SISTEM OLAHAN AIR SISA DOMESTIK

1.0 PENGENALAN

Air sisa boleh didefinasikan sebagai sebarang air atau cecair yang mengandungi

kekotoran atau pencemaran dalam bentuk pepejal, cecair atau gas mahupun kombinasi

kesemuanya yang akan memudaratkan sekiranya ianya dilepaskan ke alam sekitar. Terdapat dua

jenis air sisa iaitu air sisa domestik dan juga air sisa industri. Dalam tugasan ini, akan

ditumpukan pada sistem olahan air sisa domestik.

Air sisa hendaklah dirawat sebelum ianya dilepaskan ke persekitaran bagi tujuan untuk

mengurangkan penyebaran penyakit berjangkit yang disebabkan oleh organisma-organisma

patogen yang ada di dalam air sisa tersebut. Selain itu, dengan adanya olahan air sisa ini ianya

akan dapat mencegah pencemaran air permukaan dan juga air bumi.

Loji rawatan air sisa

2.0 AIR SISA DOMESTIK

Air sisa domestik merupakan air sisa yang dijana oleh manusia dan dilepaskan daripada

perumahan, bangunan komersial, bangunan institusi bagi suatu bandar dimana air sisa yang

dilepaskan akan dikumpulkan oleh sistem pembentungan. Air sisa domestik ini terdiri daripada

sisa buangan daripada dapur, air basuhan daripada aktiviti membasuh pakaian, sisa yang

dikeluarkan daripada tubuh manusia seperti air kencing dan najis dan sebagainya.

Air sisa domestik merangkumi dua komponen utama iaitu air sisa domestk hitam di mana

ianya terhasil daripada najis dan air kencing. Komponen yang kedua ialah air domestik kelabu di

mana terdiri daripada air mandian, air yang dihasilkan dari dapur dan air daripada pencucian

pakaian. Kadangkala, ia juga mungkin mengandungi sedikit air sisa daripada industri kecil dan

juga pertanian yang dilepaskan ke dalam sistem pembentungan dan oleh yang demikian ianya

akan bercampur dengan air sisa domestik. Air sisa dirawat atau diolah dengan cara membekalkan

oksigen supaya bakteria dapat menjadikan air sisa tersebut sebagai sumber makanan.

Air Sisa + Oksigen bakteria air sisa yag telah dirawat + Bakteria baru

Air sisa domestik daripada rumah

Terdapat empat faktor yang boleh mempengaruhi kualiti aliran keluar (effluent) air sisa

domestic. Faktor-faktor tersebut adalah :

i. Jenis sistem olahan yang diberikan

ii. Kualiti sumber air sisa domestik

iii. Kualiti dan kuantiti pelepasan air sisa domestik

iv. Penyusupan ke dalam sistem pembentungan

Air sisa domestic terdiri daripada 99.9% air dan 1% pepejal organic dan bukan organik

dalam bentuk terapung, terampai, koloid dan terlarut. Lebih kurang 70% daripada kandungan

pepejal bukan organik dalam air sisa domestic terdiri daripada lemak, protein dan karbohidrat.

Manakala 30% yang lain terdiri daripada bahan bukan organic iaitu kersik, logam dan garam.

Protein dan karbohidrat merupakan sumber makanan dan tenaga utama bagi pembiakan bakteria

Oleh yang demikian, kandungan air sisa adalah berbahaya kerana mengandungi pelbagai

jenis bakteria dan organisma yang bersifat patogenik. Namun, sebahagian daripada bakteria

tersebut bersifat tidak patogenik terhadap orang ramai malahan ianya amat berguna dalam

pereputan bahan organic agar dapat mengurangkan potensi air sisa domestic dalam pencemaran

sumber air.

Komposisi najis dan air kencing manusia

3.0 PERINGKAT RAWATAN AIR SISA

Tahap rawatan air sisa domestik mempunyai operasi-operasi unit. Operasi-operasi unit ini

melibatkan rawatan permulaan air sisa, rawatan utama air sisa, rawatan sekunder air sisa dan

rawatanperingkat tinggi air sisa.

i. Rawatan permulaan air sisa

Ianya ditakrifkan sebagai penyingkiran unsur-unsur kumbahan yang mungkin

menyebabkan masalah-masalah penyelenggaraan atau operasi-operasi rawatan.

