Karakteristik Pengolahan Limbah Cair secara Biologis

Apa itu Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Pengolahan limbah cair secara biologis adalah suatu proses pengolahan limbah cair yang menggunakan Mikroorganisme untuk menguraikan zat organik yang terkandung di dalamnya. Adapun keuntungan yang dapat didapatkan dari proses pengolahan limbah cair secara biologis adalah pengolahan tersebut tergolong efektif dan juga efisien. Pengolahan limbah cair dengan menggunakan sistem pengolahan biologi akan menghasilkan limbah cair yang lebih bebas dari zat-zat pencemar yang membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan.

Tahapan Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Pengolahan limbah cair secara biologis melalui beberapa tahapan. Tahapan-tahapan pengolahan limbah cair secara biologis tersebut antara lain:

1. Pengolahan Pra-treatment

Pada tahap ini dilakukan pengolahan awal, seperti penyaringan, pengendapan, atau pengapungan. Hal ini dilakukan untuk memisahkan bahan-bahan yang mudah terurai dengan bahan yang sulit terurai. Mengingat adanya beberapa tipe limbah cair yang sulit diurai, maka pratek dapat dilakukan secara kimia, fisika atau mekanik agar terjadi pemisahan limbah cair menjadi kandungan kimia yang lebih sederhana dan mudah untuk terurai.

2. Pengolahan Utama

Setelah tahap pra-treatment selesai, pengolahan limbah kemudian dilanjutkan pada tahap utama. Pada tahap ini, dilakukan proses pembuatan kolam anaerob. Kolam anaerob bisa dipakai sebagai tempat pemecahan limbah dengan cara merombak bahan organik menjadi unsur-unsur yang sederhana. Proses ini membutuhkan waktu yang lama yaitu sekitar 30hari tergantung dengan jenis limbah dan volumenya. Kemudian, limbah tersebut selanjutnya dipindahkan ke kolam aerasi sehingga mikroorganisme dapat bekerja lebih efektif untuk memecahkan sisa-sisa bahan organik.

3. Pengolahan Pasca Treatment

Tahap ini dilakukan pada Limbah cair hasil dari tahap pengolahan utama, yaitu pada air limbah tersebut terdapat unsur-unsur yaitu fosfor (P) dan nitrogen (N) masih tinggi. Proses pengolahan limbah cair tersebut dikembalikan ke kolam aerasi dan diolah dengan teknologi MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) atau bisa juga dilakukan dengan SBR (Sequential Batch Reactor). Teknlogi pengolahan tersebut akan memecahkan unsur-unsur yang masih ada sehingga dalam level yang aman.

Manfaat Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Berikut beberapa manfaat pengolahan limbah cair secara biologis:

1. Mencegah pencemaran lingkungan

Dengan menggunakan sistem pengolahan biologi, limbah cair lebih mudah terurai sehingga potensi untuk mendatangkan pencemaran lingkungan akan berkurang. Sebagaimana diketahui bahwa limbah cair yang tidak terkontrol dapat berbahaya bagi kesehatan manusia dan juga dapat merusak lingkungan

2. Mengurangi biaya pengolahan limbah

Pengolahan limbah cair secara biologis lebih efisien dan murah dibandingkan dengan sistem konvensional. Penghematan biaya ini karena tidak terdapatnya bahan kimia atau obat-obatan yang digunakan dalam pengolahan limbah cair.

3. Menghasilkan produk yang bermanfaat

Proses pengolahan limbah cair secara biologis dapat menghasilkan produk seperti gas metana, bio kompos dan juga pupuk organik yang dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Dalam kesimpulan, Pengolahan limbah cair secara biologis memang menjadi salah satu alternatif bagi perusahaan-perusahaan untuk mengolah limbah yang dihasilkan dengan lebih efisien, murah dan efektif. Dengan adanya proses pengolahan limbah cair secara biologis ini, diharapkan dapat meminimalisir dampak negatif limbah cair terhadap lingkungan dan masyarakat.

