BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Limbah Industri 2.1.1. Pengertian Limbah Industri Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan berbahaya dikenal

dengan

limbah

B3,

yang

dinyatakan

sebagai

bahan

yang

dalam jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan sumber daya (Gintings, 1992). 2.1.2. Klasifikasi Limbah Industri Berdasarkan nilai ekonominya limbah dibedakan menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah dimana dengan melalui suatu proses lanjut akan memberikan suatu nilai tambah. Limbah non ekonomis adalah suatu limbah walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara apapun tidak akan memberikan nilai tambah kecuali sekedar mempermudah sistem pembuangan. Limbah jenis ini sering menimbulkan masalah pencemaran dan kerusakan lingkungan (Kristanto, 2002). 2.1.3. Karakteristik Limbah Industri Berdasarkan karakteristik limbah industri dapat digolongkan menjadi tiga bagian yaitu limbah cair, limbah padat dan limbah gas (Darmono, 2001).

Universitas Sumatera utara

2.2. Limbah Cair 2.2.1. Pengertian Limbah Cair Secara umum dapat dikemukakan bahwa air buangan adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga dan industri serta tempat-tempat umum lainnya dan mengandung bahan atau zat yang dapat membahayakan kesehatan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan hidup (Kusnoputranto, 1985). 2.2.2. Sumber Air Limbah Beberapa sumber dari air buangan antara lain adalah (Kusnoputranto, 1985) : 1. Air buangan rumah tangga (domestic wastes water). 2. Air buangan kota praja (municipal wastes water). 3. Air buangan industri (industrial wastes water). 2.2.3. Komposisi Air Limbah Air limbah mempunyai komposisi yang bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat sesuai dengan sumber asalnya. Komposisi air limbah sebagian besar terdiri dari air (99,9%) dan sisanya terdiri dari partikel-partikel padat terlarut dan tidak terlarut sebesar (0,1%). Partikel-partikel padat terdiri dari (70 %) zat organik dan (30 %) zat anorganik. Zat-zat organik tersebut sebagian besar mudah terurai (degredable) yang merupakan sumber makanan dan media yang baik bagi bakteri dan organisme lainnya. Sedangkan zat-zat anorganik terdiri dari grift, salt dan metal (logam) yang merupakan bahan pencemar yang penting (Djabu, 1990).


2.2.4. Karakteristik Air Limbah Karakteristik air buangan terdiri dari tiga golongan yaitu (Kusnoputranto, 1985) : 1. Karakteristik fisik Terdiri dari 99,9% air serta sejumlah kecil bahan-bahan padat dalam suspensi. Perubahan yang ditimbulkan oleh parameter fisika dalam air limbah yaitu padatan, kekeruhan, bau, temperatur, dan warna. Padatan terdiri dari bahan padat organik maupun non organik yang larut, mengendap maupun melayang. Bahan yang mengendap di dasar air lama kelamaan akan menimbulkan pedangkalan badan air dan tumbuhnya tanaman air tertentu.Kekeruhan terjadi karena adanya bahan yang terurai atau terapung seperti bahan organik, jasad renik, lumpur tanah liat dan benda lain yang melayang ataupun terapung dan sangat halus sekali. 2. Karakteristik Kimiawi Air buangan mengandung campuran zat-zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih serta bermacam-macam zat organik yang berasal dari penguraian tinja, urin serta sampah-sampah lainnya. Biasanya bersifat basa waktu masih segar tetapi cenderung ke asam bila mulai membusuk. Substansi organik dalam air buangan terbagi menjadi dua gabungan yaitu: 1. Gabungan yang mengandung Nitrogen Misalnya : urea, protein, amine dan asam amine. 2. Gabungan yang tidak mengandung Nitrogen Misalnya: lemak, sabun dan karbohidrat termasuk selulosa.


3. Karakteristik Bakteriologis Kandungan bakteri patogen serta organisme golongan Coli terdapat pula pada air buangan tergantung dari mana sumbernya, namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan air buangan. 2.2.5. Parameter Air Limbah Beberapa parameter yang digunakan dalam pengukuran kualitas air limbah antara lain adalah (Kusnoputranto, 1985) : 1. Zat padat Yang diukur dari kandungan zat padat ini adalah dalam bentuk total solid, suspended solid dan disolved solid. 2. Kandungan Zat organik Zat organik di dalam penguraiannya, memerlukan oksigen dan bantuan mikroorganisme. Salah satu penentuan zat organik adalah dengan mengukur BOD (Biochemical Oxygen Demand) dari air buangan tersebut. BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk melakukan dekomposisi aerobik bahanbahan organik dalam larutan, dibawah kondisi waktu suhu tertentu (biasanya lima hari pada suhu 200C). 3. Kandungan Zat anorganik Beberapa komponen zat anorganik yang penting untuk mengawasi kualitas air buangan antara lain : Nitrogen dalam senyawaan Nitrat, Phosphor, H 2 O dalam zat beracun dan logam berat seperti Hg, Cd, Pb dan lain-lain.


4. Gas Adanya gas N 2 , O 2 dan CO 2 pada air buangan berasal dari udara yang larut ke dalam air, sedangkan gas H 2 S, NH 3 , dan CH 4 berasal dari proses dekomposisi air buangan. Oksigen di dalam air buangan dapat diketahui dengan mengukur DO (disolved oxygen). Jumlah oksigen yang ada di dalam sering digunakan untuk menentukan banyaknya/ besarnya pencemaran zat organik dalam larutan, makin rendah DO suatu larutan makin tinggi kandungan zat organiknya. 5. Kandungan Bakteriologis Bakteri golongan Coli terdapat normal di dalam usus dan tinja manusia. Sumber bakteri patogen dalam air berasal dari tinja manusia yang sakit. Untuk menganalisa bakteri patogen yang terdapat dalam air buangan cukup sulit, sehingga parameter mikrobiologis digunakan perkiraan terdekat jumlah golongan coliform (MPN/Most Probably Number) dalam sepuluh mili buangan serta perkiraan terdekat jumlah golongan coliform tinja dalam seratus mili air buangan. 6. pH (Derajat Keasaman) Pengukuran pH berkaitan dengan proses pengolahan biologis karena pH yang kecil akan lebih menyulitkan, disamping akan mengganggu kehidupan dalam air bila dibuang ke perairan terbuka. 7. Suhu Suhu air buangan umumnya tidak banyak berbeda dengan suhu udara, tapi lebih tinggi daripada air minum. Suhu dapat mempengaruhi kehidupan dalam air. Kecepatan reaksi atau pengurangan, proses pengendapan zat padat serta kenyamanan dalam badan-badan air.


2.2.6. Tujuan Pengolahan Limbah Cair Industri Pengolahan limbah cair industri mempunyai tujuan (Pandia, 1995): 1. Penghilangan bahan tersuspensi dan terapung. 2. Penghilangan organisme patogen. 3. Pengolahan bahan organik yang terbiodegradasi. 4. Peningkatan pengertian tentang dampak pembuangan limbahan yang tidak diolah atau sebagian diolah terhadap lingkungan. 5. Peningkatan pengetahuan dan pemikiran tentang efek jangka panjang yang mungkin ditimbulkan oleh komponen tertentu dalam limbah yang dibuang ke badan air. 6. Peningkatan kepedulian nasional untuk perlindungan lingkungan. 7. Pengembangan berbagai metoda yang sesuai untuk pengolahan limbah. 2.2.7. Dampak Limbah Cair a. Terhadap Badan Air − Limbah cair organik Kandungan senyawa organik dalam badan air penerima akan meningkat, akan terjadi kadar parameter menyimpang dari standard maka akan terjadi penguraian yang tidak seimbang dan akan menimbulkan kondisi septik (suatu keadaan dimana kadar oksigen terlarut nol) dan timbul bau busuk (H 2 S). − Limbah cair anorganik Pada badan air penerima, kandungan unsur kimia beracun, logam berat, dan lainlain

meningkat.

