Karya Ilmiah
DAMPAK DAN PENGENDALIAN LIMBAH CAIR INDUSTRI
Oleh : Ir. Lestina Tiarma Ida Siagian, MSi NIDN : 0120125901 Dosen Fakultas Teknik Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas HKBP Nommensen
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HKBP NOMMENSEN MEDAN 2014
DAMPAK DAN PENGENDALIAN LIMBAH CAIR INDUSTRI IMPACT AND CONTROL OF INDUSTRIAL LIQUID WASTE Oleh : Ir. Lestina Tiarma Ida Siagian, MSi Fakultas Teknik Prodi Teknik Elektro Universitas HKBP Nommensen
ABSTRACT Industrial development in addition to providing benefits to support development, also could result in negative impacts in relation to waste (in this case liquid waste) produces. As a result of contaminants they contain, and then the industrial liquid waste must be processed first to the limit that has been set up as a non-hazardous waste, before being dumped into the recipient’s body of water (e.g. river) control system of liq1uid waste and some processing technologies that comply with the conditions in our country. The role and involvement of various groups in tackling the pollution problems.
I. PENDAHULUAN Perkembangan industry di era pembangunan saat ini berkembang sangat pesat. Diharapkan sector industry memberikan sumbangsih dalam hal peningkatan eksport, penambahan devisa, maksimalisasi pemanfaatan sumberdaya alam dan energy, sumberdaya manusia dalam kaitannya dengan Pembangunan Nasional. Kemajuan sector industry yang memberikan dampak positip bagi pertumbuhan ekonomi nasional juga membikan dampak negatip karena adanya limbah industry yang mencemari lingkungan. Dalam hal ini pemerintah telah mengeluarkan berbagai peraturan perundang-undangan agar semua kegiatan dapat berlangsung secara kontinu. Undang-undang no 4 tahun 1982, merupakan paying dari berbagai peraturan pemerintah dan SK Menteri Kependudukan dan Lingkungan Hidup, serta peraturan perundangan di daerah. Air merupakan senyawa yang penting bagi kehidupan makhluk hidup. Kesehatan manusia berkaitan erat dengan mutu air yang digunakan dalam menunjang kehidupan. Pada umumnya, air yang dihasilkan oleh kegiatan industry mengandung bahan pencemar (kontaminan) organic dan anorganik. Pencemaran air akibat buangan limbah cair industry mempunyai beberapa manifestasi, seperti dampaknya terhadapa sifat fisis badan air, dampaknya terhadap kehidupan fauna dan flora dalam air, dampaknya terhadap lingkungan secara umum.
II.
GAMBARAN UMUM LIMBAH CAIR INDUSTRI
2.1 Karakterisasi limbah cair industri Penggunaan air sangat beragam pada berbagai industri, dan sebagian dari air yang digunakan itu akan dibuang sebagai limbah cair. Secara umum, limbah cair industry dapat dikategorikan sebagai berikut : a. Limbah sanisasi, contoh: dari buangan WC/kamar mandi. b. Limbah proses, berasal dari proses pengolahan bahan dalam operasi. c. Limbah yang berasal dari air pendingin (cooling water) d. Limbah dari ketel (boiler) e. Limbah yang berasal dari operasi pembersihan peralatan. Suatu limbah cair biasanya terdiri dari air (± 99%) dan padatan. Bahan padat yang terkandung dapat berupa senyawa kimia organic (protein, lemak, karbohidrat), ataupun senyawa kimia organik (garam dan logam). Karakter suatu limbah cair dapat dibedakan atau sifat-sifat fisis, kimia, dan biologis. Sifat-sifat fisi limbah cair meliputi kandungan total, bau, temperature, dan warna. Partikel padat yang terlarut dalam limbah cair berukuran < 10-6 mm, sedang padatan yang tersuspendsi berukuran > 10-3 mm. Bau pada limbah cair dapat disebabkan oleh beberapa senyawa kimia yang terdapat di dalamnya, antara lain senyawa sulfide organic dan senyawa hidrogen sulfida. Sifat-sifat kimia suatu limbah cair dinyatakan senyawa organic dan anorganik, protein, karbohidrat, BOD (Biochemical Oxigen Demand), COD (Chemical Oxigen Demand). keasaman (pH), alkalinitas, kandungan senyawa toktik misalnya sianida dan logam berat, seperti : Ni, PB, Hg, CD, dan lain-lain. Jumlah protista (bakteri, algae, dan protozoa), serta jumlah dan jenis organism koliform dan patogenik merupakan sifat-sifat bologis suatu limbah cair.
