Modul 04 Manajemen Limbah

s

MANAJEMEN LINGKUNGAN INDUSTRI:Teknologi Pengolahan Limbah Cair

Nur HidayatTek. Industri Pertanian, Fak. Teknologi Pertanian, Universitas BrawijayaEmail : [email protected]

1. PENDAHULUAN1.1. Teori dasar dan

Contoh1.2. Tujuan1.3. Definisi

2. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR3. PENGOLAHAN SECARA FISIKA

3.1. Penapisan3.2. Pengendapan3.3. Flotasi3.4. Filtrasi3.5. Adsorpsi

4. PENGOLAHAN SECARA KIMIA4.1. Netralisasi4.2. Koagulasi

5. PENGOLAHAN SECARA BIOLOGI5.1. Pengolahan Aerob5.2. Lagoon5.3. Pengolahan Anaerob

6. PENGOLAHAN LIMBAH TEKSTIL

1. PENDAHULUAN1.1. Teori Dasar dan Contoh

Gambar 4.1. Strategi pengelolaan limbah.

Keberadaan limbah pada dasarnya tidak dikehendaki oleh produsen ataupun masyarakat dan lingkungannya. Namun demikian, kaberadaan limbah dalam suatu proses produksi sulit dihindari. Oleh sebab itu dalam pelaksanaan proses produksi diupayakan proses dengan minimasi limbah dan penggunaan kembali limbah yang dikenal dengan produksi bersih (Gambar 4.1)

1.2 TujuanPenguasaan materi dalam modul ini, yang dirancang sebagai landasan dasar teknologi pengolahan limbah cair. Mahasiswa diharapkan Mengerti tentang jenis limbah dan teknik pengolahan limbah

cair Mengamati tentang jenis limbah dan teknik pengolahan limbah

MODUL

4Minggu 05

SELF-PROPAG

ATING

ENTREPREN

EURIAL ED

UCATIO

N D

EVELOPM

ENT

(SPEED)

MLLI / Teknologi Pengolahan Limbah Cair 2012Brawijaya University

cair Menjelaskan tentang jenis limbah dan teknik pengolahan limbah

cair

1.3. Definisi Activated sludge (lumpur aktif) adalah proses penanganan limbah dimana

udara atau oksigen akan masuk ke dalam cairan limbah untuk mengembangkan pembentukan flok bilogis sehingga mengurangi kandungan oraganik dalam limbah

Adsorpsi adalah suatu proses pemisahan bahan dari campuran gas atau cair, bahan yang harus dipisahkan ditarik oleh permukaan sorben padat dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut.

Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikel-partikel padat.

Lingkungan aerob adalah lingkungan dimana oksigen terlarut terdapat dalam jumlah yang cukup sehingga tidak merupakan faktor pembatas di dalam prosesnya.

Trickling filter adalah saringan porous yang tersusun dari bahan seperti kerikil ataupun bahan berongga yang berfugsi untuk tumbuh mikroorganisme yang akan memanfaatkan limbah yang masuk sebagai nutrisinya dan mendpat asupan oksigen sehingga limbah cair yang keluar telah mengalami penurunan kandungan bahan organiknya.

Parameter Uji Limbah Cair

1. Biochemical Oxygen Demand (BOD)

BOD menyatakan banyaknya oksigen yang diperlukan oleh mikroba untuk mengoksidasi zat-zat organik dalam proses metabolisme mereka (secara biokimia). Nilai BOD biasanya digunakan dalam sistem yang menggunakan proses biologi dalam pengolahan limbahnya. Perlu diingat disini bahwa keberadaan mikroorganisme merupakan faktor mutlak dalam pengukuran BOD. Mikroorganisme yang dipakai dalam analisis BOD biasa disebut dengan seed.

Adanya mikroorganisme berarti diperlukan inkubasi. Lamanya inkubasi tergantung dari nilai BOD yang dikehendaki, ada yang 5, 7, 10, bahkan 20 hari. Pada umumnya, nilai BOD yang digunakan di dalam pengolahan air limbah adalah BOD5, yaitu BOD yang diperoleh setelah inkubasi selama 5 hari. Meskipun BOD5 merupakan nilai yang paling umum dipakai, mereka yang menghendaki terjadi nitrifikasi di dalam prosesnya memerlukan waktu inkubasi yang lebih lama (bisa 6 hingga 10 hari). Hal ini karena bakteri yang bekerja dalam proses nitrifikasi memiliki laju pertumbuhan yang rendah, yaitu antara 6 hingga 10 hari

2. Chemical Oxygen Demand (COD)

Parameter yang satu ini menyatakan kebutuhan oksigen yang

of 13

Dept. of Agroindustrial Technology


diperlukan untuk mengoksidasi zat-zat organik di dalam air limbah menggunakan dikromat sebagai oksidator. Analisis COD diawali dengan proses digestion kemudian dilanjutkan dengan pengukuran nilai COD itu sendiri. Pengukuran nilai COD dapat diketahui melalui titrasi atau dengan menggunakan spektrofotometer. Berbeda dengan BOD, pada COD tidak perlu dibedakan apakah zat organik tersebut dapat didegradasi secara biologis atau tidak. Di lapangan, banyak operator yang lebih memilih menggunakan parameter COD. Hal ini karena pengukuran COD tidak melibatkan mikroorganisme sehingga tidak terpengaruh oleh material yang bersifat toksik. Selain itu analisis COD membutuhkan waktu yang jauh lebih singkat dibanding BOD.

Walaupun sebenarnya BOD dan COD merupakan parameter yang berbeda, banyak juga orang yang salah kaprah dengan mengkonversi nilai COD dengan faktor pengali tertentu (biasanya sebesar 0,5) untuk memperoleh nilai BOD. Sebenarnya, faktor pengali 0,5 tersebut tidak berlaku untuk semua jenis limbah dan sangat berbeda antara satu IPAL dengan yang lainnya. Untuk memperoleh suatu faktor pengali (ummm, mungkin lebih tepat kalau disebut sebagai rasio), perlu dilakukan sederetan pengukuran COD dan BOD kemudian dilihat kecenderungannya. Angka 0,5 (atau rasio BOD:COD sebesar 1:2) umumnya terjadi di IPAL yang mengolah limbah domestik.

3. Total Organic Carbon (TOC)

TOC merupakan parameter yang menyatakan jumlah total karbon organic.

2. Pengolahan Limbah Cair

Sampai dengan permulaan Abad 20, limbah masih banyak yang dibuang begitu saja meskipun penangan limbah dengan trickling filter mulai dikembangkan. Dengan semakin meningkatnya jumlah limbah, para ilmuwan mulai intensif mengembangnkan berbagai metode. Penggunaan senyawa pembentuk flok mulai digunakan untuk menggantikan teknologi trickling filter, begitu juga dengan diketemukannya teknologi activated sludge oleh Ardern dan Lockett pada tahun 1914 yang kemudian disempurnakan oleh Sawyer pada tahun 1965. Perkembangan berikutnya dilakukan baik penangnan limbah secara aerob maupun anaerob.

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan:

1. pengolahan secara fisika2. pengolahan secara kimia3. pengolahan secara biologi.

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut

of 13


dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.

3. Pengolahan Secara Fisika

Pengolahan limbah secara fisik sebenarnya dalah proses pemisahan bagian-bagian limbah yang tidak larut dalam limbah sehingga tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya.

3.1. Penapisan

Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penapisan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar.

3.2. Pengendapan

Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.

Tangki pengendapan didesain sedemikian rupa agar air limbah memiliki kecepatan aliran yang cukup rendah sehingga memungkinkan padatan untuk mengendap. Tangki pengendapan yang didesain dan dioperasikan secara efisien dapat menyisihkan 50 hingga 70 persen suspended solids dan 25 hingga 40 persen BOD (biochemical oxygen demand) dari dalam air limbah (Metcalf&Eddy, 2003). Untuk meningkatkan kemampuan pengendapan, ada kalanya dilakukan proses penambahan bahan kimia sebelum air limbah memasuki tangki pengendapan. Penambahan bahan kimia ini akan menghasilkan flok yang memiliki berat jenis lebih besar sehingga padatan lebih mudah diendapkan.

Presipitasi logam berat

Salah satu jenis polutan yang banyak mendapat perhatian dalam pengelolaan lingkungan adalah logam berat. Pembuangan limbah terkontaminasi oleh logam berat ke dalam sumber air bersih (air tanah atau air permukaan) menjadi masalah utama pencemaran karena sifat toksik dan tak terdegradasi secara biologis. logam berat. Jenis logam berat yang tergolong memiliki tingkat toksisitas tinggi antara lain adalah Hg, Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Pb, As, Cr, Sn, Zn, dan Mn.

Salah satu sumber polutan logam berat adalah limbah cair laboratorium. Limbah cair ini memiliki nilai pH ekstrem rendah (∼1,4) dan kadar logam berat terlarut sangat tinggi (konsentrasi Hg: 77,6-392 mg/L). Limbah cair ini hingga saat ini belum mendapat perhatian yang memadai. Dari sisi jumlah, limbah cair yang dihasilkan oleh suatu laboratorium umumnya memang relatif sedikit, akan tetapi limbah cair ini tercemar berat oleh berbagai jenis bahan kimia toksik. Secara kolektif dan dalam kurun waktu yang lama dapat berdampak nyata pada lingkungan apabila tidak dikelola secara memadai.

of 13


Gambar 4.3. Skema Diagram Pengolahan Fisik

Praktek pembuangan limbah cair laboratorium ke lingkungan tanpa pengolahan yang memadai disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain belum adanya teknik pengolahan yang efektif dengan biaya terjangkau. Beberapa laboratorium telah menerapkan praktek pengelolaan dengan cara memisahkan dan mengumpulkan limbah cair berbahaya dan beracun terpisah dari limbah cair yang tidak berbahaya. Akan tetapi, setelah terkumpul dalam jumlah banyak, masalah sering muncul berkaitan dengan cara pengolahan/pembuangan limbah tersebut. Alternatif untuk mengirim limbah tersebut ke tempat pengolahan limbah B3 milik pihak ketiga sering menghadapi masalah prosedur dan biaya.

Kelarutan berbagai jenis logam sangat ditentukan oleh pH larutan. Kecuali logam perak, pola umum kelarutan logam menurun dengan meningkatkan pH larutan dan setelah mencapai tingkat kelarutan minimum kemudian meningkat lagi dengan meningkatnya pH

penambahan koagulan (alum dan PAC) tidak dapat menurunkan kadar logam berat dalam filtrat hasil presipitasi.

3.3. Flotasi

Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang of 13


mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).

Pada proses flotasi, gelembung udara diinjeksikan ke dalam tangki untuk mengapungkan padatan sehingga mudah disisihkan. Dengan adanya gaya dorong dari gelembung tersebut, padatan yang berat jenisnya lebih tinggi dari air akan terdorong ke permukaan. Demikian pula halnya dengan padatan yang berat jenisnya lebih rendah daripada air. Hal ini merupakan keunggulan teknik flotasi dibanding pengendapan karena dengan flotasi partikel yang ringan dapat disisihkan dalam waktu yang bersamaan.

3.4. Filtrasi

Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses kimia atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses penyaringan atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa. Proses filtrasi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa kimia (misalnya: fenol) dan senyawa kimia terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut. Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.

Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikel-partikel padat. Dalam proses filtrasi juga terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi kualitas air hasil filtrasi, efisiensi proses dan sebagainya.

3.5. Adsorpsi Adsorpsi adalah suatu proses pemisahan bahan dari campuran gas atau

cair, bahan yang harus dipisahkan ditarik oleh permukaan sorben padat dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut. Berkat selektivitasnya yang tinggi, proses adsorpsi sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi yang kecil dari campuran yang mengandung bahan lain yang berkonsentrasi tinggi. Kecepatan adsorpsi tidak hanya tergantung pada perbedaan konsentrasi dan pada luas permukaan adsorben, melainkan juga pada suhu, tekanan (untuk gas), ukuran partikel dan porositas adsorben. Juga tergantung pada ukuran molekul bahan yang akan diadsorpsi dan pada viskositas campuran yang akan dipisahkan (cairan, gas).

Dosis karbon aktif menentukan kuantitas logam yang teradsorpsi. Semakin banyak karbon aktif yang ditambahkan per satuan volume limbah cair akan meningkatkan massa logam berat terlarut yang teradsorpsi, akan tetapi massa logam yang teradsorpsi per satuan berat karbon aktif menurun.

Penjeratan ion merkuri dari cairan oleh karbon aktif dapat ditingkatkan dengan cara ‘pengkayaan‘ (impregnation) karbon aktif dengan bahan kimia yang sesuai misalnya senyawa mengandung sulfur.

Metode presipitasi dan adsorpsi tidak menghilangkan logam berat, tetapi hanya mengubah logam berat terlarut menjadi bentuk padat. Sebagai akibat

of 13


dari penyisihan logam berat terlarut dihasilkan residu berupa endapan logam hidroksida dan arang aktif bekas, yang keduanya mengandung logam berat dalam kadar tinggi. Residu ini bersifat toksik dan memerlukan penanganan secara khusus (misalnya dengan cara pengeringan dan solidifikasi).

4. Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat-zat beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.

Gambar 4.4. Skema Diagram pengolahan Kimiawi

4.1. Netralisasi Sebagian besar limbah cair dari industri mengandung bahan bahan yang

bersifat asam (Acidic) ataupun Basa (alkaline) yang perlu dinetralkan sebelum dibuang kebadan air maupun sebelum limbah masuk pada proses pengolahan, baik pengolahan secara biologic maupun secara kimiawi, proses netralisasi tersebut bisa dilakukan sebelum atau sesudah proses equalisasi.

Untuk mengoptimalkan pertumbuhan microorganisme pada pengolahan secara biologi, pH perlu dijaga pada kondisi antara pH 6,5 – 8,5, karena sebagian besar microb aktif atau hidup pada kondisi pH tersebut. Proses koagulasi dan flokulasi juga akan lebih efisien dan efektif jika dilakukan pada kondisi pH netral.

of 13


4.2. Koagulasi Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan

membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5. Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).

Penyisihan bahan-bahan beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium dan sebaginya. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.

5. Pengolahan Secara Biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.

Pada dasarnya, pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth)2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth)

Di dalam reactor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses reactor di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.

Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.

Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antara lain:1. trickling filter2. cakram biologi

of 13


3. filter terendam4. reaktor fludisasi

Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%. Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:1. Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen2. Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.

Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis dari anaerob. Pada BOD lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih ekonomis

Dalam prakteknya saat ini, teknologi pengolahan limbah cair mungkin tidak lagi sesederhana seperti dalam uraian di atas. Namun pada prinsipnya, semua limbah yang dihasilkan harus melalui beberapa langkah pengolahan sebelum dibuang ke lingkungan atau kembali dimanfaatkan dalam proses produksi, dimana uraian di atas dapat dijadikan sebagai acuan.

5.1. Pengolahan Aerob Pengolahan limbah cair secara aerob dilakukan dengan berbagai cara

diantaranya adalah lumpur aktif dan trickling filter Trickling filter merupakan salah satu cara pengolahan limbah cair dengan

memanfaatkan media padat sebagai tempat mikroorganisme menempel dan limbah cair dialirkan dari atas. Udara mengalir dari bawah sehingga terjadi kontak antara udara, limbah dan mikroorganisme.

of 13


Gambar 4.3. Trickling Filter. Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Trickling_filter

Activated sludge (lumpur aktif) adalah proses penanganan limbah dimana udara atau oksigen akan masuk ke dalam cairan limbah untuk mengembangkan pembentukan flok bilogis sehingga mengurangi kandungan oraganik dalam limbah. Dalam unit lumpur aktif, setelah limbah mendapat penanganan yang cukup maka limbah dialirkan ke bak pengendapan. Proses lumpur aktif merupakan proses pengolahan air limbah secara biologis aerob yang melibatkan reaksi-reaksi mikrobiologis. Untuk mencapai kualitas “effluent” yang baik, substansi yang ada dihilangkan dengan menggunakan mikroorganisme yang ada dalam lumpur aktif. Zat zat yang terkandung dalam air buangan, berguna sebagai makanan dan pertumbuhan sel baru.

Gambar 4.4. Lumpur Aktif. Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Activated_sludge

5.2. Lagoon Pengolahan air limbah secara biologi AEROB dengan model Aerated lagoons

(basins) membutuhkan luas lahan yang cukup besar, hal ini dilakukan mengingat jumlah air limbah yang akan dilakukan pengolahan sangat besar. Pada model ini dapat terjadi 2 (dua) proses yaitu AEROB dan FAKULTATIF. Proses aerob terjadi pada permukaan air limbah yang teraduk dengan motor dan berkontak dengan udara sekitar, jika kedalaman kolam tidak terlalu dalam maka akan terjadi proses pengolahan secara AEROB tetapi jika kolam yang dipergunakan mempunyai kedalaman yang cukup dalam maka proses pengolahan berlangsung secara FAKULTATIF.

of 13

http://en.wikipedia.org/wiki/Activated_sludge

http://en.wikipedia.org/wiki/Trickling_filter


5.3. Pengolahan Anaerob Pengolahan limbah anaerob adalah sebuah metode biological untuk

mengolah limbah organik. Mikrobiologi yang terlibat dalam proses termasuk fakultatif dan mikroorganisme anaerob, dimana tidak ada oksigen, mengubah material menjadi produk akhir gas seperti karbondioksida dan metana.

Produk akhir dari degradasi anaerob adalah gas, paling banyak metana (CH4), karbondioksida (CO2), dan sebagian kecil hidrogen sulfide (H2S) dan hydrogen (H2). Proses yang terlibat adalah fermentasi asam dan fermentasi metana.

Range pH pada fermentasi metana adalah 6,0 – 8,5 (Benefield dan Randall 1980), 6,8 – 7,4 (Ramalho 1983). Alkalinity yang dihasilkan dari degradasi senyawa organic membantu mengontrol pH .range pH 6,6 – 7,4 maka konsentrasi alkalin bervariasi dari 1000 sampai 5000 mgl sebagai kalsium karbonat.

Keuntungan utama proses anaerob selama pengolahan anaerob adalah :1. Yield biomass untuk proses anaerob lebih rendah disbanding

system aerob2. Aerasi tidak digunakan, biaya capital dan pemakaian energi

rendah3. Gas metana yang dihasilkan proses anaerob bisa dinilai secara

ekonomis4. Loading organic lebih tinggi pada system anaerob dibandingkan

system aerob Kelemahan proses anaerob:

1. Energi yang dipakai untuk temperature reactor untuk memelihara aktifitas mikroba (350C)

2. Waktu tahan lebih tinggi pada proses anaerob dari pengolahan aerob.

3. Bau yang tidak disadari dihasilkan proses anaerob karena menghasilkan gas H2S dan merkaptan

4. Settling biomass anaerob di clarifier lebih sulit untuk diolah dibandingkan sedimentasi biomass

5. Reactor operasi anaerob tidak semudah anaerob

6. Pengolahan Limbah Tekstil

1. Langkah pertama untuk memperkecil beban pencemaran dari operasi tekstil adalah program pengelolaan air yang efektif dalam pabrik, menggunakan :

o Pengukur dan pengatur laju alir o Pengendalian permukaan cairan untuk mengurangi tumpahan o Pemeliharaan alat dan pengendalian kebocoran o Pengurangan pemakaian air masing-masing proses o Otomatisasi proses atau pengendalian proses operasi secara cermat o Penggunaan kembali alir limbah proses yang satu untuk penambahan

(make-up) dalam proses lain (misalnya limbah merserisasi untuk membuat penangas pemasakan atau penggelantangan)

o Proses kontinyu lebih baik dari pada proses batch (tidak kontinyu) o Pembilasan dengan aliran berlawanan

2. Penggantian dan pengurangan pemakaian zat kimia dalam proses harus diperiksa pula :

o Penggantian kanji dengan kanji buatan untuk mengurangi BOD o Penggelantangan dengan peroksi da menghasilkan limbah yang

kadarnya kurang kuat daripada penggelantangan pemasakan hipoklorit

of 13


o Penggantian zat-zat pendispersi, pengemulsi dan perata yang menghasilkan BOD tinggi dengan yang BOD-nya lebih rendah.

3. Zat pewarna yang sedang dipakai akan menentukan sifat dan kadar limbah proses pewarnaan. Pewarna dengan dasar pelarut harus diganti pewarna dengan dasar air untuk mengurangi banyaknya fenol dalam limbah. Bila digunakan pewarna yang mengandung logam seperti krom, mungkin diperlukan reduksi kimia dan pengendapan dalam pengolahan limbahnya. Proses penghilangan logam menghasilkan lumpur yang sukar diolah dan sukar dibuang. Pewarnaan dengan permukaan kain yang terbuka dapat mengurangi jumlah kehilangan pewarna yang tidak berarti.

4. Pengolahan limbah cair dilakukan apabila limbah pabrik mengandung zat warna, maka aliran limbah dari proses pencelupan harus dipisahkan dan diolah tersendiri. Limbah operasi pencelupan dapat diolah dengan efektif untuk menghilangkan logam dan warna, jika menggunakan flokulasi kimia, koagulasi dan penjernihan (dengan tawas, garam feri atau poli-elektrolit). Limbah dari pengolahan kimia dapat dicampur dengan semua aliran limbah yang lain untuk dilanjutkan ke pengolahan biologi.

5. Jika pabrik menggunakan pewarnaan secara terbatas dan menggunakan pewarna tanpa krom atau logam lain, maka gabungan limbah sering diolah dengan pengolahan biologi saja, sesudah penetralan dan ekualisasi. Cara-cara biologi yang telah terbukti efektif ialah laguna aerob, parit oksidasi dan lumpur aktif. Sistem dengan laju alir rendah dan penggunaan energi yang rendah lebih disukai karena biaya operasi dan pemeliharaan lebih rendah. Kolom percik adalah cara yang murah akan tetapi efisiensi untuk menghilangkan BOD dan COD sangat rendah, diperlukan lagi pengolahan kimia atau pengolahan fisik untuk memperbaiki daya kerjanya.

6. Untuk memperoleh BOD, COD, padatan tersuspensi, warna dan parameter lain dengan kadar yang sangat rendah, telah digunakan pengolahan yang lebih unggul yaitu dengan menggunakan karbon aktif, saringan pasir, penukar ion dan penjernihan kimia.

REFERENSIMeita. 2011. Penyamakan Kulit.

http://mewijay.blogspot.com/2011/12/penyamakan-kulit.html diakses tanggal 11 July 2012

Muti. 2009. Pengolahan Primer. http://www.airlimbah.com/2009/11/17/pengolahan-primer/ diakses tanggal 11 July 2012

Muti. 2011. Analisis zat-zat organic dalam air limbah. http://www.airlimbah.com/2011/08/23/analisis-zat-zat-organik-dalam-air-limbah/ diakses tanggal 11 July 2012.

Nurika, I., N. Hidayat dan N. Atifah. 2007. Manajemen Limbah dan Lingkungan Industri. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang.

Rahayu, S.S. 2009. Limbah Padat. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbah-industri/limbah-padat/ diakses tanggal 11 July 2012.

Rahayu, S.S. 2009. Netralisasi pada pengolahan limbah cair. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-3/netralisasi-pada-pengolahan-limbah-cair/ diakses tanggal 11 July 2012.

Shanti. 2008. Anaerobic Treatment. http://shanthiang.wordpress.com/2008/06/03/anaerobic-treatment/ diakses

of 13

http://shanthiang.wordpress.com/2008/06/03/anaerobic-treatment/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-3/netralisasi-pada-pengolahan-limbah-cair/



http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbah-industri/limbah-padat/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbah-industri/limbah-padat/

http://www.airlimbah.com/2011/08/23/analisis-zat-zat-organik-dalam-air-limbah/

http://www.airlimbah.com/2011/08/23/analisis-zat-zat-organik-dalam-air-limbah/

http://www.airlimbah.com/2009/11/17/pengolahan-primer/

http://mewijay.blogspot.com/2011/12/penyamakan-kulit.html


tanggal 11 July 2012.

Sumadha,K. 2012. Pengolahan Air Limbah Secara Biologi Aerob Pertumbuhan Tersuspensi. http://ketutsumada.blogspot.com/2012/04/pengolahan-air-limbah-secara-biologi.html diakses tanggal 11 July 2012.

Suprihatin dan N. S. Indrasti. 2010. Penyisihan Logam Berat Dari Limbah Cair Laboratorium Dengan Metode Presipitasi Dan Adsorpsi. MAKARA, SAINS, 14(1): 44-50.

PROPAGASIA. Diskusi (Propagasi vertical dan Horizontal)

Tugas DiskusiAmati limbah cair yang ada di sekitar anda dapat dari UKM ataupun rumah tangga (perumahan). Buat sebuah cara pengolahan limbah agar tidakmencemari lingkungan

B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri)1. Apa yang dimaksud dengan activated sludge?2. Apa yang dimaksud dengan trickling filter?3. Jelaskan salah satu cara pengolahan limbah cair4. Bagaimana menangani limbah cair laboratorium?5. Jelaskan salah satu cara memanfaatkan limbah cair

of 13

http://ketutsumada.blogspot.com/2012/04/pengolahan-air-limbah-secara-biologi.html

http://ketutsumada.blogspot.com/2012/04/pengolahan-air-limbah-secara-biologi.html

Modul 04 Manajemen Limbah

Documents

Transcript of Modul 04 Manajemen Limbah