Pengolahan Limbah: Pengertian, Sumber, Karakteristik, Parameter, Dampak, Prinsip, Tujuan, Metode, dan Teknologi

Pengertian dan Sumber Limbah

Limbah adalah zat yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik industri maupun domestik (rumah tangga). Limbah dapat berupa sampah, air kakus, dan air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya¹. Limbah dapat berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia jika tidak ditangani dengan baik. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengolahan limbah untuk mengurangi dampak negatifnya.

Sumber limbah dapat berasal dari berbagai sektor, seperti pertanian, peternakan, perikanan, pertambangan, industri, rumah tangga, perkotaan, dan lain-lain. Setiap sektor memiliki karakteristik limbah yang berbeda-beda, baik dari segi jumlah, kualitas, maupun jenisnya. Misalnya, limbah pertanian dapat berupa sisa tanaman, pupuk kimia, pestisida, dan air irigasi.

Limbah peternakan dapat berupa kotoran hewan, pakan, obat-obatan, dan air minum. Limbah perikanan dapat berupa sisa ikan, pakan, obat-obatan, dan air kolam. Limbah pertambangan dapat berupa batuan sisa penambangan, logam berat, asam sulfat, dan air tambang. Limbah industri dapat berupa bahan baku sisa produksi, bahan kimia, gas buang, dan air limbah. Limbah rumah tangga dapat berupa sampah organik dan anorganik, air kakus, dan air buangan. Limbah perkotaan dapat berupa sampah padat perkotaan (SPP), air hujan tercemar (run off), dan air limbah perkotaan (ALP)².

Karakteristik dan Parameter Limbah

Karakteristik limbah adalah sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi yang dimiliki oleh limbah. Karakteristik limbah menentukan tingkat pencemaran dan cara pengolahan yang sesuai untuk limbah tersebut. Beberapa karakteristik limbah yang umum adalah:

• Warna: merupakan ciri visual yang menunjukkan adanya zat-zat tertentu dalam limbah. Warna limbah dapat dipengaruhi oleh bahan organik, logam berat, senyawa aromatik, dan lain-lain.
• Bau: merupakan ciri sensoris yang menunjukkan adanya zat-zat tertentu dalam limbah. Bau limbah dapat dipengaruhi oleh bahan organik yang terdegradasi oleh mikroorganisme anaerob (tanpa oksigen), seperti hidrogen sulfida (H2S), amonia (NH3), metana (CH4), dan lain-lain.
• Suhu: merupakan ciri termal yang menunjukkan tingkat panas atau dinginnya limbah. Suhu limbah dapat dipengaruhi oleh proses produksi yang melibatkan pemanasan atau pendinginan, radiasi matahari, atau reaksi kimia eksotermis atau endotermis.
• pH: merupakan ciri asam-basa yang menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan limbah. pH limbah dapat dipengaruhi oleh bahan-bahan kimia yang bersifat asam atau basa, seperti asam sulfat (H2SO4), asam nitrat (HNO3), natrium hidroksida (NaOH), kalsium hidroksida (Ca(OH)2), dan lain-lain.
• Kepadatan: merupakan ciri massa jenis yang menunjukkan perbandingan antara massa dan volume limbah. Kepadatan limbah dapat dipengaruhi oleh kandungan padatan terlarut atau tersuspensi dalam limbah.
• Kekentalan: merupakan ciri aliran yang menunjukkan kemampuan limbah untuk mengalir. Kekentalan limbah dapat dipengaruhi oleh kandungan padatan terlarut atau tersuspensi dalam limbah.

