Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Tahukah Anda parameter kimia apa saja yang perlu dimonitoring dalam Wastewater Treatment Plant (WWTP). Monitoring parameter kimia selama wastewater treatment dilakukan perlu dilakukan guna memastikan setiap proses yang dilakukan diverifikasi keberhasilan treatment yang dilakukan oleh instalasi.  Parameter meter kimia merupakan parameter krusial yang perlu dimonitoring pada WWTP, seperti ammonia, alkalinity, nitrat, nitrit, pH, Dissolved Oxygen (DO), Biochemical Oxygen Demand (BOD), suspended solid (padatan terlarut), hardness, Chemical Oxygen Demand (COD), chlorine, total organic, ozone, fosfor, fosfat, total nitrogen, conductivity, ORP dan turbiditas. Alat Analisa yang biasanya digunakan untuk memonitoring parameter kimia pada WWTP yaitu spektrofotometer, multiparameter dan elektroda, TSS portable, turbidimeter dan BOD respirometer atau BOD meter dan elektrodenya. Penggunaan alat Analisa dan metode analisa umumnya mengikuti metode standar yang telah diakui secara nasional maupun global, seperti Standar Nasional Indonesia (SNI), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), dan National Enviromental Methods Index (NEMI).

 

Pengertian Wastewater Treatment Plant (WWTP)

Wastewater Treatment Plant (WWTP) atau Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) adalah rangkaian proses untuk penghilangan kontaminan dari air limbah yaitu zat organic dan anorganik untuk menjadi efluen untuk dapat digunakan kembali di dalam siklus air yang berdampak positif dan dapat diterima oleh lingkungan atau dapat dimanfaatkan atau digunakan kembali untuk berbagai tujuan. Biasanya WWTP dilakukan untuk pengolahan air limbah pertanian, pengolahan air limbah perkotaan, dan pengolahan air limbah industri, termasuk juga aktivitas pertambangan. Ada industri yang memilki WWTP sendiri, namun juga ada industri yang tidak memilikinya, sehingga industri tersebut memakai pihak lainnya untuk pengelolaannya.

 

Cara Kerja Wastewater Treatment Plant (WWTP)

Menurut fungsinya, Wastewater Treatment Plant (WWTP) berfungsi untuk membersihkan kontaminan atau kotoran dari air sehingga bisa dikembalikan ke alam dan diberdayagunakan kembali. Instalasi ini akan melakukan penyaringan terhadap padatan dan polutan, juga menguraikan bahan organik dan anorganik serta mengembalikan lagi kandungan oksigen dari air yang diproses di dalam instalasi. Adapun proses pengolahan ini dicapai dengan 4 rangkaian proses yaitu pra-treatment, pengolahan primer, sekunder dan sludge.

Proses pertama: Pre-Treatment (Pra-pengolahan)

Dalam proses pre-treatment atau pra-pengolahan, instalasi pengolahan air limbah pertama-tama akan menyingkirkan kontaminan yang paling mudah, seperti material-material yang berukuran besar yaitu sampah dahan pohon, ranting dan daun, sampah kaleng dan bahan limbah yang berupa padatan lainnya.

Di berbagai pabrik yang memiliki instalasi pengolahan air limbah, aliran air limbah diatur sehingga batu, pasir, kaca dan bahan padatan lain akan mengendap di dalam bak khusus. Bak khusus tersebut akan menampung air limbah sehingga siap diolah sekaligus menampung luapan air akibat hujan deras.

Beberapa instalasi pengolahan air limbah juga melakukan penghilanggan kandungan minyak atau lemak dari permukaan air selama proses pra-pengolahan. Ada juga instalasi yang memakai blower udara untuk mengubah bahan-bahan berminyak menjadi buih agar lebih mudah dipisahkan atau disingkirkan. Namun ada juga instalasi yang melakukan penghilangan minyak atau lemak selama proses pengolahan primer.

Setelah itu, proses dilajutkan ke proses Primary Treatment (Pengolahan Utama).