2.2 Dampak limbah cair terhadap lingkungan Limbah cair yang dihasilkan oleh suatu industri dapat menimbulkan dampak negatif terhadap keseimbangan lingkungan apabila dibuang ke suatu badan air penerima (misalnya sungai) tanpa diolah terlebih dahulu. Pencemaran terhadap lingkungan dapat berakibat luas dari hal ini tergantung pada sifat limbah, jenis limbah, volume, oksidaton, beracun, ataupun iritan. Apabila jumlah senyawa-senyawa yang terkandung dalam limbah melebihi kadar yang telah ditetapkan, maka air tersebut tidak dapat dipergunakan lagi untuk keperluan sebagaimana mestinya. Akibat pembuangan limbah cair industri ke suatu badan air dapat ditandai dengan perubahan keadaan badan air tersebut, seperti :
a. b. c. d. e.
Naik / turunnya keasaman air Terjadi perubahan sifat fisis air, misalnya air menjadi keruh ataupun berbau Tertutupnya permukaan air oleh lapisan yang terapung, misalnya berupa minyak dan lemak Meningkatnya kandungan bahan-bahan organic maupun bahan-bahan anorganik dalam air Meningkatnya jumlah padatan tersuspensi dalam air
Terjadinya perubahan sifat fisika dan kimia oleh suatu badan air disebabkan oleh buangan limbah cair industry yang mengandung bahan-bahan beracun dan berbahaya, antara lain : senyawa merkuri, arsen, amoniak, barium, khorium, tembaga, hidrokarbon, alumunium, dan lain-lain, dalam keadaan terlaryt maupun tersuspensi. Kontaminan penting dan dampak yang ditimbulkannya terhadap lingkungan dapat dilihat pada tabel berikut ini Kontaminan a. Padatan tersuspensi
Dampak Lingkungan Terjadi endapan lumpur dan kondisi anaerobis b. Senyawa organik terbiodegradasi Pemakaian oksigen berlebihan dalam badan air c. Organisme patokan Menyebar penyakit d. Logam berat Toksik e.Senyawa organik tidak Menimbulkan bau dan rasa, beracun terbiodegradasi ataupun oksigen f. Nutrien tumbuhan Problem porses eutrofikasi Tabel Kontaminan penting dan dampak yang ditimbulkan pada lingkungan (sumber: Metcalf & Eddy, 1990) Dengan adanya senyawa-senyawa ini dalam jumlah yang melebihi ambang batas yang ditetapkan, maka akan mengakibatkan beberapa perubahan dalam lingkungan, seperti : a. Terganggunya kehidupan makhluk hidup di dalam air b. Mempercepat timbulnya proses pengaratan pada permukaan alat yang kontak langsung dengan air c. Menurunnya daya guna air lingkungannya d. Meningkatnya pertumbuhan beberapa jenis tumbuhan air e. Terganggunya penggunaan air sebagai air minum, air pencuci, pertanian, perikanan, air untuk industri.
III. PENGENDALIAN LIMBAH CAIR INDUSTRI 3.1 Tujuan Pengolahan Sebelum dilakukan pengolahan terhadap suatu limbah, maka tujuan dan maksud proses pengolahan haruslah ditetapkan terlebih dahulu. Secara garis besar, tujuan pengolahan suatu limbah mempunyai hubungan dengan : a. b. c. d.
Penghilangan bahan tersuspensi dan terapung Pengolahan senyawa organic yang terbiodegradasi Penghilangan organisme patogen Peningkatan pengertian tentang dampak pembuangan limbah yang tidak diolah terhadap lingkungan. e. Peningkatan pengetahuan dan pemikiran terhadap efek jangka panjang yang mungkin ditimbulkan oleh komponen tertentu dalam limbah yang dibuang ke badan air. f. Peningkatan kepedulian nasional untuk perlindungan lingkungan g. Peningkatan berbagai disiplin ilmu pengetahuan, terutama kimia, biokimia, dan mikrobiologi h. Pelestarian sumber alam i. Pengembangan berbagai metoda yang sesuai untuk pengolahan limbah Setelah sistem pengolahan untuk proyek tertentu telah ditentukan dan undang-undang serta peraturan setempat telah mendukung maka tingkat pengolahan dapat ditentukan dengan membandingkan karakteristik limbah mula-mula terhadap mutu limbah yang diinginkan sebelum dibuang ke badan air. Sejumlah pengolahan yang berbeda ataupun kemungkinan pemanfaatan limbah dapat dikembangkan untuk kemudian dievaluasi, sehingga kombinasi pengendalian limbah optimum dapat ditentukan. Karena itu, sangat perlu untuk meninjau kembali beberapa metoda pengolahan limbah dan memperhitungkan kemungkinan penerapan metoda-metoda ini.
3.2 Metoda Pengolahan Pengaturan pengolahan limbah mempunyai tiga unsure pokok yang saling berhubungan : Pengumpulan limbah (severage system), pengolahan limbah (treatment system). Dalam mendesaign suatu unit pengolahan limbah, ada beberapa langkah penting yang harus dilakukan seperti : a. b. c. d. e. f.
Menentukan sifat limbah dan fluktuasinya Menetapkan mutu limbah yang diinginkan Menentukan daya olah suatu unit pengolahan Memilih reaktor yang sesuai Menentukan lokasi yang mendukung Memastikan terjadinya peralatan yang diinginkan dan tenaga kerja yang diperlukan
Kontaminan dalam limbah cair dapat dihilangkan sebagai fisis, kimiawi, dan biologis. Masingmasing metoda tersebut diklarifikasikan sebagai satuan operasi fisis, satuan operasi kimia, dan satuan operasi biologis.
Satuan operasi fisis menggunakan metoda penerapan daya fisis dan dilaksanakan pada tahap awal dari suatu unit pengolahan limbah. Sebagai contoh : alat penyaring (screening) untuk menghilangkan pasir dan padatan yang dapat mengendap, tanki flokulasi (flocculation tank) untuk membentuk flok dari partikel-partikel kecil agar lebih mudah dihilangkan secara gravitasi, tangki pengendapan (sedimentation tank) untuk menghilangkan partikel yang dapat mengendap, dan alat penyaring (filtration apapratus) untuk menghilangkan padatan tersuspansi halus. Satuan proses kimia melakukan penurunan kandungan atau konversi kontaminan dalam limbah cair dengan penambahan bahan kimia ataupun reaksi kimia ataupun reaksi kimia. Sebagai contoh : presipitasi kimia dilakukan untuk menghilangkan senyawa fosfor dan menyempurnakan penghilangan padatan tersuspansi pada pengolahan tahap awal. Proses absorbsi digunakan untuk menghilangkan senyawa organik, dan desinfektasi dilakukan untuk menghilangkan organism tertentu yang dapat menimbulkan penyakit. Satuan proses biologis menghilangkan kontaminan dalam limbah cair dengan memanfaatkan aktivitas biologis mikroorganisme. Metoda pengolahan biologis ini terutama dipakai untuk menghilangkan senyawa organic yang dapat terurai (terbiodegradasi), baik dalam bentuk kolloidal maupun yang terlarut dalam limbah. Sebagai contoh : proses pengolahan dengan lumpur aktif (activated sludge) , dan kolam stabilisasi limbah (waste stabilization pond). Proses pengolahan limbah dapat pula digolongkan dalam beberapa tahap pelakuan yang meliputi : a. Perlakuan awal (pretreatment) b. Perlakuan pertama (primary treatment) c. Perlakuan kedua (secondary treatment) d. Perlakuan ketiga (tertiary treatment) e. Perlakuan untuk lumpyr/endapan (sludge disposal) Perlakuan awal merupakan proses pemisahan bahan/kontaminan dalam limbah cair secara fisis, misalnya penghilangan pasir. Perlakuan pertama merupakan gabungan antara pemisahan secara fisis dengan reaksi kimia yang terjadi. Sebagai contoh adalah proses koagulasi yang diikuti dengan proses sedimentasi. Perlakuan secara biologis ataupun yang meliputi proses biokimia tergolong pada perlakuan kedua. Sedangkan perlakuan ketiga merupakan langkah penyempurnaan yang meliputi proses penghilangan mineral (demineralisasi) ataupun penghilangan senyawa dalam limbah cair, misalnya senyawa amoniak. Perlakuan untuk lumpur/endapan yang dihasilkan oleh perlakuan sebelumnya, misalnya endapan anorganik yang dihasilkan oleh proses koagulsi, dan endapan organic yang dihasilkan proses biokimiawi. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa perlakuan tahap awal dan pertama merupakan satuan operasi fisis, perlakuan tahap awal dan pertama merupakan satuan operasi fisis, perlakuan tahap kedua merupakan satuan proses kimia dan biologis, sedangkan perlakuan tahap ketiga adalah kombinasi dari satuan operasi fisis dan satuan proses kimia serta biologis. Penggolongan atas perlakuan seperti yang tersebut di atas agak sulit untuk dijadikan pegangan. Pendekatan yang lebih rasional adalah dengan mula-mula menentukan tingkat penghilangan kontaminan dalam limbah yang diinginkan sebelum digunakan kembali atau dibuang ke suatu badan air penerima. Kemudian, operasi yang dibutuhkan dan proses penting untuk mencapai tingkat pengolahan yang diinginkan dapat dibuang dengan mengikuti dasar pemikiran yang telah ditetapkan sebelumnya.
