Pengelolaan Lingkungan "Air"

A. Gambaran Umum IPAL Sewon

Instalasi Pengelolaan Air Limbah(IPAL) Sewon merupakan instalasi pengelolaaan limbah terpusat yang berada di Jalan Bantul KM 6, Dusun Cepit, Pendowoharjo, Sewon, Bantul, Yogyakarta.IPAL Sewon dibangun mulai tahun 1994 - Desember 1995 dan mulai beroperasi padatanggal 1 Januari 1996.

Sistem IPAL ini menjangkau kurang lebih 1250 hektar daerah pelayanan atau sekitar 110.000 penduduk dengan 18.420 sambungan yang terdiri atas 17.330 sambungan rumah tangga dan 1.090 sambungan non rumah tangga. Luas lahan IPAL Sewon ini adalah 6, 7 hektar. Wilayah pelayanan IPAL Sewon meliputi seluruh Kota Yogyakarta, sebagian wilayah Kabupaten Bantul (5 kecamatan) dan sebagian Kabupaten Bantul (3 kecamatan).

Secara garis besar keberadaan IPAL Sewon ini memiliki 3 manfaat yakni perlindungan terhadap badan-badan air (sungai dan sumur) dari pencemaran rumah tangga, peningkatan dan estetika lingkungan, pemanfaatan hasil IPAL berupa pupuk organik dari lumpur air limbah.

 

B.  Hasil Kunjungan

1.   Proses pengolahan air IPAL Sewon

Pengolahan air limbah yang digunakan untuk mengolah limbah domestik di IPAL Sewon Bantul adalah dengan proses pengolahan secara fisika biologi dan tidak menggunakan proses secara kimia. Pengolahan air limbah di IPAL Sewon Bantul dapat dikelompokkan sebagai berikut :

a.   Pengolahan pendahuluan (pre treatment)

Pengolahan pendahuluan yang digunakan meliputi saringan jeriji,saringan kasar, bak equalisasi dan pengandap pasir (grift chamber).

b.    Pengolahan pertama (primary treatment)

Pengolahan pertama adalah pengolahan yang bertujuan untuk menghilangkan zat padat tercampur di dalam air limbah melalui pengendapan atau pengapungan.

c.   Pengolahan kedua (secondary treatment)

Pengolahan kedua yang digunakan dalam pengolahan air limbahdomestik di IPAL Sewon Bantul adalah aerasi dan pertumbuhan bakteri.

d.   Pengolahan lanjut (Ultimate disposal)

Pengolahan lanjut yang digunakan dalam pengolahan air limbah domestik di IPAL Sewon Bantul adalah pengolahan lumpur agar dapat dimanfaatkan kembali.

2.   Unit pengolahan air limbah

Unit pengolahan air limbah yang digunakan dalam IPAL Sewon Bantul meliputi:

a.   Saluran pembawa

Air limbah yang dialirkan sebelum masuk IPAL akan dilewatkan pada saluran pembawa. Saluran pembawa berbentuk lingkaran terbuat dari betondengan diameter 100 - 130 cm.

b.   Rumah pompa

Rumah pompa terdiri dari :

1)  Bak equalisasi (equalition pond)

Tujuan bak equalisasi dalam IPAL :

a)  Untuk menjaga sistem pengolahan biologis dari pembebanan bahan organik yang berfluktuasi.

b)  Untuk mengawasi derajat pH

c)  Untuk meredam aliran yang masuk bagi sistem pengolahan fisik.

d)  Untuk memberikan aliran yang kontinyu pada sistem  pengolahan biologis saat IPAL sedang tidak dioperasikan.

e)  Untuk memberikan kontrol kapasitas aliran air limbah yang lebih merata.

f)   Mencegah masuknya konsentrasi zat beracun yang tinggi dalamsistem pengolahan biologis.

Bak equalisasi di dalam IPAL dirancang secara khusus sebagai bagian dari rumah pompa, sehingga dari luar fungsinya tidak terlihat begitu jelas.

