Karakteristik Air dalam Pengolahan Limbah Organik dan limbah industri

Karakteristik Air dalam Pengolahan Limbah Organik dan limbah industri

Karakteristik Air dalam Pengolahan Limbah Organik dan limbah industri

Ilmu tentang Karakteristik Air dalam Pengolahan Limbah Organik

pengolahan limbah organik

Air memiliki persyaratan tersendiri untuk menentukan apakah air tersebut layak atau tidak untuk dikonsumsi. Air yang layak untuk dikonsumsi biasanya bersih, jernih dan juga tidak berbau. 

 

Berikut merupakan beberapa karakteristik air yaitu sebagai berikut :

1.    Kekeruhan

Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri.

2.    Temperatur

Kenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi.

3.    Warna

            Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.

4.    Solid (zat padat)

Kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari kedalam air.

5.    Bau dan rasa

Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga serta oleh adanya gas seperti H₂S yang terbentuk dalam kondisi anaerobik, dan oleh adanya senyawa-senyawa organik tertentu.

6.    pH

Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH.

7.    DO (dissolved oxygent)

DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik. Satuan DO biasanya dinyatakan dalam persentase saturasi.

8.    BOD (biological oxygent demand)

BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. BOD dan COD digunakan untuk memonitoring kapasitas self purification badan air penerima.

9.    COD (chemical oxygent demand)

COD adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi

bahan-bahan organik secara kimia. Reaksinya adalah sebagai berikut :

+ 95%terurai

Zat Organik + O2 → CO2 + H2O

10.    Kesadahan

Kesadahan air yang tinggi akan mempengaruhi efektifitas pemakaian sabun, namun sebaliknya dapat memberikan rasa yang segar. Di dalam pemakaian untuk industri (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang tinggi bisa disebabkan oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi dalam air.

11.    Senyawa-senyawa kimia yang beracun

Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah dalam pengolahan limbah organik sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam, menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia sehingga diperlukan disenfektan yang berfungsi untuk mengurangi racun tersebut. 

Adapun disenfektan yang digunakan antara lain:

a)    Tawas

Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan dalam pengolahan limbah organik karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya. Tawas akan berikatan dengan kekeruhan (koloid) membentuk gumpalan atau flok. Flok kimia (kimflok) yang terbentuk lalu diendapkan di unit sedimentasi.

Sedangkan kimflok ringan yang lolos-tidak mengendap-disaring di filter pasir silika. Adapun air tanah (misalnya mata air), lantaran sudah jernih, tak perlu lagi ditambah tawas. Hanya perlu kaporit sebagai disinfektan, pembasmi bakteri.Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakain tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang dikandung oleh air baku tersebut. Reaksi yang terjadi pada air yang dipakai tawas adalah sebagai berikut:

Al₂(SO₄)₃ .→ 2 Al+³ + 3(SO4)-²

Air akan mengalami :

H₂O .→ H+ + OH-

2 Al+³ + 6OH- .→ 2Al(OH)³

Selain itu akan dihasilkan asam :

3(SO4)-² + 6H+ .→ 3H₂SO₄

Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas.

b)   Kapur

Pengaruh penambahan kapur Ca(OH)₂ akan menaikkan pH dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan CaCO₃. Bila kapur yang ditambahkan cukup banyak sehingga pH menjadi 10,5 maka akan membentuk endapan Mg(OH)₂. Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat diendapkan dengan penambahan soda abu. Reaksinya adalah :

Ca(OH)₂ + Ca(HCO)₃ .→ 2CaCO₃ + 2H₂O

2Ca(OH)₂ + Mg(HCO₃)₂ .→ 2CaCO₃↓ + Mg(OH)₂↓ + 2H₂O

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ .→ CaCO₃↓ + 2NaOH

c)    Klorin

Klorin banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada pengolahan air bersih. Untuk mengoksidasi Fe(II) dan Mn(II) yang banyak terkandung dalam air tanah menjadi Fe(III) dan Mn(III). Yang dimaksud dengan klorin tidak hanya Cl₂ saja akan tetapi termasuk pula asam hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl-), juga beberapa jenis kloramin seperti monokloramin (NH₂Cl) dan dikloramin (NHCl₂) termasuk di dalamnya.

Klorin dapat diperoleh dari gas Cl₂ atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)₂. Kloramin terbentuk karena adanya reaksi antara amoniak (NH₃) baik anorganik maupun organik aminoak di dalam air dengan klorin. Bentuk desinfektan yang ditambahkan akan mempengaruhi kualitas yang didesinfeksi. Penambahan klorin dalam bentuk gas akan menyebabkan turunnya pH air, karena terjadi pembentukan asam kuat. Akan tetapi penambahan klorin dalam bentuk natrium hipoklorit akan menaikkan alkalinity air tersebut sehingga pH akan lebih besar yang berarti penambahan klorin dapat meningkatkan pH dari air itu sendiri. 

Sedangkan kalsium hipoklorit akan menaikkan pH dan kesadahan total air yang didesinfeksi.

d)   Disinfeksi dengan cahaya matahari

Sinar ultra violet dari matahari dapat dipergunakan untuk menginaktifkan dan menghancurkan patogen yang terdapat dalam air. Isi wadah plastik transparan dengan air dan pajankan dengan sinar matahari secara menyeluruh selama kurang lebih 5 jam(atau dua hari penuh bila langit berawan). Disinfeksi timbul sebagai kombinasi dari radiasi dan pemanasan. Jika temperatur air mencapai setidaknya 50^oC, waktu pajanan cukup 1 jam. Contoh yang baik adalah sistem dimana dipergunakan botol yang setengahnya diwarnai hitam untuk meningkatkan panas yang diperoleh dengan sisi bening botol menghadap matahari.

Clear well terbuat dari baja yang berdiameter dan mempunyai tinggi tertentu. Air yang keluar dari clarifier dikirim ke clear well yang berfungsi sebagai penampung air dalam jumlah banyak sebelum di pompakan ke unit sand filter. Di clear well air dijaga pH nya dengan menyuntikkan NaOH (caustic soda).