13.07.2015 Views

Pengelolaan Limbah Padat di industri - IKK357 – Pengolahan ...

Pengelolaan Limbah Padat di industri - IKK357 – Pengolahan ...

Pengelolaan Limbah Padat di industri - IKK357 – Pengolahan ...

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRIIr.Latar Muhammad Arief, MScDosen FKM, Peminatan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Univ Esa UnggulI. PENGANTARBeberapa kasus pencemaran terhadap lingkungan telah menja<strong>di</strong> topic hangat <strong>di</strong> berbagai me<strong>di</strong>amasa, misalnya pencemaran Teluk Buyat <strong>di</strong> Sulawesi Utara yang berdampak terhadap timbulnyabermacam penyakit yang menyerang penduduk yang tinggal <strong>di</strong> sekitar teluk tersebut. Para pelaku<strong>industri</strong> kadang mengesampingkan pengelolaan lingkungan yang menghasilkan berbagai jenis-jenislimbah dan sampah. limbah bagi lingkungan hidup sangatlah tidak baik untuk kesehatan maupunkelangsungan kehidupan bagi masyarakat umum, limbah padat yang <strong>di</strong> hasilkan oleh <strong>industri</strong> sangatmerugikan bagi lingkungan umum jika limbah padat hasil dari <strong>industri</strong> tersebut tidak <strong>di</strong>olah denganbaik pasti akan berdampak negatif pada lingkungan hidup jika tidak ada pengolahan yang baik danbenar, dengan adanya limbah padat <strong>di</strong>dalam linkungan hidup maka dapat menimbulkan pencemaranseperti :1) Timbulnya gas beracun, seperti asam sulfida (H 2 S), amoniak (NH 3 ), methan(CH 4 ), C0 2 dansebagainya. Gas ini akan timbul jika limbah padat <strong>di</strong>timbun dan membusuk <strong>di</strong>karena adanyamikroorganisme. Adanya musim hujan dan kemarau, terja<strong>di</strong> proses pemecahan bahan organikoleh bakteri penghancur dalam suasana aerob/anaerob.2) Dapat menimbulkan penurunan kualitas udara, dalam sampah yang <strong>di</strong>tumpuk, akan terja<strong>di</strong>reaksi kimia seperti gas H 2 S, NH 3 dan methane yang jika melebihi NAB (Nilai Ambang Batas)akan merugikan manusia. Gas H 2 S 50 ppm dapat mengakibatkan mabuk dan pusing.3) Penurunan kualitas air, karena limbah padat biasanya langsung <strong>di</strong>buang dalam perairan ataubersama-sama air limbah. Maka akan dapat menyebabkan air menja<strong>di</strong> keruh dan rasa dari airpun berubah.4) Kerusakan permukaan tanah. Dari sebagian dampak-dampak limbah padat <strong>di</strong>atas, adabeberapa dampak limbah. yang lainnya yang <strong>di</strong>tinjau dari aspek yang berbeda secara umum.Para pelaku <strong>industri</strong> atau pelaku ekonomi yang kurang peduli pengelolaan lingkungan yang yangakan meberikani dampak terhadap kesehatan dan terhadap lingkungan adalah sebgai berikut :1. Dampak Terhadap KesehatanDampaknya yaitu dapat menyebabkan atau menimbulkan panyakit. Potensi bahayakesehatan yang dapat <strong>di</strong>timbulkan adalah sebagai berikut:a) Penyakit <strong>di</strong>are dan tikus, penyakit ini terja<strong>di</strong> karena virus yang berasal dari sampahdengan pengelolaan yang tidak tepat.b) Penyakit kulit misalnya ku<strong>di</strong>s dan kurap2. Dampak Terhadap LingkunganCairan dari limbah <strong>–</strong> limbah yang masuk ke sungai akan mencemarkan airnya sehinggamengandung virus-virus penyakit. Berbagai ikan dapat mati sehingga mungkin lamakelamaan akan punah. Tidak jarang manusia juga mengkonsumsi atau menggunakan airuntuk kegiatan sehari-hari, sehingga menusia akan terkena dampak limbah.baik secaralangsung maupun tidak langsung. Selain mencemari, air lingkungan juga menimbulkan banjirkarena banyak orang-orang yang membuang limbah.rumah tangga ke sungai, sehingga pintuair mampet dan pada waktu musim hujan air tidak dapat mengalir dan air naik menggenangirumah-rumah penduduk, sehingga dapat meresahkan para penduduk.Teknologi pengolahan limbah padat, yaitu Insinerasi sangat populer <strong>di</strong> beberapa negara sepertiJepang <strong>di</strong> mana lahan merupakan sumber daya yang sangat langka. Denmark dan Swe<strong>di</strong>a telahmenja<strong>di</strong> pionir dalam menggunakan panas dari insinerasi untuk menghasilkan energi. Di tahun 2005,insinerasi limbah padat menghasilkan 4,8% energi listrik dan 13,7% panas yang <strong>di</strong>konsumsi negaraitu. Beberapa negara lain <strong>di</strong> Eropa yang mengandalkan insinerasi sebagai pengolahan limbah padatadalah Luksemburg, Belanda, Jerman, dan Prancis.Teknologi pengolahan sampah ini untuk menja<strong>di</strong> energi listrik pada prinsinya sangatsederhana sekali yaitu:<strong>–</strong> Sampah <strong>di</strong> bakar sehingga menghasilkan panas (proses konversi thermal)o Panas dari hasil pembakaran <strong>di</strong>manfaatkan untuk merubah air menja<strong>di</strong> uap denganbantuan boilerUNIV. ESA UNGGUL halaman 1


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]o Uap bertekanan tinggi <strong>di</strong>gunakan untuk memutar bilah turbino Turbin <strong>di</strong>hubungkan ke generator dengan bantuan poroso Generator menghasilkan listrik dan listrik <strong>di</strong>alirkan kerumah - rumah atau ke pabrik.Didalam inserator sampah <strong>di</strong>bakar. Panas yang <strong>di</strong>hasilkan dari hasil pembakaran <strong>di</strong>gunakanuntuk merubah air menja<strong>di</strong> uap bertekanan tinggi. Uap dari boiler langsung ke turbin, dan sisapembakaran seperti debu <strong>di</strong>proses lebih lanjut agar tidak mencemari lingkungan (trukmengangkut sisa proses pembakaran).II.PENGERTIAN DAN PROSES TERBENTUKNYA LIMBAH PADAT DI INDUSTRIPengertian .<strong>Limbah</strong> padat<strong>industri</strong>, adalah hasil buangan <strong>industri</strong> berupa padatan, lumpur, atau bubur yangberhasil dari suatu proses pengolahan (Daryanto, 1995). Dalam konsep lingkungan <strong>di</strong>definisikanlimbah padat <strong>di</strong>bagi menurut jenisnya, yaitu :(i) Municipal, yaitu limbah perkotaan <strong>di</strong>hasilkan oleh perumahan dan perkantoran, biasa <strong>di</strong>sebutsebagai “sampah” (trash), berupa ; kertas, sampah taman, gelas, logam, plastik, sisa(ii)makanan, serta bahan lain seperti karet, kulit, dan tekstilNon-municipal , yaitu limbah yang berasal kegiatan <strong>industri</strong>, pertanian, pertambangan,dengan jumlah yang jauh lebih besar dari pada sampah perkotaanBerdasarkan sifat limbah padat terbagi atas ;1. Sampah organik - dapat <strong>di</strong>urai (degradable)Sampah organik merupakan sampah yang berasal dari barang yang mengandung bahan-bahanorganik, seperti sisa-sisa sayuran, hewan, kertas, potongan-potongan kayu dari peralatan rumahtangga, potongan-potongan ranting, rumput pada waktu pembersihan kebun dan sebagainya.2. Sampah anorganik - tidak terurai (undegradable)Berdasarkan kemampuan <strong>di</strong>urai oleh alam (biodegradability), maka dapat <strong>di</strong>bagi lagi menja<strong>di</strong>:1) Biodegradable: yaitu sampah yang dapat <strong>di</strong>uraikan secara sempurna oleh proses biologibaik aerob atau anaerob, seperti: sampah dapur, sisa-sisa hewan, sampah pertanian danperkebunan.2) Non-biodegradable: yaitu sampah yang tidak bisa <strong>di</strong>uraikan oleh proses biologi. Dapat<strong>di</strong>bagi lagi menja<strong>di</strong>:ooRecyclable: sampah yang dapat <strong>di</strong>olah dan <strong>di</strong>gunakan kembali karena memiliki nilaisecara ekonomi seperti plastik, kertas, pakaian dan lain-lain.Non-recyclable: sampah yang tidak memiliki nilai ekonomi dan tidak dapat <strong>di</strong>olah atau<strong>di</strong>ubah kembali seperti tetra packs, carbon paper, thermo coal dan lain-lain.Proses Terbetuknya <strong>Limbah</strong> <strong>Padat</strong> IndustriSumber-sumber limbah padat industry yang berupa padatan atau lumpur hasil pengolahan dari ;<strong>industri</strong> kertas, pulp, pabrik gula, rayon, plywood, limbah nuklir, pengaawetan buah, ikan, daging, dll .Secaragaris besar limbah padat ter<strong>di</strong>ri dari :<strong>–</strong> <strong>Limbah</strong> padat yang mudah terbakar.<strong>–</strong> <strong>Limbah</strong> padat yang sukar terbakar.<strong>–</strong> <strong>Limbah</strong> padat yang mudah membusuk<strong>–</strong> <strong>Limbah</strong> yang dapat <strong>di</strong> daur ulang.<strong>–</strong> <strong>Limbah</strong> ra<strong>di</strong>oaktif.<strong>–</strong> Bongkaran bangunan.<strong>–</strong> Lumpur.Proses terbetuknya limbah padat <strong>industri</strong>, adalah dari material atau bahan adalah zat ataubenda, yang dari mana sesuatu dapat <strong>di</strong>buat, atau barang yang <strong>di</strong>butuhkan untuk membuat sesuatu.Material atau bahan adalah sebuah masukan dalam produksi, baik berupa bahan mentah - yangbelum <strong>di</strong>proses, atau untuk proses produksi lebih lanjut.Beberapa contoh ;Material teknik : adalah jenis material yang banyak <strong>di</strong>pakai dalam proses rekayasa dan <strong>industri</strong>.Material teknik <strong>di</strong>kelompokkan menja<strong>di</strong> 6 golongan, aantara lain ; (i) Logam : baja, besi cor, titanium,logam paduan, dll (ii) Polimer: polietilan, polipropilen, polikarbonat, dll (iii) Karet : isopren, neopren,karet alam, dll, (iv) Gelas : gelas soda, gelas silika, gelas borosilikat, (v) bKeramik : alumina,karbida silikon, nitrida silikon dll, (vi) Hibrida : komposit, sandwich, foamLogam : Dalam bidang astronomi, istilah logam seringkali <strong>di</strong>pakai untuk menyebut semua unsuryang lebih berat dari pada helium, misalnya , Paduan logam, Logam mulia, Logam berat.UNIV. ESA UNGGUL halaman 2


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]oooPaduan logam,merupakan pencampuran dari dua jenis logam atau lebih untuk mendapatkan sifat fisik,mekanik, listrik dan visual yang lebih baik. Contoh paduan logam yang populer adalah bajatahan karat yang merupakan pencampuran dari baja (Fe) dengan Krom (Cr).logam mulia,berarti logam-logam termasuk paduannya yang biasa <strong>di</strong>ja<strong>di</strong>kan perhiasan, antara lain emas,perak, perunggu dan platina. Logam-logam tersebut memiliki warna yang bagus, tahan karat,lunak dan terdapat dalam jumlah yang se<strong>di</strong>kit <strong>di</strong> alam,Logam berat (heavy metal),adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan92. Logam berat <strong>di</strong>anggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan <strong>di</strong>dalam tubuh. Beberapa <strong>di</strong> antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen).Bahan Pangan dengan Kandungan Logam Berat Tinggi <strong>di</strong>anggap tidak layak konsumsi,mengandung logam berat berlebihan. (i) polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang,terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang <strong>di</strong>sebut monomer. Sekalipun biasanyamerupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal daripolimer adalah plastik. (ii), Karet adalah polimer hidrokarbon yang terkandung pada lateks beberapajenis tumbuhan. Sumber utama produksi karet dalam perdagangan internasional adalah para atauHevea brasiliensis (suku Euphorbiaceae). Karet adalah polimer dari satuan isoprena (politerpena)yang tersusun dari 5000 hingga 10.000 satuan dalam rantai tanpa cabang. Diduga kuat, tiga ikatanpertama bersifat trans dan selanjutnya cis. Senyawa ini terkandung pada lateks pohon penghasilnya.Pada suhu normal, karet tidak berbentuk (amorf). Pada suhu rendah ia akan mengkristal. Denganmeningkatnya suhu, karet akan mengembang, searah dengan sumbu panjangnya. Penurunan suhuakan mengembalikan keadaan mengembang ini. Inilah al asan mengapa karet bersifat elastik. (iii)Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak bereaksi dengan barang kimia,dan tidak aktif secara biologi yang bisa <strong>di</strong>bentuk dengan permukaan yang sangat halus dan kedapair. Oleh karena sifatnya yang sangat ideal gelas banyak <strong>di</strong>gunakan <strong>di</strong> banyak bidang kehidupan, (iv)Keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang<strong>di</strong>bakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramikberasal dari tanah liat.III.PENGOLAHAN LIMBAH PADAT INDUSTRIMenurut sifatnya pengolahan limbah padat dapat <strong>di</strong>bagi menja<strong>di</strong> dua cara yaitu pengolahan limbahpadat tanpa pengolahan dan pengolahan limbah padat dengan pengolahan<strong>Limbah</strong> padat tanpa pengolahan limbah padat yang tidak mengandung unsur kimia yang beracun danberbahaya dapat langsung <strong>di</strong>buang ke tempat tertentu sebagai TPA (Tempat Pembuangan Akhir).<strong>Limbah</strong> padat dengan pengolahan limbah padat yang mengandung unsur kimia beracun danberbahaya harus <strong>di</strong>olah terlebih dahulu sebelum <strong>di</strong>buang ke tempat-tempat tertentu.Faktor <strong>–</strong> faktor yang perlu kita perhatikan sebelum kita mengolah limbah padat industrytersebut adalah sebagai berikut :1. Jumlah <strong>Limbah</strong>Se<strong>di</strong>kit dapat dengan mudah kita tangani sen<strong>di</strong>ri. Banyak dapat membutuhkan penanganankhusus tempat dan sarana pembuangan2. Sifat fisik dan kimia <strong>Limbah</strong>Sifat fisik mempengaruhi pilihan tempat pembuangan, sarana penggankutan dan pilihanpengolahannya. Sifat kimia dari limbah padat akan merusak dan mencemari lingkungandengan cara membentuk senyawa-senyawa baru.3. Kemungkinan pencemaran dan kerusakan lingkungan.Karena lingkungan ada yang peka atau tidak peka terhadap pencemaran, maka perlu kitaperhatikan tempat pembuangan akhir (TPA), unsur yang akan terkena, dan tingkatpencemaran yang akan timbul.4. Tujuan akhir dari pengolahanTerdapat tujuan akhir dari pengolahan yaitu bersifat ekonomis dan bersifat non-ekonomis.Tujuan pengolahan yang bersifat ekonomis adalah dengan meningkatkan efisiensi pabriksecara menyeluruh dan mengambil kembali bahan yang masih berguna untuk <strong>di</strong> daur ulang atau <strong>di</strong>manfaat lain. Sedangkan tujuan pengolahan yang bersifat non-ekonomis adalah untuk mencegahpencemaran dan kerusakan lingkungan.UNIV. ESA UNGGUL halaman 3


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Dalam memproses pengolahan limbah padat terdapat empat proses yaitu pemisahan, penyusunanukuran, pengomposan, dan pembuangan limbah.1. PemisahanKarena limbah padat ter<strong>di</strong>ri dari ukuran yang berbedan dan kandungan bahan yang berbedajuga maka harus <strong>di</strong>pisahkan terlebih dahulu, supaya peralatan pengolahan menja<strong>di</strong> awet.Sistem pemisahan ada tiga yaitu <strong>di</strong>antaranya : (i) Sistem Balistik. adalah sistem pemisahanuntuk mendapatkan keseragaman ukuran / berat / volume, (ii) Sistem Gravitasi, adalah sistempemisahan berdasarkan gaya berat misalnya barang yang ringan / terapung dan barang yangberat / tenggelam, (iii) Sistem Magnetis, adalah sistem pemisahan berdasarkan sifat magnetyang bersifat agnet, akan langsung menempel. Misalnya untuk memisahkan campuran logamdan non logam.2. Penyusunan UkuranPenyusunan ukuran <strong>di</strong>lakukan untuk memperoleh ukuran yang lebih kecil agar pengolahannyamenja<strong>di</strong> mudah.3. PengomposanPengomposan <strong>di</strong>lakukan terhadap buangan / limbah yang mudah membusuk sampah kota,buangan atau kotoran hewan ataupun juga pada lumpur pabrik. Supaya hasil pengomposanbaik, limbah padat harus <strong>di</strong>pisahkan dan <strong>di</strong>samakan ukurannya atau volumenya.4. Pembuangan limbahProses akhir dari pengolahan limbah padat adalah pembuangan limbah yang <strong>di</strong>bagi menja<strong>di</strong>dua yaitu :a) Pembuangan <strong>di</strong> lautPembuangan limbah padat <strong>di</strong> laut, tidak boleh <strong>di</strong>lakukan pada sembarang tempat danperlu <strong>di</strong>ketahui bahwa tidak semua limbah padat dapat <strong>di</strong>buang ke laut. Hal ini<strong>di</strong>sebabkan : (i) Laut sebagai tempat mencari ikan bagi nelayan, (ii) Laut sebagai tempatrekreasi dan lalu lintas kapal, (iii) Laut menja<strong>di</strong> dangkal, (iv) limbah padat yangmengandung senyawa kimia beracun dan berbahaya dapat membunuh biota laut.b) Pembuangan <strong>di</strong> darat atau tanahUntuk pembuangan <strong>di</strong> darat perlu <strong>di</strong>lakukan pemilihan lokasi yang harus <strong>di</strong>pertimbangkansebagai berikut : (i) Pengaruh iklim, temperatur dan angin, (ii) Struktur tanah, (iii)Jaraknya jauh dengan permukiman, (iv) Pengaruh terhadap sumber lain, perkebunan,perikanan, peternakan, floraBagi limbah padat yang tidak punya nilai ekonomis dapat <strong>di</strong>tangani dengan berbagai caraantara lain <strong>di</strong>timbun pada suatu tempat, <strong>di</strong>olah kembali kemu<strong>di</strong>an <strong>di</strong>buang dan <strong>di</strong>bakar.Perlakuan limbah padat yang tidak punya nilai ekonomis sebagian besar <strong>di</strong>lakukan sebagai berikut:1. Ditumpuk pada Areal TertentuPenimbunan limbah padat pada areal tertentu membutuhkan areal yang luas dan merusakkanpemandangan <strong>di</strong> sekeliling penimbunan. Penimbunan. ini mengakibatkan pembusukan yangmenimbulkan bau <strong>di</strong> sekitarnya, karena adanya reaksi kimia yang rnenghasilkan gas tertentu.Dengan penimbunan, permukaan tanah menja<strong>di</strong> rusak dan air yang meresap ke dalam tanahmengalami kontaminasi dengan bakteri tertentu yang mengakibatkan turunnya kualitas airtanah.Pada musim kemarau timbunan mengalami kekeringan dan ini mengundang bahayakebakaran.2. Pembakaran<strong>Limbah</strong> padat yang <strong>di</strong>bakar menimbulkan asap, bau dan debu. Pembakaran ini menja<strong>di</strong> sumberpencemaran melalui udara dengan timbulnya bahan pencemar baru seperti ,hidrokarbon,karbon monoksida, bau, partikel dan sulfur <strong>di</strong>oksida.3. PembuanganPembuangan tanpa rencana sangat membahayakan lingkungan.Di antara beberapa pabrikmembuang limbah padatnya ke sungai karena <strong>di</strong>perkirakan larut ataupun membusuk dalam air.Ini adalah perkiraan yang keliru, sebab setiap pembuangan bahan padatan apakah namanyalumpur atau buburan, akan menambah total solid dalam air sungai.Berdasarkan klasifikasi limbah padat serta akibat-akibat yang <strong>di</strong>timbulkannya sistempengelolaan <strong>di</strong>lakukan menurut: (i) <strong>Limbah</strong> padat yang dapat <strong>di</strong>timbun tanpa membahayakan, (ii)limbah padat yang dapat <strong>di</strong>timbun tetapi berbahaya, (iii) <strong>Limbah</strong> padat yang tidak dapat <strong>di</strong>timbun.Di dalam pengolahannya <strong>di</strong>lakukan melalui tiga cara yaitu : (i) Dimaksud dengan pemisahan adalahpengambilan bahan tertentu kemu<strong>di</strong>an <strong>di</strong>olah kembali sehingga mempunyai nilai ekonomis, (ii)Penyusutan ukuran bertujuan untuk memudahkan pengolahan limbah selanjutnya, misalnyapembakaran. Dengan ukuran lebih kecil akan lebih mudah membawa atau membakar pada tungkupembakaran. Ja<strong>di</strong> tujuannya adalah pengurangan volume maupun berat. (iii) Pengomposan adalahUNIV. ESA UNGGUL halaman 4


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]proses melalui biokimia yaitu zat organik dalam limbah <strong>di</strong>pecah sehingga menghasilkan humus yangberguna untuk memperbaiki struktur tanah.IV.PENGOPOSANPengomposan adalah proses <strong>di</strong>mana bahan organik mengalami penguraian secara biologis,khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai sumber energi. Secaraalami bahan-bahan organik akan mengalami penguraian <strong>di</strong> alam dengan bantuan mikroba maupunbiota tanah lainnya. Namun proses pengomposan yang terja<strong>di</strong> secara alami berlangsung lama danlambat.Untuk mempercepat proses pengomposan ini telah banyak <strong>di</strong>kembangkan teknologi-teknologipengomposan. Baik pengomposan dengan teknologi sederhana,sedang, maupun teknologi tinggi.Pada prinsipnya pengembangan teknologi pengomposan <strong>di</strong>dasarkan pada proses penguraian bahanorganic yang terja<strong>di</strong> secara alami.Proses penguraian <strong>di</strong>optimalkan sedemikian rupa sehingga pengomposan dapat berjalandengan lebih cepat dan efisien. Teknologi pengomposan saat ini menja<strong>di</strong> sangat penting artinyaterutama untuk mengatasi permasalahan limbah organic, seperti untuk mengatasi masalah sampah <strong>di</strong>kota-kota besar, limbah organik industry, serta limbah pertanian dan perkebunan.Teknologi pengomposan sampah sangat beragam, baik secara aerobik maupun anaerobik,dengan atau tanpa aktivator pengomposan. Aktivator pengomposan yang sudah banyak beredarantara lain PROMI (Promoting Microbes), OrgaDec, SuperDec, ActiComp, BioPos, EM4, GreenPhoskko Organic Decomposer dan SUPERFARM (Effective Microorganism) atau menggunakancacing guna mendapatkan kompos (vermicompost). Setiap aktivator memiliki keunggulan sen<strong>di</strong>risen<strong>di</strong>ri.Pengomposan secara aerobik paling banyak <strong>di</strong>gunakan, karena mudah dan murah untuk<strong>di</strong>lakukan, serta tidak membutuhkan kontrol proses yang terlalu sulit. Dekomposisi bahan <strong>di</strong>lakukanoleh mikroorganisme <strong>di</strong> dalam bahan itu sen<strong>di</strong>ri dengan bantuan udara.Sedangkan pengomposan secara anaerobik memanfaatkan mikroorganisme yang tidakmembutuhkan udara dalam mendegradasi bahan organik. Hasil akhir dari pengomposan inimerupakan bahan yang sangat <strong>di</strong>butuhkan untuk kepentingan tanah-tanah pertanian <strong>di</strong> Indonesia,sebagai upaya untuk memperbaiki sifat kimia, fisika dan biologi tanah, sehingga produksi tanamanmenja<strong>di</strong> lebih tinggi.Kompos yang <strong>di</strong>hasilkan dari pengomposan limbah padat dapat <strong>di</strong>gunakan untukmenguatkan struktur lahan kritis, menggemburkan kembali tanah pertanian, menggemburkan kembalitanah petamanan, sebagai bahan penutup limbah padat <strong>di</strong> TPA, eklamasi pantai pascapenambangan, dan sebagai me<strong>di</strong>a tanaman, serta mengurangi penggunaan pupuk kimia.Bahan baku pengomposan adalah semua material organik yang mengandung karbon dannitrogen, seperti kotoran hewan, sampah hijauan, sampah kota, lumpur cair dan limbah <strong>industri</strong>pertanian.1. Manfaat KomposKompos ibarat multi-vitamin untuk tanah pertanian. Kompos akan meningkatkan kesuburan tanahdan merangsang perakaran yang sehat Kompos memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkankandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankankandungan air tanah. Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat denganpenambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu tanaman untuk menyerap unsur hara daritanah dan menghasilkan senyawa yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Aktivitas mikrobatanah juga <strong>di</strong>ketahui dapat membantu tanaman menghadapi serangan penyakit.Kompos memiliki banyak manfaat yang <strong>di</strong>tinjau dari beberapa aspek:• Aspek Ekonomi: (i) Menghemat biaya untuk transportasi dan penimbunan limbah, (ii)Mengurangi volume/ukuran limbah, (iii) Memiliki nilai jual yang lebih tinggi dari pada bahanasalnya• Aspek Lingkungan: (i) Mengurangi polusi udara karena pembakaran limbah, (ii) Mengurangikebutuhan lahan untuk penimbunan• Aspek bagi tanah/tanaman: (i) Meningkatkan kesuburan tanah, (ii) Memperbaiki struktur dankarakteristik tanah, (iii) Meningkatkan kapasitas jerap air tanah, (iv) Meningkatkan aktivitasmikroba tanah, (v) Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi, dan jumlah panen), (vi)UNIV. ESA UNGGUL halaman 5


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Menye<strong>di</strong>akan hormon dan vitamin bagi tanaman, (vii) Menekan pertumbuhan/seranganpenyakit tanaman, (vii) Meningkatkan retensi/keterse<strong>di</strong>aan hara <strong>di</strong> dalam tanah2. Tahapan PengomposanPemilahan limbah padat <strong>industri</strong>Pada tahap ini <strong>di</strong>lakukan pemisahan sampah organik dari limbah padat anorganik (barang lapak danbarang berbahaya). Pemilahan harus <strong>di</strong>lakukan dengan teliti karena akan menentukan kelancaranproses dan mutu kompos yang <strong>di</strong>hasilkanPengecil UkuranPengecil ukuran <strong>di</strong>lakukan untuk memperluas permukaan sampah, sehingga sampah dapat denganmudah dan cepat <strong>di</strong>dekomposisi menja<strong>di</strong> komposPenyusunan Tumpukano Bahan organik yang telah melewati tahap pemilahan dan pengecil ukuran kemu<strong>di</strong>an <strong>di</strong>susunmenja<strong>di</strong> tumpukan.o Desain penumpukan yang biasa <strong>di</strong>gunakan adalah desain memanjang dengan <strong>di</strong>mensi panjangx lebar x tinggi = 2m x 12m x 1,75m.o Pada tiap tumpukan dapat <strong>di</strong>beri terowongan bambu (windrow) yang berfungsi mengalirkanudara <strong>di</strong> dalam tumpukan.PembalikanPembalikan <strong>di</strong>lakuan untuk membuang panas yang berlebihan, memasukkan udara segar ke dalamtumpukan bahan, meratakan proses pelapukan <strong>di</strong> setiap bagian tumpukan, meratakan pemberian air,serta membantu penghancuran bahan menja<strong>di</strong> partikel kecil-kecil.Penyiramano Pembalikan <strong>di</strong>lakukan terhadap bahan baku dan tumpukan yang terlalu kering (kelembabankurang dari 50%).o Secara manual perlu tidaknya penyiraman dapat <strong>di</strong>lakukan dengan memeras segenggambahan dari bagian dalam tumpukan.o Apabila pada saat <strong>di</strong>genggam kemu<strong>di</strong>an <strong>di</strong>peras tidak keluar air, maka tumpukan sampahharus <strong>di</strong>tambahkan air. sedangkan jika sebelum <strong>di</strong>peras sudah keluar air, maka tumpukanterlalu basah oleh karena itu perlu <strong>di</strong>lakukan pembalikan.Pematangano Setelah pengomposan berjalan 30 <strong>–</strong> 40 hari, suhu tumpukan akan semakin menurun hinggamendekati suhu ruangan.o Pada saat itu tumpukan telah lapuk, berwarna coklat tua atau kehitaman. Kompos masuk padatahap pematangan selama 14 hari.Penyaringano Penyaringan <strong>di</strong>lakukan untuk memperoleh ukuran partikel kompos sesuai dengan kebutuhanserta untuk memisahkan bahan-bahan yang tidak dapat <strong>di</strong>komposkan yang lolos dari prosespemilahan <strong>di</strong> awal proses.o Bahan yang belum terkomposkan <strong>di</strong>kembalikan ke dalam tumpukan yang baru, sedangkanbahan yang tidak terkomposkan <strong>di</strong>buang sebagai residu.Pengemasan dan Penyimpanano Kompos yang telah <strong>di</strong>saring <strong>di</strong>kemas dalam kantung sesuai dengan kebutuhan pemasaran.o Kompos yang telah <strong>di</strong>kemas <strong>di</strong>simpan dalam gudang yang aman dan terlindung darikemungkinan tumbuhnya jamur dan tercemari oleh bibit jamur dan benih gulma dan benih lainyang tidak <strong>di</strong>inginkan yang mungkin terbawa oleh angin.3. Bahan-bahan yang Dapat DikomposkanPada dasarnya semua bahan-bahan organik padat dapat <strong>di</strong>komposkan, misalnya: limbah organikrumah tangga, sampah-sampah organik pasar/kota, kertas, kotoran/limbah peternakan, limbahlimbahpertaniah, limbah-limbah agro<strong>industri</strong>, limbah pabrik kertas, limbah pabrik gula, limbah pabrikUNIV. ESA UNGGUL halaman 6


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]kelapa sawit, dll. Bahan organik yang sulit untuk <strong>di</strong>komposkan antara lain: tulang, tanduk, danrambut.a. Proses PengomposanProses pengomposan akan segera berlansung setelah bahan-bahan mentah <strong>di</strong>campur.Proses pengomposan secara sederhana dapat <strong>di</strong>bagi menja<strong>di</strong> dua tahap, yaitu tahap aktif dan tahappematangan. Selama tahap-tahap awal proses, oksigen dan senyawa-senyawa yang mudahterdegradasi akan segera <strong>di</strong>manfaatkan oleh mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akanmeningkat dengan cepat. Demikian pula akan <strong>di</strong>ikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akanmeningkat hingga <strong>di</strong> atas 50 o - 70 o C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu.Mikroba yang aktif pada kon<strong>di</strong>si ini adalah mikroba Termofilik, yaitu mikroba yang aktif padasuhu tinggi. Pada saat ini terja<strong>di</strong> dekmposisi/penguraian bahan organik yang sangat aktif. Mikrobamikroba<strong>di</strong> dalam kompos dengan menggunakan oksigen akan menguraikan bahan organik menja<strong>di</strong>CO 2 , uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai, maka suhu akan berangsurangsurmengalami penurunan. Pada saat ini terja<strong>di</strong> pematangan kompos tingkat lanjut, yaitupembentukan komplek liat humus. Selama proses pengomposan akan terja<strong>di</strong> penyusutan volumemaupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30 <strong>–</strong> 40% dari volume/bobot awal bahan.Proses pengomposan dapat terja<strong>di</strong> secara aerobik (menggunakan oksigen) atau anaerobik(tidak ada oksigen). Proses yang <strong>di</strong>jelaskan sebelumnya adalah proses aerobik, <strong>di</strong>mana mikrobamenggunakan oksigen dalam proses dekomposisi bahan organik. Proses dekomposisi dapat jugaterja<strong>di</strong> tanpa menggunakan oksigen yang <strong>di</strong>sebut proses anaerobik. Namun, proses ini tidak<strong>di</strong>inginkan selama proses pengomposan karena akan <strong>di</strong>hasilkan bau yang tidak sedap.Proses aerobik akan menghasilkan senyawa-senyawa yang berbau tidak sedap, seperti:asam-asam organik (asam asetat, asam butirat, asam valerat, puttrecine), amonia, dan H 2 S.Proses pengomposan tergantung pada : (i) Karakteristik bahan yang <strong>di</strong>komposkan, (ii)Aktivator pengomposan yang <strong>di</strong>pergunakan, (iii) Metode pengomposan yang <strong>di</strong>lakukanb. Faktor yang mempengaruhi proses PengomposanSetiap organisme pendegradasi bahan organik membutuhkan kon<strong>di</strong>si lingkungan dan bahan yangberbeda-beda. Apabila kon<strong>di</strong>sinya sesuai, maka dekomposer tersebut akan bekerja giat untukmendekomposisi limbah padat organik. Apabila kon<strong>di</strong>sinya kurang sesuai atau tidak sesuai, makaorganisme tersebut akan dorman, pindah ke tempat lain, atau bahkan mati. Menciptakan kon<strong>di</strong>si yangoptimum untuk proses pengomposan sangat menentukan keberhasilan proses pengomposan itusen<strong>di</strong>ri.c. Faktor-faktor yang memperngaruhi proses pengomposan antara lain:Rasio C/N Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 30: 1 hingga40:1. Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesisprotein. Pada rasio C/N <strong>di</strong> antara 30 s/d 40 mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuksintesis protein. Apabila rasio C/N terlalu tinggi, mikroba akan kekurangan N untuk sintesis proteinsehingga dekomposisi berjalan lambat.Ukuran Partikel Aktivitas mikroba berada <strong>di</strong>antara permukaan area dan udara. Permukaanarea yang lebih luas akan meningkatkan kontak antara mikroba dengan bahan dan prosesdekomposisi akan berjalan lebih cepat. Ukuran partikel juga menentukan besarnya ruang antar bahan(porositas). Untuk meningkatkan luas permukaan dapat <strong>di</strong>lakukan dengan memperkecil ukuranpartikel bahan tersebut.Aerasi Pengomposan yang cepat dapat terja<strong>di</strong> dalam kon<strong>di</strong>si yang cukup oksigen(aerob).Aerasi secara alami akan terja<strong>di</strong> pada saat terja<strong>di</strong> peningkatan suhu yang menyebabkan udarahangat keluar dan udara yang lebih <strong>di</strong>ngin masuk ke dalam tumpukan kompos. Aerasi <strong>di</strong>tentukan olehposiritas dan kandungan air bahan(kelembaban). Apabila aerasi terhambat, maka akan terja<strong>di</strong> prosesanaerob yang akan menghasilkan bau yang tidak sedap. Aerasi dapat <strong>di</strong>tingkatkan denganmelakukan pembalikan atau mengalirkan udara <strong>di</strong> dalam tumpukan kompos.Porositas Porositas adalah ruang <strong>di</strong>antara partikel <strong>di</strong> dalam tumpukan kompos. Porositas<strong>di</strong>hitung dengan mengukur volume rongga <strong>di</strong>bagi dengan volume total. Rongga-rongga ini akan <strong>di</strong>isioleh air dan udara. Udara akan mensuplay Oksigen untuk proses pengomposan. Apabila rongga<strong>di</strong>jenuhi oleh air, maka pasokan oksigen akan berkurang dan proses pengomposan juga akanterganggu.Kelembaban (Moisture content) Kelembaban memegang peranan yang sangat pentingdalam proses metabolisme mikroba dan secara tidak langsung berpengaruh pada suplay oksigen.Mikrooranisme dapat memanfaatkan bahan organik apabila bahan organik tersebut larut <strong>di</strong> dalam air.UNIV. ESA UNGGUL halaman 7


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Kelembaban 40 - 60 % adalah kisaran optimum untuk metabolisme mikroba. Apabila kelembaban <strong>di</strong>bawah 40%, aktivitas mikroba akan mengalami penurunan dan akan lebih rendah lagi padakelembaban 15%. Apabila kelembaban lebih besar dari 60%, hara akan tercuci, volume udaraberkurang, akibatnya aktivitas mikroba akan menurun dan akan terja<strong>di</strong> fermentasi anaerobik yangmenimbulkan bau tidak sedap.Temperatur/suhu Panas <strong>di</strong>hasilkan dari aktivitas mikroba. Ada hubungan langsung antarapeningkatan suhu dengan konsumsi oksigen. Semakin tinggi temperatur akan semakin banyakkonsumsi oksigen dan akan semakin cepat pula proses dekomposisi. Peningkatan suhu dapat terja<strong>di</strong>dengan cepat pada tumpukan kompos. Temperatur yang berkisar antara 30 - 60oC menunjukkanaktivitas pengomposan yang cepat. Suhu yang lebih tinggi dari 60oC akan membunuh sebagianmikroba dan hanya mikroba thermofilik saja yang akan tetap bertahan hidup. Suhu yang tinggi jugaakan membunuh mikroba-mikroba patogen tanaman dan benih-benih gulma.pH ,Proses pengomposan dapat terja<strong>di</strong> pada kisaran pH yang lebar. pH yang optimum untukproses pengomposan berkisar antara 6.5 sampai 7.5. pH kotoran ternak umumnya berkisar antara6.8 hingga 7.4. Proses pengomposan sen<strong>di</strong>ri akan menyebabkan perubahan pada bahan organik danpH bahan itu sen<strong>di</strong>ri. Sebagai contoh, proses pelepasan asam, secara temporer atau lokal, akanmenyebabkan penurunan pH (pengasaman), sedangkan produksi amonia dari senyawa-senyawayang mengandung nitrogen akan meningkatkan pH pada fase-fase awal pengomposan. pH komposyang sudah matang biasanya mendekati netral.Kandungan Bahan Berbahaya Beberapa bahan organik mungkin mengandung bahanbahanyang berbahaya bagi kehidupan mikroba. Logam-logam berat seperti Mg, Cu, Zn, Nickel, Cradalah beberapa bahan yang termasuk kategori ini. Logam-logam berat akan mengalami imobilisasiselama proses pengomposan.Lama pengomposan Lama waktu pengomposan tergantung pada karakteristik bahan yang<strong>di</strong>komposakan, metode pengomposan yang <strong>di</strong>pergunakan dan dengan atau tanpa penambahanaktivator pengomposan. Secara alami pengomposan akan berlangsung dalam waktu beberapaStrategi dan Proses Pengontrolan PengomposanSeringkali tidak dapat menerapkan seluruh strategi pengomposan <strong>di</strong> atas dalam waktu yangbersamaan.Ada beberapa pertimbangan yang dapat <strong>di</strong>gunakan untuk menentukan strategipengomposan:<strong>–</strong> Karakteristik bahan yang akan <strong>di</strong>komposkan.<strong>–</strong> Waktu yang terse<strong>di</strong>a untuk pembuatan kompos.<strong>–</strong> Biaya yang <strong>di</strong>perlukan dan hasil yang dapat <strong>di</strong>capai.<strong>–</strong> Tingkat kesulitan pembuatan komposProses pengontrolan yang harus <strong>di</strong>lakukan terhadap tumpukan sampah adalah:<strong>–</strong> Monitoring Temperatur Tumpukan<strong>–</strong> Monitoring Kelembaban<strong>–</strong> Monitoring Oksigen<strong>–</strong> Monitoring Kecukupan C/N Ratio<strong>–</strong> Monitoring VolumeV. TEORI IINSINERASIInsinerasi adalah teknologi pengolahan limbah padat yang melibatkan pembakaran bahanorganik, bertemperatur tinggi lainnya <strong>di</strong>definisikan sebagai pengolahan termal. Insinerasi materiallimbah padat mengubah limbah padat menja<strong>di</strong> abu, gas sisa hasil pembakaran, partikulat, danpanas. Gas yang <strong>di</strong>hasilkan harus <strong>di</strong>bersihkan dari polutan sebelum <strong>di</strong>lepas ke atmosfer. Panasyang <strong>di</strong>hasilkan bisa <strong>di</strong>manfaatkan sebagai energi pembangkit listrik.Insinerasi dengan energy recovery adalah salah satu teknologi limbah padat -ke-energi(waste-to-energy, WtE). Teknologi WtE lainnya adalah gasifikasi, pirolisis, dan fermentasi anaerobik.Insinerasi juga bisa <strong>di</strong>lakukan tanpa energy recovery. Insinerator yang <strong>di</strong>bangun beberapa puluhtahun lalu tidak memiliki fasilitas pemisahan material berbahaya dan fasilitas daur ulang. Insineratorini dapat menyebabkan bahaya kesehatan terhadap pekerja insinerator dan lingkungan sekitarkarena tingginya gas berbahaya dari proses pembakaran. Kebanyakan insinerator jenis ini juga tidakmenghasilkan energi listrik. (Lihat gambar-5, ter<strong>di</strong>ri dari ; tungku pembakar, ruang purna bakar, unitpembersih gas buang ,control room, cerobong asap)UNIV. ESA UNGGUL halaman 8


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Insinerator mengurangi volume limbah padat hingga 95-96%, tergantung komposisi danderajat recovery limbah padat. Ini berarti insinerasi tidak sepenuhnya mengganti penggunaan lahansebagai area pembuangan akhir, tetapi insinerasi mengurangi volume limbah padat yang <strong>di</strong>buangdalam jumlah yang signifikan. Insinerasi memiliki banyak manfaat untuk mengolah berbagai jenislimbah padat seperti limbah padat me<strong>di</strong>s dan beberapa jenis limbah padat berbahaya <strong>di</strong> manapatogen dan racun kimia bisa hancur dengan temperatur tinggi.Proses Konversi ThermalProses konversi thermal dapat <strong>di</strong>capai melalui beberapa cara, yaitu insinerasi, pirolisa, dan gasifikasi.Insinerasi pada dasarnya ialah proses oksidasi bahan-bahan organik menja<strong>di</strong> bahan anorganik.Prosesnya sen<strong>di</strong>ri merupakan reaksi oksidasi cepat antara bahan organik dengan oksigen. Apabilaberlangsung secara sempurna, kandungan bahan organik (H dan C) dalam sampah akan <strong>di</strong>konversimenja<strong>di</strong> gas karbon<strong>di</strong>oksida (CO 2 ) dan uap air (H 2 O). Unsur-unsur penyusun sampah lainnya sepertibelerang (S) dan nitrogen (N) akan <strong>di</strong>oksidasi menja<strong>di</strong> oksida-oksida dalam fasa gas (SOx, NOx)yang terbawa <strong>di</strong> gas produk. Beberapa contoh insinerator ialah open burning, single chamber, openpit, multiple chamber, starved air unit, rotary kiln, dan flui<strong>di</strong>zed bed incinerator.Proses kerja Insinerator dari limbah padat menja<strong>di</strong> listrik1. Pengumpulan dan pembakaran limbah padat:<strong>Limbah</strong> padat <strong>di</strong>kumpulkan dengan menggunakan truk danselanjutnya <strong>di</strong>masukkan ke dalam bunker. Kemu<strong>di</strong>an secarabertahap limbah padat tersebut <strong>di</strong>pindahkan dengan menggunakancrane untuk <strong>di</strong>masukkan ke dalam pengumpan tungkupembakaran/insinerasi (furnace). Suhu tungku pembakaran sekitar1000 derajat Celcius. Untuk menjaga kontinyuitas prosespembakaran, udara <strong>di</strong>alirkan dari bawah. Dalam proses ini<strong>di</strong>mungkinkan pembakaran tanpamembutuhkan bahan bakar selain limbah padat itu sen<strong>di</strong>ri. Bahanbakar minyak hanya <strong>di</strong>gunakan pada saat proses awal.Semua bahan yang dapat terbakar <strong>di</strong>bakar dengan mengalirkannya menuju bagian bawah tungkupembakaran. Sisa pembakaran yang berupa batu, logam, gelas, bahan lain yang tidak bisa terbakar<strong>di</strong>sebut slag. Sekitar 15-20% dari sampah rumah tangga akan tetap berupa slag. Slag tersebutkemu<strong>di</strong>an <strong>di</strong>angkut menuju tempat penimbunan sampah setelah logam yang terkandung <strong>di</strong> dalamnya<strong>di</strong>pisahkan untuk <strong>di</strong>daur ulang.2. Produksi uap panas dan listrik:Gas yang <strong>di</strong>hasilkan dari pembakaran tungku naik menuju boiler. Uappanas <strong>di</strong>hasilkan dengan mensirkulasikan air melalui boiler tersebut.Uap dalam boiler mencapai suhu 400 derajat Celcius dengantekanan 40 bar, atau setara dengan 40 kali tekanan normal atmosfer.Uap bertekanan tinggi tersebut <strong>di</strong> ekspansikan melalui turbine untukmemutar generator yang menghasilkan listrik.Setelah melalui turbineuap panas tersebut <strong>di</strong>alirkan menuju kondensator. Di dalamkondesator uap tersebut berubah kembali menja<strong>di</strong> air denganmengalirkan air <strong>di</strong>ngin dari luar. Di negara-negara beriklim <strong>di</strong>ngin airpen<strong>di</strong>ngin kondensor ini <strong>di</strong>manfaatkan sebagai pemanas rumah.3. Pembersihan gas buang dengan presipitator statik:Ada beberapa tahap pembersihan gas buang.Pertama, gas buang <strong>di</strong>alirkan menuju presipitator elektrostatikuntuk memisahkan sebagain besar debu dari gas buang. Carakerjanya adalah sebagai berikut: (a) Elektroda pada filter gasbuang memberi muatan negatif terhadap partikulat-partikulatUNIV. ESA UNGGUL halaman 9


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]debu. (b) Partkel-partikel debu bermuatan negatif tersebut selanjutnya terperangkap padalempengan metal yang bermuatan positif. (c) Dengan getaran mekanik, partikel-partikel debutersebut jatuh dan <strong>di</strong>kumpulkan dalam silo.4. Pembersihan gas buang dengan scrubber:Tahap selanjutnya, gas buang <strong>di</strong>bersihkan dengan deganmenggunakan air. Hal ini <strong>di</strong>lakukan denganmenyemprotkan butiran-butiran air dengan menggunakannozzle. Air tersebut mengandung zat-zat kimia aktif tertentuyang bereaksi dengan kontaminan yang terkandung <strong>di</strong>dalam gas buang. Reaksi tersebut memerangkapkontaminan dari gas buang.Scruber pertama memisahkan logam berat dan asam darigas buang. Scrubber yang kedua memisahkan sulfur oxida (SOx). Dan scrubber terakhir sisasiakontaminan <strong>di</strong>pisahkan dan selanjutnya gas buang tersebut <strong>di</strong>kondensasikan. Selanjutnyasisa panas yang terkandng <strong>di</strong> dalam gas buang <strong>di</strong>ekstraksi dengan menggunakan heat pump.5. Filter elektroventuri dan katalis: Setelah prosesscrubbing, sisa debu <strong>di</strong>bersihkan dengan menggunakan filterelektroventuri. Prinsip kerja elektroventuri mirip dengan filterelektrostatik, bedanya elektroventuri beroperasi denganlingkungan basah. Partikel debu <strong>di</strong>ber muatan negatif dan<strong>di</strong>kumpulkan pada air yang bermuatan positif. Setelah melaluifilter elektroventuri, kandungan partikel debu pada gas buanghanya 1 miligram per meter kubik.Tahap akhir pembersihan gas buang adalah denganmenggunakan katalisator. Fungsi utamanya adalahmengurangi kandungannitrogen oxid (NOx). Gas buang<strong>di</strong>alirkan melalui keramik berporositas (porous) dengan penambahan air amonia. Selanjutnyanitrogen oksida berubah menja<strong>di</strong> nitrogen. Kemua<strong>di</strong>an gas buang <strong>di</strong>alirkan ke atas melaluicerobong gas pembuangan.6. <strong>Pengolahan</strong> air: Air yang <strong>di</strong>gunakan untukmembersihkan gas buang harus <strong>di</strong>olah dahulusebelum <strong>di</strong>buang ke lingkungan.Kadar keasaman (pH) air limbah <strong>di</strong>sesuaikandengan kadar keasaman air lingkungan (air laut).VI.TEORI BIOGASIFIKASI DAN PEMANFAATAN GASa. Proses Konversi BiologisProses konversi biologis dapat <strong>di</strong>capai dengan cara <strong>di</strong>gestion secara anaerobik (biogas) atau tanahurug (landfill). Biogas adalah teknologi konversi biomassa (limbah padat) menja<strong>di</strong> gas denganbantuan mikroba anaerob. Proses biogas menghasilkan gas yang kaya akan methane dan slurry.Gas methane dapat <strong>di</strong>gunakan untuk berbagai sistem pembangkitan energi sedangkan slurry dapatUNIV. ESA UNGGUL halaman 10


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]<strong>di</strong>gunakan sebagai kompos. Produk dari <strong>di</strong>gester tersebut berupa gas methane yang dapat <strong>di</strong>bakardengan nilai kalor sekitar 6500 kJ/Nm3.Gambar-1. Proses BiogasModern Landfill. Konsep landfill seperti <strong>di</strong> atas ialah sebuah konsep landfill modern yang <strong>di</strong>dalamnya terdapat suatu sistem pengolahan produk buangan yang baik.Landfill ialah pengelolaan sampah dengan cara menimbunnya <strong>di</strong> dalam tanah. Di dalam lahan landfill,limbah organik akan <strong>di</strong>dekomposisi oleh mikroba dalam tanah menja<strong>di</strong> senyawa-senyawa gas dancair. Senyawa-senyawa ini berinteraksi dengan air yang <strong>di</strong>kandung oleh limbah dan air hujan yangmasuk ke dalam tanah dan membentuk bahan cair yang <strong>di</strong>sebut lin<strong>di</strong> (leachate). Jika landfill tidak<strong>di</strong>desain dengan baik, leachate akan mencemari tanah dan masuk ke dalam badan-badan air <strong>di</strong>dalam tanah. Karena itu, tanah <strong>di</strong> landfill harus mempunya permeabilitas yang rendah. Aktifiasmikroba dalam landfill menghasilkan gas CH 4 dan CO 2 (pada tahap awal <strong>–</strong> proses aerobik) danmenghasilkan gas methane (pada proses anaerobiknya). Gas landfill tersebut mempunyai nilai kalorsekitar 450-540 Btu/scf. Sistem pengambilan gas hasil biasanya ter<strong>di</strong>ri dari sejumlah sumur-sumurdalam pipa-pipa yang <strong>di</strong>pasang lateral dan <strong>di</strong>hubungkan dengan pompa vakum sentral. Selain ituterdapat juga sistem pengambilan gas dengan pompa desentralisasi.<strong>Pengolahan</strong> Leachate dan BiogasGambar 2 Skema pengolahan limbah padat dengan landfill yang menghasilkan gasSecara sepintas, metode landfill relatif mudah <strong>di</strong>lakukan dan bisa menampung sampah dalam jumlahbesar. Akan tetapi, anggapan ini kurang tepat karena jika tidak <strong>di</strong>lakukan secara benar, landfill dapatmenimbulkan masalah yang berkaitan dengan kesehatan dan lingkungan. Masalah utama yangsering timbul adalah bau dan pencemaran air lin<strong>di</strong> (leachate) yang <strong>di</strong>hasilkan. Selain itu, gas metanaUNIV. ESA UNGGUL halaman 11


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]yang <strong>di</strong>hasilkan oleh landfill dan tidak <strong>di</strong>manfaatkan akan menyebabkan efek pemanasan global. Jikatermampatkan <strong>di</strong> dalam tanah, gas metana bisa meledak. Oleh sebab itu, dalam sistem landfill yangbaik <strong>di</strong>perlukan adanya unit pengolahan air lin<strong>di</strong> dan unit pengolahan biogas.Unit <strong>Pengolahan</strong> Air Lin<strong>di</strong> (leachate)Air lin<strong>di</strong> merupakan air dengan konsentrasi kandungan organik yang tinggi yang terbentuk dalamlandfill akibat adanya air hujan yang masuk ke dalam landfill. Air lin<strong>di</strong> merupakan cairan yang sangatberbahaya karena selain kandungan organiknya tinggi, juga dapat mengandung unsur logam (sepertiZn, Hg). Jika tidak <strong>di</strong>tangani dengan baik, air lin<strong>di</strong> dapat menyerap dalam tanah sekitar landfillkemu<strong>di</strong>an dapat mencemari air tanah <strong>di</strong> sekitar landfill. Air lin<strong>di</strong> memerlukan perlakuan awal, yaitudengan menghilangkan kandungan inorganik dalam air lin<strong>di</strong>. Setelah kandungan inorganik dalam airlin<strong>di</strong> dapat <strong>di</strong>hilangkan atau <strong>di</strong>kurangi, kemu<strong>di</strong>an air lin<strong>di</strong> dapat <strong>di</strong>olah lebih lanjut untukmenghilangkan kadar kandungan organiknya. <strong>Pengolahan</strong> air lin<strong>di</strong> dapat <strong>di</strong>lakukan dengan berbagaialternatif seperti : Resirkulasi air lin<strong>di</strong> kembali ke dalam landfill. Hal ini dapat meningkatkan lajudekomposisi kandungan organik menjagi biogas hingga sekitar 70%. Resirkulasi air lin<strong>di</strong> dapat<strong>di</strong>lakukan pada musim kemarau, sedangkan pada musim hujan, air lin<strong>di</strong> harus <strong>di</strong>olah untukmengurangi volumenya. <strong>Pengolahan</strong> air lin<strong>di</strong> dengan menggunakan pengolahan limbah secarabiologis. <strong>Pengolahan</strong> ini biasa <strong>di</strong>lakukan dengan menggunakan lumpur aktif yang berfungsimendegradasi kandungan organik yang terdapat dalam air lin<strong>di</strong>. Setelah kandungan organik dalam airlin<strong>di</strong> turun drastis, kemu<strong>di</strong>an dapat <strong>di</strong>lakukan pemurnian kembali dengan menggunakan alat filtrasi.Air keluaran yang <strong>di</strong>harapkan dari pengolahan semacam ini dapat langsung <strong>di</strong>buang ke lingkungankarena tidak berbahaya bagi lingkungan. <strong>Pengolahan</strong> air lin<strong>di</strong> dengan menggunakan pengolahanlimbah secara kimiawi<strong>Pengolahan</strong> air lin<strong>di</strong> dengan menggunakan membran. Selain untuk mengurangi kekeruhan atauturbi<strong>di</strong>tas, pengolahan dengan membran <strong>di</strong>maksudkan untuk mengurangi kadar COD, BOD sertakandungan logam pada air lin<strong>di</strong>. Umumnya <strong>di</strong>perlukan pengolahan bertahap untuk menghasilkanlimbah yang memenuhi syarat baku mutu limbah seperti bioreaktor dengan membran (membranebioreactor) atau integrasi antara ultrafiltrasi dan karbon aktif.Unit <strong>Pengolahan</strong> BiogasUnit pengolahan biogas terbagi dalam 2 proses utama yaitu proses pembentukan dan penyaluran gasserta sistem pemprosesan gas. Proses pembentukan gas dalam landfill melibatkan reaksi yangkompleks sehingga laju pembentukan gas akan bervariasi antar-landfill. Laju maksimum <strong>di</strong>capaiketika kon<strong>di</strong>si lingkungan mencapai kon<strong>di</strong>si optimum yaitu pH mendekati netral, kelembaban cukup,serta temperatur yang moderat. Hal yang paling mengganggu adalah keha<strong>di</strong>ran oksigen yang akanmenghentikan reaksi anaerobik menja<strong>di</strong> aerobik. Pada kon<strong>di</strong>si optimum, stabilisasi limbah padatberlangsung antara 10-20 tahun yang <strong>di</strong>tandai dengan berhentinya pembentukan gas. Jika kurangoptimum, stabilisasi bisa mencapai 30 tahun. Hal yang sulit <strong>di</strong>lakukan adalah penentuan waktupembentukan metana dalam jumlah cukup besar. Hingga saat ini belum ada metode pasti untukmempre<strong>di</strong>ksi waktu tersebut. Cara yang paling umum <strong>di</strong>lakukan adalah dengan memban<strong>di</strong>ngkannyadengan waktu pembentukan metana landfill yang terdekat kon<strong>di</strong>sinya.Gas yang <strong>di</strong>hasilkan dari landfill <strong>di</strong>dominasi oleh metana dan karbon<strong>di</strong>oksida. Kandungan metanaberkisar antara 45-55% sedangkan karbon <strong>di</strong>oksida berkisar antara 40-50%. Kandungan metanayang lebih tinggi juga pernah <strong>di</strong>laporkan. Kombinasi kedua gas bisa mencapai 99% dari semua gas.Walaupun demikian, satu persen gas sisanya harus sangat <strong>di</strong>perhatikan karena bisa bersifat korosif,beracun, ataupun berbau tak sedap. Dalam kon<strong>di</strong>si ideal, kalor jenis gas yang <strong>di</strong>hasilkan bisamencapai 450-540 Btu/SCF..Biogas dan LandfillBiogas ter<strong>di</strong>ri terutama dari Metana dan Karbon Dioksida, tetapi masih terdapati jumlah gas, yaituNitrogen, Hidrogen, hidrogen sulfida, dan bahkan Oksigen. Dengan biogas pengolahan dapat<strong>di</strong>bersihkan untuk membuat pengganti gas alam yang karenanya dapat <strong>di</strong>pompa ke rumah dan bisnisuntuk memasak dan pemanas dllUNIV. ESA UNGGUL halaman 12


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Gambar-3. Biogas dari Landfil <strong>di</strong> gunakan untuk pembangkit listrikBiogas yang terkumpul <strong>di</strong> lokasi TPA bersuber dari sumur pengeboran gas. Yang berasal dari tempatpembuangan sampah <strong>di</strong>mana mengumpulkan gas yang <strong>di</strong>hasilkan untuk pembangkit listrik.Figure Power generation from landfill gas and solid waste to energyrecycling (Image adapted from Australian Energy News).UNIV. ESA UNGGUL halaman 13


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Salah satu jenis biogas <strong>di</strong>hasilkan oleh pencernaan anaerobik atau fermentasi dari bahanbiodegradable, seperti biomassa, pupuk kandang atau limbah, sampah kota, limbah hijau dantanaman energi. Jenis biogas ter<strong>di</strong>ri terutama metana dan karbon <strong>di</strong>oksida.One type of biogas is produced by anaerobic <strong>di</strong>gestion or fermentation of biodegradablematerials, such as biomass, manure or sewage, municipal waste, green waste and energycrops. This type of biogas comprises primarily methane and carbon <strong>di</strong>oxide.Skema , Waste handling- Biogas production-(pemanfaatan gas) untuk EnergiSumber:Ashby, Michael; Shercliff, Hugh; Cebon, David (2007), " Materials - Engineering, Science,Processing and Design", Elsevier ISBN 0-7506-839Bioreaktor Anaerobik. Departemen Teknik Kimia ITBChemistry - The Central Science. The Chemistry Hall of Fame. York University. Diakses pada 12September 2006Clayden,J., Greeves,N., Warren,S., Wothers,P. Organic Chemistry 2000 (Oxford University Press)ISBN 0-19-850346-6Marliana, Linda, dkk. 2003. Penelitian. Produksi Biogas dari Sampah Pasar Menggunakan BioreaktorAnaerobik. Departemen Teknik Kimia ITBMcWeeny, R. Coulson's Valence (Oxford Science Publications) ISBN 0-19-855144-4Smart and Moore Solid State Chemistry: An Introduction (Chapman and Hall) ISBN 0-412-40040-5Pauling, L. General Chemistry (Dover Publications) ISBN 0-486-65622-5UNIV. ESA UNGGUL halaman 14


November 24, 2012[PENGELOLAAN LIMBAH PADAT DI INDUSTRI]Pauling, L. The Nature of the chemical bond (Cornell University Press) ISBN 0-8014-0333-2Pauling, L., and Wilson, E. B. Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry(Dover Publications) ISBN 0-486-64871-0Strong, A. Brent (2006). "Plastics: Materials and Processing". Pearson Prentice Hall ISBN 0-13-114558-4T. Shimoda, S. Yokoyama, Ecocement—a new Portland cement to solve municipal and <strong>industri</strong>alwaste problems, Proc. of International Congress on CreatingTchobanoglous, G. Et.al. 1993. Integrated Solid Waste Management. McGraw Hill, IncVoet and Voet Biochemistry (Wiley) ISBN 0-471-58651-Xhttp://en.wikipe<strong>di</strong>a.org/wiki/BiogasUNIV. ESA UNGGUL halaman 15

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!