Proses ke-2: Primary Treatment (Pengolahan Utama)

Setelah melalui proses pra-pengolahan, air limbah dikumpulkan di clarifiers primer yang berupa bak besar dan tangki endapan. Gravitasi membuat partikel yang lebih kecil mengendap di bagian dasar bak. Scraper yang digerakkan secara mekanis mengumpulkan bahan padatan dan mengalirkannya ke hopper yang tersambung dengan alat pengolahan lumpur.

Jika selama proses pra-pengolahan, instalasi yang dimiliki tidak menghilangkan lemak dan minyak, maka proses tersebut akan dilakukan pada proses primer yaitu dengan skimmer permukaan. Beberapa instalasi menggunakan peralatan khusus untuk menyabunkan lemak atau minyak yang terkumpul dengan cara mencampurnya bersama alkali sehingga menghasilkan gliserol dan sabun.

Kemudian proses selanjutnya yaitu Secondary Treatment (Pengolahan Sekunder)

Proses ke-3: Secondary Treatment (Pengolahan Sekunder)

Pada proses Secondary Treatment (Pengolahan Sekunder), instalasi akan menganginkan, lalu mengaduk air limbah pada bak sekunder dan mencampurkan mikroorganisme yang berguna untuk mengurai material organik sehingga menjadi lumpur.

Pengolah akan menggunakan beragam cara alternatif untuk mengurai lumpur. Misalnya saja, instalasi bisa membiakkan sejumlah besar mikroba dan mengalirkan bahan limbah di atas bio-film. Ada juga pengolah mencampurkan biomassa dengan bahan limbah sehingga menghasilkan lumpur aktif yang bisa didaur ulang dan dipakai kembali. Flok biologis yang terbentuk akan menghilangkan nitrogen dan karbon yang terkandung dalam limbah organik.

Selain itu, beberapa tempat instalasi membuat lahan basah dan permukaan dengan alang-alang yang akan mengurai limbah organik. Teknologi lain yang juga biasanya dimanfaatkan pada tahapan ini yaitu termasuk filter aerasi biologis dan bio-reaktor membran. Air limbah yang dihasilkan dan terkumpul akan mengendap dalam tangki clarifiers sekunder.

Proses yang terakhir pada WWTP yaitu Sludge Treatment.

Proses ke-4: Sludge Treatment

Proses terakhir dari WWTP adalah mengolah sisa air dan lumpur atau biosolid. Gravitasi akan membuat sampah organik dari pasir yang lebih berat yang disimpan di tempat pembuangan sampah terpisah satu sama lain. Sisa lumpur primer akan mengalir ke pengental di mana akan disentrifugasi dan diumpankan ke tangki pengurai yang berisi bakteri anaerob. Tangki ini akan menghasilkan zat metana yang bisa digunakan sebagai pembangkit listrik. Produk padat akhir yaitu berupa lumpur yang distabilkan yang dapat dihilangkan baunya sebagian dan dimanfaatkan ke tanah sebagai pupuk. Sementara sisa air limbah akan diolah untuk menghilangkan nitrogen, fosfor dan zat lainnya. Didesinfeksi dengan ozon, klorin atau sinar ultraviolet untuk kemudian dikembalikan ke pasokan air.

Di bawah ini adalah diagram proses-proses yang dilakukan dalam membuang kontaminan dalam wastewater treatment. Namun untuk setiap proses yang dilakukan juga dimonitoring parameter-parameter kimia yang disesuaikan dengan baku mutu yang telah ditetapkan, sebelum akhirnya sebagai effluent dan dibuang ke lingkungan atau dapat digunakan kembali sebagai air bersih.

Gambar 1. Diagram Alur Wastewater Treatment Plant (WWTP)

Monitoring parameter kimia selama wastewater treatment dilakukan perlu dilakukan guna memastikan setiap proses yang dilakukan diverifikasi keberhasilan treatment yang dilakukan oleh instalasi.  

 

Analisis Parameter Kimia pada Wastewater Treatment Plant (WWTP)

Monitoring parameter kimia dilakukan dengan menganalisis setiap parameter kimia yang diwajibkan oleh pemerintah. Semua peralatan analisis yang digunakan analisis air limbah selama wastewater treatment harus sesuai dengan standar yang berlaku dan diatur oleh pemerintah, biasanya mengikuti Standar Nasional Indonesia (SNI) ataupun standar acuan lainnya yang diakui secara nasional maupun global.

