PENDAHULUAN
LatarBelakang
Dewasaini, pencemaran di bumi semakin mengkhawatirkan, tidak hanya terjadi pada udara, namun meluas ke bagian-bagian lainnya seperti air dan tanah.Upaya penyelematan bumi dari efek pencemaran banyak disuarakan di seluruh belahan dunia, tidak terkecuali di Indonesia.Masalah paling nyata yang dialam ioleh Indonesia, terutama kota-kota besar di Indonesia adalah pencemaran air tanah.Eksploitasi air tanah besar-besaran yang dilakukan oleh berbagai gedung telah berdampak negative bagi ketersediaan air tanah itu sendiri.Mereka hanya memikirkan bagaimana mendapat air untuk kebutuhan perusahaan tanpa memikirkan terbatasnya persediaan air tanah, begitu pula dengan limbah cair yang mereka hasilkan.Limbah tersebut langsung saja dibuang ke sungai sehingga air tanah menjadi tercemar.Kita dituntut untukdapat mengurangi bahka nmenghancurkan limbah cair yang tentunya sulit untuk di daur ulang. Salah satu cara untuk mengolah limbah adalah denga nmenggunakan teknologi plasma yang diciptakan dan dikembangkan oleh seorang ilmuwan Anto Tri Sugiarto (Media Indonesia, 2010). Teknologi ini dapat memanfaatkan limbah cair sebanyak 80 persen untuk digunakan kembali dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari.
Berdasarkan data pencemaran air tahun 2008 yang diperolehdari Sub Bidang Mitigasidan Adaptasi Perubahan Iklim dari Badan Pengendalian Lingkungan Hidup Daerah DKI (BPLHD),diketahui kondisi air di Jakarta Utara yang masih baik hanya 7 persen saja, 7 persen cemar sedang dan 27 persen cemar ringan. Di Jakarta Pusat, cemar berat 36 persen, 9 persen cemar sedang, 36 persen cemar ringandan baik 18 persen. Untuk Jakarta Barat, 7 persen cemar berat, 27 persen cemar sedang, 40 persen cemar ringan dan 27 persen baik. Air di Jakarta Timur, 6 persen cemar berat, 12 persen cemar sedang, 53 persen cemar ringan dan 29 persen baik.Sedangkan di Jakarta Selatan yang merupakan wilayah tangkapan air memiliki tingkat kecemaran air yang rendah. Cemar ringan ada 47 persen, cemar sedang 18 persen dan 35 persen baik(Kompas, 2009)
Pelanggan air minum perkotaan di Indonesia baru mampu dilayani sebanyak 50persen kebutuhan air bersih penduduk Indonesia (Dirjen Cipta Karya, DPU, 1998). Provinsi DKI Jakarta yang merupakan kota metropolitan, pada tahun 2002 jumlah penduduk yang terlayani air bersih baru sekitar 54 persen atau 5.132.425 jiwa (PDAM Jakarta).
Sulitnya air bersih di DKI Jakarta sangat berhubungan dengan keberadaan air bersih yang digunakan.Masalah kerusakan lingkungan dan tidak siapnya PDAM menjadi penyalur air bersih untuk semua penduduk DKI Jakarta menjadi factor utama.Tidak heran jika penduduk telah mencari alternative sumber air, seperti sumur.Akan tetapi, banyak sumur disaat kemarau mengeluarkan air yang tidak layak untuk dipakai oleh masyarakat.Berbagai masalah di atas memerlukan solusi yang efektif agar masalah tersebut tidak timbul kembali di lain hari.
Tujuan
1. Mengetahui efektifitas pengolahan limbah cair dengan menggunakan teknologi plasma dan kaporit (kimia).
2. Menganalisis perbandingan efektifitas pengolahan limbah cair dengan menggunakan teknologi plasma dan kaporit (kimia).
PENDEKATAN TEORITIS
Teknologi Plasma
Plasma merupakan zat keempat selain benda padat, cair dan gas.Es yang merupakan zat padat ketika dipanaskan akan menjadi cair. Jika dipanaskan lagi, cairan itu menjadi gas atau uap.Pemanasan berikutnya akan menghasilkan ion. Jadi, plasma adalah kumpulan ion, electron dan atom bebas.Contoh plasma alami adalah petir.Jika limbah cair diolah dengan menggunakan plasma, airnya bias jernih, berbeda dengan menggunakan zat kimia pada umumnya. (Anto, 2010)
Plasma ini bukanlah plasma seperti pada kata plasma darah, kata yang paling umum digunakan berkaitan dengan plasma dalam bidang biologi.Plasma zat keempat ini ditemukan pada tahun 1928 oleh ilmuwan Amerika, Irving Langmuir (1881-1957) dalam eksperimennya melalui lampu tungsten filament.