Kadang-kadang

diikuti

dengan

kenaikan

temperatur,


kenaikan/penurunan pH. Keadaan ini akan mengganggu kehidupan air misalnya tumbuhan dan hewan akan punah ataupun ada senyawa beracun/ logam berat dalam kehidupan air. Bila air tersebut mempunyai kesadahan tinggi atau partikel yang dapat

mengendap

cukup

banyak, hal ini akan mengakibatkan

pendangkalan, sehingga dapat menimbulkan banjir di musim hujan. Selain itu senyawa beracun/ logam berat sangat membahayakan bagi masyarakat yang menggunakan air sungai sebagai badan air penerima yang dipergunakan sebagai sumber penyediaan air bersih (Depkes RI, 1987). b. Terhadap Kesehatan Manusia Air limbah berperan dalam kehidupan karena selain mengandung air juga terdapat di dalamnya zat-zat organik dan anorganik yang diperlukan dalam batasbatas tertentu, oleh sebab itu ada dua peranan air limbah dalam kehidupan yaitu peranan positif dan negatif. Peranan positif apabila air limbah dengan kualitas parameter yang dikandungnya sesuai dengan peruntukannya antara lain untuk irigasi, perikanan, perkebunan, perindustrian, rumah tangga, rekreasi, dan lain-lain. Peranan air limbah yang lain selain lebih banyak negatifnya karena manusia tidak merasa berkepentingan akan air limbah tersebut. Air limbah dianggap sebagai air yang tidak berguna lagi atau tidak diperuntukkan lagi, oleh karena itu membuangnya begitu saja tanpa mempertimbangkan segi negatifnya yang mungkin timbul baik terhadap sumber alam hayati dan non hayati yang berguna bagi kehidupan. Peranan negatif tersebut termasuk pengaruhnya terhadap kesehatan manusia dan lingkungannya baik secara langsung maupun tidak langsung. Badan air


yang menerima limbah cair industri, mempunyai potensi untuk menyebabkan gangguan saluran pencernaan makanan, kulit, dan sistem tubuh lain. Ada beberapa penyakit yang ditularkan melalui air limbah antara lain (Soedjono, 1991) : Penyakit Amoebiasis, Ascariasis, Cholera, penyakit cacing tambang, Leptospirosis, Shigellosis, Strongyloidiasis, Tetanus, Trichuriasis, dan Thypus. 2.2.8. Cara- cara Pengolahan Air Limbah Beberapa cara pengolahan air buangan adalah (Kusnoputranto, 1985) : 1. Pengenceran (dilution) Yakni air buangan diencerkan terlebih dahulu sampai mencapai konsentrasi yang cukup rendah, kemudian baru dibuang ke badan air. Pada keadaan tertentu kadang-kadang dilakukan proses pengolahan sederhana lebih dahulu seperti pengendapan, penyaringan dan sebagainya. Akan tetapi dengan bertambahnya penduduk dan perkembangan industri, maka seringkali jumlah air buangan yang harus dibuang menjadi terlalu banyak karena diperlukan derajat pengenceran yang cukup besar, hal ini tidak dapat dipertahankan lagi. Disamping itu dengan cara ini mendatangkan beberapa kerugian antara lain : bahaya kontaminasi terhadap bahanbahan air, oksigen terlarut dalam badan air cepat habis sehingga mengganggu kehidupan organisme dalam air, serta meningkatkan pengendapan zat-zat padat sehingga mempercepat pendangkalan sehingga mempercepat pedangkalan sehingga terjadi penyumbatan dan mulai timbul banjir.


2. Irigasi Luas Cara ini umumnya digunakan di daerah-daerah di luar kota atau di pedasaan karena memerlukan tanah yang cukup luas dan tidak dengan pemukiman penduduk. Air buangan dialirkan ke parit-parit terbuka yang digali pada sebidang tanah, dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding dari parit-parit tersebut. Pada keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk perairan ladang, pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk pemupukan. Hal ini terutama dilakukan untuk membuang air buangan yang berasal dari perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, perusahaan makanan kaleng dan sebagainya. Dimana kandungan zat-zat organik dan protein cukup tinggi dan diperlukan oleh tanaman. 3. Kolam Oksidasi (oxidation ponds/waste stabilizationponds lagoon) Merupakan suatu pengolahan air buangan untuk sekelompok masyarakat kecil, dan cara ini terutama dianjurkan untuk daerah pedesaan. Prinsip kerjanya adalah memanfaatkan pengaruh sinar matahari, ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air buangan dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk empat persegi panjang kedalaman antara 1 – 1.5 meter. Dinding dan lapisan kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Luas kolam tergantung pada jumlah air buangan yang akan diolah, biasanya digunakan luas 1 acre (= 4072 m) untuk 100 orang. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman minimal berjarak 500 meter ditempatkan di daerah terbuka yang memungkinkan adanya sirkulasi angin.


4. Pengolahan air buangan primer dan sekunder/ primary and secondary treatment plant Merupakan cara pengolahan air buangan yang lebih kompleks dan lebih lengkap, yaitu pengolahan secara fisis dan mekanis (primer) dan secara biologis (sekunder) terutama di daerah perkotaan dan umumnya air buangan dari segala jenis, baik yang berasal dari rumah tangga, kota praja maupun industri. 2.2.9. Tingkatan Pengolahan Air Limbah Tujuan dilakukan pengolahan air limbah menurut (Sugiharto, 1987) adalah untuk

mengurangi

partikel-partikel,

BOD,

membunuh

organisme

patogen,

menghilangkan nutrien, mengurangi komponen beracun, mengurangi bahan-bahan yang tidak dapat didegradasi agar konsentrasinya menjadi lebih rendah. Kegiatan pengolahan air limbah dapat dikelompokkan menjadi 6 bagian, tetapi perlu diketahui bahwa untuk pengolahan air limbah tidaklah harus selalu mengikuti tahap-tahap tersebut tetapi tergantung jenis kandungan air limbahnya. Adapun keenam tahapan pengolahan air limbah tersebut adalah : 1. Pengolahan Pendahuluan (pre treatment) Pada pengolahan pendahuluan ini kegiatan

yang dilakukan adalah

pengambilan benda yang terapung dan pengambilan benda mengendap seperti pasir. Pengambilan benda-benda yang terapung dengan cara melewatkan air limbah melalui celah-celah satu saringan kasar atau dengan alat pencacah (cominutor) untuk memotong zat padat yang terdapat pada air limbah tanpa mengambilnya dari aliran air tersebut. Untuk pengambilan benda yang mengendap disediakan bak pengendap pasir, untuk mencegah terjadinya kerusakan alat karena pengikisan dan mencegah


terganggunya saluran serta mengurangi endapan pada pipa penyalur dan sambungan serta mengurangi frekuensi pembersihan pada tangki pencerna sebagai akibat terjadinya tumpukan pasir. Untuk mengangkat pasir yang telah mengendap di dasar bak dapat digunakan alat penyedot pasir (grit dragger) atau alat pengangkat pasir yang disebut macerator yang berfungsi mengumpulkan pasir yang mengendap ke satu tempat dengan menggunakan alat penggaruk. Setelah pasir terkumpul maka dengan menggunakan tangga berjalan maka pasir dibawa ke atas untuk dibuang. 2.Pengolahan Pertama (primary treatment) Pengolahan ini bertujuan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi melalui pengendapan atau pengapungan. Pengendapan adalah kegiatan utama pada tahap ini dan pengendapan yang dihasilkan karena adanya kondisi yang sangat tenang. Bahan kimia dapat juga ditambahkan untuk menetralkan keadaan atau meningkatkan pengurangan dari partikel yang tercampur. 3. Pengolahan Kedua (secondary treatment) Pengolahan kedua ini mencakup proses biologis untuk mengurangi bahanbahan organik dengan memanfaatkan mikroorganisme yang ada di dalamnya. Pada pengolahan ini terjadi proses biologis, dimana proses biologis ini dipengaruhi oleh jumlah air limbah, tingkat kekotoran dan jenis kotoran yang ada dan sebagainya. Reaktor pengolahan lumpur aktif (activated sludge) dan saringan penjernihan biasanya dipergunakan dalam tahap ini. Pada proses pengguaan lumpur aktif, maka air limbah yang telah lam ditambahkan pada tangki aerasi dengan tujuan untuk memperbanyak jumlah bakteri secara cepat agar proses biologis dalam menguraikan


bahan organik berjalan lebih cepat. Lumpur aktif tersebut dikenal dengan MLSS (Mizeed Liquiour Suspended Solid). 4. Pengolahan Ketiga (tertiery treatment) Pengolahan ini adalah lanjutan dari pengolahan-pengolahan terdahulu, pengolahan jenis ini baru akan dipergunakan apabila pada pengolahan pertama dan kedua masih banyak terdapat zat tertentu yang masih berbahaya bagi masyarakat umum. Pengolahan ketiga ini merupakan pengolahan secara khusus sesuai dengan kandungan zat terbanyak dalam air limbah yang khusus pula. Beberapa jenis pengolahan yang sering dipergunakan antara lain : a. Saringan pasir Penyaringan adalah pengurangan lumpur tercampur dan partikel koloid dari air limbah dengan melewatkan pada media yang porous. Saringan ini ada dua jenis yaitu saringan pasir lambat dan saringan pasir cepat. b. Saringan multimedia Penyaringan multimedia ini dengan menggunakan saringan yang berbeda granulanya misalnya 0.5 meter antacid dengan 1 mm pada bagian atas, 0.3 meter pasir silika dengan diameter 0.5 mm. Satu penyaringan menghasilkan 2.7 – 5.4 liter/ meter kubik per detik. c. Microstainning Saringan microstainning terdiri dari bahan drum yang diputar sedangkan drum itu dibungkus ayakan bahan stainless steel. Pada penggunaannya drum diputar dengan 2/3 bagian dari drum terendam di dalam air limbah sehingga air cukup jernih


dapat masuk ke dalam drum sedangkan lumpur tertahan pada ayakan pembungkusnya dan melekat sehingga ikut terangkat ke atas pada waktu berputar. d. Vacuum filter Saringan ini terdiri dari drum horizontal yang dilapisi dengan filter medium atau spiral, kemudian diputar dalam campuran lumpur dan limbah dengan ¼ bagian dari drum terendam larutan. e. Penyerapan Penyerapan secara umum adalah proses pengumpulan benda-benda terlarut yang terdapat dalam antara dua permukaan. f. Pengurangan besi dan mangaan Keberadaan ferric dan manganic larutan dapat terbentuk dengan adanya pabrik tenun, kertas, dan pro industri. Fe dan Mn dapat dihilangkan dari dalam air dengan melakukan oksidasi menjadi Fe(OH3) dan MnO2 yang tidak larut dalam air, kemudian diikuti dengan pengendapan dan penyaringan. Oksidator utama adalah molekul oksigen dari udara, klosin atau KMNO4. g. Osmosis bolak-balik Osmosis bolak-balik adalah satu diantara sekian banyak teknik pengurangan bahan mineral yang diterapkan untuk memproduk air yang siap dipergunakan lagi. 5. Pembunuhan Bakteri (desinfektan) Pembunuhan

bakteri

bertujuan

untuk

mengurangi

atau

membunuh

mikroorganisme patogen yang ada dalam air limbah.


