Air limbah merupakan air yang perlu dibersihkan setelah digunakan agar lingkungan terjaga. Ini termasuk air yang telah digunakan untuk mencuci, mandi, toilet, pembuangan sampah, dan keperluan industri. Air limbah juga termasuk air hujan yang telah mengumpulkan polutan saat mengalir ke lautan, danau, dan sungai. Polutan adalah bahan kimia yang tidak diinginkan atau bahan yang mencemari udara, tanah dan air.
Tujuan Pengelolaan Air Limbah
Tujuan pengelolaan air limbah adalah untuk membersihkan dan melindungi air. Artinya air harus cukup bersih sehingga dapat digunakan oleh masyarakat untuk minum dan mencuci, dan oleh industri untuk tujuan komersial. Air juga harus cukup bersih untuk dilepaskan ke lautan, danau, dan sungai setelah digunakan.
Air limbah biasanya dibagi menjadi dua kelompok besar: sumber air limbah langsung (sumber titik) dan sumber air limbah tidak langsung (sumber non-titik).
Sumber air limbah langsung termasuk air limbah yang masuk ke perairan alami (seperti danau, sungai, dan lautan) dari lokasi yang ditentukan. Sumber langsung yang paling umum adalah saluran pembuangan sanitasi dan saluran air hujan.
Sumber air limbah tidak langsung adalah air limbah yang tidak terhubung dengan sumber tertentu. Ini termasuk limpasan (air yang mengalir jauh) dari pertanian dan daerah perkotaan (kota), dan air asam dari tambang.
Dalam banyak hal, air limbah sumber langsung jauh lebih mudah dikelola karena sumbernya dan polutan yang dikandungnya diketahui. Air limbah sumber tidak langsung, di sisi lain, sulit untuk diidentifikasi dan diolah.
Pengolahan Air Limbah
Salah satu sumber air limbah terbesar adalah yang berasal dari rumah dan industri. Semua air limbah ini mengalir ke saluran pembuangan sanitasi, yang mengarahkannya ke instalasi pengolahan limbah. Air limbah dari rumah mengandung kotoran manusia, makanan, sabun, dan deterjen.
Air limbah juga mengandung patogen, yang merupakan organisme yang dapat menyebabkan penyakit. Air limbah industri mengandung bahan pencemar beracun (beracun), yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan merugikan organisme lain.
Limbah ini termasuk pestisida, poliklorin bifenil (PCB,) dan logam berat seperti timbal, merkuri, dan nikel. Logam-logam ini umumnya beracun bagi kehidupan tumbuhan dan hewan. Tujuan pengolahan limbah adalah untuk menghilangkan semua polutan ini dari air limbah sehingga dapat dikembalikan ke perairan alami.
Pengolahan limbah terdiri dari tiga tahap: pengolahan primer, pengolahan sekunder, dan pengolahan tersier.
1. Pengolahan primer
Perlakuan primer secara fisik memisahkan padatan dan cairan. Air limbah melewati kisi-kisi yang menyaring partikel-partikel besar.
Air yang tersisa dibiarkan dalam tangki, di mana sedimen yang lebih kecil (partikel pasir, tanah liat, dan bahan lainnya) mengendap di dasar. Sedimen ini disebut lumpur. Pada titik ini, bagian cair dari air limbah masih mengandung banyak polutan dan tidak aman untuk paparan terhadap manusia atau lingkungan.
2. Pengolahan sekunder
Pada langkah kedua, yang disebut pengolahan sekunder, bagian cair dari air limbah melewati filter menetes atau tangki aerasi. Filter tetesan adalah seperangkat pipa dengan lubang kecil di dalamnya yang mengalirkan air di atas lapisan batu atau plastik bergelombang.
Bakteri di batu atau plastik menyerap polutan dari air dan memecahnya menjadi zat yang tidak berbahaya. Sebuah tangki aerasi adalah tangki yang berisi bakteri yang memecah polutan.
Bagian cair dari air limbah dari pengolahan primer dipompa ke dalam tangki dan dicampur dengan bakteri. Udara digelembungkan melalui tangki untuk membantu bakteri tumbuh. Saat bakteri menumpuk, mereka mengendap di dasar tangki dan membentuk lumpur. Lumpur dikeluarkan dari dasar tangki dan dikubur di tempat pembuangan sampah.
3. Pengolahan tersier
Setelah pengolahan sekunder, air umumnya bebas dari sebagian besar patogen dan logam berat. Masih mengandung konsentrasi nitrat dan fosfat yang tinggi, mineral yang dapat merangsang pertumbuhan alga dan tanaman secara berlebihan di perairan alami, yang pada akhirnya dapat menyebabkan mereka dan organisme di sekitarnya mati.
Pengelolaan Limpasan Pertanian
Pengertian Limpasan adalah aliran air yang mengalir di atas permukaan tanah karena penuhnya kapasitas infiltrasi tanah. Limpasan merupakan unsur penting dalam siklus air dan menjadi salah satu penyebab erosi. Limpasan yang muncul di permukaan sebelum mencapai saluran disebut sumber tidak langsung.
Ketika hujan turun ke tanah dan kemudian mengalir melalui ladang pertanian atau peternakan. Air hujan dapat mengakumulasi pupuk, minyak, dan kotoran hewan sebelum mengalir ke sungai, danau, dan lautan.
Bahan-bahan ini mencemari perairan alami dan dapat menyebabkan ikan mati, mencemari air minum, dan mempercepat laju sedimentasi (partikel yang mengendap di dasar saluran air) di danau dan sungai.
Misalkan, pada musim panas 1995, limpasan dari peternakan babi di North Carolina, Amerika Serikat, menyebabkan pertumbuhan yang cepat dari alga Pfisteria. Ganggang ini mengeluarkan racun yang mempengaruhi sistem saraf ikan dan juga manusia di daerah tersebut.
Dalam upaya untuk mengelola limpasan pertanian, Kantor Pengelolaan Air Limbah dari Badan Perlindungan Lingkungan AS telah menetapkan peternakan sebagai Operasi Pemberian Makan Hewan (AFOS). Pada tahun 1998, hampir setengah juta AFOS telah diidentifikasi.
Dengan penetapan AFOS, OWM dapat mengatur pembuangan produk kotoran hewan. Ini memindahkan sebagian besar limpasan pertanian dari kategori sumber non-titik ke kategori sumber titik, dan memungkinkan pengelolaan polutan pertanian yang lebih baik.
Pengelolaan Limpasan Perkotaan
Ketika hujan turun di tanah alami seperti hutan dan padang rumput, sebagian darinya meresap ke dalam tanah dan kemudian perlahan-lahan mengalir ke sungai, danau, dan lautan. Di kota-kota, sebagian besar tanahnya dilapisi dengan semen dan aspal, dan air tidak dapat meresap ke dalam tanah. Sebaliknya, dengan cepat bergerak ke saluran air badai dan kemudian ke saluran air alami. Volume air yang besar ini menyebabkan banyak erosi (pengikisan tanah) dan sedimentasi.
Selain itu, saat air hujan mengalir di atas permukaan beraspal, ia mengumpulkan minyak dan lemak dari mobil, pupuk dan pestisida dari berkebun, patogen membentuk kotoran hewan, garam jalan, dan logam berat. Ini dibuang langsung ke perairan alami dengan air limbah perkotaan. Limpasan dari daerah perkotaan merupakan sumber polusi terbesar di muara (bagian luas sungai yang dekat dengan laut) dan sumber polusi terbesar ketiga di danau.
Mengontrol limpasan perkotaan sangat sulit karena sumbernya sulit diidentifikasi. Badan Perlindungan Lingkungan bekerja untuk mempengaruhi pengembang untuk memperhitungkan limpasan perkotaan ketika merencanakan bangunan baru. Beberapa ide untuk meminimalkan limpasan termasuk menambahkan vegetasi dan area drainase ke lokasi konstruksi baru.
Beberapa kota telah melembagakan program stensil saluran pembuangan yang mengingatkan orang bahwa air hujan mengalir langsung ke perairan alami. SPBU juga dibidik sebagai bisnis yang bisa membantu mengontrol oli dan gemuk mobil. Sekolah juga telah mengembangkan program untuk mengajar siswa tentang limpasan perkotaan dan sumber air limbah non-titik.
Drainase Asam Tambang
Di tempat-tempat penambangan terutama di mana batu bara ditambang, mineral pirit adalah bahan limbah. Serangkaian reaksi kompleks antara pirit, oksigen, dan air menghasilkan drainase asam tambang. Air asam tambang adalah air limbah yang sangat asam dan mengandung konsentrasi logam berat yang tinggi.
Drainase asam tambang adalah salah satu sumber utama polusi sungai di wilayah pegunungan Appalachian. Drainase asam tambang juga telah merusak lebih dari setengah sungai di Pennsylvania dan Virginia Barat. Setidaknya ada 200.000 tambang terbengkalai di seluruh Amerika Serikat yang menghasilkan drainase tambang asam.
Drainase asam tambang dapat ditangani dengan perawatan kimia yang menurunkan keasaman air, dan memungkinkan logam berat mengendap (terpisah dari air). Jenis perawatan ini seringkali sangat mahal.
Cara lain untuk menangani drainase asam tambang adalah dengan melewatkannya melalui laguna atau lahan basah, yang akan menghilangkan logam berat dan menurunkan keasaman air. Drainase asam tambang juga diolah dengan melewatkannya melalui saluran batu kapur (batuan yang sangat basa ), yang juga menetralkan keasaman air.
Pengelolaan Air Limbah