Karakteristik Mikroorganisme dalam Pengolahan Limbah Cair

Pengolahan limbah secara biologis mengandalkan mikroorganisme untuk menguraikan zat organik limbah cair. Oleh karena itu, mikroorganisme yang digunakan harus memiliki beberapa karakteristik tertentu untuk dapat melakukan proses pengolahan ini dengan baik.

Beberapa karakteristik mikroorganisme yang digunakan dalam pengolahan limbah cair secara biologis yaitu:

• Kemampuan untuk menguraikan zat organik: mikroorganisme yang digunakan harus mampu menguraikan zat organik yang terdapat dalam limbah cair menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti karbon dioksida dan air. Mikroorganisme ini juga harus dapat menguraikan senyawa-senyawa yang sulit diuraikan secara alami, seperti senyawa aromatik yang tebal.
• Tahan terhadap kondisi fisik dan kimia yang berubah: kondisi fisik dan kimia dalam limbah cair dapat berbeda-beda tergantung dari sumber limbah. Oleh karena itu, mikroorganisme yang digunakan harus mampu bertahan dan mampu bekerja pada kondisi tersebut. Misalnya, pH limbah cair dapat bervariasi dari 4-12, sehingga mikroorganisme yang digunakan harus mampu bekerja pada pH yang bervariasi.
• Berkembang biak dengan cepat: mikroorganisme dalam pengolahan limbah cair harus mampu berkembang biak dengan cepat untuk dapat melakukan degradasi limbah cair dengan cepat dan efektif. Semakin cepat mikroorganisme berkembang biak, semakin cepat pula limbah cair dapat diuraikan.

Mikroorganisme yang digunakan dalam pengolahan limbah cair dapat berupa bakteri, ragi, atau jamur. Pemilihan jenis mikroorganisme yang tepat akan sangat mempengaruhi efektivitas pengolahan limbah cair.

Jenis-jenis Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Pengolahan limbah cair secara biologis merupakan salah satu teknologi yang digunakan untuk mengolah limbah cair dengan cara menggunakan mikroorganisme sebagai agen penguraian. Proses biologis merupakan proses pengolahan yang ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia berbahaya dan lebih efisien karena biaya pengolahan yang relatif murah dibandingkan dengan metode kimia atau fisik. Berikut adalah beberapa jenis proses pengolahan limbah cair secara biologis:

1. Proses Aerobik

Proses pengolahan limbah cair secara aerobik dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme yang memerlukan oksigen untuk melakukan penguraian limbah cair. Pada proses ini, limbah cair akan dioksigenasi sehingga mikroorganisme aerobik dapat hidup dan bekerja dengan baik. Dalam proses aerobik, mikroorganisme mengoksidasi senyawa organik seperti protein, lemak, dan karbohidrat yang terkandung dalam limbah cair dan mengubahnya menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti karbon dioksida, air, dan senyawa mineral.

Kelebihan dari proses aerobik adalah dapat mengolah limbah cair dengan cepat dan efektif, menghasilkan produk akhir yang aman dan bersih, serta dapat menurunkan beban pencemaran limbah cair. Namun, kekurangan dari proses aerobik adalah membutuhkan energi yang lebih besar karena memerlukan aerasi pada sistem pengolahan. Selain itu, proses aerobik dapat menghasilkan bau tidak sedap jika tidak dilakukan dengan baik.

2. Proses Anaerobik

Proses pengolahan limbah cair secara anaerobik dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme yang hidup tanpa oksigen. Pada proses ini, senyawa organik dalam limbah cair diubah menjadi gas metana dan karbondioksida oleh mikroorganisme anaerobik. Gas metana yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif.

Kelebihan dari proses anaerobik adalah menghasilkan produk akhir yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif, efisien dalam penggunaan energi, serta dapat menurunkan beban pencemaran limbah cair. Namun, kekurangan dari proses anaerobik adalah memerlukan waktu yang lebih lama untuk mengolah limbah cair dibandingkan dengan proses aerobik karena penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme anaerobik lebih lambat.

3. Proses Kombinasi Aerobik dan Anaerobik

Proses pengolahan limbah cair secara kombinasi aerobik dan anaerobik dilakukan dengan menggunakan kedua proses tersebut secara bergantian. Pada proses ini, limbah cair akan diolah terlebih dahulu dengan proses anaerobik dan produk akhirnya dimasukkan ke dalam sistem aerobik untuk diolah lebih lanjut.

Kelebihan dari proses kombinasi aerobik dan anaerobik adalah proses pengolahan limbah cair menjadi lebih efektif dan efisien karena dua proses pengolahan tersebut memiliki kelebihan masing-masing. Selain itu, proses kombinasi ini dapat mengurangi biaya operasional yang lebih rendah daripada menggunakan proses pengolahan limbah cair secara individual. Namun, kekurangan dari proses kombinasi aerobik dan anaerobik adalah memerlukan ruang yang lebih besar untuk sistem pengolahan limbah cair dan memiliki biaya awal yang lebih tinggi karena memerlukan instalasi sistem pengolahan yang lebih kompleks.

Itulah beberapa jenis proses pengolahan limbah cair secara biologis yang dapat kami sampaikan. Semoga artikel ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat untuk Anda.

Pengolahan Primer

Pengolahan primer adalah tahapan pertama dalam proses pengolahan limbah cair secara biologis yang bertujuan untuk menghilangkan padatan dan bahan-bahan mudah terurai dari limbah cair. Limbah cair yang baru masuk ke dalam instalasi pengolahan akan melewati beberapa unit pengolahan, seperti screen (grill), grit chamber, serta sedimentasi.

Pada tahap ini, limbah cair yang dikumpulkan akan disaring dengan memanfaatkan filter yang terbuat dari baja atau bahan lainnya untuk memisahkan pengotor-pengotor seperti plastik, kain, kayu, tulang dan bahan organik lainnya. Kemudian, limbah cair tersebut akan masuk ke grit chamber untuk memisahkan pasir dan butiran kasar lainnya dari limbah cair. Selanjutnya, limbah cair masuk ke sedimentasi dimana partikel halus akan mengendap dan menghasilkan lumpur aktif. Lumpur aktif ini akan digunakan dalam tahap pengolahan selanjutnya yaitu pengolahan sekunder.

Pengolahan Sekunder

Pengolahan sekunder adalah tahap kedua dalam proses pengolahan limbah cair secara biologis. Pada tahap ini, lumpur aktif yang dihasilkan pada tahap pengolahan primer akan dimanfaatkan sebagai media pengolahan. Proses pengolahan sekunder terdiri dari dua jenis sistem, yaitu sistem lumpur aktif dan sistem nitrifikasi-denitrifikasi.

Pada sistem pengolahan lumpur aktif, lumpur aktif yang dihasilkan pada tahapan pengolahan primer akan dimasukkan ke dalam reaktor pengolahan. Di dalam reaktor pengolahan tersebut, bakteri-bakteri akan memakan sisa-sisa organik yang tidak sempurna (BOD) di dalam limbah cair. Proses ini akan menghasilkan CO2, air, dan sel-sel bakteri. Selanjutnya, limbah cair yang telah diolah akan masuk ke dalam unit clarifier untuk memisahkan lumpur aktif dari air cair yang keluar. Lumpur aktif tersebut akan dikembalikan kembali ke dalam reaktor pengolahan untuk mengolah limbah cair yang baru.

Pada sistem nitrifikasi-denitrifikasi, lumpur aktif akan dimanfaatkan untuk menghilangkan nitrogen (N) & fosfor (P) dari limbah cair. Reaksi nitrifikasi terjadi karena bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak menjadi nitrit dan bakteri Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat. Reaksi denitrifikasi terjadi karena bakteri mengubah nitrat menjadi gas nitrogen (N2) dan gas CO2. Selanjutnya, limbah cair yang telah diolah akan masuk ke dalam unit clarifier untuk memisahkan lumpur aktif dari air cair yang keluar. Lumpur aktif tersebut akan dikembalikan kembali ke dalam reaktor pengolahan untuk mengolah limbah cair yang baru.

Pengolahan Tersier atau Lanjutan

Pengolahan tersier atau lanjutan adalah tahap ketiga dan terakhir dari proses pengolahan limbah cair secara biologis. Pada tahap ini, limbah cair yang telah diolah pada tahapan pengolahan sekunder akan diolah kembali untuk memenuhi standar kualitas air yang lebih tinggi sebelum dilepaskan ke lingkungan. Proses pengolahan tersier atau lanjutan terdiri dari beberapa unit pengolah, seperti pengolahan dengan menggunakan proses Adsorpsi dengan Arang Aktif dan Sterilisasi dengan Sinar Ultraviolet atau Ozon.

Pada proses pengolahan Adsorpsi dengan Arang Aktif, limbah cair yang telah diolah pada tahap pengolahan sekunder akan dilewatkan melalui kolom yang diisi dengan arang aktif. Proses ini dapat menghilangkan zat-zat organik yang masih terdapat dalam limbah cair. Selanjutnya, pada proses sterilisasi dengan Sinar Ultraviolet atau Ozon, limbah cair akan disterilisasi dengan menggunakan sinar ultraviolet atau ozon agar bebas dari mikroorganisme patogen.

Dengan melalui tahapan pengolahan limbah cair secara biologis, diharapkan dapat menghasilkan limbah cair yang memiliki kualitas air yang lebih baik dan dapat dilepaskan kembali ke lingkungan tanpa menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

Keuntungan dan Kerugian Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Pengolahan limbah cair secara biologis menjadi salah satu alternative solusi dalam mengatasi masalah pengolahan limbah yang ramah lingkungan. Dalam pengolahan limbah cair secara biologis, mikroorganisme menjadi komponen penting dalam memecah bahan-bahan kimia atau organik yang terkandung di dalam limbah cair. Ada sejumlah keuntungan dan kerugian dalam menggunakan metode ini, yaitu sebagai berikut:

Keuntungan Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Limbah cair yang dihasilkan dari pengolahan limbah menggunakan metode biologis jauh lebih bersih daripada limbah hasil pengolahan dengan metode lain. Hal ini karena mikroorganisme yang digunakan dapat memecah bahan organik dan kimia yang terkandung dalam limbah secara sempurna. Selain itu, pengolahan limbah cair secara biologis juga ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia kimia berbahaya dan tidak menciptakan polusi lingkungan yang lebih tinggi.

Metode pengolahan limbah cair secara biologis juga dilakukan dengan menggunakan teknologi yang sederhana serta mudah dalam pengoperasiannya. Hal inilah yang membuat metode ini banyak digunakan dalam pengolahan limbah cair di berbagai sektor industri dan pabrik.

Kerugian Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis

Salah satu kerugian dalam pengolahan limbah cair secara biologis adalah membutuhkan lahan yang luas. Kebutuhan lahan ini berkaitan dengan jumlah limbah yang dihasilkan oleh industri atau pabrik yang harus digunakan sebagai media pertumbuhan mikroorganisme yang akan digunakan dalam pengolahan limbah secara biologis.

Selain itu, biaya yang harus dikeluarkan untuk pengolahan limbah cair secara biologis juga terbilang cukup besar. Hal ini disebabkan oleh penggunaan teknologi yang lebih canggih dalam pengolahan limbah dengan metode biologis. Meskipun demikian, keuntungan dan manfaat yang diperoleh dari pengolahan limbah cair secara biologis dinilai lebih efektif dalam jangka panjang. Sebab, limbah hasil pengolahan dengan metode biologis tidak mencemari lingkungan dan dapat dijadikan kembali sebagai bahan baku dalam beberapa industri.

Kesimpulan

Pengolahan limbah cair secara biologis memberikan sejumlah keuntungan yang dapat bermanfaat dan ramah lingkungan. Namun, metode ini juga memiliki sejumlah kerugian, seperti membutuhkan lahan yang luas dan biaya yang lebih tinggi. Dalam pengolahan limbah, baik pengolahan limbah cair maupun limbah padat, penggunaan teknologi yang tepat perlu dilakukan agar pengolahan limbah menjadi efektif dan efisien.