2)  Saringan jeriji

Saringan jeriji terletak sebelum pompa angkat. Berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran seperti tas-tas plastik dan bahan terapung lainnya dalam aliran masuk. Kotoran-kotoran tersebut dipisahkan secara manual dengan penggaruk aluminium dari ayakan jeriji dan dibuang minimal sehari sekali.

3)  Water indicator level

Water indicator level berfungsi menunjukkan ketinggian air limbahyang akan diolah dan jenis pengoperasian pompa. Ada dua jenispengoperasian pompa berdasarkan ketinggian air :

a)  Operasi pompa otomatis

b)  Operasi pompa manual

Jika ada peningkatan air limbah yang terjadi pada saat hujan deras maka air limbah secara langsung dibuang ke sungai menggunakan by pass, karena kualitas air limbah telah memenuhi effluen standar yang dapat diterima oleh badan air penerima.

4)  Pompa angkat

Pompa angkat jenis ulir (screw) berjumlah tiga buah dengan kapasitas 10,7 m³/menit. Dimana dua unit operasional dan satu unit sebagai cadangan.

Keuntungan menggunakan pompa ulir:

a)  Saluran air limbah lanjutan tidak tersumbat oleh kotoran-kotoran tas-tas plastik dan bahan-bahan terapung lainnya.

b)  Mampu menurunkan beban BOD air limbah sampai dengan30%.

c)  Menghilangkan buih-buih tidak masuk ke dalam kolam fakultatif.

c.   Bak penangkap pasir (Grift Chamber)

Grift Chamber digunakan untuk menyaring pasir, batu atau kerikil dan material kecil lainnya dari limbah cair. Partikel yang diendapkan pada grift chamber mempunyai berat jenis yang besar dan terdiri dari partikel-partikel anorganik dan organik. Pada umumnya partikel yang diendapkan pada grift chamber adalah pasir. Grift chamber di IPAL Sewon Bantul berjumlah satu buah dua jalur dan dilengkapi dengan :

1)  Pompa pasir

Pompa pasir yang digunakan berjenis pompa celup (submersiblepump) dengan spesifikasi alat berdiameter alat 100 x 1 m³/menit x15 m x 5,5 kw.

2)  Siklon pemisah

Siklon pemisah yang digunakan memiliki spesifikasi alat diameter 100 x 1 m³/menit dan berjumlah dua buah. Siklon pemisah ini dihubungkan langsung dengan pipa keluaran dari pompa pasir. Tanah dan pasir yang dikumpulkan pada dasar grift chamber dihisap bersama kotoran oleh pompa pasir yang dipisahkan menjadi padatan dan cairan di dalam siklon pemisah, lalu tanah dan pasir yang sudah dipisah ditimbun pada ruang dasar siklon.

3)  Saringan kasar Saringan kasar yang digunakan berjumlah dua buah dengan spesifikasi alat W 2000 x 40 mm (ukuran mesh). Berfungsi untuk menghilangkan kotoran-kotoran plastik dan kotoran mengapung lainnya yang lolos dari saringan jeriji. Kotoran tersebut dihilangkan dari saringan kasar dengan cara manual dengan penggaruk aluminium satu atau dua kali dalam sehari.

d.   Laguna aerasi fakultatif

Laguna aerasi fakultatif merupakan salah satu jenis pengolahan air limbah secara biologis dengan memanfaatkan tiga jenis bakteri, yaitu bakteri aerob, anaerob dan fakultatif (aerob-anaerob) untuk mendegradasi kandungan bahan pencemar yang terdapat dalam air limbah. Laguna aerasi fakultatif dirangkai dalam dua kolam pararel dan tiap kolam terdiri dari dua buah kolam atau laguna, dengan demikian semuanya berjumlah empat kolam atau laguna. Tiap kolam dilengkapi denganaerator berjenis surface aeration dan waktu tinggal air limbah dilaguna aerasi fakultatif ±5,5 hari.

Laguna aerasi fakultatif juga dilengkapi dengan :

1)  Aerator  Aerator yang digunakan berjumlah empat buah, type surfaceaeration dengan spesifikasi alat diameter 2000 x 48 rpm x 30 kw.

