6.4 Sistem IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) Komunal

6.4.1 Pengertian IPAL Komunal

Dalam kesehariannya, manusia selalu menghasilkan limbah yang berasal dari aktivitas sehari- hari, seperti mencuci piring, mandi, menyiram tanaman maupun dari kakus. Sehingga diperlukan perencanaan instalasi air limbah untuk suatu kota dengan pertimbangan kebersihan, kesehatan dan keamanan (fisik maupun alam). Pengelolaan air limbah memerlukan sarana dan prasarana penyaluran dan pengolahan. Pengolahan air limbah permukiman dapat ditangani melalui sistem setempat (on site) ataupun melalui sistem terpusat (off site).

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Komunal merupakan sistem pengolahan air limbah yang dilakukan secara terpusat yaitu terdapat bangunan yang digunakan untuk memproses limbah cair domestik yang difungsikan secara komunal (digunakan oleh sekelompok rumah tangga) agar lebih aman pada saat dibuang ke lingkungan, sesuai dengan baku mutu lingkungan. Limbah cair dari rumah penduduk dialirkan ke bangunan bak tampungan IPAL melalui jaringan pipa.

Sistem ini dilakukan untuk menangani limbah domestik pada wilayah yang tidak memungkinkan untuk dilayani oleh sistem terpusat ataupun secara individual. Penanganan dilakukan pada sebagian wilayah dari suatu kota, dimana setiap rumah tangga yang mempunyai fasilitas MCK pribadi menghubungkan saluran pembuangan ke dalam sistem perpipaan air limbah untuk dialirkan menuju instalasi pengolahan limbah komunal. Untuk sistem yang lebih kecil dapat melayani 2-5 rumah tangga, sedangkan untuk sistem komunal dapat melayani 10-100 rumah tangga atau bahkan dapat lebih. Effluent dari instalasi pengolahan dapat disalurkan menuju sumur resapan atau juga dapat langsung dibuang ke badan air (sungai). Fasilitas sistem komunal dibangun untuk melayani kelompok rumah tangga atau MCK umum. Bangunan pengolahan air limbah ini dapat diterapkan di perkampungan dimana tidak memungkinkan bagi warga masyarakatnya untuk membangun septictank individual di rumahya masing-masing (Rhomaidhi, 2008).

 

6.4.1 Karakteristik Air Limbah Domestik

Limbah cair rumah tangga atau domestik adalah air buangan yang berasal dari penggunaan untuk kebersihan yaitu gabungan limbah dapur, kamar mandi, toilet, cucian, dan sebagainya. Komposisi limbah cair rata-rata mengandung bahan organik dan senyawa mineral yang berasal dari sisa makanan, urin, dan sabun. Sebagian limbah rumah tangga berbentuk suspensi lainnya dalam bentuk bahan terlarut. Limbah cair ini dapat dibagi 2 yaitu limbah cair kakus yang umum disebut black water dan limbah cair dari mandi-cuci yang disebut grey water. Black water oleh sebagian penduduk dibuang melalui septic tank, namun sebagian dibuang langsung ke sungai. Sedangkan gray water hampir seluruhnya dibuang ke sungai melalui saluran. Perkembangan penduduk kota-kota besar semakin meningkat pesat, seiring dengan pesatnya laju pembangunan, sehingga jumlah limbah domestik yang dihasilkan juga semakin besar. Sedangkan daya dukung sungai atau badan air penerima limbah domestik yang ada justru cenderung menurun dilihat dari terus menurunnya debit sungai tersebut.

Komposisi limbah cair domestik yang berupa padatan dapat terbagi menjadi komposisi organik dan anorganik. Bagan komposisi limbah cair domestik selengkapnya dapat dilihat pada gambar 6.20

Gambar 6.20  Bagan Komposisi Limbah Cair Domestik

(Sumber : Ignasius DA Sutapa,1999)

Dilihat dari komposisi limbah cair diatas, maka terdapat beberapa macam kakteristik limbah cair domestik menurut Metcalf & Eddy dapat dilihat pada tabel 6.6

Tabel 6.6 Karakteristik Air Limbah Rumah Tangga / Domestik

Parameter

Konsentrasi (mg/l)

 

 

Kisaran

Rata - rata

Padatan :

Terlarut

Tersuspensi

BOD

COD

TOC

 

250-850

100-350

110-400

250-1000

80-290

 

500

220

220

500

160

Nitrogen:

Organik

NH3

 

8-35

12-50

 

15

25

Phospor :

Organik

Anorganik

 

1-5

3-10

 

3

5

Chlorida

Minyak dan Lemak

Alkalinitas

30-100

50-150

50-200

50

100

100

(sumber : Metcalf d & Edy, 2003)

6.4.3 Sistem Penyaluran Air Limbah

6.4.3.1 Sistem Sanitasi Setempat

Sistem sanitasi setempat (on-site sanitation) adalah sistem pembuangan air limbah dimana air limbah tidak dikumpulkan serta disalurkan ke dalam suatu jaringan saluran yang akan membawanya ke suatu tempat pengolahan air buangan atau badan air penerima, melainkan dibuang di tempat (Ayi Fajarwati, 2008) . Sistem ini di pakai jika syarat-syarat teknis lokasi dapat dipenuhi dan menggunakan biaya relatif rendah. Sistem ini sudah umum karena telah banyak dipergunakan di Indonesia. Kelebihan sistem ini adalah:

    1. a) Biaya pembuatan relatif murah.
    2. b) Bisa dibuat oleh setiap sektor ataupun pribadi.
    3. c) Teknologi dan sistem pembuangannya cukup sederhana.
    4. d) Operasi dan pemeliharaan merupakan tanggung jawab pribadi.

Disamping itu, kekurangan sistem ini adalah:

    1. a)  Umumnya tidak disediakan untuk limbah dari dapur, mandi dan cuci.
    2. b) Mencemari air tanah bila syarat-syarat teknis pembuatan dan pemeliharaan tidak dilakukan sesuai aturannya.

 

6.4.3.2 Sistem Sanitasi Terpusat

Sistem Sanitasi Terpusat (off site sanitation) merupakan sistem pembuangan air buangan rumah tangga (mandi, cuci, dapur, dan limbah kotoran) yang disalurkan keluar dari lokasi pekarangan masing-masing rumah ke saluran pengumpul air buangan dan selanjutnya disalurkan secara terpusat ke bangunan pengolahan air buangan sebelum dibuang ke badan perairan (Ayi Fajarwati, 2008). Salah satu contoh penerapan sistem penyaluran air buangan sistem jaringan off-site.

 

6.4.4 Sistem dan Teknologi Pengolahan IPAL Komunal

6.4.4.1 Sistem Perpipaan Komunal

Sistem Perpipaan Komunal sesuai dengan permukiman yang masyarakatnya memiliki kakus di masing-masing rumah, tetapi belum memiliki tangki septick. Merupakan sistem yang mengalirkan air limbah dari rumah-rumah melalui jaringan perpipaan ke bangunan bawah (IPAL Komunal). Pipa yang dipergunakan adalah pipa berbahan PVC kelas AW dengan diameter 4-8 inchi dan dilengkapi dengan manhole (80 cm x 80 cm) disetiap ujung gang dan belokan. Setiap Sambungan Rumah (SR) dilengkapi dengan perangkap lemak dan bak kontrol.

Lokasi pengolahan ditempatkan pada lahan yang disepakati secara bersama, dan dapat dijangkau oleh masing-masing rumah yang berdekatan namun harus berada pada jarak aman terhadap sumber air terdekat serta memiliki akses untuk truk tinja. Pada pengolahan komunal ini sangat diperlukan saling pengertian antara pemakai untuk memelihara dan memakai secara benar. Hal yang sangat perlu diperhatikan adalah jangan sampai ada sampah (tissue, pembalut wanita, bungkus shampo atau sabun) masuk ke dalam kloset karena akan menyumbat sistem perpipaan.

Untuk menghindari penyumbatan, bak kontrol ditempatkan:

Dengan diameter pipa dan kemiringan pipa yang digunakan diperhitungkan agar air limbah dapat mengalir dengan lancar. Beberapa kekurangan dan kelebihan sistem pengolahan komunal dengan perpipaan dapat dilihat pada tabel 6.7. berikut ini:

Tabel 6.7. Pengolahan Komunal

 

Pengolahan Komunal

Konstruksi

Ø Sebagai penampung dan mengolah air limbah dari beberapa jamban keluarga,dimana air limbah dialirkan melalui pipa ke pengolahan, yang dibangun di bawah tanah.