Parameter limbah adalah ukuran-ukuran kuantitatif yang menunjukkan kandungan zat-zat tertentu dalam limbah. Parameter limbah digunakan untuk menilai tingkat pencemaran dan kualitas limbah. Beberapa parameter limbah yang umum adalah:

• BOD (Biochemical Oxygen Demand): merupakan ukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme aerob (dengan oksigen) untuk menguraikan bahan organik dalam limbah. BOD menunjukkan tingkat pencemaran organik dalam limbah. Semakin tinggi BOD, semakin tinggi pencemaran organik.
• COD (Chemical Oxygen Demand): merupakan ukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dalam limbah secara kimia. COD menunjukkan tingkat pencemaran total dalam limbah. Semakin tinggi COD, semakin tinggi pencemaran total.
• TSS (Total Suspended Solid): merupakan ukuran jumlah padatan yang tersuspensi dalam limbah. TSS menunjukkan tingkat kekeruhan dan kandungan padatan dalam limbah. Semakin tinggi TSS, semakin keruh dan padat limbah.
• TDS (Total Dissolved Solid): merupakan ukuran jumlah padatan yang terlarut dalam limbah. TDS menunjukkan kandungan garam dan mineral dalam limbah. Semakin tinggi TDS, semakin asin dan keras limbah.
• N (Nitrogen): merupakan ukuran jumlah unsur nitrogen yang terdapat dalam limbah. Nitrogen dapat berupa amonia (NH3), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), atau senyawa organik nitrogen lainnya. Nitrogen menunjukkan kandungan nutrien dan sumber makanan bagi mikroorganisme dalam limbah. Semakin tinggi nitrogen, semakin subur dan biologis limbah.
• P (Fosfor): merupakan ukuran jumlah unsur fosfor yang terdapat dalam limbah. Fosfor dapat berupa ortofosfat (PO43-), polifosfat, atau senyawa organik fosfor lainnya. Fosfor menunjukkan kandungan nutrien dan sumber makanan bagi mikroorganisme dalam limbah. Semakin tinggi fosfor, semakin subur dan biologis limbah.
• Coliform: merupakan ukuran jumlah bakteri coliform yang terdapat dalam limbah. Bakteri coliform adalah bakteri yang hidup di usus manusia dan hewan, seperti Escherichia coli (E. coli). Coliform menunjukkan kandungan mikroba patogen dan indikator kesehatan dalam limbah. Semakin tinggi coliform, semakin berbahaya dan infeksius limbah.

Dampak Limbah terhadap Lingkungan dan Kesehatan

Limbah yang tidak ditangani dengan baik dapat menyebabkan berbagai dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia, antara lain:

• Menurunkan kualitas air permukaan dan tanah, seperti sungai, danau, laut, sumur, dan akuifer. Limbah dapat mencemari air dengan berbagai zat berbahaya, seperti logam berat, pestisida, deterjen, minyak, dan lain-lain. Limbah juga dapat mengubah sifat fisik, kimia, dan biologi air, seperti warna, bau, rasa, pH, suhu, oksigen terlarut, dan kehidupan akuatik.
• Menurunkan kualitas udara dan atmosfer. Limbah dapat mencemari udara dengan berbagai gas berbahaya, seperti karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), nitrogen oksida (NOx), metana (CH4), hidrogen sulfida (H2S), amonia (NH3), dan lain-lain. Limbah juga dapat mengubah sifat fisik dan kimia udara, seperti kelembaban, tekanan, suhu, dan keseimbangan gas rumah kaca.
• Menurunkan kualitas tanah dan lahan. Limbah dapat mencemari tanah dengan berbagai zat berbahaya, seperti logam berat, pestisida, deterjen, minyak, dan lain-lain. Limbah juga dapat mengubah sifat fisik, kimia, dan biologi tanah, seperti tekstur, struktur, pH, kesuburan, mikroflora, dan mikrofauna.
• Menimbulkan bau tidak sedap dan gangguan estetika. Limbah dapat mengeluarkan bau tidak sedap yang disebabkan oleh proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob. Limbah juga dapat mengganggu pemandangan dengan warna yang tidak alami, seperti hitam, merah, atau hijau. Bau tidak sedap dan gangguan estetika dapat mengurangi kenyamanan dan kesejahteraan masyarakat sekitar.