Rangkaian dasar sistem yang diajukan adalah sebagai berikut:
Gambar 1.KonsepDasarPengolahanLimbahCairdenganTeknologi Plasma
Plasma dalam air dapat menyebabkan timbulnya berbagai proses reaksi fisika dan kimia, seperti sinar ultraviolet, shockwave, spesies aktif (OH, O, H, H2O2) sertaproses thermal.Banyaknya reaksi fisika dan kimia yang dihasilkan oleh plasma dalam air membuat teknologi ini dapat merangkum beberapa proses yang dibutuhkan dalam pengolahan air limbah. Sinar ultraviolet yang dihasilkan mampu mengoksidasi senyawa organik sekaligus membunuh bakteri yang terkandung dalam limbah cair. Shockwave yang ditimbulkan mampu menghasilkan proses super critical water yang juga berperan dalam proses pengoksidasian senyawa organik.Banyak dihasilkan spesies aktif seperti OH, O, H dan H2O2 yang merupakan beberapa oksidan kuat yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik sekaligus juga membunuh bakteri dalam limbah cair tersebut.Panas yang dihasilkan oleh plasma ini berperan dalam berbagai proses pengoksidasian. Teknologi plasma dalam air sangat efektif untuk menguraikan senyawa organik seperti TNT, phenol, trichloroethylene, atrazine dan berbagai jenis zat warna. (Anto, 2003)
Salah satu teknologi yang berpotensi dapat mengolah berbagai jenis sampah, menghasilkan listrik dan hydrogen tanpa memancarkan dioxin, furan dan merkuri adalahTeknologi Plasma. (EPA-USA)
Teknologi Kimia (Kaporit)
Senyawa khlor yang biasa kita sebut kaporit adalah satu desinfektan yang paling banyak digunakan dalam pengolahan air minum dan air buangan. Senyawanya ada yang berbentuk gas, cair dan padat. Senyawa khlor lebih banyak dipergunakan dibandingkan dengan unsur-unsur kimia lain karena mudah didapat, harganyamurahdan daya desinfeksi tahan sampai beberapa jam setelah pembubuhansertadapat memecahkan molekul organik. Disamping sebagai desinfektan, khlor juga sering digunakan untuk oksidator, mengurangi bausertarasadan lain-lain.
LimbahCair
Limbah cair adalah komponen cair yang dikeluarkan atau dibuang akibat suatu kegiatan baik industry maupun non industri. Limbah cair terdiri dari dua kategori, yaitu buangan industry dan non industri.Buangan industry adalah bahan cair buangan sebagai hasil sampingan dari proses produksi industri yang dapat menimbulkan pencemaran. Sedangkan buangan non industry adalah bahan buangan cair sebagai hasil sampingan bukan dari industri, melainkan berasal dari rumah tangga, kantor, restoran, tempat hiburan, pasar, pertokoan, rumah sakit dan lain-lain yang dapat menimbulkan pencemaran.
Tabel 1.PerbandinganTeknologi Plasma denganKaporit
| Indikator | Plasma | Kaporit (khlor) |
| Jumlah air bersih yang dihasilkan | 80 % | 100 % |
| Kandungankimia | Argon dan Nitrogen | KalsiumHipoklorit (Ca(OCl)2) dan Sodium Hipoklorit (NaOCl) |
| Kejernihan air | Jernih | Jernih (agakkebiru-biruan) |
| Bau | Tidakberbau | Berbaukhas |
| Waktu (sampaidihasilkan air bersih) Harga | Cepat Mahal | Lambat Murah |
Efektifitas Pengolahan Limbah
Pengertian efektifitas secara umum menunjukan sampai seberapa jauh tercapainya suatu tujuan yang terlebih dahulu ditentukan.Dengan kata lain, efektifitas adalah suatu ukuran yang menyatakan seberapa jauh target (kuantitas, kualitas dan waktu) telah tercapai, dimana makin besar persentase target yang dicapai, makin tinggi efektifitasnya.
Berdasarkan pengertian di atas dapat dikategorikan bahwa tingkat efisiensi dalam pengolahan limbah mencakup tiga hal, yaitu kuantitas, kualitas dan waktu.Kuantitas yang dimaksud dalam analisis ini adalah jumlah air bersih yang dihasilkan.Kualitas adalah kandungan kimia, kejernihan air dan bau.Sedangkan waktu merupakan lamanya proses pengolahan air limbah menjadi air bersih.
RencanaKegiatan
Gambar 1.Bagan Rencana Kegiatan
Rencana kegiatan ini diawali dengan tahap pengidentifikasian masalah dan pengumpulan data secara sekunder. Data ini berasal dari kepustakaan dan laporan dengan menganalisis kekurangan dan kelebihan teknologi penjernihan air limbah. Setelah itu dilakukan perbandingan antara factor jumlah air bersih yang dihasilkan, kandungan kimia, kejernihan air, bau, harga dan waktu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengolahan Limbah Cair dengan Teknologi Plasma
Jumlah air bersih yang dihasilkan dengan menggunakan teknologi plasma adalah 80 persen dari total limbah. Hal ini dikarenakan adanya proses limbah cair yang tidak terurai dan tidak dapat dipergunakan lagi. Kandungan kimia yang terdapat pada teknologiiniantaralain argon (Ar) dan nitrogen (N). Argon (Ar) adalah unsure kimia bukan logam.Unsur ini merupakan unsur gas yang bersumber dari udara cair dan peluruhan radioaktif kalium-40.Nitrogen (N) adalah unsure kimia berupa gas yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau.Kedua unsure ini tidak berbahaya bagi manusia.Teknologi plasma menghasilkan air yang jernih, hal ini disebabkan tidak ada unsur kimia yang terdapat dalam teknologi plasma.Selain itu, air yang dihasilkan tidak berbau karena pengolahan air tidak menggunakan bahan kimia yang umumnya menimbulkan bau yang khas.Teknologi ini membutuhkan waktu yang relative cepat untuk menghasilkan air bersih karena tidak melibatkan unsure kimia yang sulit larut dalam air.Akan tetapi, penerapan teknologi plasma memerlukan biaya yang mahal karena masih terbatasnya alat dan bahan yang digunakan.
Pengolahan Limbah Cair denga nKaporit
Jumlah air bersih yang dihasilkan dengan menggunakan kaporit adalah 100 persen.Hal ini dikarenakan tidak adanya air yang terbuang.Unsur kimia yang terkandung dalam kaporit adalah kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) dan sodium hipoklorit (NaOCl). Kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) adalah senyawa kimia yang digunakan untuk menjernihkan air. Senyawa ini berupa padatan putih yang siap di dekomposisi di dalam air kemudian melepaskan oksigen dan klorin.Senyawa ini disebut juga klorin padat.Lalu sodium hipoklorit (NaOCl) adalah klorin cair yang berwarna hijau kekuningan jernih dan pucat.Unsur ini mudah larut dengan air dan mempunyai aroma klorin yang kuat.Sodium hipoklori tmengandung 5 persen klorin bebas yang penting untuk memecah protein menjadi asam amino.Walaupun disebut klorin padat dan cair, tapi bukanlah zat klorinnya yang dipakai, melainkan unsure oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi.Sedangkan residu klorin inilah yang bersifat racun sehingga berbahaya bagi manusia.Penggunaan kaporit menghasilkan air yang jernih tapi agak kebiru-biruan.Hal ini disebabkan karena kandungan unsur-unsu rkimia yang terdapat dalam kaporit.Selain itu, air yang diolah dengan menggunakan kaporit mempunyai bau khas klorin, Karena kandungan klorin dalam air tersebut.Semakin banyak kaporit yang digunakan, maka semakin kuat juga bau klorin yang dihasilkan.Penggunaan kaporit dalam penjernihan air membutuhkan waktu yang relative lambat untuk menghasilkan air bersih karena zat kimia yang terkandung dalam kaporit sulit untuk terlarut dalam air.Penggunaan kaporit tidak memerlukan biaya yang mahal karena harganya yang terjangkau dan mudah diperoleh.
PerbandinganEfektifitasdalamPengolahanLimbahCair
 |
Gambar 2.PerbandinganEfektifitasPengolahanLimbahCair
Berdasarkan Gambar 2, kualitas (kandungankimia, kejernihan air, bau) dan waktu dalam penggunaan teknologi plasma lebih efektif dibandingkan dengan kaporit. Sedangkan kaporit lebih unggul dalam segi kuantitas (jumlah air bersih yang dihasilkan).
Kelebihan teknologi plasma adalah kandungan kimia yang terdapat di teknologi ini, yaitu argon (Ar) dan nitrogen (N) tidak berbahaya bagi manusia.Selain itu air yang dihasilkan jernih dan tidak berbau.Dalam pengolahan air limbah dengan menggunakan teknologi plasma, debit air limbah yang akan diproses tidak memliki ukuran yang tetap. Waktu yang dibutuhkan teknologi ini untuk menghasilkan air bersih juga relative cepat.Sedangkan kelebihan dari penggunaan kaporit dalam pengolahan limbah cair adalah air limbah yang telah diproses menghasilkan 100 persen air bersih yang dapat dipergunakan kembali.Kelebihan lainnya adalah harganya yang terjangkau dan mudah diperoleh.
Kekurangan teknologi plasma adalah air limbah yang telah diproses hanya menghasilkan 80 persen dari total air yang diolah.Selain itu harganya yang mahal dipengaruhi oleh terbatasnya alat dan bahan dalam penerapan teknologi ini.Sedangkan penggunaan kaporit menyebabkan air yang telah diproses mengandung senyawa kimia berupa kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) dan sodium hipoklorit (NaOCl). Selainitu, air bersih yang dihasilkan berwarna kebiru-biruan dan menimbulkan bau khas klorin.Jika penggunaan kaporit melewati ambang batas tertentu, air akan lebih banyak menghasilkan residu klorin yang bersifat racun sehingga berbahaya bagi manusia. Penggunaan kaporit juga membutuhkan waktu yang relative lebih lambat.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang diperoleh dari kepustakaan dan dokumen, diketahui bahwa teknologi plasma efektif dalam segi kualitas dan waktu.Sedangkan penggunaan kaporit efektif dalam segi kuantitas.Selain itu, tingkat efesiensi pengolahan limbah cair dengan menggunakan teknologi plasma jauh lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kaporit, hal ini disebabkan penggunaan teknologi plasma unggul dalam segi kualitas dan waktu.
DAFTAR PUSTAKA
(1) Sugiarto, A.T., 2007, MengatasiLimbahtanpamasalah: PenerapanTeknologi Plasma untukLingkunganPT. ECO-Plasma Indonesia, PerpustakaanNasonal, Jakarta.
(2) Ried, A., Mielcke, J., Kampmann, M., Ternes T.A., Teiser, B., 2004. Ozoneand UV processes for additional wastewater treatment to remove pharmaceuticals and EDCs.Proc. IWA Leading Edge Technologies Conf, New York.
(3) Sugiarto, A.T., Hutagalung, S. S, Luvita, V, AplikasiMetode Advanced Oxidation Processes (AOP) untukMengelolaLimbah Resin Cair , JurnalTeknologiPengelolaanLimbah. Vol.13 No.2 Desember 2010, halaman18-25.
(4) Harum, Sica, 2010, Ahli Plasma PenghancurLimbah, Media Indonesia, 19 Januari 2010, halaman 24.
(6) Ehsa, 2010, Pengolahan Air DenganSistemChlorinasi, http://ehsablog.com/ pengolahan-air-dengan-sistem-chlorinasi.html, diakses 12 Februari 2011.
(7) Anonim, 2010, Limbah, http://science_query.com/tag/limbah/, diaksestanggal 14 Februari 2011.
(8) Setiawan, F, 2009, Air Jakarta Utara 60 PersenCemarBerat, http://nasional.kompas.com/read/2009/03/25/18425285/air.jakarta.utara.60.persen.cemar.berat, diakses 15 Februari 2011.
(9) Sugiarto, A.T., 2003, AtasiPolusidengan Plasma, http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/atasi_polusi_dengan_plasma/, diakses 15 Februari 2011.
(10) Danfar,2009,Definisi/PengertianEfektifitas, http://dansite.wordpress.com/2009/03/28/pengertian-efektifitas/, diakses 21 Februari 2011.