Adapun parameter kimia dan wajib dianalisis dalam memonitoring air limbah yang dikelola di WWTP beserta alat-alat analisis yang telah disesuaikan dengan standar acuan yang telah diakui dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1. Parameter Kimia dan Alat Analisisnya

Parameter	Alat Analisis	Standar Acuan
Alkalinity	Spektrofotometer	Hach method
Ammonia	Spektrofotometer	SNI 06-6989.30-2005
BOD	Metode dilusi: BOD Electrode & BOD meter Metode respirometrik: BOD Respirometer	SNI 6989.72-2009
Chlorine	Spektrofotometer / chlorine analyzer	Hach Method (Procedure is equivalent to USEPA and Standard Method 4500-Cl G for drinking water and wastewater analyses.
COD	COD Reaktor & spektrofotometer	SNI 6989.2-2019
Conductivity	Conductivity electrode & meter	SNI 06-6989.1-2004
Dissolved Oxygen (DO)	Electrode & meter	SNI 06-2425-1991
Hardness	Spektrofotometer	Hach method
Nitrate	Spektrofotometer / meter & ISE	SNI 6989.74-2009
Nitrite	Spektrofotometer	SNI 06-6989.9-2004
Nitrogen	Spektrofotometer	Hach method
Organics	Spektrofotometer	Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Method 5910
ORP	Electrode & meter	Hach method
Ozone	Spektrofotometer	Hach method
pH	pH electrode & pH meter	SNI 06-6989.11-2004
Phosphate	Spektrofotometer	SNI 06-6989.31-2005
Total Phosphorous	Spektrofotometer	SNI 6989-31-2021
Suspended solids	TSS portable	SNI 6989.3-2019
Turbidity	Turbidimeter	SNI 06-6989.25-2005

 

Untuk contoh gambar alat yang dapat digunakan untuk analisis parameter kimia pada air limbah yang diolah di WWTP dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Contoh gambar alat analisis WWTP

 

 

Referensi :

National Enviromental Methods Index (NEMI). 4500-Cl G. DPD Colorimetric Method

Hach. 2014. Waste Water Solution. Hach Sea Municipal Wastewater Brochure

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Method 5910 : UV-ABSORBING ORGANIC CONSTITUENTS

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.30-2005 Air dan air limbah - Bagian 30: Cara uji kadar amonia dengan spektrofotometer secara fenat

Standar Nasional Indonesia (SNI) 6989.72-2009 Air dan air limbah - Bagian 72: Cara uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen Demand/BOD)

Standar Nasional Indonesia (SNI) 6989.2-2019 Air dan air limbah – Bagian 2: Cara uji kebutuhan oksigen kimiawi (chemical oxygen demand/COD) dengan refluks tertutup secara spektrofotometri

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.1-2004 Air dan air limbah - Bagian 1: Cara uji daya hantar listrik (DHL)

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-2425-1991 Air, Metode pengujian oksigen terlarut dengan elektrokimia

Standar Nasional Indonesia (SNI) 6989.74-2009 Air dan air limbah - Bagian 74: Cara uji Nitrat (NO3) dengan secara electroda selektif ion

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.9-2004 Air dan air limbah - Bagian 9: Cara uji nitrit (NO2-N) secara spektrofotometri

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.11-2004  Air dan air limbah - Bagian 11: Cara uji derajat keasaman (pH) dengan menggunakan alat pH meter

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.31-2005 Air dan air limbah - Bagian 31: Cara uji kadar fosfat dengan spektrofotometer secara asam askorbat

Standar Nasional Indonesia (SNI) 6989-31-2021 Air dan air limbah – Bagian 31: Cara uji kadar ortofosfat dan total fosfor menggunakan spektrofotometer dengan reduksi asam askorbat

Standar Nasional Indonesia (SNI) 6989.3-2019 Air dan air limbah – Bagian 3: Cara uji padatan tersuspensi total (total suspended solids/TSS)

Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-6989.25-2005 Air dan air limbah - Bagian 25: Cara uji kekeruhan dengan nefelometer