Ø Ø pipa minimal 3” sesuai dengan beban hidrolis yang ada. Pipa ditanam dengan kedalaman (0,6 -1,0) M

Ø Kemiringan pipa minimum 3 % dan maksimum 5 %

 

Kelebihan

Ø Sesuai untuk rumah yang berkelompok

Ø Butuh lahan sedikit karena dibangun di bawah tanah

Ø Biaya konstruksi relatif murah

Ø Pengoperasian dan perawatan mudah dan murah

Ø Lebih hemat daripada sistem pembuangan air limbah konvensional

Ø Masyarakat dapat berperan dalam proses perencanaan dan konstruksi

Ø Nyaman untuk pengguna, air limbah dijauhkan dari area pemukiman

 

6.4.4.2 Sistem Perpipaan Komunal

    1. Anaerobic Baffled Reactor (ABR)

Anaerobic Baffled Reactor dapat dikatakan sebagai pengembangan tangki septik konvensional. ABR terdiri dari kompartemen pengendap yang diikuti oleh beberapa reaktor baffle. Baffle ini digunakan untuk mengarahkan aliran air ke atas (upflow) melalui beberapa seri reaktor selimut lumpur (sludge blanket). Konfigurasi ini memberikan waktu kontak yang lebih lama antara biomasa anaerobik dengan air limbah sehingga akan meningkatkan kinerja pengolahan. Dari setiap kompartemen tersebut akan menghasilkan gas.

Teknologi sanitasi ini dirancang menggunakan beberapa baffle vertikal yang akan memaksa air limbah mengalir keatas melalui media lumpur aktif. Pada ABR ini terdapat tiga zone operasional: asidifikasi, fermentasi, dan buffer. Zone asidifikasi terjadi pada kompartemen pertama dimana nilai pH akan menurun karena terbentuknya asam lemak volatil dan setelahnya akan meningkat lagi karena meningkatnya kapasitas buffer. Zone buffer digunakan untuk menjaga agar proses berjalan dengan baik. Gas methan dihasilkan pada zone fermentasi. Semakin banyak beban organik, semakin tinggi efisiensi pengolahannya.

ABR cocok untuk diterapkan di lingkungan kecil. Bisa dirancang secara efisien untuk aliran masuk (inflow) harian hingga setara dengan volume air limbah dari 1000 orang (200.000 liter/hari). ABR tidak boleh dipasang di daerah dengan muka air tanah tinggi, karena perembesan (infiltration) akan mempengaruhi efisiensi pengolahan dan akan mencemari air tanah. Selain itu untuk tujuan pemeliharaan, truk tinja harus bisa masuk ke lokasi. Kelebihan ABR :

 

Teknologi pengolahan menggunakan ABR dapat dilihat pada gambar 6.21 :

 

 

2. Anaerobic Filter

Berupa bak dengan beberapa kompartemen yang dilengkapi dengan filter (batu vulkano, bioball, atau media lain). Air limbah akan diolah secara anaerob. Aerobic Filter dapat terbuat dari beton maupun Glass Reinforced Fiber (GRF).

3. Aerobic Reactor

Berupa bak dilengkapi dengan pasokan oksigen. Lokasi IPAL Komunal dapat ditempatkan didaerah terbuka yang ada di wilayah tersebut, misalnya di badan jalan, lokasi fasilitas umum, dan lahan terbuka lainnya. Sehingga masyarakat masih dapat menggunakan lokasi tersebut untuk beraktivitas. IPAL Komunal hendaknya ditempatkan pada lokasi yang mudah dijangkau oleh truk tinja/ penyedot lumpur.

Kegiatan di bidang Kawasan Permukiman seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar 6.22 Penyediaan Sarana dan Prasarana Air Bersih bagi Masyarakat (Pembuatan Tandon Air)

 

Gambar 6.23  Penyediaan Sarana dan Prasarana Jaringan Drainage bagi Masyarakat

 

Gambar 6.24  Penyediaan Sanitasi Dasar bagi Masyarakat

 

Gambar 6.25   Sertifikat Hasil Pengujian IPAL Komunal