6. Pengolahan lanjut (ultimate disposal) Dari setiap pengolahan air limbah maka hasilnya berupa lumpur yang perlu untuk dilakukan pengolahan secara khusus agar lumpur tersebut dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan hidup misalnya untuk pupuk dan menimbun lubang. Jumlah dan sifat lumpur dalam air limbah berbeda-beda tergantung kepada jenis air limbah, jenis pengolahan yang dilakukan dan metoda pelaksanaannya. Sedangkan

menurut

Soeparman,

2002

pengolahan

limbah

dapat

dikelompokkan menjadi empat kelompok yaitu : 1. Pengolahan pendahuluan Pengolahan pendahuluan digunakan untuk memisahkan padatan kasar, mengurangi ukuran padatan, memisahkan minyak atau lemak, dan proses menyetarakan fluktuasi aliran limbah pada bak penampung. Unit yang terdapat dalam pengolahan pendahuluan adalah : a. Saringan (bar screen) b. Pencacah (communitor) c. Bak penangkap pasir (grit chamber) d. Penangkap lemak dan minyak (skimmer and grease trap) e. Bak penyetaraan (equalization basin) 2. Pengolahan tahap pertama Pengolahan tahap pertama bertujuan untuk mengurangi kandungan padatan tersuspensi melalui proses pengendapan (sedimentation). Pada proses pengendapan partikel padat dibiarkan mengendap ke dasar tangki. Bahan kimia biasanya ditambahkan untuk menetralisasi dan meningkatkan kemampuan pengurangan


padatan tersuspensi. Dalam unit ini pengurangan BOD dapat mencapai 35 % sedangkan suspended solid berkurang sampai 60 %. Pengurangan BOD dan padatan pada tahap awal ini selanjutnya akan membantu mengurangi beban pengolahan tahap kedua. 3. Pengolahan tahap kedua Pengolahan tahap kedua berupa aplikasi proses biologis yang bertujuan untuk mengurangi zat organik melalui mekanisme oksidasi biologis. Proses biologis yang dipilih didasarkan atas pertimbangan kuantitas limbah cair yang masuk unit pengolahan, kemampuan penguraian zat organik yang ada pada limbah tersebut serta tersedianya lahan. Pada unit ini diperkirakan terjadi pengurangan kandungan BOD dalam rentang 35 – 95 % bergantung pada kapasitas unit pengolahnya. Unit yang biasa digunakan pada pengolahan tahap kedua berupa saringan tetes (trickling filters), unit lumpur aktif dan kolam stabilisasi. 4. Pengolahan tahap ketiga atau pengolahan lanjutan Pengolahan tahap ketiga disamping masih dibutuhkan untuk menurunkan kandungan BOD juga dimaksudkan untuk menghilangkan senyawa fosfor dengan bahan kimia sebagai koagulan, menghilangkan senyawa Nitrogen melalui proses amonia stripping menggunakan udara ataupun Nitrifikasi-Denitrifikasi dengan memanfaatkan reaktor biologis, menghilangkan sisa bahan organik dan senyawa penyebab warna melalui proses absorbsi menggunakan karbon aktif, menghilangkan padatan terlarut melalui proses pertukaran ion, osmosis balik maupun elektrodialisis.


Beberapa tahap pengolahan lanjutan antara lain (Soeparman, 2002) : 1. Proses pemekatan yang bertujuan mengurangi kadar air yaitu dengan cara pengapungan. 2. Proses stabilisasi yang menggunakan proses biologis, baik secara aerob maupun anaerob. 3. Proses pengaturan/conditioning yang bertujuan untuk mengurangi kadar air dengan cara penggumpalan yang menggunakan polimer sehingga dapat mempermudah proses pengangkutan. 4. Proses pengurangan air yang bertujuan mengurangi kadar air dari lumpur. Cara yang dapat dilakukan untuk mengambil air yang terdapat di dalam lumpur dengan cara alamiah maupun cara mekanis misalnya penyaringan dengan penekanan, gerakan kapiler, saringan hampa udara, pemutaran dan pemadatan. 5. Proses penyaringan yang menggunakan bak pengering. 6. Proses pembuangan yang dapat dilakukan di laut dan di tanah. 7. Pembunuhan bakteri yang bertujuan untuk mengurangi atau membunuh mikroorganisme patogen yang ada di air limbah. Bahan yang umum dipakai adalah desinfektan antara lain klorin yang tujuannya untuk merusak enzim dan dinding mikroorganisme. 2.3. Limbah Padat 2.3.1. Pengertian Limbah Padat Limbah padat adalah benda yang tidak terpakai, tidak diinginkan dan dibuang yang berasal dari suatu aktifitas dan bersifat padat (Kusnoputranto, 2002). Limbah


bahan berbahaya dan beracun (B3) adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan atau beracun dan karena sifat dan konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan atau merusak lingkungan hidup dan atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain (Depkes RI, 1999) 2.3.2. Sumber Limbah Padat Beberapa sumber dari limbah padat antara lain (Kusnoputranto, 2002) : 1. Sampah buangan rumah tangga termasuk sisa bahan makanan, sisa pembungkus makanan dan pembungkus perabotan rumah tangga sampai sisa tumbuhan kebun dan sebagainya. 2. Sampah buangan pasar dan tempat-tempat umum (warung, toko dan sebagainya) termasuk sisa makanan, sampah pembungkus makanan dan sampah pembungkus lainnya, sisa bangunan, sampah tanaman dan sebagainya. 3. Sampah buangan jalanan termasuk diantaranya sampah berupa debu jalan, sampah sisa tumbuhan taman, sampah pembungkus bahan makanan dan bahan lainnya, sampah sisa makanan, sampah berupa kotoran serta bangkai hewan. 4. Sampah industri termasuk diantaranya air limbah industri, debu industri. Sisa bahan baku dan bahan jadi dan sebagainya. 5. Pertanian


2.3.3. Klasifikasi Limbah Padat Penggolongan jenis limbah padat dapat didasarkan pada komposisi kimia, sifat mengurai, mudah tidaknya terbakar, berbahaya dan karakteristik. Berdasarkan karakteristiknya limbah padat dibedakan (Depkes RI, 1987): 1. Garbage (sampah basah) Garbage adalah jenis sampah yang terdiri dari sisa-sisa potongan hewan atau sayur-sayuran hasil dari pengolahan, pembuatan dan penyediaan makanan yang sebagian besar terdiri dari zat-zat yang mudah membusuk. 2. Rubbish (sampah kering) Rubbish adalah sampah yang dapat terbakar dan tidak dapat terbakar yang berasal dari rumah-rumah, pusat-pusat perdagangan, kantor-kantor. Sampah yang mudah terbakar umumnya terdiri dari zat-zat organik seperti kertas, kardus, plastik dan lain-lain. Sedangkan sampah yang tidak dapat/ sukar terbakar sebagian besar mengandung zat-zat inorganik seperti logam-logam, kaleng-kaleng dan sisa pembakaran. 3. Abu (Ashes) Sampah jenis ini adalah sampah yang berasal dari sisa pembakaran dari jenis zat yang mudah terbakar seperti di rumah, kantor maupun di pabrik-pabrik industri. 4. Street cleaning (sampah dari jalan) Sampah jenis ini berasal dari pembersihan jalan dan trotoar baik dengan tenaga manusia maupun dengan tenaga mesin yang terdiri dari kertas-kertas, daundaunan dan lain-lain.


5. Industrial wastes (sampah industri) Merupakan sampah yang berasal dari industri-industri pengolahan hasil bumi/ tumbuhan dan industri lain. Sampah industri dapat berupa: a. Bahan kimia beracun b. Bahan berbahaya c. Bahan kimia d. Mineral e. Residu dan Organik f. Residu patologi radiologi g. Kayu dan kertas 6. Demolition wastes (sampah bangunan) 7. Hazardous wastes (sampah berbahaya) 8. Water treatment residu 2.3.4. Kategori Limbah Padat Adapun kategori untuk limbah padat pada industri adalah : 1. Limbah padat non B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) diantaranya lumpur, boiler ash, sampah kantor, sampah rumah tangga, spare part alat berat, sarung tangan, dan sebagainya. 2. Limbah padat B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) diantaranya bahan radioaktif, bahan kimia, toner catridge, minyak, dan sebagainya. 2.3.5. Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Menurut sumbernya limbah B3 dibagi atas :


1. Limbah B3 dari sumber tidak spesifik adalah berasal bukan dari proses utamanya, tetapi dari kegiatan pemeliharaan alat, pencucian, pencegahan korosi, dan lain-lain. 2. Limbah B3 dari sumber spesifik adalah sisa proses suatu industri atau kegiatan yang dapat ditentukan. 3. Limbah B3 dari bahan kimia kadaluarsa, tumpahan, bekas kemasan, dan buangan produk yang tidak memenuhi spesifikasi. Daftar limbah dengan kode limbah D220, D221, D222 dan D223 dapat dinyatakan limbah B3 setelah dilakukan uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) dan atau uji karakteristik. Limbah yang termasuk sebagai limbah B3 apabila memiliki salah satu atau lebih karakteristik sebagai berikut : 1. Mudah meledak 2. Mudah terbakar 3. Bersifat reaktif 4. Beracun 5. Menyebabkan infeksi dan 6. Bersifat korosif (PPRI No. 18 Tahun 1999). 2.3.6. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kuantitas dan Kualitas Sampah Sampah baik kualitas maupun kuantitasnya sangat dipengaruhi oleh berbagai kegiatan dan taraf hidup masyarakat. Beberapa faktor yang penting antara lain : 1. Jumlah penduduk Semakin banyak penduduk semakin banyak pula sampahnya


2. Keadaan Sosial Ekonomi Semakin tinggi keadaan sosial ekonomi masyarakat, semakin banyak jumlah perkapita sampah yang dibuang 3. Kemajuan tehnologi Kemajuan tehnologi akan menambah jumlah maupun kualitas sampah, karena pemakaian bahan baku yang semakin beragam, cara pengepakan dan produk manufaktur yang semakin beragam pula (Slamet, 2000). 2.3.7. Parameter Limbah Padat Untuk limbah padat parameter yang digunakan adalah menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.18 Tahun 1999 untuk limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) pasal 1 ayat 12 menyatakan penyimpanan adalah kegiatan menyimpan limbah B3 yang dilakukan oleh penghasil dan/ atau pengumpul dan/ atau pemanfaat dan/atau pengolah dan/ atau penimbun dengan maksud menyimpan sementara sebelum diserahkan kepada pemanfaat dan/ atau pengolah. 2.3.8. Tujuan Pengolahan Limbah Padat Meminimalkan penurunan kualitas air tanah dan tanah akibat rembesan atau leached dari penampungan limbah padat dan penyimpanan sementara limbah B3. 2.3.9. Cara Pengolahan Limbah Padat Berdasarkan sifatnya pengolahan limbah padat dapat dilakukan melalui 2 cara (Kristanto, 2002) : 1. Limbah padat tanpa pengolahan. 2. Limbah padat dengan pengolahan.


Limbah padat tanpa pengolahan dapat dibuang ke tempat tertentu yang difungsikan sebagai tempat pembuangan akhir karena limbah tersebut tidak mengandung unsur kimia yang beracun dan berbahaya. Tempat pembuangan limbah semacam ini dapat di daratan ataupun di laut. Berbeda dengan limbah padat yang mengandung senyawa kimia berbahaya atau yang setidak-tidaknya menimbulkan reaksi kimia baru. Limbah semacam ini harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke tempat pembuangan akhir. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum limbah diolah : a. Jumlah limbah, jika jumlah limbahnya sedikit maka tidak membutuhkan penanganan khusus seperti tempat dan sarana pembuangannya, tetapi jika limbah yang dibuang misalnya 4 meter kubik perhari sudah tentu membutuhkan tempat pembuangan akhir dan sarana pengangkutan tersendiri. b. Sifat fisik dan kimia limbah, dapat merusak dan mencemari lingkungan, secara kimia dapat menimbulkan reaksi saat membentuk senyawa baru. Limbah padat yang berupa lumpur akan mencemari air tanah melalui penyerapan ke dalam tanah. c. Kemungkinan pencemaran dan kerusakan lingkungan, perlu diketahui komponen lingkungan yang rusak akibat pencemaran pada tempat pembuangan akhir. Unsur mana yang terkena dampak dan bagaimana tingkat pencemaran yang ditimbulkan. d. Tujuan akhir yang hendak dicapai, tujuan yang hendak dicapai tergantung dari kondisi limbah, bersifat ekonomis atau non ekonomis. Untuk limbah yang memiliki nilai ekonomis mempunyai tujuan untuk meningkatkan efisiensi dan untuk memanfaatkan kembali bahan yang masih berguna. Sedangkan limbah non ekonomis pengolahan ditujukan untuk pencegahan perusakan lingkungan.


Berdasarkan beberapa pertimbangan di atas pengelolaan limbah padat dapat dilakukan proses-proses sebagai berikut : 1. Pemisahan Pemisahan perlu dilakukan karena dalam limbah terdapat berbagai ukuran dan kandungan bahan tertentu. Proses pemisahan dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut : a. Sistem Balistik Pemisahan cara ini dilakukan untuk mendapatkan ukuran yang lebih seragam, misalnya atas berat dan volumenya. b. Sistem Gravitasi Pemisahan dilakukan berdasarkan gaya beratnya, misalnya terhadap bahan yang terapung dan bahan yang tenggelam dalam air yang karena gravitasi akan mengendap. c. Sistem Magnetis Bahan yang bersifat magnetis akan menempel pada magnet yang terdapat pada peralatan sedangkan yang tidak mempunyai akan langsung terpisah. 2. Penyusutan Ukuran Ukuran bahan diperkecil untuk mendapatkan ukuran yang lebih homogen sehingga mempermudah pemberian perlakuan pada pengolahan berikutnya dengan maksud antara lain : a. Ukuran bahan menjadi lebih kecil b. Volume bahan lebih kecil


c. berat dan volume bahan lebih kecil. Cara ini umumnya dilakukan dengan pembakaran (insenerasi) pada alat insenerator. 3. Pengomposan Bahan kimia yang terdapat di dalam limbah diuraikan secara biokoimia, sehingga menghasilkan bahan organik baru yang lebih bermanfaat. Pengomposan banyak dilakukan terhadap limbah yang sudah membusuk, buangan industri, lumpur pabrik dan sebagainya. Untuk beberapa jenis buangan tertentu barang kali tidak membutuhkan pengomposan, tetapi pembakaran (insenerasi) dengan tahap sebagai berikut : a. Pemekatan b. Penghancuran c. Pengurangan air d. Pembakaran e. Pembuangan. 2.3.10. Dampak Limbah Padat Industri a. Terhadap Lingkungan 1. Dampak Menguntungkan Dapat dipakai sebagai penyubur tanah, penimbun tanah dan dapat memperbanyak sumber daya alam melalui proses daur ulang (Slamet, 2000). 2. Dampak merugikan Limbah padat organik akan menyebabkan bau yang tidak sedap akibat penguraian limbah tersebut. Timbunan limbah padat dalam jumlah besar akan menimbulkan pemandangan yang tidak sedap, kotor dan kumuh. Dapat juga


menimbulkan pendangkalan pada badan air bila dibuang ke badan air (Wardhana, 2004). b. Terhadap Manusia 1. Dampak menguntungkan Dapat digunakan sebagai bahan makanan ternak, dapat berperan sebagai sumber energi dan benda yang dibuang dapat diambil kembali untuk dimanfaatkan (Slamet, 2000). 2. Dampak merugikan Limbah padat dapat menjadi media bagi perkembangan vektor dan binatang pengguna. Baik tikus, lalat, nyamuk yang dapat menimbulkan penyakit menular bagi manusia diantaranya Demam berdarah, Malaria, Pilariasis, Pes, dan sebagainya (Wardhana, 2004). 2.4. Limbah Gas 2.4.1. Pengertian Pencemaran Udara Pencemaran udara adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam udara dan atau berubahnya tatanan (komposisi) udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Kristanto, 2002). 2.4.2. Sumber Pencemar Udara Berdasarkan asal dan kelanjutannya di udara pencemar udara dapat dibedakan menjadi pencemar udara primer dan pencemar udara sekunder. Pencemar udara primer yaitu pencemar di udara yang ada dalam bentuk yang hampir tidak berubah,


sama seperti pada saat dibebaskan dari sumbernya sebagai hasil dari suatu proses tertentu. Pencemar udara primer umumnya berasal dari sumber-sumber yang diakibatkan oleh aktifitas manusia seperti dari industri (cerobong asap industri), dari sektor industri transportasi. Pencemar udara sekunder adalah semua pencemar di udara yang sudah berubah karena reaksi tertentu antara dua atau lebih kontaminan/ polutan. Umumnya polutan sekunder merupakan hasil antara polutan primer dengan polutan lain yang ada di udara. Reaksi-reaksi yang menimbulkan polutan sekunder diantaranya adalah reaksi fotokimia dan reaksi oksida katalis. Reaksi fotokimia misalnya oleh pembentukan ozon, reaksi-reaksi oksida katalis diwakili oleh polutan berbentuk oksida gas (Kristanto, 2002). 2.4.3. Komposisi Pencemar Udara Pencemar udara primer dapat digolongkan menjadi lima kelompok yaitu (Wardhana, 2004): 1. Karbon Monoksida (CO), komponen ini mempunyai berat sebesar 96,5% dari berat air dan tidak dapat larut dalam air. CO yang terdapat di alam terbentuk dari satu proses sebagai berikut pembakaran tidak sempurna terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon, reaksi antara karbon dioksida dan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi. Pada suhu tinggi karbon dioksida terurai menjadi karbon monoksida dan atom O. 2. Nitrogen Oksida (Nox), Nox adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfir, terdiri dari gas NO dan NO 2 . NO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sebaliknya NO 2 mempunyai warna coklat kemerahan dan berbau tajam.


3. Hidrokarbon (HC), yaitu komponen-komponen hidrokarbon terdiri dari elemen hidrogen dan karbon. Hidrokarbon yang sering menimbulkan masalah dalam pencemaran udara adalah yang berbentuk gas pada suhu normal atmosfir atau hidrokarbon yang bersifat sangat volatil (mudah berubah menjadi gas) pada suhu tersebut. 4. Sulfur Oksida (Sox), yaitu pencemaran olah Sox terutama disebabkan oleh dua komponen gas yang tidak berwarna yaitu SO 2 dan SO 3 . SO 2 mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak terbakar di udara sedangkan SO 3 merupakan komponen yang tidak reaktif. 5. Partikel, polutan udara disamping berwujud gas dapat pula berbentuk partikelpartikel kecil padat dan dropled cairan yang terdapat dalam jumlah cukup besar di udara. Pencemar udara sekunder dapat digolongkan menjadi dua yaitu ozon dan senyawa peroksida. Karakteristik pencemar udara : Karakteristik fisik dan kimia dibedakan menjadi gas dan partikel. Partikel merupakan benda-benda

padat/

cair

yang

dimensinya

sedemikian

kecilnya

sehingga

memungkinkan melayang di udara. Bentuk khusus dari partikel dibedakan menjadi : a. Mist (kabut), partikel cair yang berada di udara karena kondensasi uap air. b. Fog (kabut yang padat/tebal), sama dengan mist tetapi dapat dilihat dengan mata telanjang. c. Smoke (asap), partikel karbon yang terjadi dari pembakaran tidak sempurna. d. Dust (debu), partikel padat yang terjadi karena proses mekanis. e. Fume, partikel padat yang terjadi karena kondensasi dari penguapan logam cair.


f. Aerosol, partikel yang terlebur dan melayang di udara. g. Plume, asap yang keluar dari cerobong asap suatu industri (pabrik). h. Haze, bentuk aerosol yang mengganggu pandangan di udara. i. Smoge, campuran antara smoke dan fog. j. Smaze, campuran antara smoke dan haze. Gas dan uap dibedakan menjadi : a. Yang larut dalam air, misalnya oksigen larut dalam air. b. Yang tidak larut dalam air. Dibedakan lagi menjadi yang tidak larut tetapi berekasi dengan salah satu komponen dalam air lambat sekali, misalnya benzena. 2.4.4. Parameter Limbah Udara 2.4.4.1. Emisi Industri Udara alamiah selain terdiri dari gas dan uap air juga mengandung campuran partikel padat dan cair yang sangat halus yang disebut aerosol. Baku mutu emisi adalah batas kadar yang dikeluarkan dari zat-zat atau bahan pencemar yang dikeluarkan langsung dari sumber pencemar udara, sehingga kadar zat-zat atau bahan-bahan tersebut tidak menimbulkan gangguan pada manusia, hewan, tumbuhan dan benda-benda serta tidak melampaui baku mutu udara ambien (MenLH, 2002). Emisi sebagai salah satu penentu mutu udara berperan penting dalam menentukan kualitas udara. Sumber emisi bahan pencemar dalam hal ini dapat disebabkan oleh setiap orang atau kegiatan usaha yang menimbulkan emisi bahan pencemar. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa emisi merupakan akibat dari aktifitas manusia yaitu pabrik-pabrik, kendaraan bermotor, pembakaran.


Bahan pencemar yang dapat ditimbulkan oleh sumber stasioner (tak bergerak) tersebut adalah (Bapeldadasu, 2004): 1. Kabut asam sulfat atau sulfur Trioksida atau keduanya 2. Oksida Nitrogen (NOx) 3. Karbon Monoksida (CO) 4. Partikel padat 5. Hidrogen Sulfida (H 2 S) 6. Methyl Merpaktan (CH 3 SH) 7. Amonia (NH 3 ) 8. Gas Klorin 9. Hidrogen Klorida (HCl) 10. Fluor atau asam Hydrofluorida atau senyawa organik fluor 11. Seng (Zn) 12. Air raksa (Hg) 13. Katmium (Cd) 14. Arsen (As) 15. Antimon (Sb) 16. Radio Nuklida dan Asat Bahan pencemar tersebut di atas walaupun akumulasinya banyak dipengaruhi oleh keadaan alam setempat (misalnya arah angin) tetapi asal bahan pencemar tetap (stationer) maka lingkungan sekitar terdekat dengan kegiatan yang potensil menimbulkan bahan pencemar, merupakan kelompok yang mempunyai resiko tinggi yang mendapat dampak negatif.


2.4.4.2. Tingkat Kebauan Kebauan adalah bau yang tidak diinginkan dalam kadar dan waktu tertentu yang dapat mengganggu kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan. Baku mutu tingkat kebauan adalah batas maksimal bau dalam udara yang diperbolehkan yang tidak mengganggu kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan. Dalam KepmeLH No.50 tahun 1996 baku tingkat kebauan diatur dalam dua jenis zat odoran bau yaitu berupa zat odoran tunggal dan zat odoran campuran. A. Parameter bau dari odoran tunggal 1. Amoniak (NH3) 2. Metil Merkaptan (CH3SH) 3. Hidrogen 4. Metil Sulfida ((CH3)2)S 5. Stirena (C6H5CHCH2) B. Bau dari odoran campuran Tingkat kebauan yang dihasilkan oleh campuran odoran dinyatakan sebagai ambang bau yang dapat dideteksi secara sensorik oleh lebih dari 50% anggota penguji yang berjumlah minimal 8 orang. 2.4.5. Dampak Pencemaran Udara a. Terhadap Lingkungan − Partikel Partikel di atmosfir membuat dampak yang terbatas pada sejumlah radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi. Satu prinsip efek adalah pengurangan kenampakan. Intensitas cahaya yang diterima dari benda dan latar belakang


menjadi kurang. Jumlah polusi partikel tergantung pada musim ataupun lokasi sumber polusi dan emisinya. Debu pada daun jika terkena kabut atau hujan ringan akan membuat kerak yang tebal pada permukaan daun dapat mengganggu proses fotosintesis dengan menghalangi sinar matahari yang diperlukan daun dan mengacaukan proses pertukaran CO 2 dengan atmosfer. Dengan demikian pertumbuhan tanaman akan terhenti. Partikulat debu yang ada juga dapat menimbulkan kerusakan material/bahan secara luas. Partikulat mempercepat korosi terutama adanya campuran yang mengandung sulfur (Bapedaldasu, 2004). − SO 2 Kerusakan tanaman dapat terjadi oleh sulfur dioksida (SO 2 ). Uap asap sulfat dapat merusak tanaman dan dapat terlihat pada daun. Kerusakan kronis dapat terjadi bila kontak dengan SO 2 dalam waktu yang lama ditandai dengan warna daun kuning karena terhambatnya pembentukan klorofil kemudian dapat mengakibatkan gugurnya daun. Pengaruh SO 2 antara lain terhadap cat, dimana waktu pengeringan dan pengerasan beberapa cat meningkat jika mengalami kontak dengan SO 2 , beberapa film cat menjadi lunak dan rapuh jika dikeringkan, serat tekstil terutama yang terbuat dari serta tumbuhan menjadi lapuk. Kondisi lingkungan yang tercemar SO 2 merangsang kecepatan korosi teruma besi, baja, dan zink (Sunu, 2001)


− NO 2 Adanya konsentrasi NO 2 di udara dapat menimbulkan kerusakan tanaman. Percobaan cara fumigasi tanaman-tanaman dengan NO 2 menunjukkan adanya bintik-bintik pada daun. Pencemaran udara oleh gas NO X juga menyebabkan timbulnya fotokimian yang sangat mengganggu lingkungan (Sunu, 2001) B. Terhadap Kesehatan Manusia − Partikel Partikel (debu) yang masuk atau mengendap dalam paru-paru dapat mengakibatkan Pneumoniosis, dan iritasi pada mata.efek tidak langsung terhadap manusia bila partikel polutan yang mengandung zat kimia mengendap pada daun dan daun digunakan sebagai bahan makanan oleh manusia (Bapedaldasu, 2004). − SO 2 SO 2 mempunyai sifat iritasi/perangsangan, gangguan yang lebih kuat. SO 2 merupakan polutan yang berbahaya bagi kesehatan terutama bagi penderita penyakit kronis sistem pernafasan dan kardiofaskuler (Sunu, 2001). − NO 2 Organ tubuh yang paling peka terhadap pencemaran gas Nitrogen Oksida adalah paru-paru. Paru-paru terkontaminasi oleh gas NO 2 akan membengkak sehingga penderita sulit bernafas dan mengakibatkan kematian. Pengaruhnya terhadap kesehatan yaitu terganggunya sistem pernafasan, bila kondisinya kronis dapat


berpotensi terjadi Bronkhitis serta akan terjadi penimbunan Nitrogen Oksida dan dapat merupakan sumber Karsinogenik (Sunu, 2001). 2.4.6. Tujuan Pengolahan Limbah Gas 1. Mencegah terjadinya penurunan kualitas udara di dalam area pabrik maupun di desa-desa sekitarnya yang dekat dengan area pabrik sehingga berguna bagi hajat hidup orang banyak. 2. Minimalisasi atau mengurangi bau yang tidak menyenangkan yang disebabkan kegiatan operasional. 3. Minimalisasi atau mengurangi tingkat kebisingan di dalam area pabrik maupun di daerah sekitarnya. 2.4.7. Cara-cara Pengolahan Ada beberapa metode yang telah dikembangkan untuk penyederhanaan buangan gas. Dasar pengembangan yang dilakukan adalah penyapuan partikel (particulate scrubber), penyerapan absorbsi, pembakaran, penutupan bau, dilusi, penyerapan ion excanger, dan kolam netralisasi (Bapedaldasu, 2004). Beberapa jenis peralatan yang digunakan untuk pengolahan limbah gas : 1. Scrubber, alat ini digunakan untuk membersihkan gas yang mudah bereaksi dengan air.Prinsip kerjanya adalah mencampur air dengan uap/gas dalam suatu wadah. Alat ini terdiri dari beberapa tipe seperti wet scrubber, ventury scrubber dan vertical scrubber, spray tower, package tower, plate tower dan cyclon. 2. Menara isi, terdiri dari yang berbentuk silinder yang diisi dengan butiran pengisi untuk memperluas permukaan kontak antara gas dan cairan penyerap.


3. Menara semprot (spray tower), pemakaiannya lebih banyak untuk keperluan perpindahan panas. 4. Penyerapan berdasarkan tarikan cairan. Cara ini banyak dipakai untuk gas klor yang membawa partikel-partikel kapur. 5. Ruang penyerapan berbentuk siklon. Cara ini adalah perpaduan antara teknik penyemprotan dengan prinsip mekanis dari gaya sentrifugal. Alat ini bisa dipakai untuk menyerap buangan dalam bentuk gas seperti gas klor atau gas yang membawa partikel. 6. Penyerapan secara mekanis, dispersi cairan penyerap ke dalam gas pada alat ini dilakukan dengan cara mekanis. Untuk menghilangkan bau gas yang mengganggu dilakukan dengan cara penutupan (counter of odor). Apabila bau yang keluar tidak efektif untuk dihilangkan dengan cara kimia, pembakaran atau absorbsi maka perlu diberi zat lain yang berbau lebih enak misalnya essens, parfum dan lain-lain yang dapat menutupi bau yang mengganggu

tersebut.

Penambahan

zat

tersebut

dapat

dilakukan

dengan

penyemprotan pada dasar cerobong dengan konsentrasi sampai 2%. Cara lain dapat pula dengan penambahan pada scrubber zat tambahan kimiawi yang mudah menguap dan dapat menetralkan bau (Bapedaldasu, 2004). Pembakaran dilakukan terhadap gas buangan yang mengganggu tetapi tidak mengandung pencemar yang berbahaya atau terhadap gas buangan yang sulit diolah tetapi mengandung zat-zat yang dapat dibakar dan biasanya dilakukan pembakaran sebalum dibuang ke udara. Pembakaran merupakan cara yang sangat efektif untuk


menghilangkan pencemar yang dapat terbakar, bau, senyawa beracun dan dapat mengurangi bahaya ledakan. 2.5. Minyak Bumi Minyak bumi (petroleum) adalah campuran dari berbagai senyawa karbon, baik karbon jenuh maupun yang tidak jenuh yang berasal dari zat-zat organik selama ribuan tahun di dalam lapisan bumi dalam jumlah yang sangat besar. Minyak bumi diperkirakan berasal dari pelapukan berbagai senyawa organik yang terkubur di bawah tanah sejak berjuta-juta tahun yang lalu. Hasil pelapukan ini dibawa oleh air ke laut dan akhirnya mengendap. Endapan yang terjadi bertumpuk-tumpuk dan bercampur dengan binatang laut dan jasad renik yang mati. Akhirnya endapan tersebut melapuk oleh panas matahari dan tekanan dari dalam bumi, sehingga berubah menjadi minyak dan gas bumi. Minyak bumi yang terbentuk kemudian masuk ke rongga batuan berpori yang dapat ditembus. Disinilah minyak bumi dan gas bumi terperangkap dan siap dilakukan pengeboran untuk diperoleh minyak mentah (Crude Oil). Minyak mentah ini selanjutnya akan diolah dengan proses destilasi fraksinasi (destilasi bertingkat) menjadi berbagai produk minyak bumi. Pada umumnya minyak bumi ini digunakan sebagai bahan bakar dan bahan baku industri petrokimia. Kegunaannya selalu disesuaikan dengan perubahan kebutuhan manusia, hal ini dapat dilihat dari berbagai pola pengilangan minyak bumi untuk menghasilkan berbagai bahan dan zat petrokimia.


Komposisi minyak bumi terdiri dari (Nelson W.L., 1969) : 1. Karbon

: 83-87%

2. Hidrogen

: 11-15%

3. Nitrogen

: 0-24%

4. Sulfur

: 0-4%

5. Oksigen

: 0-4%

2.5.1. Proses Pengolahan Minyak Bumi Kegiatan proses pengolahan minyak bumi dilaksanakan dengan proses destilasi fraksinasi (destilasi bertingkat). a. Proses Produk Naptha Naptha merupakan atom-atom yang dijenuhkan oleh Hidrogen yang juga disebut dengan Cyloparaffin Hidrocarbon. Kandungan naptha dalam minyak mentah terdiri dari berat campuran molekul-molekul yang lebih tinggi, kecuali berat campuran molekul yang lebih rendah seperti Cylopentana dan Cyloheksana, yang tidak ada kandungannya dalam minyak mentah. CO (Crude Oil) dari tangki penampungan eksplorasi dan produksi ditarik dengan pompa memasuki tangki penimbunan yang bertujuan untuk mengendapkan kotoran padat dan lumpur serta air melalui Heat Exchanger, kemudian dipompakan sehingga menjadi 35-40 0C. Selanjutnya CO dialirkan ke dapur (furnace)-I untuk dipanaskan sehingga temperatur mencapai 135 0C kemudian dialirkan ke Coloumn-1, melalui Tray. Di dalam coloumn terjadi pemisahan antara fasa uap dan cairan. Fasa uap akan naik ke Top coloumn untuk menjadi Top Product (Produk Atas). Dan fasa cair akan turun ke bottom product (produk bawah). Pada saat ini temperatur pada Top


coloumn adalah ±100 0C dan bottom coloumn 105 0C. Top product akan mengalir ke condenser sehingga terbentuk condensat dengan temperatur 40 0C. Condensat ini disebut dengan Fraksi Naptha-I, yang selanjutnya mengalir ke accumulator untuk pemisahan uap/gas dan steam yang terkondensasi. Kemudian Naptha-I didinginkan di cooler dan dialirkan ke seperator untuk pemisahan air. Akhirnya produk Naptha-I ditampung ditangki penampungan, dan sebagian condensat Naptha-I dari accumulator direfluk ke coloumn-I untuk mengatur temperatur Top Coloumn. b. Proses Produksi Kondensat LPG (Liquid Petroleum Gas) Produk

kondensat

diperoleh

dari

proses

pemisahan

Hidrokarbon

(Fraksionasi). Disini dapat diterangkan proses penghasilan kondensat (C 5 ) sebagai berikut: Debutanizer merupakan kolom fraksional yang memiliki fungsi untuk memisahkan C3, C4 (propana dan Butana) yang merupakan kandungan Elpiji mixed, dengan unsur Hidrokarbon berat C5 yang merupakan condensat. Debutanizer memiliki 38 Tray sama seperti Deetanizer. Proses pemisahan debutanizer terjadi berdasarkan perbedaan titik didih dari komponen-komponen hidrokarbon itu sendiri. Liquid yang berasal dari menara fraksionasi mengalir masuk menuju debutanizer pada Tray I atau II. Agar proses berada pada kondisi yang diinginkan maka pada dasar menara terdapat rebolier yang membantu proses penguapan melalui proses pemanasan cairan yang tertampung di dasar menara. Reboiler ini diatur oleh temperatur tengah menara yang bertujuan agar proses penguapan di dalam menara berjalan dengan sempurna. Selain itu pada puncak menara terdapat aliran refluk yang berfungsi untuk mengkondisikan temperatur dan tekanan di puncak menara dan


sekaligus memurnikan hasil liquid dan gas yang telah dikondensasikan oleh Fan Cooler yang kemudian ditampung di dalam refluk drum. Temperatur dan tekanan operasi dijaga pada 53-56 0C dan tekanan pada puncak 850-870 Kpag. Aliran refluk diatur oleh katup. Pada puncak menara terdapat LPG analyzer untuk mengetahui kandungan komponen-komponen LPG. Pada dasar menara terdapat suatu alat yang berfungsi mengatur katup dimana unsur hidrokarbon berat C 5 akan mengalir menuju tangki penampung kondensat yang sebelumnya didinginkan terlebih dahulu oleh Fan Cooler dan Heat Exchanger dengan media profan refrigran. Setelah dihasilkan produk Naptha-I, Naptha-II, dan Kondensat kemudian di blending sehingga dihasilkan produksi minyak yaitu bensin, kerosin, solar. 2.5.2. Karakteristik Minyak Bumi a. Sifat Kimia Minyak Bumi Minyak bumi merupakan senyawa hidrogen dan Carbon (C dan H) ditambah beberapa senyawa lain yang tidak dominan seperti: Nitrogen, Oksigen, Sulfur, Hidrogen Sulfida, Porfirin dan senyawa Logam. Senyawa Hidrocarbon (HC) dapat digolongkan menjadi tiga: - HC padat adalah senyawa HC yang bersifat padat. Contoh : Aspal - HC cair adalah senyawa HC yang berbentuk cair. Contoh : minyak bumi yang merupakan rembesan di permukaan atau di dalam reservoir. - HC yang bersifat gas, ini selalu berasosiasi dengan minyak bumi dan dapat berwujud gas bebas, gas yang terlarut dalam minyak bumi (gelembung-gelembung gas) dan gas tercairkan, pada kondisi reservoir dengan tekanan dan temperatur (suhu) yang tinggi maka gas akan mencair.


b. Sifat Fisika Minyak Bumi - Semakin dalam terdapatnya minyak bumi serta semakin tua umurnya maka berat jenis minyak bumi semakin kecil. Berat jenis minyak bumi berkisar antara 0,84 sampai 0,89. - Viskositas/ kekentalan (satuan centipoise/ cp) adalah daya hambatan suatu cairan bila kedalam cairan tersebut dimasukkan suatu materi atau benda yang diputar. Semakin kecil berat jenis minyak, semakin besar temperatur dan tekanan semakin kecil viskositasnya. - Titik didih dan titik nyala, titik didih adalah titik dimana minyak bumi mulai mendidih. Semakin besar berat jenis, titik didih semakin tinggi. Titik nyala adalah kemampuan materi untuk bisa terbakar. Semakin ringan berat jenis, titik nyala semakin tinggi. - Warna, senyawa hidrokarbon sebenarnya tidak berwarna, tetapi adanya impurities dan senyawa- senyawa yang lain akan mempengaruhi warna dari minyak bumi. Untuk minyak berberat jenis besar maka berwarna hijau kehitaman, sedang yang berat jenis ringan berwarna coklat kehitaman. - Nilai kalori minyak bumi cukup tinggi antara 11.700- 11.750 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,75 dan antara 10000- 10.500 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,9- 0,95. 2.5.3. Proses transformasi oil spill di laut Ketika oil spill terjadi di lingkungan laut, minyak akan mengalami serangkaian perubahan/ pelapukan (weathering) atas sifat fisik dan kimiawi. Sebagian perubahan tersebut mengarah pada hilangnya beberapa fraksi minyak dari permukaan laut, sementara perubahan lainnya berlangsung dengan masih terdapatnya bagian


material minyak di permukaan laut. Meskipun minyak yang tumpah pada akhirnya akan terurai/ terasimilisi oleh lingkungan laut, namun waktu yang dibutuhkan untuk itu tergantung pada karakteristik awal fisik dan kimiawi minyak dan proses peluruhan (weathering) minyak secara alamiah. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi perubahan sifat minyak adalah (Syakti, 2005): − Karaterisik fisika minyak, khususnya gravitasi spesifik, viskositas dan rentang didih; − Komposisi dan karakteristik kimiawi minyak; − Kondisi meteorologi (sinar matahari (foto oksidasi), kondisi oseanograpi dan temperatur udara); dan − Karakteristik air laut (pH, gravitasi spesifik, arus, temperatur, keberadaan bakteri, nutrien, dan oksigen terlaut serta padatan tersuspensi). 2.5.4. Penanganan Limbah Minyak Bumi Terdapat tiga cara untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak yang dapat dipilih berdasarkan jenis minyak pencemar, konsentrasi minyak pencemar dan lokasi pencemaran, yakni dibakar, diberi disperser dan kemudian dihisap kembali dengan skimmer untuk diolah di kilang minyak, dan didegradasi dengan memanfaatkan

mikroorganisme

pendegradasi

hidrokarbon.

Bioremediasi,

pengelolaan yang mengandalkan degradasi dengan memanfaatkan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon, merupakan cara yang paling ekonomis dan dapat diterima lingkungan. Bioremediasi dapat digunakan untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak baik secara in situ maupun ex situ. Biostimulation dan bioaugmentation


merupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara in situ, sedangkan landfarming, biopile, dan composting merupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara ex situ (Arifin et al., 2004) 2.5.4.1. Sumber dan Pengolahan Limbah Cair Minyak Bumi Berdasarkan buku Pertamina (1986), sumber limbah cair minyak bumi berasal dari kegiatan-kegiatan antara lain: 1. Air pendingin di kilang minyak, dimana bila terjadi kebocoran pada pipa pendingin, bocoran minyak akan terbawa air. 2. Air sisa umpan boiler untuk pembangkit uap air. 3. Air sisa dari lumpur pembocoran. 4. Air bekas mencuci peralatan-peralatan dan tumpahan-tumpahan/ ceceran minyak di tempat kerja. 5. Air hujan. Sedangkan pengolahan limbah cair minyak bumi dapat dilakukan dengan beberapa cara: 1. Incineration 2. Dilution 3. Deep Well Disposal 4. Secara Mikrobiologis 1. Incineration adalah salah satu cara untuk menguraikan liquid wastes, dan dengan cara dan alat yang didesain baik dapat menghasilkan effluent/ limbah yang memenuhi peraturan pencemaran. Liquid waste dari sisi combustion dapat dikelompokkan atas :


1. Combustible Liquids 2. Partially Combustible Liquids Combustible liquids tidak dapat dikerjakan atau dibuang ke incinerator. Pada kelompok pertama akan terdiri dari bahan-bahan yang mempunyai nilai yang cukup menunjang pembakaran dalam combustor, burner, atau alat lain yang menghasilkan CO2 dan H2O bila dibakar. Kelompok kedua akan meliputi bahan-bahan yang sulit terbakar tanpa penambahan bahan bakar. Bahan yang partially combustible mungkin mengandung mateial yang terlarut dalam fase liquid, bila zat inorganik akan membentuk inorganik oxida. Dalam pelaksanaannya harus dialirkan udara secukupnya pada suhu diatas ignation point agar terjadi pembakaran yang cepat dan menghasilkan CO2, N2 dan uap air. Karena pembakaran akan lebih cepat dan lebih baik bila bahan dalam keadaan butir halus maka atomizer diperlukan untuk menginjeksikan waste liquids ke incinerator bila viscositinya memungkinkan. 2. Dilution (Liquid Waste Dispersion) Suatu cara lain membuang cairan limbah yang dapat diterima adalah kembali ke lingkungan dengan pengenceran secukupnya hingga tidak menimbulkan bahaya atau peracunan terhadap lingkungan. Dengan perancangan subsurface disfersion system yang baik, akan memungkinkan wadah penerima dapat menampung buangan secara memadai. Beberapa peralatan yang dibutuhkan antara lain mencakup open end pipes dengan nozzle atau diffuser system yang terdiri dari sederetan pipa-pipa kecil dengan lubang-lubang atau celah. Limbah harus dapat dibuang pada sudut yang baik terhadap aliran air agar terencerkan atau terdispersi secara sempurna. Pipa dispersi


