Ditinjau dari urutannya proses pre-treatment air limbah PT. KMI dapat dibagi menjadi tiga jenis pengolahan, yakni :

Kawasaki Motor Indonesia Green Industry

Bab i V Teknologi pengolahan air limbah pt. Kawasaki motor Indonesia 4.1. Teknologi Pre-Treatment PT. KMI Cibitung

Pengolahan air limbah bertujuan untuk menghilangkan parameter pencemar yang ada di dalam air limbah sampai batas yang diperbolehkan untuk dibuang ke badan air sesuai dengan syarat baku mutu yang diijinkan atau sampai memenuhi kualitas tertentu untuk dimanfaatkan kembali. Pengolahan air limbah secara garis besar merupakan upaya pemisahan padatan tersuspensi (solid–liquid

separation),

pemisahan

senyawa

koloid,

serta

penghilangan senyawa polutan terlarut. Ditinjau dari jenis prosesnya dapat dikelompokkan sebagai : proses pengolahan secara fisika, proses secara kimia, proses secara fisika-kimia serta proses pengolahan secara biologis. Penerapan masing-masing metode tergantung pada karakteristik limbahnya dan kualitas hasil yang diinginkan.

Ditinjau dari urutannya proses pre-treatment air limbah PT. KMI dapat dibagi menjadi tiga jenis pengolahan, yakni : 

Pengolahan

Primer,

digunakan

sebagai

pengolahan

pendahuluan untuk menghilangkan padatan tersuspensi,

38


koloid, serta penetralan yang umumnya menggunakan proses fisika atau proses kimia. 

Pengolahan Sekunder, digunakan untuk menghilangkan senyawa polutan organik terlarut yang umumnya dilakukan secara proses biologis.



Pengolahan Tersier atau Pengolahan Lanjut, digunakan untuk menghasilkan air olahan dengan kualitas yang lebih bagus sesuai dengan yang diharapkan. Prosesnya dapat dilakukan baik secara biologis, secara fisika, kimia atau kombinasi ke tiga proses tersebut.

Gambar 4.1 : Diagram Alir Proses Pengelolaan Air Limbah PT. KMI

Penerapan

masing-masing

metode

tergantung

pada

karakteristik limbahnya dan kualitas hasil yang diinginkan. Klasifikasi 39


jenis proses pengolahan untuk menghilangkan senyawa pencemar dalam air limbah dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 : Klasifikasi Proses Pengolahan Air Limbah Menurut Jenis Kontaminannya KONTAMINAN

Padatan Tersuspensi

Biodegradable Organics

Pathogens

Nitrogen

Phospor

Refractory Organics

Logam Berat Padatan Inorganik Terlarut

SISTEM PENGOLAHAN

KLASIFIKASI

Screening dan communition Sedimentasi Flotasi Filtrasi Koagulasi/sedimentasi Land treatment Lumpur aktif Trickling filters Rotating biological contactors Aerated lagoons (kolam aerasi) Saringan pasir Land treatment Khlorinasi Ozonisasi Land treatment Suspended-growth nitrification and denitrification Fixed-film nitrification and denitrification Ammonia stripping Ion Exchange Breakpoint khlorinasi Land treatment Koagulasi garam logam/sedimentasi Koagulasi kapur/sedimentasi Biological/Chemical phosphorus removal Land treatment Adsorpsi karbon Tertiary ozonation Sistem land treatment Pengendapan kimia Ion Exchange Land treatment Ion Exchange Reverse Osmosis Elektrodialisis

F F F F K/F F B B B B F/B B/K/F K K F B B K/F K K B/K/F K/F K/F B/K K/F F K F K K F K F K

Keterangan : B = Biologi, K = Kimia, F = Fisika.

40


4.1.1. Pengolahan Air Limbah Secara Fisika dan Kimia

Proses Screening (Penyaringan)

Di dalam proses pengolahan air limbah, screening atau saringan dilakukan pada tahap paling awal. Saringan untuk penggunaan umum (general porpose screen) dapat digunakan untuk memisahkan bermacam-macam benda padat yang ada di dalam air limbah, misalnya kertas, plastik, kain, kayu dan benda dari metal serta lainnya. Benda-benda tersebut jika tidak dipisahkan dapat menyebab-kan kerusakan pada sistem pemompaan dan unit peralatan pemisah lumpur misalnya weir, block valve, nozle, flow meter, saluran serta system perpipaan. Hal tersebut dapat menimbulkan masalah yang serius terhadap operasional maupun pemeliharaan peralatan. Saringan yang halus kadang-kadang dapat juga digunakan untuk memisahkan padatan tersuspensi.

Gambar 4.2 : Foto Screen Untuk Penyaringan Padatan Dari Ruang Cuci Kantin PT. KMI. 41


Unit Pemisah Pasir (Grit Removal)

Di dalam proses pengolahan air limbah, pasir, kerikil halus, dan juga benda-benda lain misalnya kepingan logam, pecahan kaca, tulang, dan lain lain yang mana tidak dapat membusuk, harus dipisahkan terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk: 

Melindungi kerusakan pada peralatan mekanik seperti pompa, flow meter dll agar tidak terjadi abrasi atau kebuntuan.



Untuk menjaga

atau mencegah kebuntuan di dalam

sistem perpipaan dan terjadinya pengendapan di dalam saluran. 

Untuk mencegah pengerakan (cementing) di dasar bak pengendapan awal atau bak pengolah lumpur (sludge digesting).



Untuk mengurangi atau menghilangkan akumulasi dari material inert yang tidak dapat terurai di dalam bak aerasi atau reaktor biologis serta bak pengolah lumpur yang akan mengakibatkan kerugian volume (loss of usable volume).

42


Saluran Limbah Produksi

Manhole

Bak Pengumpul Produksi

Gambar 4.3 : Bak Pengumpul Limbah Dan Pemisah Pasir.

Unit Pemisah Oli (Oil Trap)

Pada tahap awal pengolahan limbah yang dilakukan di IPAL ini adalah unit pemisahan minyak. Pada tahap ini terdiri dari pengolahan awal (primary treatment) yakni proses awal pemisahan minyak dan penghilangan pasir (grit removal) kemudian proses pemisahan minyak dengan cara fisika-kimia (physico-chemical oil seperation) dilanjutkan dengan pengolahan sekunder menggunakan proses biologis misalnya biofilter. Proses pemisahan minyak tersebut sangat penting untuk dilakukan karena jika konsentrasi minyak di dalam air limbah masih tinggi maka dapat mengganggu proses pengolahan air limbah secara biologis serta mengakibatkan biaya pengolahan menjadi mahal.

43


Pemisahan

minyak

(preliminary

oil

separation)

atau

pemisahan minyak secara gravitasi (gravity oil seperation) ini adalah merupakan proses tahap awal dari seluruh proses pengolahan air limbah industri PT. Uniited Tractors Tbk. Tujuan dari pemisahan oli dan minyak adalah untuk menghilangkan oli dan senyawa hidrocarbon lainnya di dalam proses emulsi mekanik. Air yang dihasilkan harus bebas oli & minyak sehingga dapat dialirkan ke proses pemurnian fisika-kimia yang sederhana sehingga kebutuhan zat kimia yang ditambahkan lebih ekonomis.

Tujuan kedua adalah untuk menghilangkan pasir dan alluvia (tanah) yang tidak dikehendaki dalam proses pemurnian fisika-kimia, yang dapat mempersulit pengumpulan, pengkonsentrasian, serta dapat mengganggu porses tahap akhir pembuangan lumpur minyak /oli yang mengambang.

Pemisahan oli/minyak biasanya dilakukan tanpa adanya penambahan bahan kimia. Proses ini dirancang untuk menyamakan konsentrasi sisa HC pada inlet proses pemurnian fisika-kimia dengan cara menurunkan laju aliran puncak HC yang masuk. Konsentrasi hidrocarbon (HC) tak larut di dalam air limbah bervariasi dari 20 mg/l hingga 150-200 mg/l (pada industri petrokimia) tergantung pada seberapa halus emulsi yang terjadi. Secara prinsip konsentrasi HC di dalam air limbah tidak dapat diantisipasi atau dihitung. Pendekatan tertentu dapat dilakukan, tetapi hanya untuk kasus efluen limbah yang sederhana misalnya limbah dari deballasting atau produced water. 44


Proses pemisahan oli & minyak ini dilakukan dengan cara gravitasi alami, dimana butiran oli/minyak naik dengan kecepatan keatas yang ada yang dibatasi oleh berat jenisnya (specific gravity). Ada dua jenis pemisah yang sering ditemukan, yaitu : 

Settler

separators,

minyak

langsung

dikumpulkan

dari

permukaan air. Yang termasuk dalam metoda tersebut adalah pemisah minyak API longitudinal (longitudinal API separators) dan pemisah minyak API bentuk bulat (circular separators). 

Lamella separators atau plate separators, dimana minyak dikumpulkan secara langsung oleh permukaan bagian bawah plate miring dan kemudian terangkat ke permukaan. Plate tersebut mempunyai dua fungsi. Dengan adanya plate ini butiran minyak menempuh jalur pendek dan memberikan efek menyatu (coalescence effect). Kedua fungsi ini sangat dipengaruhi oleh jarak antar lamella (plates).

Untuk IPAL PT. KMI ini menggunakan jeniss settler separator, karena oli yang terkandung di dalam limbah relatif mudah untuk dipisahkan dan teknologinya relatif lebih sederhana namun dapat diterapkan dengan efektif di sini. Secara detail gambar dan foto oil separator IPAL PT. KMI tersebut dapat dilihat seperti pada Gambar 4.4 dan 4.5 Unit oil trap ini juga dilengkapi dengan bak pemekat oli, dan juga pompa untuk pemindahan oli.

45


Gambar 4.4 : Oil Trap IPAL.

Gambar 4.5. : Foto Oil Trap IPAL dan Sarana Pengumpul Oli.

46


Gambar 4.6 : Foto Oil Trap IPAL dan Sarana Pengumpul Oli

Proses Pengontrolan pH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Salah satu pengukuran yang sangat penting dalam berbagai cairan proses (industri, farmasi, manufaktur, produksi makanan dan sebagainya) adalah pH, yaitu pengukuran ion hidrogen dalam suatu larutan. Larutan dengan harga pH rendah dinamakan ”asam” sedangkan yang harga pH-nya tinggi dinamakan ”basa”. Skala pH terentang dari 0 (asam kuat) sampai 14 (basa kuat) dengan 7 adalah harga 47


tengah mewakili air murni (netral). Nilai ini menunjukkan konsentrasi ion H+ dan ion OH- di dalam air. Gambar 4.7 menunjukkan hubungan antara nilai pH dengan konsentrasi ion H + dan OH-. Prinsip dari skala pH adalah : Konsentrasi ion H+ berhubungan terbalik

terhadap nilai pH, sedangkan konsentrasi ion OH -

berhubungan langsung terhadap nilai pH.

Gambar 4.7 : Hubungan nilai pH Terhadap Konsentrasi H+ dan OH-

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp[2] (pangkat), yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat)[3], dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif"[4]. 48


= - log [H+]

pH

similarly, pOH = - log [OH-] and p Kw

= - log [Kw] .

Pengukuran pH

pH larutan dapat diukur dengan beberapa cara. Secara kualitatif pH dapat diperkirakan dengan kertas Lakmus (Litmus) atau suatu indikator (kertas indikator pH). Seraca kuantitatif pengukuran pH

dapat

digunakan

elektroda

potensiometrik.Elektroda

ini

memonitor perubahan voltase yang disebabkan oleh perubahan aktifitas ion hidrogen (H+) dalam larutan. Elektroda potensiometrik sederhana untuk tipe ini seperti gambar 4-10.

Gambar 4.8 : Pengukuran pH Dengan pH Meter.

Elektroda pH yang paling modern terdiri dari kombinasi tunggal elektroda referensi (reference electrode) dan elektroda 49


sensor (sensing electrode) yang lebih mudah dan lebih murah daripada

elektroda

tepisah

seperti

gambar

4-10.

Elektroda

kombinasi ini mempunyai fungsi yang sama dengan elektroda pasangan.

Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja bidangbidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.

Gambar 4.9 : Elektroda Potensiometrik.

Proses pengontrolan pH bertujuan untuk mengatur pH atau tingkat keasaman air limbah sampai mencapai pH tertentu yang 50


diinginkan. Proses pengontrolan pH diperlukan agar proses koagulasi-flokulasi dapat berjalan secara optimal, sebab bahan kimia koagulan/flokulan akan berkerja pada pH optimum tertentu. Jika pH optimal tercapai, maka akan terjadi penghematan pemakaian bahan kimia dan flok-flok akan terbentuk dengan ukuran maksimal,

sehingga

akan

sangat

mudah

untuk

dilakukan

pemisahan/sedimentasi.

Bahan kimia yang digunakan adalah asam sulfat (H 2SO4) atau asam khlorida (HCl) untuk menetralkan air limbah yang bersifat alkali. Sedangkan untuk zat alkali yang banyak digunakan antara lain yakni soda ash atau soda abu (NaHCO 3), Kapur tohor (CaO), Ca(OH)2 , CaCO3, natrium hidroksida (NaOH). Proses penetralan umumnyan dilakukan dengan pengadukan di dalam bak pencampur dengan waktu tinggal 5 – 30 menit, dan biasanya dilengkapi dengan kontroler pH. Untuk penetralan dengan menggunakan kapur, dapat menimbulkan endapan garam kalsium.

Berdasarkan hasil analisa, kondisi pH /tingkat keasaman air limbah produksi PT. KMI ini tidak stabil dan dalam range pH yang jauh (antara 5 – 11). Kondisi ini sangat tidak menguntungkan untuk proses koagulasi-flokulasi, karena berdasarkan hasil analisa (jar test) range pH optimum untuk proses koagulasi-flokulasi ini terjadi pada pH 7-8,5. Dengan demikian maka IPAL produksi PT. KMI ini perlu dilengkapi dengan sarana pengaturan pH untuk menjaga kestabilan pH agar tetap berada pada range pH antara 7 – 8,5.

51


Gambar 4.10 : Sistem Kerja pH Kontrol

Gambar 4.11 : Foto pH Kontrol Lengkap Dengan Dosing Pump-nya.

52


Proses Koagulasi – Flokulasi

Koagulasi adalah proses destabilisasi partikel koloid dengan cara penambahan senyawa kimia yang disebut koagulan. Koloid mempunyai ukuran tertentu sehingga gaya tarik menarik antara partikel lebih kecil dari pada gaya tolak menolak akibat muatan listrik. Pada kondisi stabil ini penggumpalan partikel tidak terjadi dan gerakan Brown menyebabkan partikel tetap berada sebagai suspensi. Melalui proses koagulasi terjadi destabilisasi, sehingga partikel-partikel koloid bersatu dan menjadi besar. Dengan demikian partikel-partikel koloid yang pada awalnya sukar dipisahkan dari air, setelah proses koagulasi akan menjadi kumpulan partikel yang lebih besar sehingga mudah dipisahkan dengan cara sedimentasi, filtrasi atau proses pemisahan lainnya yang lebih mudah.

Di

dalam

sistem

pengolahan

air

limbah

dengan

penambahan bahan kimia proses koagulasi sangat diperlukan untuk proses awal. Partikel-partikel yang sangat halus maupun partikel koloid yang terdapat dalam air limbah sulit sekali mengendap. Oleh karena itu perlu proses koagulasi yaitu penambahan bahan kimia agar partikel-partikel yang sukar mengendap tadi menggumpal menjadi besar dan berat sehingga kecepatan pengendapannya lebih besar.

53


Bahan Koagulan

Bahan kimia yang sering digunakan untuk proses koagulasi umumnya dikalsifikasikan menjadi tiga golongan,

yakni Zat

Koagulan, Zat Alkali dan Zat Pembantu Koagulan. Zat koagulan digunakan

untuk

menggumpalkan

partikel-partikel

padat

tersuspensi, zat warna, koloid dan lain-lain agar membentuk gumpalan partikel yang besar (flok). Sedangkan zat alkali dan zat pembantu koagulan berfungsi untuk mengatur pH agar kondisi air baku dapat menunjang proses flokulasi, serta membantu

agar

pembentukan flok dapat berjalan dengan lebih cepat dan baik. Pemilihan zat koagulan harus berdasarkan pertimbangan antara lain : jumlah dan kualitas air yang akan diolah, kekeruhan air baku, metode filtrasi serta sistem pembuangan lumpur endapan.

Penentuan Dosis Koagulan

Penentuan dosis koagulan bervariasi sesuai dengan jenis koagulan yang dipakai, kekeruhan air baku, pH, alkalinitas dan juga temperatur operasi. Disamping itu dipengaruhi pula oleh faktorfaktor lainnya misalnya kandungan zat besi dan mangan yang tinggi, mikroorganisme. Perhitungan dosis koagulan dapat dilakukan dengan memakai rumus sebagai berikut:

54


Vv = Q x Rs x (100/C) x 10-3 dimana :

Vv

= Dosis volumetrik koagulan ( lt/jam).

Q

= Laju alir air baku ( M3).

Rs

= Dosis koagulan yang diharapkan (ppm).

C

= Konsentrasi larutan koagulan ( % ).

Zat Alkali (Alkaline Agent)

Zat alkali dipakai untuk pengolahan air limbah dan air minum dengan tujuan untuk pengaturan pH dan alkalinitas air baku agar proses koagulasi - flokulasi dapat berjalan dengan baik dan efektif.

Dosis zat zat alkali yang dibubuhkan harus ditentukan

sesuai laju pembubuhan harus ditentukan berdasarkan alkalinitas air baku dan laju pembubuhan koagulan. Perlu atau tidaknya penambahan zat alkali tersebut serta dosisnya (rata-rata, minimum dan maksimum) harus ditentukan berdasarkan alkalinitas air baku, laju pembubuhan koagulan serta alkalinitas air olahan yang diharapkan dengan menggunakan jar tes. Untuk menghitung dosis zat alkali yang diperlukan dapat memakai rumus sebagai berikut : W = [( A2 + K x R ) - A1] x F Keterangan: W A1 A2 K R F

= = = = = =

Dosis pembubuhan zat alkali ( mg/lt = ppm ) Alkalinitas air baku (mg/lt = ppm ) Alkalinitas yang diinginkan (mg/lt = ppm ) Harga numerik dari koagulan yang digunakan. Dosis koagulan (ppm). Harga numerik untuk zat alkali yang digunakan

55


Penentuan Dosis Bahan Kimia

Jar Test Proses pengolahan limbah secara Koagulasi – Flokulasi didasari dengan suatu penetian yang disebut jar test. Jar Test adalah suatu metode untuk menentukan bahan kimia (coagulant dan flocculant) yang paling sesuai untuk aplikasi limbah tertentu sekaligus menentukan dosis yang optimal. Aplikasi flocculant dan coagulant yang tepat dapat membantu mengurangi kekeruhan air buangan. Prinsip koagulasi yang dikombinasikan dengan flokulasi yang tepat dapat mengurangi suspended solid secara siknifikan. Dengan test ini akan diperoleh hasil terbaik dengan biaya minimal.

Perbedaan geografis menghasilkan sumber air yang tidak sama antara satu tempat dengan tempat yang lain. Demikian pula produk yang dihasilkan oleh suatu pabrik berbeda antara satu dengan yang lain. Hal ini mengakibatkan limbah yang dihasilkan juga berbeda-beda antara pabrik satu dengan pabrik yang lain. Jar Test sangat diperlukan untuk mengetahui jenis bahan kimia (flocculant dan coagulant) yang paling sesuai dengan cost yang paling efisien dan hasil yang optimal.

Pelaksanaan jar test untuk penentuan dosis bahan kimia (coagulant dan flocculant) limbah PT. Kawasaki Motor Indonesia ini telah dilakukan dua kali.

Jar test dilaksanakan di IPAL secara

langsung saat melakukan star-up IPAL. Secara detail hasil jar test 56


dan foto-foto pelaksanaan pekerjaan tersebut adalah sebagai berikut:

Prosedur Jar Test

Jar test dipergunakan untuk mengetahui dosis dan chemical (flocculant/coagulant) yang paling sesuai untuk diaplikasikan di sistem. 1.

Siapkan larutan/solution dari chemical (flocculant dan coagulant) yang akan diseleksi.

2.

Ukur 500 ml (atau 1000 ml) sampel, masukkan ke dalam masing-masing beaker glass.

3.

Hidupkan agitator/pengaduk dengan kecepatan rendah (20 rpm)

4.

Tambahkan asam untuk menurunkan pH sampai nilai tertentu.

5.

Siapkan coagulant yang akan diseleksi.

6.

Masukkan coagulant ke dalam beaker glass no. 2,3 dan 4 dengan dosis tertentu dengan menggunakan syringe. Beaker glass no 1 sebagai blank.

7.

Naikkan putaran agitator menjadi 100 rpm, tunggu 1 – 3 menit sambil diamati terjadinya pembentukan floc.

8.

Tambahkan kapur untuk menaikkan pH sampai nilai tertentu.

9.

Hentikan agitator, amati floc yang terbentuk terutama mengenai

ukuran,

keseragaman,

dan

kecepatan

57


terbentuknya floc pada step 6. Bandingkan dengan blank pada beaker glass no. 1. 10.

Pilih yang paling sesuai dan paling optimal.

11.

Langkah 1-8 diulang- ulang sampai diperoleh coagulant yang paling sesuai.

12.

Hidupkan kembali agitator dengan kecepatan 30 rpm.

13.

Masukkan

ke

dalam

masing-masing

beaker

glass

flocculant yang akan diseleksi dengan dosis tertentu dengan menggunakan syringe. 14.

Setelah 3 menit dan floc-floc dengan ukuran lebih besar sudah terbentuk, matikan agitator.

15.

Keluarkan beaker glass, dan diamkan selama 5-10 menit.

16.

Amati kecepatan pengendapan dan ukuran floc yang terbentuk serta kejernihan dari air yang diperoleh.

17.

Pilih yang paling sesuai dan paling optimum.

18.

Ulangi sampai diperoleh hasil yang optimum.

19.

Dosis yang digunakan divariasikan antara coagulant dan flocculant.

Pelaksanaan Jar Test /Sampling Limbah

Sampel jar test ke I diambil tgl

: 14 Desember 2014.

Pengambil sampel

: Tim EKM bersama PT. KMI.

Sumber limbah

: PT. Kawasaki Motor Indonesia,

Komponen limbah

:TSS, pelarut kimia, dan bahan kimia lainnya.

Warna

: limbah coklat kemerahan. 58


Gambar 4.12 : Sampel Air Limbah Segar Di Unit Equalisasi Yang Akan Di Jar Test

Hasil Jar Test :

Tahap awal pelaksanaan jar test adalah untuk seleksi jenis chemical (coagulant dan flocculant) yang paling sesuai untuk limbah PT. Kawasaki Motor Indonesia. Bahan kimia yang telah dipakai/uji cobakan untuk proses koagulasi dan flokulasi adalah : poly aluminium chloride (PAC), tawas (alum), zeta ace C-502, Koagulan MN 7033, kuriflok PA-322, polimer MN 3200, bahan pengatur pH (larutan

NaOH,

CaOH,

HCl).

Gambar

berikut

menunjukkan

perbedaan hasil dari masing-masing bahan yang digunakan dalam jar test tersebut.

59


Gambar 4.13 : Foto Hasil Jar Tes

Dengan pemakaian bahan kimia yang berbeda jenis maupun jumlahnya, dan dalam kondisi pH yang berbeda akan memberikan hasil koagulasi yang berbeda beda pula, sehingga dengan demikian akan dicari jenis bahan kimia, jumlah dan kondisi pH yang tepat untuk memberikan hasil yang maksimal. Dari berbagai percobaan yang telah dilakukan, maka tabel 1 berikut memberikan gambaran akhir hasil jar tes yang telah dilakukan.

Tabel 4.2 : Tabel Hasil Jar Tes Limbah PT. KMI Bahan Kimia dan Dosis

Kondisi Flock

No. Coagulant

(ml/l)

Kualitas hasil pengolahan

Pengatur pH Agent

Polymer

(ml/l)

Waktu

pH

Kekeruhan

Pengendapan ( detik/4 cm )

(25OC)

(FTU)

1

MN 306

100

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

35"

7.8

32

2

MN 306

200

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

28"

7.2

30

3

MN 306

500

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

20"

7.2

18

4

MN 306

1000

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

12"

7.2

3

5

MN 7033

300

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

12"

7.2

1

6

MN 7033

500

NaOH

± 7,0

MN 3200

2

17"

7.2

2

60


Berdasarkan seleksi chemical di atas tabel 1dicoba untuk dilakukan optimasi dosis dengan hasil optimal sebagai berikut :

Tabel 4.3 : Dosis Bahan Kimia Keterangan

Baker 1 (ppm)

Koagulan, MN 7033,

300

Flokulan MN 3200

1

Pengatur pH, NaOH

--

Performance

Flok

besar-besar,

Warna

jernih,

endapan bagus dan cepat mengendap, filtrat bersih.

Kesimpulan Jar Test

Dari Jar Test yang sudah dilakukan dengan data-data di atas, diperoleh hasil sebagai berikut : Kombinasi antara koagulant MN 7033 dengan dosis 300 ppm dan flokulant MN-3200 dengan dosis 2 ppm dan dilakukan pengaturan pH ± 7,0 dapat memberikan hasil yang optimum, dimana hasil akhir dari filtrat tersebut adalah pH akhir ± 7,2, waktu pengendapan tercepat 12”, tingkat kekeruhan yang terendah 1 FTU, dan flok yang mudah untuk dipisahkan.

Tangki Pencampur

Tangki pencampur dilengkapi dengan alat pengaduk/ agitator agar bahan kimia (koagulan) yang dibubuhkan dapat bercampur dengan air baku secara cepat dan merata.Oleh karena 61


kecepatan hidrolisa koagulan

dalam air besar maka diperlukan

pembentukan flok-flok halus dari koloid hidroksida yang merata dan secepat mungkin sehingga dapat bereaksi dengan partikel-partikel kotoran membentuk flok yang lebih besar dan stabil. Untuk itu diperlukan pengadukan yang cepat.

Gambar 4.14 : Diagram Proses Koagulasi-Flokulasi dan Sedimentasi. Flokulator Fungsi flokulator adalah untuk pembentukan flok-flok agar menjadi besar dan stabil sehingga dapat diendapkan dengan mudah atau disaring. Untuk proses pengendapan dan penyaringan maka partikel-partikel kotoran halus maupun koloid yang ada dalam air baku harus digumpalkan menjadi flok-flok yang cukup besar dan kuat untuk dapat diendapkan atau disaring. 62


Flokulator pada hakekatnya adalah kombinasi antara pencampuran dan pengadukan sehingga flok-flok halus yang terbentuk pada bak pencampur cepat akan saling bertumbukan dengan partikel-partikel kotoran atau flok-flok yang lain sehingga terjadi gumpalan gumpalan flok yang besar dan stabil.

Gambar 4.15 : Foto Reaktor Koagulasi – Flokulasi PT. KMI

Pada proses koagulasi terjadi destabilisasi koloid dan partikel dalam air sebagai akibat dari pengadukan cepat dan pembubuhan koagulan. Akibat pengadukan cepat, koloid dan partikel yang stabil berubah menjadi tidak stabil karena terurai menjadi partikel yang bermuatan positif dan negatif. Pembentukan ion positif dan negatif juga dihasilkan dari proses penguraian koagulan. Proses ini berlanjut dengan pembentukan ikatan antara ion positif dari koagulan (misal Al3+) dengan ion negatif dari partikel (misal OH-) dan antara ion positif dari partikel (misal Ca

2+)

dengan

ion negatif dari koagulan (misal SO42-) yang menyebabkan pembentukan inti flok (presipitat). 63


Setelah terbentuk inti flok, diikuti oleh proses flokulasi, yaitu penggabungan inti flok menjadi flok berukuran lebih besar yang memungkinkan partikel dapat mengendap. Penggabungan flok kecil menjadi flok besar terjadi karena adanya tumbukan antar flok. Tumbukan ini terjadi akibat adanya pengadukan lambat.

Gambar 4.16 : Gambaran Proses Koagulasi-flokulasi

64


Tabel 4.4 : Beberapa Jenis Koagulan dalam Pengolahan-Air.

65


Faktor yang mempengaruhi : -

Kekeruhan,

-

Jenis padatan tersuspensi,

-

Temperatur,

-

pH,

-

Komposisi dan konsentrasi kation dan anion,

-

Durasi dan tingkat agitasi selama koagulasi dan flokulasi,

-

Dosis koagulan,

-

Dosis flokulan.

Sedimentasi atau Pengendapan

Sedimentasi adalah suatu unit operasi untuk menghilangkan materi tersuspensi atau flok kimia secara gravitasi. Proses sedimentasi

pada

pengolahan

air

limbah

umumnya

untuk

menghilangkan padatan tersuspensi sebelum dilakukan proses pengolahan selanjutnya. Gumpalan padatan yang terbentuk pada proses koagulasi masih berukuran kecil. Gumpalan-gumpalan kecil ini akan terus saling bergabung menjadi gumpalan yang lebih besar dalam proses flokulasi. Dengan terbentuknya gumpalan-gumpalan besar, maka beratnya akan bertambah, sehingga karena gaya beratnya gumpalan-gumpalan tersebut akan bergerak ke bawah dan mengendap pada bagian dasar tangki sedimentasi.

Bak sedimentasi dapat berbentuk segi empat atau lingkaran. Pada bak ini aliran air limbah sangat tenang untuk memberi kesempatan padatan/suspensi untuk mengendap. Kriteria66


kriteria yang diperlukan untuk menentukan ukuran bak sedimentasi adalah : surface loading (beban permukaan), kedalaman bak dan waktu tinggal. Waktu tinggal mempunyai satuan jam, cara perhitungannya adalah volume tangki dibagi dengan laju alir per hari. Beban permukaan sama dengan laju alir (debit volume) ratarata per hari dibagi luas permukaan bak, satuannya m 3 per meter persegi per hari.

Q Vo = A Dimana :

Vo = laju limpahan/beban permukaan (m 3/m2 hari) Q = aliran rata-rata harian, m3 per hari A = total luas permukaan (m 2)

Gambar 4.17.: Tangki Pengendapan. 67


Gambar 4.18 : Foto Bak Sedimentasi WWTP PT. KMI.

4.1.2.

Pengolahan Air Limbah Dengan Proses

Kombinasi

Biofilter Anaerob-Aerob Tercelup

Proses pengolahan dengan biofilter anaerob-aerob ini merupakan pengembangan dari proses biofilter anaerob dengan proses aerasi kontak Pengolahan air limbah dengan proses biofilter anaerob-aerob terdiri dari beberapa bagian yakni bak pengendap awal, biofilter anaerob (anoxic), biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jika perlu dilengkapi dengan bak kontaktor khlor. 68


Air limbah

dialirkan melalui saringan kasar (bar screen)

untuk menyaring sampah yang berukuran besar seperti sampah daun, kertas, plastik dll. Setelah melalui screen air limbah dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungsi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur.

Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari atas ke dan bawah ke atas. Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan media dari bahan plastik . Jumlah bak kontaktor anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik Setelah beberapa hari operasi, pada

permukaan

media

filter

akan

tumbuh

lapisan

film

mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap

Air limpasan dari bak kontaktor anaerob dialirkan ke bak kontaktor aerob. Di dalam

bak kontaktor aerob ini diisi dengan

media, pasltik (polyethylene), sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikroorgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang 69


menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).

Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam

bak

ini

lumpur

aktif

yang

mengandung

massa

mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur.

Sedangkan

air

limpasan (over flow) dialirkan ke bak penampung sementara. Dari sini air olahan dipompa untuk difilter dan diberikan kaporit sebagai disinfektan. Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses filter ditampung di penampungan sementara untuk selanjutnya ditransfer ke penampungan di cuci unit untuk digunakan kembali sebagai air cucian. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), ammonia, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya. Skema proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilter anaerob-aerob dapat dilihat pada Gambar berikut.

70


Gambar 4.19 : Diagram Proses Pengolahan di Biofilter Dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob

Gambar 4.20 : Potongan Reaktor Biofilter

Proses dengan Biofilter Anaerob-Aerob ini mempunyai beberapa keuntungan yakni :  Adanya air buangan yang melalui media yang terdapat pada biofilter

mengakibatkan

timbulnya

lapisan

lendir

yang 71


menyelimuti kerikil atau yang disebut juga biological film. Air limbah yang masih mengandung zat organik yang belum teruraikan pada bak pengendap bila melalui lapisan lendir ini akan mengalami proses penguraian secara biologis. Efisiensi biofilter tergantung dari luas kontak antara air limbah dengan mikroorganisme yang menempel pada permukaan media filter tersebut. Makin luas bidang kontaknya maka efisiensi penurunan konsentrasi

zat

organiknya

(BOD)

makin

besar.

Selain

menghilangkan atau mengurangi konsentrasi BODdan COD, cara ini dapat juga mengurangi konsentrasi padatan tersuspensi atau suspended solids (SS) , deterjen (MBAS), ammonium dan posphor.  Biofilter juga berfungsi sebagai media penyaring air limbah yang melalui

media

ini.

Sebagai

akibatnya,

air

limbah

yang

mengandung suspended solids dan bakteri E.coli setelah melalui filter ini akan berkurang konsentrasinya. Efesiensi penyaringan akan sangat besar karena dengan adanya biofilter up flow yakni penyaringan dengan sistem aliran dari bawah ke atas akan mengurangi kecepatan partikel yang terdapat pada air buangan dan

partikel

yang

tidak

terbawa

aliran

ke

atas

akan

mengendapkan di dasar bak filter. Sistem biofilter anaerob-aerb ini sangat sederhana, operasinya mudah dan tanpa memakai bahan kimia serta tanpa membutuhkan energi. Proses ini cocok digunakan untuk mengolah air limbah dengan kapasitas yang tidak terlalu besar.  Dengan

kombinasi

proses

“Anaerob-Aerob”,

efisiensi

penghilangan senyawa phospor menjadi lebih besar bila 72


dibandingankan dengan proses anaerob atau proses aerob saja. Fenomena proses penghilangan phosphor oleh mikroorganisne pada proses pengolahan anaerob-aerob dapat diterangkan seperti pada Gambar 4.18. Selama berada pada kondisi anaerob, senyawa phospor anorganik yang ada dalam sel-sel mikrooragnisme akan keluar sebagai akibat hidrolosa senyawa phospor. Sedangkan energi yang dihasilkan digunakan untuk menyerap BOD (senyawa organik) yang ada di dalam air limbah. Efisiensi

penghilangan

BOD

akan

berjalan

baik

apabila

perbandingan antara BOD dan phospor (P) lebih besar 10. (Metcalf and Eddy, 1991). Selama berada pada kondisi aerob, senyawa

phospor

terlarut

akan

diserap

oleh

bakteria/mikroorganisme dan akan sintesa menjadi polyphospat dengan menggunakan energi yang dihasilkan oleh proses oksidasi senyawa organik (BOD). Dengan demikian dengan kombinasi proses anaerob-aerob dapat menghilangkan BOD maupun phospor dengan baik. Proses ini dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan beban organik yang cukup besar.

73


Gambar 4.21 : Proses Penghilangan Phospor Oleh Mikroorganisme Di Dalam Proses Pengolahan “Anaerob-Aerob”.

Pengolahan air limbah dengan proses biofilm mempunyai beberapa keunggulan antara lain :

a.

Pengoperasiannya mudah Di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm, tanpa dilakukan sirkulasi lumpur, tidak terjadi masalah “bulking” 74


seperti pada proses lumpur aktif (Activated sludge process). Oleh karena itu pengelolaaanya sangat mudah.

b.

Lumpur yang dihasilkan sedikit Dibandingakan dengan proses lumpur aktif, lumpur yang dihasilkan pada proses biofilm relatif lebih kecil. Di dalam proses lumpur aktif antara 30 – 60 % dari BOD yang dihilangkan (removal BOD) diubah menjadi lumpur aktif (biomasa) sedangkan pada proses biofilm hanya sekitar 10-30 %. Hal ini disebabkan karena pada proses biofilm rantai makanan

lebih

panjang

dan

melibatkan

aktifitas

mikroorganisme dengan orde yang lebih tinggi dibandingkan pada proses lumpur aktif.

c.

Dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan konsentrasi rendah maupun konsentrasi tinggi. Oleh karena di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm mikroorganisme atau mikroba melekat pada permukaan medium penyangga maka pengontrolan terhadap mikroorganisme atau mikroba lebih mudah. Proses biofilm tersebut cocok digunakan untuk mengolah air limbah dengan konsentrasi rendah maupun konsentrasi tinggi.

d. Tahan terhadap fluktuasi jumlah air limbah maupun fluktuasi konsentrasi. Di dalam

proses biofilter mikroorganisme melekat pada

permukaan unggun media, akibatnya konsentrasi biomassa 75


mikroorganisme per satuan volume relatif besar sehingga relatif tahan terhadap fluktuasi beban organik maupun fluktuasi beban hidrolik.

e. Pengaruh penurunan suhu terhadap efisiensi pengolahan kecil. Jika suhu air limbah turun maka aktifitas mikroorganisme juga berkurang, tetapi oleh karena di dalam proses biofilm substrat maupun enzim dapat terdifusi sampai ke bagian dalam lapisan biofilm dan juga lapisan biofilm bertambah tebal maka pengaruh penurunan suhu (suhu rendah) tidak begitu besar.

Tinjauan Proses Anaerob Dan Aerob

Pengolahan air limbah secara biologis adalah suatu cara pengolahan yang diarahkan untuk menurunkan atau menyisihkan substrat tertentu yang terkandung dalam air buangan dengan memanfaatkan

aktivitas

mikroorganisme

untuk

melakukan

perombakan substrat tersebut. Proses pengolahan air limbah secara biologis dapat berlangsung dalam tiga lingkungan utama, yaitu : 

Lingkungan aerob , yaitu lingkungan dimana oksigen terlarut (DO) di dalam air cukup banyak, sehingga oksigen bukan merupakan faktor pembatas.



Lingkungan anoksik, yaitu lingkungan dimana oksigen terlarut (DO) di dalam air ada dalam konsentrasi rendah.

76




Lingkungan anaerob, merupakan kebalikan dari lingkungan aerob, yaitu tidak terdapat oksigen terlarut, sehingga oksigen menjadi faktor pembatas berlangsungnya proses metabolisme aerob.

Berdasarkan pada kondisi pertumbuhan mikroorganisme yang bertanggung jawab pada proses penguraian yang terjadi, reaktor dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : 

Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor), yaitu reaktor dimana mikroorganisme yang berperan pada proses biologis tumbuh dan berkembang biak dalam keadaan tersuspensi.



Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor), yaitu reaktor dimana mikroorganisme yang berperan pada proses penguraian substrat tumbuh dan berkembang di atas suatu media dengan membentuk suatu lapisan lendir (lapisan biofilm) untuk melekatkan diri di atas permukaan media tersebut.

77


Proses Pengolahan Biologis Secara Anaerob

a. Mekanisme Proses Anaerob

Polutan-polutan organik komplek seperti lemak, protein dan karbohidrat pada kondisi

anaerobic akan dihidrolisa oleh enzim

hydrolase yang dihasilkan bakteri pada tahap pertama. Enzim penghidrolisa seperti lipase, protease dan cellulase. Hasil hidrolisa polimer-polimer diatas adalah monomer seperti manosakarida, asam amino, peptida dan gliserin. Selanjutnya monomer-monomer ini akan diuraikan menjadi asam-asam lemak (lower fatty acids) dan gas hidrogen.

Kumpulan mikroorganisme, umumnya bakteri, terlibat dalam transformasi senyawa komplek organik menjadi metan. Lebih jauh lagi, terdapat interaksi sinergis antara bermacam-macam kelompok

bakteri

yang

berperan

dalam

penguraian

limbah.

Keseluruhan reaksi dapat digambarkan sebagai berikut (Polprasert, 1989) : Senyawa Organik

 CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

Meskipun beberapa jamur (fungi) dan protozoa dapat ditemukan dalam penguraian anaerobik, bakteri bakteri tetap merupakan mikroorganisme yang paling dominan bekerja didalam proses penguraian anaerobik. Sejumlah besar bakteri anaerobik dan fakultatif

(seperti

:

Bacteroides,

Bifidobacterium,

Clostridium,

Lactobacillus, Streptococcus) terlibat dalam proses hidrolisis dan 78


fermentasi senyawa organik. Proses penguraian senyawa organik secara anaerobik secara garis besar ditunjukkan seperti pada Gambar 4.19.

Gambar 4.22 : Kelompok Bakteri Metabolik Yang Terlibat Dalam Penguraian Limbah Dalam Sistem Anaerobik.

Ada empat grup bakteri yang terlibat dalam transformasi material komplek menjadi molekul yang sederhana seperti metan dan karbon dioksida. Kelompok bakteri ini bekerja secara sinergis (Archer dan Kirsop, 1991; Barnes dan Fitzgerald, 1987; Sahm, 1984; Sterritt dan Lester, 1988; Zeikus, 1980),

79


1)

Kelompok Bakteri Hidrolitik

Kelompok bakteri anaerobik memecah molekul organik komplek (protein, cellulose, lignin, lipids) menjadi molekul monomer yang terlarut seperti asam amino, glukosa, asam lemak, dan gliserol. Molekul monomer ini dapat langsung dimanfaatkan oleh kelompok bakteri berikutnya. