1. PENANGANAN LIMBAH DENGAN CARA
FISIK & KIMIA
Prinsip Penanganan Limbah :
1. Penanganan Pendahuluan (co. penyaringan partikel)
2. Penanganan Primer (co. pengendapan atau penggumpalan)
3. Penanganan Sekunder (co. degradasi mikrobial)
4. Penanganan Tersier (co. penyaringan pasir, multimedia, mikro,
vakum)
5. Desinfeksi (co. menurunkan/menghilangkan mikroba patogen)
6. Penanganan Lanjutan (co. pupuk tanaman, dll.)

2. A. DESINFEKSI
• Tujuan : - Mereduksi konsentrasi bakteri air minum
- Menghilangkan bakteri patogen
• Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan bakteri patogen :
pH, suhu, gizi, kompetisi, spora, senyawa penghambat
• Faktor-faktor yang menyebabkan penyakit (patogenitas) :
Konsentrasi, virulensi, resistensi
• Efisiensi desinfeksi dapat diukur dengan kehadiran koliform
(AS : koliform dalam air < 1/100 mL)
• Metode desinfeksi : pemberian klorin , yodium, ozon, senyawa
amonium kuarterner, lampu UV

3. Klorin
● Oksidator, bereaksi dengan komponen-komponen limbah
● Proses : inaktivasi enzim dalam sel mikroba
● Faktor-faktor ~ efisiensi desinfeksi : jumlah dan jenis klorin, waktu
kontak, suhu, dan jenis serta konsentrasi mikroba
● Kebutuhan klorin :
- pada air jernih/suspensi padatan rendah : <
- pada air kotor sebagian besar bereaksi, fungsi desinfektan : <
● Berfungsi desinfektan : klorin bebas atau klorin terikat, di dalam
larutan berbentuk asam atau ion hipoklorit, dipengaruhi pH dan
suhu larutan
Bentuk klorin bebas pada : pH < 6,5 ….. HOCl
pH > 8,5 ….. ion hipoklorit
● Turunan klorin : monokloramin (NH2Cl), dikloramin (NHCl2),
nitrogen triklorida (NCl3)

4. • Sodium hipoklorit
• Calsium hipoklorit

5. ● Penggunaan mono dan dikloramin : butuh jumlah 25 x lipat, dan
waktu kontak lebih lama daripada klorin bebas
● Komponen klorin bebas terbentuk saat semua amonia
teroksidasi di titik belok (break point)
(larutan + 9,5 mg/L Cl2 untuk setiap mg/L amonia)
co. limbah rumah tangga = amonia 20-30 mg/L
klorinasi tb 190-280 mg/L
● Klorinasi : - air minum, air industri
- inefisien untuk limbah umum
- kadar BOD menurun, dapat mengoksidasi komp.
tereduksi dalam air
- limbah peternakan unggas = 0,5 mg/L, 15’

6. Klorinasi
• Reaksi yang terjadi ketika klorin ditambahkan ke dalam air
• Breakpoint chlorination : semua chlorin terlarut dan bereaksi dengan
komponen organik, amonia dalam air. Jika ditambahkan kembali
khlorin maka khlorin akan bereaksi dengan air dan membentuk asam
hipoklorus dan produksi residu bebas

7. Klorinasi secara komersial

8. OZONISASI
• 1. Udara dari luar didinginkan dan disaring
• 2. Dialirkan melalui air dryers
• 3. Udara yang sudah diproses masuk generator memproduksi ozon (corona discharge )
• 4. Ozon dialirkan menuju injector, bercampur dengan air yang diproses
• 5. Campuran ozon dan air masuk melalui tank
• 6. Air yang sudah dimurnikan keluar dari tank

10. B. PENGENDAPAN KIMIA
● Pengendapan partikel koloidal secara kimiawi
● Dapat mereduksi kebutuhan oksigen dalam limbah
● Tidak cocok untuk bahan organik yang larut, cocok untuk anorganik yang
larut (co. fosfat)
● 90 % padatan hilang, mengurangi 50-70 % BOD RT
● Treatment intermediet, Umum untuk industri
● Faktor-faktor yang mempengaruhi : bahan, jenis bahan kimia, pH, jenis
komponen limbah
● Jenis-jenis koagulan : alum (alumunium sulfat/Al2 (SO4)3), feri sulfat
(Fe2(SO4)3), feri klorida (FeCl3), kapur
- alum + bahan (basa) Al(OH)2 (tidak larut, koagulasi partikel)
- kapur + bikarbonat CaCO3 (mengendap)
- garam feri : meningkatkan daya endap Fe(OH2), meningkatkan
sedimentasi
● Sedimentasi : proses pemisahan partikel mengendap dari pelarut / cairan

11. • Jenis koagulan dari bahan kimia organik :
anionik, kationik, nonionik polielektrolit
• Faktor penentu jumlah bahan kimia yang digunakan :
pH, alkalinitas, kadar padatan, konsentrasi fosfat, dll.
Contoh : untuk limbah air peternakan dibutuhkan 500 mg/L alum
diikuti sedimentasi 1 jam. BOD dan padatan
tersuspensi tereduksi sebesar 30 dan 70 %
• Limbah fosfat :
Diendapkan dengan kapur, alum dan garam feri
kapur + ortofosfat hidroksilapatida
(kristal Ca5(OH)(PO4)3) … pH >9,0
alum + ortofosfat kompleks Al(PO4) ….. pH > 6,3
ion feri + fosfat feri fosfat …… pH > 7

12. SEDIMENTASI
• Definisi : sedimentasi adalah proses untuk memisahkan padatan
terendapkan dari limbah industri atau buangan rumah
tangga
• Limbah air mengandung padatan yang sangat bervariasi dalam
densitas dan karakteristik pengendapannya.
• Secara teoritis sedimentasi pada suatu bak dengan luas tertentu
dapat diperkirakan, dengan rumus :
V s = kecepatan vertikal
Vs = Q
Q = jumlah aliran
limbah
LW L = panjang
W = Lebar

13. Skema Pengendapan dalam Bak Pengendap
Keterangan :
L Partikel dengan kecepatan
pengendapan < Vs akan
VH
mengendap sebagian,
Q VS partikel dengan kecepatan
D Vs’ akan mencapai dasar
VH’
bila ada pada posisi d.
VS’
d Partikel dengan kecepatan
< Vs’ yang berada pada
ketinggian > d tidak akan
mengendap

14. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju sedimentasi :
- Banyaknya lumpur
- Luas bak pengendapan
- Kedalaman bak pengendapan
• Padatan terendapkan dapat dipindahkan secara mekanis atau
menggunakan pompa hidrolik
• Bentuk bak sedimentasi : empat persegi panjang, kotak, bulat
• Sedimentasi dapat dilakukan sebelum penanganan lanjut (kolam
lumpur aktif, trickling filter) atau pada penanganan akhir/sekunder
yaitu setelah proses biologis.
• Sedimentasi biasa dilakukan pada proses pengolahan limbah dari
pengolahan buah-buahan, sayur-sayuran, pengemas daging dan
limbah cair peternakan

15. FLOTASI
Flotasi atau pengapungan menggunakan udara dilakukan pada proses
penanganan limbah untuk meningkatkan laju perpindahan bahan-bahan
tersuspensi dari limbah cair.
Skema proses flotasi (tekanan udara masuk 30-50 lb/in3 gauge (psig)) :
Tipe A
Tipe B
limbah efluen efluen
limbah
flotasi flotasi
tangki udara pompa pompa
tangki udara

16.  Besar gelembung udara untuk proses flotasi : 30-120 mikron
 Faktor-faktor yang mempengaruhi flotasi :
- suhu : efektivitas kelarutan udara terjadi pada suhu rendah
- ukuran partikel udara : dapat diperbesar dengan penambahan
koagulan (alum, feri klorida, tanah liat)
 Efektivitas koagulan dapat diuji dengan evaluasi Bench scale :
- dosis dan jenis koagulan
- waktu detensi
- tekanan
- nisbah padatan dengan udara
 Efektivitas flotasi dilihat dari kecenderungan gumpalan untuk
mengapung/mengendap

17.  Aplikasi proses flotasi :
- industri pertambangan
- pemurnian minyak
- pengentalan lumpur aktif
- limbah pertanian (pengolahan daging, ikan, pemurnian minyak).
 Kelebihan proses flotasi :
- reduksi padatan tersuspensi : 50-90 %
- reduksi minyak dan lemak : 60-90 %
- reduksi COD : 30-80 %

18. PEMBAKARAN
• Tujuan : mengurangi volume dan sterilisasi produk akhir proses
penanganan limbah (20-30 % limbah menjadi abu)
• Faktor-faktor : kadar air, volatilitas, bahan-bahan inert, nilai kalori
spesifik
• Sebelum proses pembakaran sebaiknya dilakukan proses dehidrasi
dengan pengentalan dan pengeringan
• Rancang bangun alat dan proses pembakaran tergantung pada :
proses pembakaran limbah dan perhitungan panas.

19. • Sumber panas untuk oksidasi limbah : karbon dan hidrogen
• Panas yang dikeluarkan : 14.100 BTU/lb karbon teroksidasi, dan
51.000 BTU/lb hidrogen teroksidasi berdasarkan berat kering.
• Faktor-faktor penting pada rancang bangun alat pembakar :
- suhu : > 1000oF (normal sekitar 1.200-1.300oF). Suhu di
bawah
1000oF akan menghasilkan bahan volatil berbau
(polusi)
- waktu : tergantung karakteristik limbah
- aliran udara : penting untuk mengatasi polusi udara akibat
pembakaran. Alat harus dilengkapi sistem penyemprot
saringan udara atau pengendapan elektrostatik.
• Proses pembakaran tergolong mahal untuk limbah pertanian