harus ditempatkan sedemikian rupa agar discharge point cukup jauh dari garis pantai, dengan demikian pabrik dan water intake akan terlindungi. 3. Deep Well Disposal Cara ini dilakukan oleh industri yang banyak membuang limbah asam lemah dalam jumlah besar. Limbah tersebut dipompakan ke dalam lapisan tanah sampai pada lapisan tanah yang cocok untuk menampung limbah. Lapisan tanah dimana limbah ditampung harus lebih rendah dari lapisan fresh water circulation, dan area tadi harus terisolasi oleh bahan yang kedap air. Lapisan sandstones, limestones atau dolomite umumnya membentuk lapisan yang banyak mengandung air asin, tetapi cukup baik sebagai tempat penampungan limbah cair. Sedangkan lapisan yang mengandung minyak, gas, batubara dan belerang harus dijaga agar tidak tercemar limbah. Lapisan yang kedap air harus berada diatas dan dibawah layer untuk mencegah vertical escape dari buangan, atau dengan kata lain limbah harus ditempatkan pada kedalaman tertentu. Penetapan area buangan harus ditetapkan sesuai dengan keadaan subsurface geology, dimana daerah yang banyak batuan vulkanik dihindari karena memungkinkan limbah lolos kepermukaan tanah atau badan air. 4. Secara Mikrobiologis Limbah minyak bumi banyak mengandung unsur Hidrokarbon. Limbah Hidrokarbon cair bersifat hidrofob dan mempunyai kerapatan lebih rendah dari air. Oleh sebab itu limbah ini selalu terapung diatas air. Pembuangan limbah ke sungai akan menutupi permukaan air yang mengakibatkan oksigen terlarut menurun, dan pada akhirnya tumbuh-tumbuhan air dan hewan air dapat mati. Untuk penanganan


limbah Hidrokarbon sebagai salah satu alternatif adaalah dengan menggunakan mikroba. Penanganan Limbah Hidrokarbon dimulai dengan pemisahan padatan dan pemisahan minyak yang terdapat dalam limbah, dan selanjutnya dilakukan penanganan limbah secara mikrobiologi untuk mendegradasikan Hidrokarbon dan senyawa organik lain. Efluent lebih lanjut diolah secara kimiawi untuk menghilangkan senyawa fosfat dan nitrogen. Selanjutnya logam-logam dan senyawa organik yang terlarut dipisahkan melalui proses filtrasi dan absorbsi oleh karbon aktif. Efluent sebelum dibuang, diklorinasikan untuk mematikan mikroba patogen dan dinetralkan pH-nya sehingga aman bagi lingkungan. Pengolahan limbah Hidrokarbon secara mikrobiologis dilakukan dengan proses aerob. Oleh sebab itu dalam kolam-kolam pengolahan limbah diperlukan aerasi yang cukup agar oksidasi Hidrokarbon berlangsung. Aerasi yang dilakukan adalah memasukkan oksigen ke dalam limbah melalui proses pengadukan. Gabungan aerasi dan pengadukan lebih cocok karena permukaan limbah yang luas membuat kontak mikroba menjadi lebih besar dan degradasi lebih efektif. Hidrokarbon tidak akan larut dalam air pada saat pengadukan. Untuk memperbesar distribusi mikroba dalam limbah Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon dalam air. Selama degradasi, maka temperatur harus diperhatikan. Temperatur akan naik dari suhu psikofilik (4-20 ºC) sampai mesofilik (20-40 ºC). Namun hal ini tidak banyak mempengaruhi aktivitas mikroba. pH limbah yang netral atau sedikit asam kurang mempengaruhi aktivitas mikroba. Namun setelah


dimetabolisme, maka pH efluent menjadi asam. Oleh sebab itu perlu dinetralkan dengan kapur (gamping) setelah tahap klorinasi. Menurut Sugiharto (1987), pengolahan limbah cair minyak bumi dilakukan dengan 2 cara pengolahan pendahuluan (pre treatment), yaitu: 1. Pengambilan/ penyedotan minyak, dan menyaring kotoran atau sampah padat seperti daun-daunan, plastic dan lain sebagainya. 2. Pengambilan pasir-pasir yang mengendap yang didapat dari proses pengolahan minyak bumi yaitu lumpur/ sludge. Proses pengambilan/ pengerukan pasir atau lumpur dilakukan setiap 3 bulan sekali dan pasir atau lumpur yang telah dikeruk akan dibuang ke tempat khusus yang ada di sekitar lokasi pengolahan limbah. 2.5.4.2. Pengendalian Sumber Limbah Cair Minyak Bumi Program pengendalian pencemaran bahan buangan cair minyak bumi antara lain (Pertamina, 1986) : 1. Mengoperasikan dan memelihara oil catcher (perangkap minyak) baik di kilang maupun pusat pengumpul produksi dengan sebaik-baiknya. 2. Pemantauan secara berkala jumlah dan jenis bahan buangan cair yang menuju ke perairan. 3. Melokalisir tumpahan dan bocoran minyak sebagai akibat dari kecelakaan dan atau kerusakan yang terjadi pada alat-alat pengangkut, penimbun, pengisian, dan lain-lain. 4. Mengambil kembali tumpahan minyak


5. Penyediaan sarana penanggulangan pencemaran berupa : oil sorbent, dispersant, oil skimmer dan dispersant pump. 6. Membakar tumpahan minyak yang tidak mungkin diambil kembali atau dibersihkan. 2.5.4.3. Parameter Limbah Cair Minyak Bumi Menurut Kep.Men. No.04/MENLH/2007, parameter utama pencemaran limbah cair minyak bumi adalah : Tabel 2.1. Parameter Limbah Cair Minyak Bumi No 1 2 3 4 5 6 7 8

Parameter COD Minyak dan Lemak H2 S NH 3 -N Phenol Total Suhu pH TDS

Satuan mg/L mg/L mg/l mg/L mg/L 0 C -

mg/L

Baku Mutu SNI 06-6989:15-2004 200 SNI: 06-6989:10-2004 25 SNI 06-6989:22-2005 0,5 SNI 06-6989:30-2005 5 SNI 06-6989:21-2005 2 SNI 06-6989-23-2005 40 SNI 06-6989:27-2005 6-9 SNI 06-6989:27-2005 4000 Metode Analisa

Sumber: Kep.Men. No.04/MENLH/2007

2.5.4.4. Limbah Padat Minyak Bumi Pada umumnya limbah padat yang dihasilkan adalah sludge (lumpur) yang terdiri dari Arsen, Barium, Boron, Chromium, Cadmium, Mercury, Timbal dan Seng. Sludge yang didapatkan dari pembersihan tangki akan diolah ke dalam suatu bak untuk pengolahan lebih lanjut.


2.5.4.5. Parameter Limbah Padat Minyak Bumi Tabel 2.2. Parameter Limbah Padat Minyak Bumi No 1 2 3 4 5 6 7 8

Parameter Arsen (As) Barium (Ba) Boron Chromium (Cr) Cadmium (Cd) Mercury (Hg) Timbal (Pb) Seng (Zn)

Satuan mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

Baku mutu 0,2 5 100 0,25 0,05 0,01 2,5 2,5

Sumber: PPRI No. 18/1999

2.5.4.6. Limbah Gas Minyak Bumi Upaya pengelolaan lingkungan yang dilakukan untuk mengurangi dampak kualitas udara ambient yang berupa gas diantaranya : 1. Melewatkan gas H 2 S kedalam larutan NaOH atau Ca(OH) 2 sehingga gas yang keluar merupakan sisa yang tidak tertangkap oleh larutan NaOH atau Ca(OH) 2 2. Melakukan pendinginan dan penangkapan gas yang keluar telah sesuai dengan udara luar. 3. Penanaman tanaman pelindung di sekeliling lokasi Stasiun Pengumpul/ Stasiun Kompresor. 4. Melakukan perawatan cerobong. 2.5.4.7. Parameter Limbah Gas Minyak Bumi Parameter kualitas udara ambient masih sesuai dengan baku mutu berdasarkan PPRI No. 41 Tahun 1999, adalah :


Tabel 2.3. Parameter Limbah Gas Minyak Bumi No 1 2 3 4 5 6

Parameter NO 2 SO 2 Pb Debu HC CO

Satuan µg/Nm3 µg/Nm3 µg/Nm3 µg/Nm3 µg/Nm3 µg/Nm3

Metode Analisa Saltzman Pararosanilin Ekstraksi Gravimetri Gravimetri Flame Ionization NDIR

Baku Mutu 400 900 2 230 160 30.000

Sumber: PPRI.No.41/1999

2.6. Kerangka Konsep

Limbah Cair Memenuhi syarat

Kep. Men No. 04/MENLH/2007

Limbah Gas

Proses Pengolahan Limbah

PPRI.No.41/1999 Tidak Memenuhi syarat Limbah Padat PPRI No.18/1999


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents