Visualisasi elemen umum yang ditemukan dalam air limbah.
Air limbah, yang merupakan produk sampingan dari berbagai aktivitas manusia seperti domestik, industri, dan pertanian, mengandung beragam senyawa yang kompleks. Memahami kandungan air limbah sangat krusial untuk menentukan metode pengolahan yang efektif serta mengantisipasi dampak negatifnya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Air limbah bukanlah sekadar air yang "kotor", melainkan sebuah campuran rumit dari zat-zat terlarut, tersuspensi, dan teragen, baik dalam bentuk fisik maupun kimia.
Secara garis besar, kandungan air limbah dapat dikategorikan menjadi beberapa komponen utama yang saling berinteraksi:
Ini adalah salah satu komponen paling dominan dalam air limbah domestik. Zat organik berasal dari sisa makanan, feses, urin, sabun, deterjen, dan bahan-bahan biologis lainnya. Keberadaan zat organik yang tinggi ditandai dengan nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) yang tinggi. BOD mengukur jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik secara biologis, sementara COD mengukur jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan organik secara kimiawi. Tingginya nilai BOD dan COD mengindikasikan potensi pencemaran oksigen di badan air penerima.
Komponen anorganik dalam air limbah bisa berasal dari berbagai sumber. Air limbah domestik mungkin mengandung garam, fosfat, dan nitrat dalam jumlah tertentu. Sementara itu, air limbah industri sering kali kaya akan berbagai jenis garam anorganik, asam, basa, dan bahkan logam berat. Keberadaan zat anorganik tertentu, seperti fosfat dan nitrat, dapat menyebabkan eutrofikasi, yaitu pertumbuhan alga yang berlebihan yang mengurangi kadar oksigen dalam air dan membahayakan kehidupan akuatik. Senyawa anorganik lainnya bisa bersifat korosif atau beracun.
Air limbah mengandung padatan dalam dua bentuk utama: padatan tersuspensi (suspended solids) dan padatan terlarut (dissolved solids). Padatan tersuspensi adalah partikel-partikel yang masih dapat dilihat dan dapat mengendap, seperti pasir, lumpur, serat, dan sisa-sisa padat lainnya. Padatan ini dapat menyumbat saluran air, mengganggu proses pengolahan, dan meningkatkan kekeruhan air. Padatan terlarut adalah zat-zat yang telah larut sepenuhnya dalam air dan biasanya tidak dapat dihilangkan dengan metode penyaringan sederhana. Contohnya adalah garam-garam terlarut.
Air limbah, terutama dari sumber domestik dan pertanian, sering kali mengandung sejumlah besar mikroorganisme, termasuk bakteri patogen, virus, dan parasit. Mikroorganisme ini dapat menjadi vektor penyakit serius bagi manusia dan hewan jika air limbah tidak diolah dengan benar sebelum dibuang ke lingkungan. Keberadaan Escherichia coli (E. coli) sering dijadikan indikator kontaminasi fekal dan potensi keberadaan patogen lain.
Nitrogen dan fosfor adalah nutrien penting bagi pertumbuhan organisme air. Namun, dalam konsentrasi tinggi di air limbah, keduanya dapat menyebabkan masalah lingkungan yang serius. Seperti yang telah disebutkan, kelebihan fosfat dan nitrat dapat memicu eutrofikasi. Sumber utama nutrien ini adalah feses, urin, deterjen (terutama fosfat), dan pupuk dari lahan pertanian.
Patogen adalah agen penyakit, seperti bakteri, virus, jamur, dan parasit, yang dapat menyebabkan penyakit jika tertelan atau terpapar pada manusia atau hewan. Keberadaan patogen dalam air limbah merupakan ancaman kesehatan masyarakat yang signifikan, terutama di daerah yang sanitasi lingkungannya buruk.
Logam berat seperti timbal, merkuri, kadmium, kromium, dan nikel dapat ditemukan dalam air limbah, terutama dari kegiatan industri. Logam berat bersifat toksik bahkan dalam konsentrasi rendah dan dapat terakumulasi dalam tubuh organisme, menyebabkan berbagai masalah kesehatan serius dan kerusakan ekosistem.
Suhu air limbah dapat bervariasi tergantung pada sumbernya. Air limbah panas dari industri, misalnya, dapat meningkatkan suhu badan air penerima, yang mempengaruhi kelarutan oksigen dan metabolisme organisme akuatik. pH (derajat keasaman atau kebasaan) air limbah juga penting. pH yang ekstrem, baik asam maupun basa, dapat berbahaya bagi kehidupan akuatik dan mempengaruhi efektivitas proses pengolahan biologis.
Jika tidak dikelola dan diolah dengan baik, berbagai kandungan air limbah tersebut dapat menimbulkan dampak negatif yang luas:
Oleh karena itu, pengolahan air limbah yang tepat, yang mempertimbangkan seluruh kandungan air limbah yang ada, adalah langkah fundamental untuk melindungi lingkungan dan menjaga kesehatan masyarakat. Berbagai teknologi pengolahan, mulai dari metode fisik, kimia, hingga biologis, dirancang khusus untuk menghilangkan atau mengurangi konsentrasi zat-zat berbahaya sebelum air limbah dilepaskan kembali ke alam.