3.3 Evaluasi Pengolahan Limbah Di setiap negara dan khususnya di negara-negara berkembang, masalah dana yang tersedia sangat menentukan, walaupun sebenarnya cukuip banyak hal-hal penting dan mendesak untuk dilaksanakan. Pengolahan limbah sangat penting, jika ditinhjau dari segi kesehatan umum dan keseimbangan lingkungan, namun sering menempati urutan prioritas rendah. Selain dana, masalah peralatan dan pemilihan proses, kondisi setempat dan penyediaan tenaga terdidik dapat menjadi kendala dalam sistem pengendalian limbah ini. Suatu ssitem pengolahan limbah yang ideal haruslah memenuhi beberapa kriteria, seperti : a. Kriteria kesehatan, harus dapat menghilangkan organism patogen. b. Kriteria pemanfaatan, dapat menghasilkan olahan yang aman bila digunakan kembali, misalnya untuk pertanian. c. Kriteria ekologis, pembuangan limbah ke suatu badan air haruslah tidak melampau kapasitas pemurnian sendiri (self purifitation) badan air penerima, dan tidak menghilangkan bau yang mengganggu. d. Kriteria kebudayaan, harus tidak bertentangan dengan kebiasaan setempat (agama, sosial, dan budaya). e. Kriteria operasional, tenaga yang diperlukan dapat disediakan ataupun hanya memerlukan kursus/penataran singkat. f. Kriteria biaya, harus tidak melampaui daya (kemampuan) financial setempat.
IV. PEMBAHASAN Pelaksanaan kegiatan pembangunan, pada dasarnya, merupakan upaya pemanfaatan sumber daya alam yang bertujuan untuk meningkatkan kemakmuran dan kesejahteraan rakyat banyak. Tidak dapat dipungkiri, bahwa suatu negara tanpa didukung oleh kekuatan industry dan potensi sumber daya alam yang berkesinambungan, akan sulit diharapkan dapat mempertahankan dan meningkatkan pertumbuhan ekonomi nasionalnya. Garis-Garis Besar Haluan Negara dan pelita V Sektor Industri menjelaskan bahwa pada dasarnya pembangunan industry diharapkan dapat memperbsesar nilai tambah dan sekaligus memperbaiki struktur ekonomi, memperluas kesempatan kerja, dan meningkatkan upaya pemerataan pembangunan, sehingga dengan demikian akan meningkatkan ketahanan nasional. Kegiatan industrialisasi yang memanfaatkan sumber daya alam mempunyai banyak aspek yang berkaitan dengan pemenuhan kebutuhan manusia, dan oleh karena itu tetap akan memperhatikan keseimbangan serta kelestarian lingkungan hidup. Hal tersebut memberikan gambaran bahwa pembangunan industry haruslah merupakan pembangunan yang berwawasan lingkungan, dengan memperhatikan aspek pencemaran industry. Dengan demikian, maka pengelolaan pembangunan dan lingkungan alam haruslah diimbangi dengan perlindungan dan konservasi berkelanjutan. Sains dan teknologi sebagai salah satu perangkat program pembangunan haruslah bermakna demokrasi yang mengutamakan kepentingan rakyat. Karena itu, setiap usaha untuk mengeksploitasi sumber daya alam secara berlebihan haruslah ditolak. Oleh sebab itu, sejak dari tahap persiapan pembangunan sektor industri, usaha-usaha pencegahan dan pengendalian pencemaran serta masalah lingkungan sudah harus diperhatikan dengan seksama. Pada prinsipnya, berbagai langkah atau kebijaksanaan harus diarahkan agar laju eksploitasi sumber daya alam tidak melampaui batas ambang kemampuan biosfer untuk menyediakaannya. Prasyarat utama untuk pembangunan berkelanjutan adalah integrasikannya perspektif tekno-ekonomis pada setiap proses pengambilan keputusan dan perencanaan pembangunan. Karena itu, keberhasilan pembangunan yang harus dibayar dengan kerusakan lingkungan tidak dapat ditolerir dan harus dicegah serta dieleminasi sedini mungkin. Suatu badan air tercemar, khususnya pada negara tropis, sangat potensial sebagai sumber penyebaran penyakit. Dengan terbatasnya dana, penanggulangan masalah limbah yang menimbulkan pencemaran lebih diutamakan dari sisis kemanusiaan daripada sisi peningkatan kondisi dan mutu lingkungan itu sendiri. Masalah teknologi pengendalian pencemaran merupakan tantangan bagi bangsa kita untuk menghindari dampak negative dari kegiatan industry, peran, dan kesadaran masyarakat maupun para pengusaha merupakan kunci keberhasilan dalam menjalankan pembangunan berwawasan lingkungan. Dengan melibatkan berbagai kalangan masyarakat yang terkoordinasi, diharapkan akan diperoleh hasil yang optimal karena watak dan lingkungan Indonesia haruslah dikaji oleh orang Indonesia sendiri. Sebagai salah satu penerapan Tri Darma Perguruan Tinggi, maka institusi ini diharapkan lebih tanggap akan kebutuhan masyarakat. Masalah pencemaran lingkungan adalah masalah masyarakat banyak sehingga solusi dalam pengendalian pencemaran dapat dikaji mulai dari masukan sampai keluaran proses produksi, pengolahan limbah dengan mewajibkan industry memiliki atau mengolah limbahnya pada Instalasi Pengolahan Air limbah (IPAL) sebelum membuangnya ke badan air atau lingkungan. Peran ini dapat diterapkan dengan melibatkan Perguruan Tinggi dalam masalah limbah ini dan melakukan kerjasama Perguruan Tinggi, Industry dengan departemen terkait, Pemda Tingkat
I dan II. Masalah limbah sangat kompleks, oleh karena itu diperlukan kerjasama yang berkelanjutan agar tercapai tujuannya yaitu pemilihan metoda yang sesuai dari segi teknis maupun ekonomisnya. V. KESIMPULAN 5.1. Kegiatan industry selain menyumbangkan kemajuan pertumbuhan ekonomi juga menghasilkan limbah. Salah satunya adalah limbah cair yang bisa mengakibatkan pencemaran lingkungan. 5.2 . Untuk menjaga kelestarian lingkungan hidup, limbah cair industry harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air ( contohnya sungai). Kandungan bahan pencemar harus diturunkan sampai Nilai Ambang Batas (NAB) yang telah ditentukan. 5.3. Diharapkan peran serta Perguruan tinggi, masyarakat industry dan institusi terkait seperti Departemen Perindustrian, Departemen Lingkungan Hidup, Pemda Tingkat I dan II untuk mengurangi dan mengendaliikan pencemaran untuk terlaksananya pembangunan berwawasan lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA Arceivala, S.J, (1986) Wastwater treatment for pollution control, Tata Mc Graw Hill Publ. Company Limited, New Dehli. Hammer, M.J, (1986), Water and Wastwater Technology, John Wiley and Sons, New York. Lamb, L.C. (1985), Water Quality an its Control, John Wiley and Sons, New York. Mara, D.D, (1986), Sewage Treatment in Hot Climates, ELBS/John Wiley and Sons, AvonEngland. Metcalf and Eddy, Inc, (1990) Wastwater Engineering: Treatment. Dispoal, and Reuse, Tata Mc Graw Hill, New Dehli. Pandia, s., Malik, A, Hanif, K.N., dan Aksara N, (1992) Studi Perbandingan pengaruh beberapa limbah pabrik terhadap Mutu Air Sungai Deli, Lembaga Penelitian USU. Peavy, H.S., Rowe, D.R., Technnoglous, G, (1987), Environmental Engineering, Mc Graw Hill Book Company, New York.
