Proses Pengolahan Limbah Padat

Dalam memproses pengolahan limbah padat terdapat empat proses yaitu
pemisahan, penyusunan ukuran, pengomposan, dan pembuangan limbah.

1. Pemisahan
Karena limbah padat terdiri dari ukuran yang berbedan dan kandungan bahan
yang berbeda juga maka harus dipisahkan terlebih dahulu, supaya peralatan
pengolahan menjadi awet.
Sistem pemisahan ada tiga yaitu diantaranya :
Sistem Balistik. Adalah sistem pemisahan untuk mendapatkan keseragaman
ukuran / berat / volume.
Sistem Gravitasi. Adalah sistem pemisahan berdasarkan gaya berat misalnya
Bahan Baku
Sumber Daya Lingkungan
Industri
Produk
Limbah Beracun dan Berbahaya
Pengolahan Konsumen
Limbah
Pembuangan
Daur Ulang
Konsumen
Produk
Limbah Pengolahan
Pembuangan
Memenuhi
Syarat
barang yang ringan / terapung dan barang yang berat / tenggelam.
Sistem Magnetis. Adalah sistem pemisahan berdasarkan sifat magnet yang
bersifat agnet, akan langsung menempel. Misalnya untuk memisahkan
campuran logam dan non logam.

2. Penyusunan Ukuran
Penyusunan ukuran dilakukan untuk memperoleh ukuran yang lebih kecil
agar pengolahannya menjadi mudah.

3. Pengomposan
Pengomposan dilakukan terhadap buangan / limbah yang mudah membusuk,
sampah kota, buangan atau kotoran hewan ataupun juga pada lumpur pabrik.
Supaya hasil pengomposan baik, limbah padat harus dipisahkan dan

disamakan ukurannya atau volumenya.

4. Pembuangan Limbah
Proses akhir dari pengolahan limbah padat adalah pembuangan limbah yang
dibagi menjadi dua yaitu :
a) Pembuangan Di Laut
Pembuangan limbah padat di laut, tidak boleh dilakukan pada sembarang
tempat dan perlu diketahui bahwa tidak semua limbah padat dapat
dibuang ke laut. Hal ini disebabkan :
1. Laut sebagai tempat mencari ikan bagi nelayan.
2. Laut sebagai tempat rekreasi dan lalu lintas kapal.
3. Laut menjadi dangkal.
4. Limbah padat yang mengandung senyawa kimia beracun dan
berbahaya dapat membunuh biota laut.
b) Pembuangan Di Darat Atau Tanah
Untuk pembuangan di darat perlu dilakukan pemilihan lokasi yang harus
dipertimbangkan sebagai berikut :
1. Pengaruh iklim, temperatur dan angin.
2. Struktur tanah.
3. Jaraknya jauh dengan permukiman.
4. Pengaruh terhadat sumber lain, perkebunan, perikanan,
peternakan, flora atau fauna. Pilih lokasi yang benar-benar tidak
ekonomis lagi untuk kepentingan apapun.

sumber : http://ans-olahlimbah.blogspot.com

Pengelolaan Limbah Agroindustri

 Agroindustri atau industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah industri yang menghasilkan air limbah yang dapat mencemari lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti industri pengolahan kelapa sawit, teknologi pengolahan limbah cair yang digunakan mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat tingginya potensi pencemaran yang ditimbulkan oleh air limbah yang tidak dikelola dengan baik maka diperlukan pemahaman dan informasi mengenai pengelolaan air limbah secara benar.

Pengelolaan limbah adalah kegiatan terpadu yang meliputi kegiatan pengurangan (minimization), segregasi (segregation), penanganan (handling), pemanfaatan dan pengolahan limbah. Dengan demikian untuk mencapai hasil yang optimal, kegiatan-kegiatan yang melingkupi pengelolaan limbah perlu dilakukan dan bukan hanya mengandalkan kegiatan pengolahan limbah saja. Bila pengelolaan limbah hanya diarahkan pada kegiatan pengolahan limbah maka beban kegiatan di Instalasi Pengolahan Air Limbah akan sangat berat, membutuhkan lahan yang lebih luas, peralatan lebih banyak, teknologi dan biaya yang tinggi. Kegiatan pendahuluan pada pengelolaan limbah (pengurangan, segregasi dan penanganan limbah) akan sangat membantu mengurangi beban pengolahan limbah di IPAL.


Tren pengelolaan limbah di industri adalah menjalankan secara terintergrasi kegiatan pengurangan, segregasi dan handling limbah sehingga menekan biaya dan menghasilkan output limbah yang lebih sedikit serta minim tingkat pencemarnya. Integrasi dalam pengelolaan limbah tersebut kemudian dibuat menjadi berbagai konsep seperti: produksi bersih (cleaner production), atau minimasi limbah (waste minimization).

Secara prinsip, konsep produksi bersih dan minimasi limbah mengupayakan dihasilkannya jumlah limbah yang sedikit dan tingkat cemaran yang minimum. Namun, terdapat beberapa penekanan yang berbeda dari kedua konsep tersebut yaitu: produksi bersih memulai implementasi dari optimasi proses produksi, sedangkan minimasi limbah memulai implementasi dari upaya pengurangan dan pemanfaatan limbah yang dihasilkan.


Produksi Bersih menekankan pada tata cara produksi yang minim bahan pencemar, limbah, minim air dan energi. Bahan pencemar atau bahan berbahaya diminimalkan dengan pemilihan bahan baku yang baik, tingkat kemurnian yang tinggi, atau bersih. Selain itu diupayakan menggunakan peralatan yang hemat air dan hemat energi. Dengan kombinasi seperti itu maka limbah yang dihasilkan akan lebih sedikit dan tingkat cemarannya juga lebih rendah. Selanjutnya limbah tersebut diolah agar memenuhi baku mutu limbah yang ditetapkan.


Strategi produksi bersih yang telah diterapkan di berbagai negara menunjukkan hasil yang lebih efektif dalam mengatasi dampak lingkungan dan juga memberikan beberapa keuntungan, antara lain

a). Penggunaan sumberdaya alam menjadi lebih efektif dan efisien;

b). Mengurangi atau mencegah terbentuknya bahan pencemar;

c). Mencegah berpindahnya pencemaran dari satu media ke media yang lain;

d). Mengurangi terjadinya risiko terhadap kesehatan manusia dan lingkungan;

e). Mengurangi biaya penaatan hukum;

f). Terhindar dari biaya pembersihan lingkungan (clean up);

g). Produk yang dihasilkan dapat bersaing di pasar internasional;

h). Pendekatan pengaturan yang bersifat fleksibel dan sukarela.


Minimasi limbah merupakan implementasi untuk mengurangi jumlah dan tingkat cemaran limbah yang dihasilkan dari suatu proses produksi dengan cara pengurangan, pemanfaatan dan pengolahan limbah.

Pengurangan limbah dilakukan melalui peningkatan atau optimasi efisiensi alat pengolahan, optimasi sarana dan prasarana pengolahan seperti sistem perpipaan, meniadakan kebocoran, ceceran, dan terbuangnya bahan serta limbah.


Pemanfaatan ditujukan pada bahan atau air yang telah digunakan dalam proses untuk digunakan kembali dalam proses yang sama atau proses lainnya. Pemanfaatan perlu dilakukan dengan pertimbangan yang cermat dan hati-hati agar tidak menimbulkan gangguan pada proses produksi atau menimbulkan pencemaran pada lingkungan.

Setelah dilakukan pengurangan dan pemanfaatan limbah, maka limbah yang dihasilkan akan sangat minimal untuk selanjutnya diolah dalam instalasi pengolahan limbah.


Pada kegiatan pra produksi dapat dilakukan pemilihan bahan baku yang baik, berkualitas dan tingkat kemunian bahannya tinggi. Saat produksi dilakukan, fungsi alat proses menjadi penting untuk menghasilkan produk dengan konsumsi air dan energi yang minimum, selain itu diupayakan mencegah adanya bahan yang tercecer dan keluar dari sistem produksi.

Dari tiap tahapan proses dimungkinkan dihasilkan limbah. Untuk mempermudah pemanfaatan dan pengolahan maka limbah yang memiliki karakteristik yang berbeda dan akan menimbulkan pertambahan tingkat cemaran harus dipisahkan. Sedangkan limbah yang memiliki kesamaan karekteristik dapat digabungkan dalam satu aliran limbah. Pemanfaatan limbah dapat dilakukan pada proses produksi yang sama atau digunakan untuk proses produksi yang lain.

Limbah yang tidak dapat dimanfaatkan selanjutnya diolah pada unit pengolahan limbah untuk menurunkan tingkat cemarannya sehingga sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan. Limbah yang telah memenuhi baku mutu tersebut dapat dibuang ke lingkungan. Bila memungkinkan, keluaran (output) dari instalasi pengolahan limbah dapat pula dimanfaatkan langsung atau melalui pengolahan lanjutan.


Pengolahan limbah adalah upaya terakhir dalam sistem pengelolaan limbah setelah sebelumnya dilakukan optimasi proses produksi dan pengurangan serta pemanfaatan limbah. Pengolahan limbah dimaksudkan untuk menurunkan tingkat cemaran yang terdapat dalam limbah sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan.

Limbah yang dikeluarkan dari setiap kegiatan akan memiliki karakteristik yang berlainan. Hal ini karena bahan baku, teknologi proses, dan peralatan yang digunakan juga berbeda. Namun akan tetap ada kemiripan karakteristik diantara limbah yang dihasilkan dari proses untuk menghasilkan produk yang sama.

Karakteristik utama limbah didasarkan pada jumlah atau volume limbah dan kandungan bahan pencemarnya yang terdiri dari unsur fisik, biologi, kimia dan radioaktif. Karakteristik ini akan menjadi dasar untuk menentukan proses dan alat yang digunakan untuk mengolah air limbah.


Pengolahan air limbah biasanya menerapkan 3 tahapan proses yaitu pengolahan pendahuluan (pre-treatment), pengolahan utama (primary treatment), dan pengolahan akhir (post treatment). Pengolahan pendahuluan ditujukan untuk mengkondisikan alitan, beban limbah dan karakter lainnya agar sesuai untuk masuk ke pengolahan utama. Pengolahan utama adalah proses yang dipilih untuk menurunkan pencemar utama dalam air limbah. Selanjutnya pada pengolahan akhir dilakukan proses lanjutan untuk mengolah limbah agar sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan.


Terdapat 3 (tiga) jenis proses yang dapat dilakukan untuk mengolah air limbah yaitu: proses secara fisik, biologi dan kimia. Proses fisik dilakukan dengan cara memberikan perlakuan fisik pada air limbah seperti menyaring, mengendapkan, atau mengatur suhu proses dengan menggunakan alat screening, grit chamber, settling tank/settling pond, dll.

Proses biologi deilakukan dengan cara memberikan perlakuan atau proses biologi terhadap air limbah seperti penguraian atau penggabungan substansi biologi dengan lumpur aktif (activated sludge), attached growth filtration, aerobic process dan an-aerobic process. Proses kimia dilakukan dengan cara membubuhkan bahan kimia atau larutan kimia pada air limbah agar dihasilkan reaksi tertentu.

Untuk suatu jenis air limbah tertentu, ketiga jenis proses dan alat pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau dikombinasikan.

Pilihan mengenai teknologi pengolahan dan alat yang digunakan seharusnya dapat mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi dan pengelolaannya.

Teknologi Pengolahan Limbah Gas

Industri selalu dikaitkan sebagai sumber pencemar karena aktivitas industri merupakan kegiatan yang sangat tampak dalam pembebasan berbagai senyawa kimia ke lingkungan. Teman-teman sering melihat asap tebal membubung keluar dari cerobong pabrik? Ya, asap tebal tersebut merupakan limbah gas yang dikeluarkan pabrik ke lingkungan. Bagaimanakah teknologi pengolahan limbah gas tersebut sebelum akhirnya dibuang ke lingkungan bebas?
Sebagian jenis gas dapat dipandang sebagai pencemar udara terutama apabila konsentrasi gas tersebut melebihi tingkat konsentrasi normal dan dapat berasal dari sumber alami (seperti gunung api) serta juga gas yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources). Senyawa pencemar
udara itu sendiri digolongkan menjadi (a) senyawa pencemar primer, dan (b) senyawa pencemar sekunder. Senyawa pencemar primer adalah senyawa pencemar yang langsung dibebaskan dari sumber sedangkan senyawa pencemar sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat antar-aksi dua atau lebih senyawa primer selama berada di atmosfer. Dari sekian banyak senyawa pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan partikulat (debu).
Definisi dari pencemaran udara itu sendiri ialah peristiwa pemasukan dan/atau penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibar kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan karakteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan pemanfaatan yang paling baik. Atau dengan singkat dapat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut telah menurun.
Pencemaran udara yang disebabkan oleh aktivitas manusia dapat ditimbulkan dari 6 (enam) sumber utama, yaitu:

1. pengangkutan dan transportasi
2. kegiatan rumah tangga
3. pembangkitan daya yang menggunakan bahan bakar fosil
4. pembakaran sampah
5. pembakaran sisa pertanian dan kebakaran hutan
6. pembakaran bahan bakar dan emisi proses

Suatu penelitian dari Ross [1972] menyatakan bahwa pengangkutan merupakan sumber yang memberikan iuran terbesar dalam emisi pencemar per tahun dan hal ini terus meningkat karena adanya penambahan kendaraan dalam lalu lintas di jalan raya pada lima tahun terakhir. Di Amerika Serikat, industri memberikan bagian yang relatif kecil pada pencemaran atmosferik jika dibandingkan dengan pengangkutan. Namun, karena kegiatan industri merupakan aktivitas yang mudah diamati dan merupakan golongan sumber pencemaran titik (point source of pollution), masyarakat pada umumnya lebih menganggap industri sebagai sumber utama polutan yang menyebabkan udara tercemar. Belum lagi dengan limbah padat dan limbah cair industri yang semakin memperparah image negatif industri di masyarakat.

Pengendalian Pencemaran

Pengendalian pencemaran akan membawa dampak positif bagi lingkungan karena hal tersebut akan menyebabkan kesehatan masyarakat yang lebih baik, kenyamanan hidup lingkungan sekitar yang lebih tinggi, resiko yang lebih rendah, kerusakan materi yang rendah, dan yang paling penting ialah kerusakan lingkungan yang rendah. Faktor utama yang harus diperhatikan dalam pengendalian pencemaran ialah karakteristik dari pencemar dan hal tersebut bergantung pada jenis dan konsentrasi senyawa yang dibebaskan ke lingkungan, kondisi geografik sumber pencemar, dan kondisi meteorologis lingkungan.
Pengendalian pencemaran udara dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran limbah gas. Pengendalian pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih efektif karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan diproses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Di dalam sebuah pabrik kimia, pengendalian pencemaran udara terdiri dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan emisi senyawa pencemar.
Alat-alat pemisah debu bertujuan untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya kohesi, dan sifat higroskopik yang berbeda. Maka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan dengan tujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. Secara umum alat pemisah debu dapat diklasifikasikan menurut prinsip kerjanya:

• Pemisah Brown
  Alat pemisah debu yang bekerja dengan prinsip ini menerapkan prinsip gerak partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran 0,01 – 0,05 mikron. Alat yang dipatenkan dibentuk oleh susunan filamen gelas denga jarak antar filamen yang lebih kecil dari lintasan bebas rata-rata partikel.
• Penapisan
  Deretan penapis atau filter bag akan dapat menghilangkan debu hingga 0,1 mikron. Susunan penapis ini dapat digunakan untuk gas buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik.

Electrostatic Precipitator
• Pengendap elektrostatik
  Alat ini mengalirkan tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan pengendap elektrostatik ini ialah didapatkannya debu yang kering dengan ukuran rentang 0,2 – 0,5 mikron. Secara teoritik seharusnya partikel yang terkumpulkan tidak memiliki batas minimum.
• Pengumpul sentrifugal
  Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga debu akan menempel di dinding serta terkumpul pada dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini digunakan untuk pemisahan partikel dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron lebih.
• Pemisah inersia
  Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat dan akan dipisahkan dari aliran fasa gas. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip inersia ini bekerja dengan baik untuk partikel yang berukuran hingga 5 mikron.
• Pengendapan dengan gravitasi
  Alat yang bekerja dengan prinsip ini memanfaatkan perbedaan gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar dari 40 mikron dan tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat akhir.

Di industri, terdapat juga beberapa alat yang dapat memisahkan debu dan gas secara bersamaan (simultan). Alat-alat tersebut memanfaatkan sifat-sifat fisik debu sekaligus sifat gas yang dapat terlarut dalam cairan. Beberapa metoda umum yang dapat digunakan untuk pemisahan secara simultan ialah:

Irrigated Cyclone Scrubber

• Menara percik
  Prinsip kerja menara percik ialah mengkontakkan aliran gas yang berkecepatan rendah dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam bentuk butiran. Alat ini merupakan alat yang relatif sederhana dengan kemampuan penghilangan sedang (moderate). Menara percik mampu mengurangi kandungan debu dengan rentang ukuran diameter 10-20 mikron dan gas yang larut dalam air.
• Siklon basah
  Modifikasi dari siklon ini dapat menangani gas yang berputar lewat percikan air. Butiran air yang mendandung partikel dan gas yang terlarut akan dipisahkan dengan aliran gas utama atas dasar gaya sentrifugal. Slurry dikumpulkan di bagian bawah siklon. Siklon jenis ini lebih baik daripada menara percik. Rentang ukuran debu yang dapat dipisahkan ialah antara 3 – 5 mikron.
• Pemisah venturi
  Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi pada bagian yang disempitkan dan kemudan gas akan bersentuhan dengan butir air yang dimasukkan di daerah sempit tersebut. Alat ini dapat memisahakan partikel hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut di dalam air.
• Tumbukan orifice plate
  Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat orifis ini membentur lapisan air hingga membentuk percikan air. Percikan ini akan bertumbukkan dengan penyekat dan air akan menyerap gas serta mengikat debu. Ukuran partikel paling kecil yang dapat diserap ialah 1 mikron.
• Menara dengan packing
  Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara mengkontakkan cairan dan gas di antara packing. Aliran gas dan cairan dapat mengalir secara co-current, counter-current, ataupun cross-current. Ukuran debu yang dapat diserap ialah debu yang berdiameter lebih dari 10 mikron.
• Pencuci dengan pengintian
  Prinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan kondensasi dan partikel yang dapat ditangani ialah partikel yang berdiameter hingga 0,01 mikron serta dikumpulkan pada permnukaan filamen.
• Pembentur turbulen
  Pembentur turben pada dasarnya ialah penyerapan partikel dengan cara mengalirkan aliran gas lewat cairan yang berisi bola-bola pejal. Partikel dapat dipisahan dari aliran gas karena bertumbukkan dengan bola-bola tersebut. Efisiensi penyerapan gas bergantung pada jumlah tahap yang digunakan.

Pemilihan Teknologi

Teknologi pengendalian harus dikaji secara seksama agar penggunaan alat tidak berlebihan dan kinerja yang diajukan oleh pembuat alat dapat dicapai dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan teknologi pengendalian dan rancangan sistemnya ialah:

1. watak gas buang atau efluen
2. tingkat pengurangan limbah yang dibutuhkan
3. teknologi komponen alat pengendalian pencemaran
4. kemungkinan perolehan senyawa pencemar yang bernilai ekonomi

Industri-industri di Indonesia terutama industri milik negara telah menerapakan sistem pengendalian pencemaran udara dan sistem ini terutama dikaitkan dengan proses produksi serta penanggulangan pencemaran debu.
Nah, kembali ke permasalahan yang mendasar:
“Mengapa limbah gas begitu penting untuk diolah dan dikendalikan?”
Hujan asam, penipisan lapisan ozon, photochemical smog, dan global warming. Does any of those ring you a bell??

Referensi: Pengelolaan Limbah Industri – Prof. Tjandra Setiadi, Wikipedia

Pengolahan Limbah Cair

Dasar-Dasar Teknologi

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

Industri primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satu penyumbang limbah cair yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti industri pulp dan kertas, teknologi pengolahan limbah cair yang dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat penting dan besarnya dampak yang ditimbulkan limbah cair bagi lingkungan, penting bagi sektor industri kehutanan untuk memahami dasar-dasar teknologi pengolahan limbah cair.

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri 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 fisika

2.    pengolahan secara kimia

3.    pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.

Pengolahan Secara Fisika

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. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. 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.

 Gambar 1.  Skema Diagram Pengolahan Fisik

Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang 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).

Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.

Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik 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.

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 organik 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 2.  Skema Diagram pengolahan Kimiawi

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).

Koagulasi & Flokulasi

 

Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl₂), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida.

Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.

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, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:

1.    Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);

2.    Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).

Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi.  Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor 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 absorbsi 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 filter

2.    cakram biologi

3.    filter terendam

4.    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 oksigen;

2.        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.

Gambar 3.  Skema Diagram pengolahan Biologi

sumber : dephut.go.id

Beberapa Contoh Limbah B3

 Sebagaimana yang tertuang dalam SK MenLH Nomor 514 tahun 2009, bahwa limbah B3 yang dapat dikumpulkan dan dioalah oleh PT. Logam Jaya Abadi adalah limbah B3 fasa padat dan cair yang dapat dimanfaatkan oleh pihak ke tiga meliputi limbah :

Fly ash, debu EAF, blasting sand, minyak pelumas bekas, minyak kotor, aki bekas, limbah solder, residu sisa aluminium, dross aluminium, doss tembaga, oil sludge, iron sludge, solvent, contaminated goods, katalis bekas, scrap logam terkontaminasi limbah B3, rejected & expired product, ink waste, industrial sludge, dust grinding, resin, contaminated sand, blast furnace, converter slag, residual coal tailing & pre-treatment, electronic waste, chip brass, chip metal, powder sludge, used baterai, crash glass, gypsum, serbuk gergaji terkontaminasi limbah B3, slope oil, recovery oil, grease, paint waste, fiber ceramics waste, kemasan bekas B3 & limbah B3, limbah dari kegiatan pemboran minyak bumi berupa limbah pyrite cinder, trass, dan bentonite/kaolinite

Berikut sebagian contoh limbah yang diolah :

1. WWT sludge


 2. Paint ex sprayboot


3. Contaminated goods


4. Packaging B3


5. Oil Sludge  


6. Paint Sludge


7. Powder Coating  


8. Expire Product

sumber : http://www.logamjaya.co.id

Cara menangani limbah dideskripsikan sesuai dengan sifat dan wujudnya

Berdasarkan sifatnya limbah dapat dibedakan menjadi :

1. Limbah padat adalah hasil buangan industri yang berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari sisa kegiatan dan atau proses pengolahan. Contohnya : limbah dari pabrik tapioka yang berupa onggok, limbah dari pabrik gula berupa bagase, limbah dari pabrik pengalengan jamur, limbah dari industri pengolahan unggas, dan lain-lain. Limbah padat dibagi 2, yaitu :

a. Dapat didegradasi, contohnya sampah bahan organik, onggok

b. Tidak dapat didegradasi contoh plastik, kaca, tekstil, potongan logam.

2. Limbah Cair adalah sisa dari proses usaha dan/atau kegiatan yang berwujud cair.

Contohnya antara lain : Limbah dari pabrik tahu dan tempe yang banyak mengandung protein, limbahdari industri pengolahan susu.

3. Limbah gas/asap adalah sisa dari proses usaha dan/atau kegiatan yang berwujud gas/asap.

      Contohnya : limbah dari pabrik semen Proses Pengolahan limbah dapat dilakukan dengan cara :

a. Proses pengolahan secara aerobik :

    Prinsip pengolahan secara aerobik adalah menguraikan secara sempurna senyawa organik yangberasal dari buangan di dalam periode waktu yang relatif singkat. Penguraian dilakukan terutamadilakukan oleh bakteri dan hal ini dipengaruhi oleh :

1.Jumlah sumber nutrien

2.Jumlah oksigen

Contoh dari proses pengolahan limbah secara aerobik antara lain :

a. Lumpur aktif (Activated Sludge)

    Lumpur adalah materi yang tidak larut yang selalu nampak kehadirannya di dalam setiap tahap pengolahan, tersusun oleh serat-serat organik yang kaya akan selulosa dan di dalamnya terhimpun kehidupan mikroorganisme

b. Saringan trickling (Trickling Filter)

    Merupakan suatu bejana yang tersusun oleh lapisan materi kasar, keras dan kedap air. Kegunaannya untuk mengolah air buangan dengan mekanisme aliran air yang jatuh dan mengalir perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian disaring.

Saringan trickling memiliki 3 sistem utama yaitu:

1. Distributor

2. Pengolahan

3. Pengumpul

c. Kolam oksidasi/stabilisasi (Oxidation Ponds)

    Kolam ini tidak memerlukan biaya yang mahal. Terdapat beberapa kolam yang utama digunakan yaitu kolam fakultatif, kolam maturasi, dan kolam anaerob.

kelebihan kolam ini :

1. Beban BOD pada kadar rendah dapat menghasilkan kualitas efluen sehingga 97 %.

2.Alga yang hidup dalam kolam mempunyai potensi sebagai sumber protein yang tinggi dan dapat digunakan untuk perikanan. Ikan dapat dibiakkan dalam kolam maturasi.

3.Kolam pengoksidaan juga dapat digunakan untuk mengolah air sisa industri dan air yang mengandung logam berat.

4.Pengoperasiannya mudah. Kebutuhan pengoperasiannya minimum.

Kekurangan kolam pengoksidaan seperti berikut:

5.Kolam pengoksidaan ini untuk mengalirkan efluen dengan kepekatan suspended solis (SS) dan BOD yang tinggi Pengeluaran bau yang busuk mengganggu penduduk yang tinggal di sekitar kolam ini. Hal ini terjadi jika tidak ada cahaya matahari (ketika hujan dan waktu malam).

6.Untuk membuat kolam pengoksidaan diperlukan kawasan yang luas jika dibandingkan dengansistem konvensional yang lain. Sehingga tidak sesuai jika dibuat di kawasan yang tanahnya mahal.

o Pencernaan aerobik

o Parit oksidasi (Oxidation Ditch) Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, axidation 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%).

o Karusel

o Perabukan Cairan

   Merupakan suatu proses penanganan limbah organik yang pekat secara aerobik dimana energi yang berasal dari oksidasi limbah dilakukan oleh mikroorganisme dihasilkan pada suhu operasi yang dinaikkan. Naiknya suhu akan menyebabkan : kekentalan padatan total tertinggi menurun (di bawah kondisi aerob), meningkatkan laju reaksi oleh mikroorganisme dan membantu menghasilkan stabilitas bahan organik yang cepat dan detuksi patogen. Keberhasilan proses perabukan cairan ditentukan oleh aerob yang dapat memindahkan oksigen yang cukup untuk memnuhi kebutuhan oksigen dari campuran cairan yang pekat. Proses ini digunakan pada rabuk sapi, babi dan susu.

d. Kontraktor biologik berputar (rotating biological contractor) Analog dengan rotating trickling filter/penyaring menetes berputar. Digunakan antara lain untuk menangani limbah kota, air limbah yang berasal dari industri pengemasan daging, susu dan keju, minuman keras dan anggur, produksi babi dan unggas, pengolahan sayuran dan indutri perekat dan kertas.

b. Proses pengolahan secara anaerobik

Proses pengolahan secara anaerobik terjadi disebabkan oleh adanya aktivitas mikroorganisme pada saat tidak ada oksigen bebas. Senyawa berbentuk anorganik atau organik pekat yang umumnya berasal dari industri sukar atau lambat sekali untuk diolah secara aerobik, maka pengolahan dilakukan secara anaerobik. Hasil akhir pengolahan secara anaerobik adalah CO2 dan CH4. Tahapan yang terjadi dalam

proses anaerobik adalah :

1.Fermentasi dalam stadia asam

2.Regressi dalam stadia asam

3.Fermentasi dalam stadia basa

   Prinsip proses pengolahan secara anaerobik adalah menghilangkan atau mendegradasi bahan karbon organik dalam limbah cair atau sludge. Keuntungan proses secara anaerobik adalah tidak membutuhkan energi untuk aerasi, lumpur atau sludge yang dihasilkan sedikit, polutan yang berupa bahan organik (misalnya : polisakarida, protein dan lemak) hampir semuanya dikonversi ke bentuk gas metan (biogas) yang memiliki nilai kalor cukup tinggi. Sedangkan kelemahan proses pengolahan cara anaerobik adalah pada kemampuan pertumbuhan bakteri metan yang sangat rendah, sehingga membutuhkan waktu yang lebih panjang antara dua sampai lima hari untuk penggandaannya, sehingga diperlukan reaktor yang bervolume cukup besar.

Proses degradasi dalam pengolahan secara anaerobik tersebut dibagi dalam beberapa tahap :

o Hidrolisi molekul organik polimer .

o Fermentasi gula dan asam amino.

o B – oksidasi anaerobik asam lemak rantai panjang dan alkohol.

o Oksidasi anaerobik produk antara seperti asam lemak (kecuali asam asetat).

o Dekarboksilasi asam asetat menjadi metan.

o Oksidasi hidrogen menjadi metan.

   Kecepatan degradasi biopolimer tergantung pada jumlah jenis bakteri yang ada dalam reaktor, efisiensi dalam mengubah substrat dengan kondisi-kondisi waktu tinggal substrat di dalam reaktor, kecepatan alir efluen, temperatur dan pH di dalam bioreaktor. Jika substrat yang mudah larut dominan, reaksi substrat dengan kondisi seperti waktu tinggal substrat di dalam reaktor, kecepatan alir efluen, temperatur dan pH yang terjadi di dalam bioreaktor maka reaksi kecepatan terbatas, akan cenderung membentuk metan dari asam asetat dan dari asam lemak dengan kondisi stabil atau steady state. Faktor lain yang mempengaruhi proses antara lain waktu tinggal atau lamanya substrat berada dalam suatu reaktor sebelum dikeluarkan sebagai sebagai supernatan atau digested sludge (efluen). Minimum waktu tinggal harus lebih besar dari waktu generasi metan sendiri, supaya mikroorganisme didalam reaktor tidak keluar dari reaktor atau wash out.

Penanganan limbah secara anaerobik ada 4 jenis proses, yaitu :

Cara Konvensional

Proses Dua Tahap

Proses Dua Tahap dengan Daur Ulang Padatan

Proses Menggunakan Saringan Anaerobik. Contoh pengolahan secara aerobik antara lain : lagun anaerobik, digester dan filter anaerobik.

1.LIMBAH PADAT

   Ada beberapa tahap, yaitu :

• Penampungan dalam bak sampah dengan membedakan samaph organik dan anorganik

• Pengumpulan sampah

• Pengangkutan sampah

• Pembuangan dan pengolahan sampah

Ini dia nih gan, metodenya :

a. 3R+R

   § Replace, dengan mengganti/menggunakan barang yang bisa dipakai kembali. Misalnya, dari kantong keresek, beralih ke paperbag

§ Reduce, dengan mengurangi pemakaian barang yang dapat menjadi sampah anorganik. Misalnya, kalo agan beli sampo, sekalian aja yang kemasan gede, jangan yang sachet-an, itumah sama aja bikin sampah makin menggunung

§ Reuse, sama nih gan kaya replace. Intinya dia lebih ke cara, make lagi sampah-sampah yang masih layak pake.

§ Recycle, yang ini pasti agan udah tau. Mendaur ulang sampah untuk dipakai kembali. Sayangnya, ini agak ribet gan. Soalnya, masyarakat kita gak biasa misahin sampah basah sama sampah kering. Kebayang gak kalo sampah-sampah yang ada di TPA kita pisahin saru-satu.

b. Gas Bio

   Spoiler for Bio Gas:

   Merupakan bahan bakar yang dihasilkan dari proses fermentasi dan pembusukan oleh bakteri [italic]anaerobik[/italic] thd bahan2 organik, meliputi kotoran manusia, kotoran hewan, sisa pertanian, dsbg.

Komposisi gas ini terdiri atas :

o Gas metan

o Karbondioksida

o Nitrogen

o Karbonmonoksida

o Oksigen

o Hidrogen sulfida

c. Insenerator

    Spoiler for Insenerator:

   Adalah alat yang digunakan untuk membakar sampah sedara terkendali dengan menggunakan suhu tinggi. Sampah apaan aja bisa gan, kecuali kaca, logam sama sampah organik.

d. Sanitary Landfill

Ada 3 metode yang digunakan :

1.Metode galian parit

   Spoiler for Trench Method:

   Sampah dibuang ke dalam parit yang sengaja digali memanjang. Sampah ditimbun, dipadatkan dan diratakan. Jika sudah penuh, gali parit lain di tempat lain. Ruginya? MAKAN TANAH 2. Metode Area

sama ama metode 1, cuma bedanya sampah dibuang kedalam lahan yang emang tidak sengaja digali. Kaya rawa yang kering, tanah rendah.

2.LIMBAH CAIR

A. Pengolahan primer

Dilakukan secara fisika :

a. Pengolahan Awal

1. Limbah mengalir melalui saluran pembuangan disaring menggunakan jeruji saring untuk menyaring sampah yang besar agar tidak masuk kedalam proses selanjutnya. Metode ini disebut metode penyaringan

2. Limbah yang telah disaring, disalurkan ke suatu tangki yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat teruspensi lain yang berukuran besar. Caranya dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel2 pasir jatuh ke dasar tangki.

b. Pengolahan Akhir

1. Setelah melalui tahap A, limbah cair dialirkan ke tangki pengendapan. Di tangki ini, limbah cair didiamkan agar aprtikel2 padat yang tersupsensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki. Endapan tsb membentuk lumpur yang kemudian dipisahkan dari air limbah dan diproses ke tahap selanjtnya. Tahap ini disebut pengendapan 2. Setelah tahap pengendapan dilakukan tahap pengapungan, yaitu untuk menyingkirkan minyak atau lemak dengan menggunakan alat yang menghasilkan gelembung udara kecil (+- 30 – 120 mikron)

Dari ketiga jenis/wujud limbah pertanian, limbah jenis cair yang perlu diketahui sifat-sifatnya supaya penanganannya limbah cair tersebut dapat dilaksanakan dengan sebaik-baiknya. Jadi dalam modul ini hanya dibahas sifat-sifat limbah cair yang dihasilkan dari industri pertanian.

Sifat-sifat limbah cair industri pertanian dibedakan menjadi tiga bagian besar

yaitu :

1. Sifat Fisik

    Penentuan derajat kekotoran air limbah pertanian sangat dipengaruhi oleh adanya sifat fisik yang mudah terlihat. Adapun sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat sebagai efek estetika dan kejernihan serta bau dan warna dan juga temperatur. Jumlah endapan pada contoh air merupakan sisa penguapan dari contoh air limbah pertanian pada suhu 103-1050 C. Beberapa komposisi air limbah akan hilang apabila dilakukan pemanasan secara lambat. Jumlah total endapan terdiri dari benda-benda yang mengendap, terlarut, tercampur. Untuk melakukan pemeriksaan ini dapat dilakukan dengan mengadakan pemisahan air limbah dengan memperhatikan besar-kecilnya partikel yang terkandung di dalamnya. Dengan mengetahui besar-kecilnya partikel yang terkandung di dalam air akan memudahkan kita dalam memilih teknik pengendapan yang akan diterapkan sesuai dengan partikel yang ada di dalamnya. Air limbah yang mengandung partikel dengan ukuran besar memudahkan proses pengendapan yang berlangsung, sedangkan apabila air limbah tersebut berisikan partikel yang sangat kecil ukurannya akan menyulitkan dalam proses pengendapan, sehingga untuk mengendapkan benda ini haruslah dipilihkan cara pengendapan yang lebih baik dengan teknologi yang sudah barang tentu akan lebih canggih.

Sifat-sifat fisik yang umum diuji pada limbah cair adalah :

1.Nilai pH, keasaman alkalinitas

2.Suhu

3.Warna, bau dan rasa

4.Jumlah padatan

5.Nilai BOD/COD

6.Pencemaran mikroorganisme patogen

7.Kandungan minyak

8.Kandungan logam berat

9.Kandungan bahan radioaktif

2. Sifat Kimia

    Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat merugikan lingkungan melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Selain itu, akan lebih berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan yang beracun. Bahan-bahan organik yang umumnya terkandung pada limbah cair adalah karbohidrat, protein dan lemak.

3. Sifat Biologis.

    Pemeriksaan biologis (mikroorganisme) di dalam limbah cair untuk memisahkan apakah ada bakteri-bakteri patogen dalam limbah cair supaya sebel limbah cair dibuang ke perairan harus dilakukan perlakuan tertentu sampai bakteri-bakteri tersebut mati.

sumber : http://ans-olahlimbah.blogspot.com