Rawatan permulaan melibatkan pemeriksaan dan pengisaran untuk penyingkiran

serpihan , penyingkiran batu halus menerusi pemendapan dan juga penyingkiran

minyak dan gris menerusi proses pemgapungan

ii. Rawatan utama air sisa

Melibatkan proses pemeriksaan dan pemendapan yang akan menyingkirkan pepejal

terapung dan bahan organic. Efluen daripada rawatan utama akan mengandungi

kandungan pepejal terapung atau bahan organic yang tinggi.

iii. Rawatan sekunder

Tertumpu kepada penyingkiran bahan organik terbiodegrasi dan pepejal terapung dan

kebanyakannya menggunakan proses unit-unit biologi

Kebuk kersik

Penyaringan

Tangki pemendapan

iv. Rawatan peringkat tinggi air sisa

Rawatan peringkat tinggi kumbahan melibatkan penyingkiran nutrien-nutrien, bahan-

bahan toksik termasuk logam-logam berat dan penyingkiran seterunya bagi bahan

organik dan pepejal terapung. Efluen daripada rawatan peringkat tinggi adalah

berpiawaian tinggi dan sesuai untuk diguna semula. Di Malaysia, masih belum ada

rancangan untuk membina sistem-sistem rawatan peringkat tinggi. Tumpuan

Tangki pengudaraa

n

Tangki pemendapan sekunder

Pembasmian kuman

diberikan untuk menyediakan piawaian asas untuk rawatan permulaan, utama dan

sekunder.

Pengaliran

masuk

kumbahan

Rawatan

Permulaan

Rawatan

Utama

Rawatan

Sekunder

Rawatan

Peringkat

Tinggi

Pelepasan

efluen

Pemeriksaan Pemendapan Enapcemar

teraktif

Penurasan

Penyingkiran

batu-batu

halus

Pengapungan Penurasan bio Penyahjangkita

n

tangki gris Pemendapan Kolam-kolam

peringkat tinggi

Pra-

pengudaraan

pengukuran

aliran

Keseimbangan

aliran

Penyingkiran

kain buruk,

sampah sarap,

batu-batu

halus, minyak,

gris

Penyingkiran

bahan-bahan

terapung dan

termendap

Rawatan

biologi untuk

menyingkirkan

bahan organik

dan pepejal

terapung

Rawatan biologi

dan kimia untuk

menyingkirkan

nutrien dan

patogen

Peringkat rawatan air sisa

4.0 SISTEM OLAHAN AIR SISA DOMESTIK

Proses olahan air sisa domestik yang utama adalah

1) Penyaringan bar

2) Kebuk kersik

3) Tangki mendapan primier

4) Tangki pengudaraan

3

2

7

6

5

4

1

TANGKI PENCERNAAN

5) Tangki pemendapan sekunder

6) Pembasmian kuman

7) Aliran air keluar ke sungai

1) PENYARINGAN

Penyaringan kasar

Penyaringan halus

Merupakan peringkat pertama rawatan air sisa dan merupakan kategori olahan secara

fizikal. Terdapat dua jenis penyaringan iaitu penyaringan kasar dan juga penyaringan halus.

Penyaringan kasar melibatkan pembuangan bahan-bahan terapung yang besar seperti kayu,

sampah, botol dan sebagainya yang diketorikan sebagai bahan-bahan yang besar. Tujuan

penyaringan dilakukan adalah untuk mengelakkan kerosakan alat perkakas yang akan digunakan

dalam proses rawatan air sisa ini seperti pam dan alat mekanikal yang lain.

Proses penyaringan bermula apabila air sisa domestic daripada sumber domestik dialirkan

melalui skrin kasar dan setelah itu akan melalui skrin halus. Dalam penyaringan kasar, pepejal

akan dibuang melalui satu rangkaian keluli yang diletakkan merentangi air sisa. Halaju adangan

hendaklah melebihi 0.3m/s bagi mengelakkan enapan kersik daripada berlaku tetapi hendaklah

kurang daripada 1.0 m/s supaya segala pepejal yang tersekat pada adangan tidak akan terhanyut.

Penyaringan halus berfungsi bagi menyingkirkan bahan-bahan terapung yang lebih kecil seperti

daun-daun, tumbuhan kecil dan lain-lain. Bagi penyelenggaraan bar penyaringan ini, ianya akan

dicuci secara manual atau dengan menggunakan pencakar automatik.

2) KEBUK KERSIK ( GRIT CHAMBER)

Kebuk kersik

Kersik merupakan pecahan bahab-bahan tak organik yang berat. Ianya termasuklah batu,

pasir, kepingan logam dan sebagainya. Kersik mempunyai purata kerumpatan bandingan lebih

kurang 2.5. Oleh yang demikian, ia mempunyai halaju pengenapan yang lebih tinggi daripada

pepejal kumbahan organik. Selepas air sisa melalui skrin bar ia akan memasuki kebuk kersik.

Semasa di dalam kebuk kersik ini, aliran air tersebut akan diperlahankan dan akan menyebabkan

bahan-bahan yang berat seperti batu akan mendap ke dalam kebuk kersik ini dan bahan kersik ini

akan dikeluarkan daripada proses rawatan.

Sekiranya bahan-bahan ini tidak disingkirkan, ianya mempunyai kecenderungan untuk

mendap pada sudut dan selekoh tangki, mengurangkan kapasiti aliran dan memyebabkan paip

dan saluran tersumbat.

3) TANGKI PEMENDAPAN PRIMIER ( PRIMARY SETTLING TANK)

Tangki pemendapan primier jenis bulat

Tangki pemendapan primier jenis segi empat tepat

Selepas air sisa melalui kebuk kersik, ianya akan diteruskan ke tangki pemendapan

primier. Air sisa yang melalui tangki ini akan ditahan selama 2 hingga 8 jam. Tangki

pemendapan ini adalah bertujuan untuk memendapkan bahan-bahan sisa yang berat mendap ke

dasar tangki. Bahan yang termendap pada dasar tangki akan disingkirkan melalui rawatan lebih

lanjut bergantung pada kemudahan, di mana bahan yang mendap ini akan dipindahkan ke tangki

pencerna (digester) ataupun pada ‘drying bed’. Tangki pemendapan ini terdapat dalam dua

bentuk sama ada segi empat tepat ataupun bulat.

Proses pemendapan merupakan proses pengasingan di antara komponen pepejal dan

cecair yang dilakukan secara graviti. Terdapat dua tujuan dalam pemendapan utama kumbahan

iaitu untuk menghasilkan darjah pemekatan dan penjernihan yang tinggi. Darjah penjernihan

yang tinggi diperlukan untuk mengurangkan beban pada loji rawatan sekunder (Biologi)

manakala darjah pemakatan yang tinggi dikehendaki supaya enapcemar dapat dikurangkan.

Dalam rawatan ini juga, proses mekanikal juga turut berlaku dimana ‘skimmer’ ataupun

dipanggil penggaruk digunakan. ‘Skimmer’ ini berfungsi utuk menggaruk secara perlahan pada

bahagian atas air sisa yang terdapat di dalam tangki pemendapan untuk menyingkirkan minyak

dan gris yang terapung pada permukaan atas air. Minyak dan gris yang terapung akan dialihkan

ke pencerna (digester). Setelah minyak dan gris disingkirkan dan bahan organic telah mendap di

dasar tangki, baki air sisa akan mengalir menuju ke proses rawatan seterusnya.

Terdapat tiga jenis tangki pemendapan primier iaitu :

i. Tangki pemendapan aliran mendatar

ii. Tangki pemendapan aliran menaik

iii. Tangki pemendapan aliran spiral

Tangki pemendapan jenis aliran mendatar

Tangki pemendapan jenis aliran menaik

Tangki mendapan jenis aliran spiral

4) TANGKI PENGUDARAAN ( AERATION TANK)

Tangki pengudaraan

Proses rawatan seterusnya adalah air sisa akan dialirkan ke tangki pengudaraan. Udara

akan ditambah ke tangki pengudaraan untuk mengghasilkan persekitaran yang dapat membantu

mikroorganisma untuk membesar/hidup. Setelah itu, ianya akan terus merawat baki bahan cemar

yang ada dalam air sisa. Mikroorganisma ini akan meneruskan rawatan ke atas bahan organik

terlarut dengan cara memakan bahan yang terdapat dalam air sisa. Mikroorganisma yang terdapat

dalam tangki ini adalah terlalu kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Ianya

memerlukan mikroskop bagi melihat mikroorganisma ini. Tangki pengudaraan ini menyedikan

persekitaran yang sesuai untuk penggunaan maksimum sisa organik.

Di dalam tangki pengudaraan ini, air sisa akan ditahan selama 18 hingga 24 jam.

Terdapat parameter yang penting dalam tangki ini iaitu likuor campuran pepejal terampai

(MLSS). MLSS adalah kandungan pepejal terampai dalam tangki pengudaraan yang terdiri

daripada kandungan air sisa serta kandungan enap cemar kembali. Kandungan MLSS ini,

hendaklah dibekalkan ke dalam tangki pengudaraan supaya mikroorganisma dapat bertindak

balas dengan bahan organik .

Pada kebiasaanya, bahan-bahan yang terdapat dalam air sisa dirawat dengan cara

membekalkan oksigen . ini adalah bertujuan supaya bakteria yang aktif akan terhasil dan

terampai bersama air sisa. Udara akan di pam masuk setiap 4 jam ke dalam tangki pengudaraan

ini. Proses yang menggunakan mikrob untuk memakan sisa dipanggil sebagai enapcemar teraktif

( activated sludge). Enapcemar teraktif ini kelihatan seperti lumpur yang gelap (dark mud).

Ianya adalah kaya dengan mikrob yang aktif (hidup) seperti bakteria dan protozoa. Bakteria dan

protozoa ini memerlukan oksigen untuk hidup seperti organisma hidup yang lain. Tangki

pengudaraan ini memberikan oksigen yang membolehkan mereka hidup dan memakan sisa yang

terdapat di dalam tangki pengudaraan.

Protozoa

Rantaian makanan ini akan sentiasa bersambung dimana dalam tangki pengudaraan ini,

mikrob akan mencerna bahan organik dan pada satu tahap mikrob ini akan sampai pada

peghujung kitaran hidupnya menyebabkan ianya mati. Air sisa yang baru yang membawa bahan

organik akan ditambah pada setiap masa menyebabkan kitaran ini akan terus berlaku dan mikrob

baru akan terhasil. Apabila mikrob mati, ianya akan melekat bersama dalam satu rumpun

(clumps). Berikut merupakan graf fasa kitaran hidup bakteria:

Fasa kitaran hidup bakteria

Terdapat lima fasa kitaran hidup bakteria di dalam tangki pengudaraan iaitu:

i. Fasa lag ( Lag phase)

ii. Fasa pertumbuhan cepat ( Accelerate growth phase)

iii. Fasa pertumbuhan log ( Log growth phase)

iv. Fasa pegun (Stationary phase)

v. Fasa bakteria mati (death phase)

Masa (h)

Fasa pertumbuhan log

Fasa pertumbuhan cepatFasa lag

Bilangan Bakteria Fasa bakteria mati

Fasa pegun

Proses enap cemar teraktif

Enap cemar teraktif

udara

Dirawat

Dilepaskan ke sungai

Enap cemar teraktif berpatah balik

Sisa enap cemar teraktif

udara

Air masuk

Tangki pemendapan

sekunder

Tangki pengudaraan

5) TANGKI PEMENDAPAN SEKUNDER ( SECONDARY SETTLING TANK)

Tangki pemendapan sekunder

Setelah melepasi tangki pengudaraan, air yang terhasil akan dialirkan ke tangki

pemendapan sekunder. Air yang disalurkan kedalam tangki pemendapan sekunder akan

dienapkan dalam masa tahanan tidak kurang daripada 2 jam. Di dalam tangki ini terdapat pam

yang digunakan untuk menyedut lebih kurang 90% bahan enap cemar yang mengandungi

bakteria yang baru ke dalam tangki pengudaraan bagi mengekalkan MLSS dalam tangki

pengudaraan.

Oleh yang demikikian terdapat enap cemar yang akan dialirkan ke tangki pencernaan

(digester) manakala 90% daripada enap cemar akan dihantar kembali ke tangki pengudaraan

sebagai makanan tambahan untuk mikrob bagi membolehkan mikrob untuk memakan air sisa

yang terdapat dalam tangki tersebut. Proses ini dipanggil ‘return activated sludge’.

6) PEMBASMIAN KUMAN

Ianya merupakan langkah terakhir dalam proses rawatan sekunder dimana klorin atau

mana-mana pembasmian kuman digunakan untuk membunuh bakteria yang memudaratkan

daripada air sisa yang telah dirawat.

7) PENGALIRAN AIR KELUAR ( EFFLUENT DISCHARGE)

Merupakan langkah terakhir dalam proses olahan air dimana air sisa yang telah dirawat

akan dialirkan keluar ke sungai. Air sisa yang telah dirawat dan dilepaskan dipanggil ‘effluent’.

Air sisa yang telah dirawat dilepaskan ke sungai

5.0 KESIMPULAN

Sistem olahan air sisa domestik adalah sangat penting bagi merawat air sisa yang

berpunca dari sumber domestik daripada kawasan perumahan, pusat institusi dan sebagainya.

Sekiranya air sisa domestik ini tidak dirawat dan terus dialirkan ke sungai, ianya akan

menyebabkan pencemaran kepada sungai dan alam sekitar. Dengan adanya system yang

sistematik dan terkawal, hal ini dapat diatasi.

Terdapat 4 peringkat dalam system olahan air sisa domestic iaitu rawatan permulaan air

sisa, rawatan utama air sisa, rawatan sekunder air sisa dan rawatan peringkat tertinggi. Rawatan

peringkat tinggi merupakan rawatan yang bergantung pada keperluan. Sekiranya air sisa tersebut

masih mempunyai nutrien-nutrien, bahan-bahan toksik termasuk logam-logam berat dan bahan

organik serta pepejal terapung, rawatan ini akan dilakukan.

Proses olahan air sisa pula melibatkan 7 peringkat yang bermula daripada penyaringan,

kebuk kersik, tangki mendapan primier, tangki pengudaraan, tangki pemendapan sekunder,

pembasmian kuman dan air yang telah dirawat disalirkan ke sungai. Ketujuh-tujuh proses ini

merupakan proses asas bagi merawat air sisa dan hendaklah dijalankan bagi memastikan air sisa

yang keluar adalah air sisa yang telah dirawat sepenuhnya mengikut standard yang telah

ditetapkan. Kesimpulannya, air sisa domestic yang dikeluarkan hendaklah dirawat dengan betul

dan mengikut standard yang telah ditetapkan.

6.0 RUJUKAN

I. Dr. Seetharam, C. & Dr. Santosh, K.M. (2013).“Wastewater Treatment and Reuse: Sustainability Options”. Department of Agricultural Engineering, (Vol. 10, Iss. 1 (2013), pp. 1-15.

II. Chong Pei Fung (2003). “Guna Semula Efulen Kumbahan” Fakulti Kejuruteraan Awam, UTM

III. Water Environment Federation “Clean Waterfor Today”. What is wastewater treatment?.

IV. Indah Water Konsortium “Sewage Treatment Method”. http://www.iwk.com.my/v/knowledge-arena/sewage-treatment-methods

V. Thelma Helena Izzaki & Peterson Beuno De Moreas. “Wastewater containing 1,2-Dihydro-2,2,4-Trimethylquineleyn Treated by Electrolysis and Respirometric Method”. Department of Biochemistery and Microbiology Univ. estadual Paulista, brazil. (Volume 1.Issue 1.1000101)