Tempat parkir
2-8
4
Pegawai
30-50
40
Pelabuhan udara Bengkel mobil Bar Hotel Bangunan
. Penumpang
Industri
(kawasan industri tertutup & kafetaria) Pencucian
Pusat perbelanjaan
Sumber : Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse b.
Kekeruhan Kekerakm mengurangi kejernihan air dan diakibatkan oleh pencemar-pencemar yang terbagi halus, dari mana pun asalnya, yang ada di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh lempung, lanau, partikel-partikel tanah dan pencemar-pencemar koloidal lainnya. Tingkat kekeruhan tergantung pada kehalusan partikel dan konsentrasinya. Di waktu yang lain, standar untuk perbandingan adalah turbidimeter Jackson. Dengan alat ini, kekeruhan ditetapkan sebagai ukuran
kedalaman air yang dibutuhkan untuk menghilangnya bayangan cahaya lilin. Sekarang, kekeruhan diukur dengan suatu turbidimeter yang mengukur gangguan lintasan cahaya suatu contoh air. Air permukaan yang mengalami kenaikan tingkat kekeruhan yang bestir Setelah tedadinya hujan sering disebut sebagai "air yang mengkilat". Air semacam ini iebih sulit untuk diolah dari pada air yang tingkat keketuhannya hampir tetap. c.
Warna Warna air disebabkan karena jenis-jenis tertentu dari bahan organik yang terianit dan koloidal yang terbilas dari tanah atau tumbuh-tumbuhan yang membusuk. Limbah-iimbah dari kegiatan industri sering menjadi sebab dari adanya wama di dalam air. Intensitas warna diukur dengan perbandingan visual dari contoh air yang bersangkutan dengan tabung-tabung Nessler, yaitu tabung-tabung gelas yang berisi intensitas warna standar yang berbeda.
d.
Rasa dan Bau Bahan organik yang membusuk atau bahan kimia yang mudah menguap menyebabkan rasa dan bau. Pengukurannya dengan meiarutkan contoh air yang bersangkutan hingga rasa dan baunya tak dapat lagi ditemukan dengan dengan pengujian oleh manusia. Air minum secara praktis harus bebas dari wama, rasa, dan bau.
e.
Suhu Suhu tergantung pada sumber airnya. Suhu air tanah bervariasi menurut kedalarnan dan ciri-ciri akuifer yang menjadi sumber air itu.
2.
Parameter Kimia Parameter Kimia meliputi :
a.
Alkalinitas Alkalinitas air adalah pengukur kapasitasnya untuk menetralisir asarn-asam. Path air alannah, alkalinitas dikaitkan dengan konsentrasi bikarbonat, karbonat, dan hidroksidanya. Alkalinitas keseluruhan biasnnya dinyatakan dengan padanan kalsium karbonat dalam miligram per liter.
b.
Keasaman Keasaman air dinyatakan dalam jumlah kalsium karbonat yang dibutuhkan untuk menetralisir air itu atau dapat juga dinyatakan dengan konsentrasi ion hidrogen. Keasaman air diukur dengan pH meter. Konsentrasi pH yang baik bagi air minum dan air limbah adalah netral atau pH = 7. jika pH di bawah 7 termasuk asam dan jika pH di atas 7 tennasuk basa.
c.
Karbon dioksida Untuk menguji perkaratan air dan kebutuhan dosis bila pengolahan kimiawi hams dipergunakan,
dapat juga dipergunakan untuk memperkirakan pH
bila
konsentrasi bikarbonatnya diketahui. d.
Kesadahan Kiesadahan
didefinisikan
sebagai
jumlah
katioan-kation
Manfaatnya
untuk mengukur kapasitas konsumsi sabun dan kecenderungan pembentukan skala air. Hantaran Funsinya untuk menghitung bahan padat terlarut keseluruhan atau memeriksa hasil-hasil analisis air lengkap. Bataan padat keseluruhan atau TDS dalam mg/l = 0,55 hingga 0,7 kali nilai hantaran dari contoh air dalam limbos/cm. Klorida Fungsinya sebagai desinfektan jika dalam keadaan klor bebas, tetapi jika dalam bentuk senyawa dengan natrium maka akan menyebabkan ion menjadi asin.
Sulfur Sulfur dalam jumlah besar akan menaikkan keasaman air. Ion sulfat oleh bakteri direduksi menjadi sulfida pada kondisi anaerob yang selanjutnya sulfida akan diubah menjadi Hidrogen Sulfida. Dalam keadaan aerob Hidrogen Sulfida teroksidasi secara bakteriologis menjadi suifat: Dalam bentuk H2S bersifat racun dan berbau busuk.
Besi dan mangan Air yang mengandung larutan padatan senyawa ini akan bersifat menghantarkan listrik dan menyebabkan cepatny-a proses korosi. Warna yang ditimbulkannya adalah kecoklatan. Organik Sumber material organik berasal dan alam dan aktifitas manusia. Organik terlarut dalam air dibagi menjadi dua kategori, yaitu a. Organik terurai Yang termasuk material organik terurai misalnya karbohidrat, lemak, protein, alkohol, asam, aldehid, dan ester. b. Organik tak terurai Contoh organik talc terurai secara biologis yaitu detergen senyawa Alkil Benzena Sulfonat. 3.
Parameter Biologi Tiga dunia organisme mikro yang biasa terdapat dalam air dapat dibedakan sebagai berikut 1.
Binatang, anggota yang mewakili Rotifer dan Crustacea .
2.
Tumbuh-tumbuhan, misalnya Lumut, Pakis, Tanaman berbiji. Binatang dan tumbuh-tumbuhan bersel banyak dengan perbedaan jaringan urat.
3.
Protista tinggi, misalnya Ganggang, Protozoa, Jamur, Ngengat lanau. Protista rendah misalnya Ganggang hijau-biru, Bakteri. Kedua protista ini bersel ganda atau bersel banyak, tanpa perbedaan jaringat urat.
Organisme milcm yang paling dikenal adalah bakteri, sedangkan virus-virus yang tidak termasuk dalam contoh di atas biasanya digolongkan terpisah menurut tuan rumah yang mereka jangkiti. Ukuran bakteri berbeda-beda dari l hingga 4 mikron (satu mikron 10-6 m = I µm ), bakteri talc dapat dilihat dengan mata telanjang. Bakteri yang menimbulkan penyakit disebut bakteri patogen. Baktaeri non patogen biasanya talc berbahaya. Bakteri aerobik membutuhkan oksigen untuk hidupnya, sedangkan bakteri anaembik tidak membutuhkan oksigen betas. Bakteri fakuitatiftdala.h bakteri yang dapat hidup dengan atau tanpa oksigen betas. Eschericia coli (colo bocili atau coliform ) adalah bakteri ynag menghuni usus binatang berdarah pangs, bakteri-bakteri yang tidak berbahaya ini mengeluartan tinja, sehingga adanya di dalam air menjadi tanda bahwa bakteri patogen mungkin
terdapat juga. Organisme coliform terdapat pada air yang bare tercemar air limbah. e.
Sistim pengolahan air limbah domestik individual. Pengolahan individual adalah pengolahan air limbah yang dilakukan secara sendiri-sendiri pada masing-masing rumah terhadap air limbah yang dihasilkan, dengan diagram system penanganannya sebagai berikut:
B. Pengotahan individu pada lingkungan terbatas Pengolahan air limbah domestik secara individu pada lingkungan terbatas dilakukan terpadu dalam wilayah yang kecil/terbatas, seperti hotel, rumah sakit, bandar udara, pelabuhan dan fasilitas umum, dengan diagram system penanganannya sebagai berikut.
C. Pengolahan Komunal Pengolahan air limbah komunal adalah pengolahan air limbah yang dilakukan pada suatu kawasan pemukiman, industri, perdagangan seperti kota-kota besar, yang pada umumnya dilayani/dibuang melalui jaringan riool kota untuk kemudian dialirkan menuju ke suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah dengan kapasitas besar (Kota Yogyakarta: 170 lt/dt atau 15.500 m3/hari untuk melayani jumlah penduduk sekitar
110.000 Orang pada tahun 2002). Diagram sistem penanganannya adalah sebagai berikut:
d. Sistim pengolahan air limbah domestik komunal. IV.
Sistim penyaluran dan pengolahan air limbah secara individu a. Sistim dan pola pengaliran air limbah (i).
Hal-hal yang spesifik dalam sistim riool kola
(ii).
Bentuk dan bahan pipa yang digunakan
b. Lubang kontrol ("man hole") c. Kuantitas air limbah d. Pengolahan air limbah secara individu tangki septic dan bangunan peresapan D. Sistem Penyaluran Air Limbah Penanganan air limbah domestik secara komunal diperlukan salutan air limbah yang dapat mengalirkan air limbah dari tempat sumbernya hingga ke Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Saharan air limbah tersebut berupa jaringan pipa (riool) yang ditanam di bawah permukaan tanah. Bagi kota yang memiliki jaringan riool kota maka masyarakatnya dapat memanfaatkan jaringan riool kota tersebut sebagai tempat pembuangan air limbah yang dihasilkan dengan membayar sejumlah tertentu sesuai dengan tariff yang ditentukan (berdasarkan Perda?). Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam jaringan riool kota: 1. Pipa saluran air limbah menjadi satu kesatuan dalam jaringan air lirnbah yang sennianya tertanarn di bawah permukaan tanah.
2. Dimensi pipa besar, karena disamping sebagai temapt penyaluran air limbah, pipa harus mampu menampung air gelontor dan pada daerah-daerah tertentu pipa dapat memiliki fasilitas jalan inspeksi sehingga petugas dapat berjalan melakukan pemerikasaan di sepanjang pipa. 3. Pada tempat-tempat pertemuan pipa harus ada bak kontrol yang dapat digunakan petugas untuk masuk ke jalan inspeksi, yang gambamya sebagai berikut: VII. Pengolahan air limbah individu dan instalasi pengolahan air limbah (IPAL) a. Pengolahan air limbah individu (i). Hitungan (ii). Gambar b. Instalasi pengolahan air hmbah (IPAL) (i). Pengolahan primer (ii). Pengolahan sekunder (iii). Pengolahan lanjutan 1.
Pengolahan Individu
Bangunan pengolahan air limbah domestik yang dilakukan secara individu terdiri atas Tangki Septik dan Bangunan Peresapan. a.
Tangki Septik
Tangki Septik merupakan bangunan yang berfungsi sebagai penampung air kotor/tinja yang merupakan bahan organic, langsung dari WC atau Urinoir. Proses yang terjadi di dalam tangki septik tersebut adalah proses pembusukan/pertguraian/perornbakan bahan organik oleh mikroorganisme yang memerlukan waktu minimum 3 hari. Proses tersebut -meltputi: (i)
aerobik
(ii) anaerobic Beberapa ketentuan yang hams diperhatikan dalam perencanaan Tangki Septik:
Dimensi Tangki Spetik ditentukan herdasarkan jumlah pemakai yang akan membebani Tangki Septik.
jumlah air kotor perkapita dapat digunakan sebesar 25 lt/orang/hari. Waktu tinggal di dalam Tangki Septik, T minimum = 3 hari Gerakan aliran air limbah di dalam Tangki Septik adalah: o
pada saat masuk dan keluar Tangki Septik gerakannya adalah vertical.
o
pada saat berada di dalam Tangki Septik gerakannya adalah horizontal, gerakan aliran ini adalah penting karena merupakan gerakan proses dan pembusukan/penguraian/perombakan bahan organik selama waktu tinggal, sehingga diusahakan gerakannya mengikuti bagian yang terpanjang dari tangki septic (bagian memanjang).
Dimensi Tangki Septik: o
Kedalaman minimum, h = 1,50 m
o
Lebar minimu, b = 0,75 m
o
Panjang minimum, 1= 1,00 m
o
Perbandingan panjang (1) : lebar (b) = 3 : 2
Agar lebih jelas dapat dilihat pada gambar di bawah ini. b.
Bangunan Peresapan
Ada 2 jenis bangunan peresapan yang sering digunakan, yaitu peresapan memanjang dan peresapan melintang. (i).
Perasapan memanjang
Prinsip peresapan airnya (air dari Tangki Septik) adalah ke arah vertical (meresap menuju ke bawah seluas penampang dasar peresapan memanjang). Tinggi peresapan memanjang ini ditentukan berdasarkan kagalaman muka aimya dan diusahakan muka dasar peresapan tetap berada 0,50 m di atas mukaan tanah. Tipe peresapan ini digunakan di daerah yang: o
Muka air tanahnya tinggi (dangkal) dengan kedalaman 0 hingga 2,5m meter dari muka tanah.
o
areal lahan yang tersedia untuk bangunan peresapan memanjang harus tersedia cukup luas.
Untuk merencanakan dimensi peresapan memanjang digunakan rums sebagai berikut Q=A. D A = b .1 D =v.p Q = b .1 . D L=Q/(b.D) dengan: A = luas bidang resapan (m2) v = kecepatan meresap (m/hari) p = prosentase pori (%)
L = panjang resapan = panjang pipa peresapan (m) Q = debit air kotor (m3/hari) b = lebar peresapan (m), lebar efektif = 40 hingga 50 cm D = daya resap tanah (m/hari) (ii).
Peresapan Sumuran
Prinsip peresapan sumuran adalah alirannya ke arah vertical (ke bawah seluas penarnpang sumur) dan ke arah horizontal (ke Tinggi peresapan sumuran ini ditentukan berdasar kedalaman muka airnya dan diusahakan muka dasar peresapan berada > 1 m di alas muka air tanah. Tipe ini digunakan pada daerah yang:
Muka air tanahnya cukup dalam (kedalamannya lebih dari 2,50 m dari muka tanah.
Areal lahan yang digunakan untuk bangunan peresapan sumuran tidak terlalu luas.
Dalam perencanaan dimensi peresapan sumuran digunakan rumus sebagai berikut: Q =A . D A = 1/4 . .d2 . Q = . 1/4 . d2 . D
Q = debit air kotor (m3/hari)
=
4. .
D = daya resap tanah (m/hari) d = diameter sumur resapan= (m) h = tinggi peresapan, ditentukan berdasarkan tinggi muka air tanah (m). 2.
Instalasi Pengolahan Air Limbah Proses pengolahan limbah cair industri mencakup proses fisik, kimia, dan biologic dan atau kombinasi dan ketiga proses tersebut dan tergantung dari jenis dan kualitas limbahnya serta tujuan dan pengolahan yang, dilakukan. Tujuan pengolahan limbah cair adalah agar air yang tidak memenuhi syarat kesehatan menjadi memenuhi syarat kesehatan sehingga tidak mengganggu kesehatan masyarakat maupun merusak Iingkungan. Metode pengolahan air limbah yang dipergunakan dalam pengolahan air untuk membuatnya aman dan menarik bagi para langganan dibahas berikut ini.
Masalahmasalah yang dipertimbangkan meliputi: (1) tinjauan tentang metodemetode
pengolahan
yang
utama
dan
penerapannya,
(2)
metode-metode
pengolahan fisik, (3) metode-metode pengolahan kimiawi, (4) beberapa metode pengolahan khusus, (5) pembuangan lumpur dari instalasi pengolahan, dan (6)perencanaan instalasi pengolahan air. Metode-metode pengolahan air berkaitan dengan pencemar -pencemar yang ada dalam persediaan air tertentu. Pencemar-pencemar utama yang hams diperhatikan pada kebanyakan air adalah (1) bakteri patogen, (2) kekeruhan dan bahan-bahan terapung, (3) warna, (4) rasa dan bau, (5) senyawa-senyawa organik, dan (6) kesadahan. Faktor-faktot ini terutama berhubungan dengan kesehatan dan estetika. Walaupun pencemar-pencemar lain yang terdaftar dalam label 2.6. juga penting,tetapi tidak merupakan faktor-faktor utama pada kebanyakan persediaan air. Seandainya merupakan suatu faktor penting, make harus dipergunakan metode pengolahan khusus. Metode-metode yang dipergunakan untuk pengolahan air dapat digolongkan menurut sifat fenomena yang menghasilkan perubahan yang diamati. Dengan demikian, istilah operasi satuan fisik dipergunakan untuk menggambarkan metodemetode yang mendapatkan perubahan-perubahan melalui penerapan gaya-gaya fisik, misalnya pengendapan gravitasi. Pada proses-proses satuan kinnawi atau biologic, perubahan diperoleh dengan cara reaksi-reaksi kimia atau biologis. Pada suatu instalasi pengolahan air, pelaksanaan fisik dari operasi dan proses satuan dikerjakan pada tangki-tangki yang direncanakan secara khusus atau sarana lain yang cocok, dirnana variabel-variabel operasional dan lingkungan dikendalikan dengan hati-hati. Karen fenomena yang mengakibatkan pernurnian air beraksi agak larnbat, maka salah satu parameter penting yang dipergunakan dalamanalisis dan perencanaan saranasarana instalasi pengolahan air dan air limbah adalah waktu tinggal, yaitu waktu rat-rata pengenaan zat cair pada fenomenon atau gaya-gaya yang menjadi pokok pengolahan:
=[
]
Tabel Organisme patogen yang biasa terdapat daiam air iimbah
Sumber : Teknik Somber Daya Air, Linsley & Franzizi, Erlangga, 1986, Jakarta.
Parameter lain yang biasa dipergunakan, yang bersangkutan dengan dengan waktu tinggal.adglah laju muatan permukaan, yang didefinisikan sebagai: Laju muatan permukaan =
laju aliran Q luas permukaan As
Kedua parameter ini biasa dipergunakan dalam perencanaan operasi fisik dan kebanyakan proses kimiawi yang dipakai untuk pengolahan air. Sebagai misal, waktu yang dibutuhkan oleh suatu partikel terapung untuk mengendap dengan gaya berat dapat diterjemahkan ke dalam suatu waktu tinggal bagi suatu kolam pengendapan dengan mempergunakan persamaan di atas. Tabel Operasi dan proses satuan serta penerapannya dalam pengolahan air Operasi/proses Unit operasi -Penyaringan
Penerapan igan kasar dipergunakan untuk melindungi pampa terhadap bahan-bahan padat mengambang. Saringan halus dipergunakan untuk membuang bahan-bahan yang mengambang dan terapung. menyaring pencemarpencemar halus seperti ganggang, lanau dan sebagainya.
-Aerasi(perpindahan gas) menambah atau membuang gas-gas kurang atau sangat jenuh dalam kandungan air. mencampur bahan-bahan kimia dan gas yang mungkin diperlukan untuk pengolahan. kecepatan dengan pencampuran yang lembut unutuk meningkatkan pengumpulan partikel-partikel. membuang partikel-partikel seperti lanau dan pasir atau bahan flokulasi yang mengapung. menyaring bahan-bahan padat sisa yang tetap beraada di dalam air setelah pengendapan. -Koagulasi(pengentalan) penambahan bahan kimia untuk mendorong penggumpalan partikel-partikel dalam proses flokulasi. unuh organisme-organnisme patogen yang mungkin ada dalam air alamiah.jenis ionik terlarut seperti kalsium dan magnesium (kesadahan) dengan menambahkan bahan kimia yang mendorong presipitasinya pembuangan selektif atau sepenuhnya ion-ion anion dan kation terlarut di dalam larutan. pembuangan berbagai senyawa organik, misalnya yang menyebabkan wama, rasa, dan bau. ksidasi berbagai senyawa yang bisa didapatkan di dalam air, misalnya yang mengakibatkan rasa dan bau.
VIII.
Operasi dan pemetiharaan instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dan penanganan air Iimbah rumah sakit a. Operasi dan pemeliharaan instalasi pengolahan air limbah (IPAL), meliputi: (i). Pada saat operasional (ii). Pembutatan laporan basil pemeriksaan (iii). Tindakan lanjutan jika terdapat gangguan (iv). Peralatan yang digunakan b. Penanganan air limbah rumah sakit
IX.
Cara Pengolahan Limbah Industri a.
Karat teristik air limbah beberapa industri
b.
Proses yang digunakan dalam pengolahan air Iimbah industri
c.
Contoh-contoh kasus pengolahan air limbah industri
Beberapa contoh bagan alir proses pengolahan air limbah: 1. Hotel 2. Rumah smut 3. Pabrik 4. Air limbah kota.
1. BAGAN ALIR PROSES PENGOLAHAN AIR LIMBAH HOTEL
2. BAGAN ALIR PROSES PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH SAKIT (PKU Muhammadiyah Yogyakarta)
3. BAGAN ALIR PROSES PENGOLAHAN AIR LIMBAH PABRIK (GULA)
4. BAGAN ALIR PROSES PENGOLAHAN AIR IAMBAH KOTA
KEPUTUSAN GUBERNUR KEPALA DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA NOMOR : 214 / KPTS / 1991 TENTANG BAKU MUTU LINGKUNGAN DAERAH UNTUK W1LAYAH PROPINSI DAERAHISTIMEWA YOGYAKARTA BAGI BAKU MUTU LIMBAH CAIR
X.
Cara pengelolaan sampah khusnsnya pewadahan, pengumpulan, pemindahan dan pengangkutan sampah a.
pengertian dan karakteristik sampah
Umum Tujuan pertgelolaan sampah: untuk membuat lingkungan yang sehat bagi masyarakat. Timbunan sampah dapat mengancam kesehatan, sebagai tempat berkembangbiaknya lalat dan tikes yang dapat menyebabkan penyakit bagi manusia. Secara estetika timbunan sampah mengganggu pemandangan, menimbulkan bau dsb. Pengertian Sampah: limbah yang bersifat padat yang terdiri atas zat organik dan anorganik, yang tidak berguna. lagi dan darus dikelola agar tidak membahayakan lingkungan. Sampah perkotaan: sampah yang timbul di kota, tidak termasuk sampah berbahaya dan beracun. Timbunan sampah: banyaknya sampah yang dihasilkan/orang/hari dalam satuan volume atau begat. Pewadahan sampah: cara penampungan sampah sementara dari sumbernya baik individual atau komunal. Pewadahan individual: cara penampungan sampah sementara di masing-masing sumbernya. Pewadahan komunal: cara penampungan sampah sementara secara bersama pada satu tempat. Pengumpulan sampah: proses penanganan sampah dengan cara pengumpulan dari masing-masing sumbernya untuk diangkut ke tempat pembuangan sementara atau langsung ke tempat pembuangan akhir (TPA) tanpa melaini proses pemindahan. a. Pewadahan b. Pengumpulan c. Pemindahan d. Pengangkutan sampah
XI.
Cara pengolahan sampah a.
Daur ulang
b.
Pengomposan
c.
Pembakaran
Sumber Sampah:
Pemukiman
Rumah Sakit
Perdagangan
Pertanian, Perkebunan & Peternakan
Industri
Tempat Umum (Rekreasi, jalan & taman)
Institusi (Kantor, Sekolah)
Lapangan udara, Pelabuhan.Laut
Instalasi Pengolahan Air Bersih/Limbah Jenis Sampah
Sampah basah (Garbage)
Sampah kering (Rubbish)
Debu dan Abu (Dust & Ash)
Sisa Bangunan (Demolitio & Construction wastes)
Barang bekas (Bulky wastes)
Sampah berbahaya (Hazardous wastes)
Hasil samping pengolahan air bersih/limbah (Water & waste water treatment)
Faktor yang rnempengaruhi macam, jenis & resat timbunan:
Jong bangunan
Tingkat aktivitas
iklim
Musim
Letak geografis
Jumlah penduduk
Periode sosial-ekonomi
Tingkat teknologi
Karakteristik Sampah
Karakteristik sampah diperlukan untuk pemilihan peralatan, sistem dan pengelolaan dan perencanaan TPA
Penetapan karakteristik sampah tidak mudah, cara yang paling sederhana adalah berdasarkan teknik random sampling dan sampel tersebut dianalisis di 1aboratorium.
Karakteristik sarnpah antuk kota satu dengan yang lain tidaklah sama, demikian juga dari waktu ke waktu tidaklah sama.
Komposisi sampah di Jakarta, Batan dan Kota Yoeyakarta
XII. Cara penanganan tempat pembuangan akhir sampah (TPA) 1. Pengertian Tempat pembuangan akhir sampah: tempat untuk menyingkirtan/mengkarantinakan sampah perkotaan. Sampah petkotaan: sampah non B2 (bahan berbahaya) dan non B3 (bahan berbahaya dan beracun). Persyaratan dalam pemilihan lokasi TPA: harus mengikuti persyaratan hukum, ketentuan perundangan tentang lingkungan hidup, analisis mengenai dampak lingkungan, ketertiban umum, kebersihan kota/lingkungan, perda tentang pengelolaan sampah dan perencanaan tata ruang 2. Ketentuan pemilihan lokasi TPA: 1. TPA tidak boleti berlokasi di danau, sungai dan taut. 2. Disusun berdasarkan 3 tahapan:
a.
Tahap regional (pets zona kelayakan)
b.
Tahap penyisih (alternatif lokasi terbaik)
c.
Tahap penetapan (penentuan oleh
Instansi yang berwenang) 3. Jika 2. belum terpenuhi, pemilihan ditentukan berdasarkan kriteri yang berlaku.
3. kriteria Pemilihan Lokasi TPA: Dibagi menjadi 3 bagian: 1 . Kriteria regional (menentukan zona layak): a. Kondisi geologi b. Kondisi hidrogeologi c. Kemiringan zona < 200/0 d.
Jarak dari lapangan terbang > 3.000 m untuk pesawat turbo jet
dan > 1.500 m untuk pesawat jenis lain. e. Tidak boleh pada daerah lindung/cagar alam dan daerah banjir 25 tahun. 2. Kriteria penyisih (pemilihan lokasi terbaik yang terdiri atas kriteria regional ditambah kriteria sbb.: a. Iklim b. Utilitas c. Lingkungan biologis d. Kondisi tanah e. Demografi f. Batas administrasi g. Kebisingan h. Bau i. Estetika j. Ekonomi 3. Kriteria penetapan (yang digunakan oleh Instansi untuk menetapkan lokasi)
Skema Pemilihan Lokasi