Meskipun laju alir masukan dari kotoran lebih kecil dari laju alir rancangan, kotoran harus tetap diumpan ke saluran laguna. Jikalaju alir masukan dari kotoran 80% lebih kecil dari harga rancangan, maka dapat dioperasikan hanya satu kolam saja (No.1-1/1-2 atau No. 2-1/2-2). Pada kasus ini aerator No. 1-1/1-2 atauNo. 2-1/2-2 harus dioperasikan.

2)  Kapal utama unit pembuangan lumpur

Kapal utama unit pembuangan lumpur satu buah dengan spesifikasi alat W 2300 x L 6000 X H 1000 bertenaga mesin. Berdasarkan harga rancangan 3300 m3 (110.000 orang dalam daerah layanan dan menghasilkan lumpur 30 lt/orang.th : (110.000orang x 30 lt/org.th x 1000 = 3300 m3/th) lumpur per tahun akan terkumpul dalam laguna aerasi fakultatif. Alat pembuang lumpur yang digunakan terdiri dari atas sebuah unit penghisap dengan kapasitas 20 m3/jam (kandungan 20% padatan dan 80 % cairan) pada sebuah kapal utama.

3)  Indikator ikan

Ikan digunakan sebagai bioindikator terhadap tingkat pemulihan kualitas air melalui proses pengolahan. Jika ikan yang dijadikan indikator mati, maka hal itu menunjukkan bahwa kualitas air limbah masih jelek.

e.   Kolam pematangan

Air limbah yang telah diolah di kolam fakultatif dialirkan ke kolam pematangan dengan maksud untuk menstabilkan air limbah sebelum dibuang ke badan air. Kolam pematangan terdiri dari dua sistem yang dirangkai secara pararel dengan kolam fakultatif. Setelah penghilangan kotoran organik dan bakteri collon bacilli, limbah olahan selanjutnya di alirkan ke dalam Sungai Bedog melalui pipa beton dan saluran terbuka.

f.    Tempat pengeringan lumpur (sludge drying bed)

Lumpur yang terkumpul dari dalam laguna aerasi fakultatif di buang ke tempat pengeringan dengan menggunakan unit pembuangan lumpur setahun sekali. Tempat pengeringan lumpur keseluruhannya terdiri dari 25 kolam, dibagi menjadi tiga bagian. Bagian No. 1 terdiri dari 9 kolam dan bagian No.2/No.3 masing-masing terdiri dari 8kolam. Kapasitas efektif dari satu kolam sekitar 240 m3. Jika konsentrasi lumpur 20 % maka kapasitas unit pembuangan lumpur adalah 20 m3/jam. Sehingga satu kolam pengering akan penuh dalam dua hari jika waktu operasi 6 jam/hari.

Lumpur yang berada pada tempat pengeringan lumpur terbagi menjadi lapisan atas yang jernih dan lumpur yang kental pada bagian bawah. Batang penutup dipindahkan untuk mengeluarkan lapisan atas yang jernih dari tempat pengeringan. Operasi seperti ini diulangi untuk mengentalkan lumpur hingga cairan tidak dapat dipisahkan lagi. Setelah lumpur dikeringkan dengan panas matahari sampai bisa dikeluarkan dengan pengeruk/sekop. Setelah dikeringkan di terik matahari 2-3 bulan, lumpur kering dibawa dengan sebuah lori dan dibuang di tempat pembuangan lumpur.

3.   Proses pengolahan air buangan

Air limbah domestik yang berasal dari kota Yogyakarta dansebagian Kabupaten Sleman serta Kabupaten Bantul dialirkan melalui jaringan pipa yang telah ada pada jaman Belanda. Sistem jaringan pipa yang menuju ke IPAL juga dilengkapi dengan pipa penggelontor.

Fungsi dari pipa penggelontor adalah untuk melarutkan sampah-sampah yang ada dalam pipa-pipa yang tidak disingkirkanakan menghambat laju aliran air limbah ke IPAL. Air penggelontor diambil dari empat inlet, yaitu Dam Bendolele, Dam Pogung, Dam Prawirodirjan dan Selokan Mataram. IPAL sebagai tujuan akhir merupakan titik terendah dibandingkan dengan jaringan pipa keseluruhan, sehingga jaringan pipa air limbah ini memanfaatkan sistem pengaliran secara gravitasi dalam pengaliran air limbahnya.

Limbah kota (kotoran) dipompakan ke dalam grift chamber dengan menggunakan pompa angkat. Sebelum pompa angkat tersebut dipasangi jeriji untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat benda-benda besar seperti sampah. Pompa angkat tersebut jenis ulir (screw). Pompa tersebut menghisap limbah secara kontinu tanpa tersumbat oleh kotoran-kotoran yang terbawa aliran limbah. Pada IPAL ini dipasang tiga buah pompa, dimana satu buah sebagai cadangan. Pompa jenis screw dapat dikendalikan secara otomatis berdasarkan kuantitas air limbah yang mengalir.

Dengan pompa angkat limbah kotor dituangkan ke dalam grift chamber dimana kotoran-kotoran kasar dan berat seperti tanah dan pasir akan mengendap. Keluaran dari grift chamber dialirkan kesaringan kasar untuk menangkap kotoran-kotoran seperti kantung plastik, ranting kayu dan kotoran lainnya akan mengendap dan berkumpul di dasar grift chamber. Kotoran tersebut kemudian dialirkan dengan menggunakan pompa celup (submersible pump) dan akan dipisahkan dari limbah cair dan padatan dengan menggunakan siklon pemisah. Kemudian padatan ditampung dalam hooper yang berada dibawah siklon dan dibuang secara berkala, sedangkan limbah cair dikembalikan ke dalam grift chamber. Limbah kotor yang telah diolah secara fisik tersebut diumpankan melalui tangki distribusi ke laguna aerasi fakultatif.

Laguna aerasi fakultatif dibagi dalam dua jalur dan tiap jalur terdiri dari dua kolam yang dirangkai secara seri. Di dalam laguna aerasi fakultatif, kotoran-kotoran organik yang terkandung dalam limbah kotor akan diuraikan dan dihilangkan secara biokimiawi dengan bantuan bakteri aerobik dan anaerobik. Pada permukaan laguna aerasi fakultatif, aerator mekanis dipasang sebagai pemasok oksigen, kemudian kotoran organik diuraikan oleh bakteri aerobik secara bersamaan pada bagian dasar atau bawah laguna yang tidak mengandung oksigen terjadi penguraian kotoran organik oleh bakteri anaerobik.

Setelah penghilangan kotoran organik dilaguna aerasi, limbah olahan tersebut dialirkan ke kolam pertumbuhan seperti halnya laguna aerasi fakultatif, kolam pertumbuhan juga terdiri dari dua sistem yang dirangkai secara pararel. Setelah penghilangan kotoran selanjutnya dialirkan ke dalam Sungai Bedog melalui pipa beton dan saluran terbuka. Lumpur yang mengendap di dasar laguna aerasi fakultatif, diurai oleh bakteri anaerobik dan lumpur tersebut harus dikuras atau dihisap setiap satu sampai dua tahun sekali secara vakum dengan menggunakan ejector udara.

Lumpur yang terkumpul dihisap dan kemudian ditampung di dalam bak-bak pengeringan lumpur. Kemudian lumpur dikeringkan secara alamiah, selanjutnya lumpur kering tersebut dimusnahkan di tempat pengolahan limbah padat yang berada di luar lahan pengelolaan limbah kota ini.

4.   Diagram Alir proses pengolahan

Dari penjelasan kuantitas dan kualitas air limbah domestik yang akan diolah maka di design alat-alat pengolahan yang dimaksudkan agar air limbah domestik tersebut memenuhi baku mutu yang ditetapkan. Pengolahan tesebut pada dasarnya terdiri dari satuan operasi dan satuan proses yang keduanya saling terkait dan menentukan daya guna atau efisiensi bangunan-bangunan pengolahan, yang kemudian menghasilkan effluent yang memenuhi baku mutu yang ditetapkan.

 

Pengelolaan:

Pengolahan yang digunakan di IPAL Sewon adalah pengolahan biologi dengan mempergunakan bakteri aerob sehingga pada instalasi ini keberadaan aerator menjadi sangat vital. Hal ini terjadi karena aerator memiliki fungsi untuk memasok oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan polutan. Apabila terjadi kerusakan pada aerator tentu proses pengolahan tidak berjalan dengan baik dan limbah tersebut dapat menimbulkan masalah baru.

Limbah yang masuk ke Instalasi Pengolahan Air Limbah yang terlayani sampai saat ini belum memenuhi batas maksimal sesuai dengan rancangan awal hal ini mungkin juga disebabkan karena IPAL Sewon yang menggunakan gaya gravitasi untuk mengalirkan air limbahnya  sehingga daerah yang terlayani hanya pada daerah yang letak tanahnya lebih tinggi dari IPAL Sewon.

Rancangan awal dari IPAL Sewon hanya menampung air limbah saja, namun kenyataannya masih ditemukan berbagai limbah padat yang ikut terbawa oleh aliran limbah hal ini terjadi mungkin karena kesadaran masyarakat yang masih kurang. Sampah-sampah itu akhirnya menyumbat aliran limbah pada titik-titik tertentu. Salah satu dampak dari adanya sampah yang terikut aliran air limbah adalah pihak IPAL secara rutin harus melakukan pembersihan saluran perpipaan. Selain itu terdapat banyak sampah yang terikut hingga pada grift chamber sehingga secara rutin pihak IPAL melakukkan pengambilan sampah secara manual.

Pemeriksaan saluran perpipaan yang dilakukan oleh pihak IPAL mengalami berbagai kendala karena keterbatasan personil, dan jalur perpipaannya yang panjang, sehingga terdapat beberapa titik yang dalam jangka waktu bertahun-tahun baru dibersihkan. Titik-titik itu biasanya terdapat pada jalur perkampungan,

Air limbah yang diperbolehkan masuk ke IPAL sewon adalah seluruh air limbah domestik dari kegiatan kerumah tanggaan. Seluruh limbah tersebut diperbolehkan memasuki inlet secara langsung, kecuali tinja dari hasil pembersihan septic tank dan juga limbah laundry. Untuk penanganan kedua limbah tersebut, pihal IPAL Sewon menyediakan bak penampung sebelum dimasukkan ke inlet pengolahan. Jadi limbah tinja dan laundry didiamkan dulu dalam kurun waktu tertentu, hal ini bertujuan agar efek samping dari kerusakan yang mungkin timbul akibat kedua limbah tersebut. Limbah loundry memliki kadar pH yang cukup tinggi sehingga bisa merusakkan komponen pengolah. Namun sampai saat ini tempat yang digunakan untuk menampung limbah tinja dan laundry hanya terdiri dari sebuah bak yang di atasnya ditutup dengan menggunakan plastik, bak ini kurang efektif untuk digunakan sebagai penmapung, terutama untuk menampung tinja karena tinja mengandung bakteri patogen yang dapat menimbulkan penyakit pada manusia.

IPAL Sewon merupakan instalasi yang khusus untuk mengolah limbah cair, namun pada musim hujan akan terjadi kenaikan debit limbah akibat tercampurnya air hujan dengan air limbah. Air hujan ini dapat terikut ke saluran limbah karena pipa saluran limbah sudah terlalu lama digunakan sehingga terjadi kebocoran di beberapa titik.

Pengolahan dengan sistem lumpur aktif tentu akan menimbulkan bahan sisa sludge. Lumpur hasil sisa dari pengolahan ini ditampung pada bak pengering lumpur setelah disedot dari kolam aerasi. Sampai saat ini lumpur-lumpur ini belum mengalami pengolahan karena lumpur hasil pengolahan limbah cair dikategorikan sebagai B3.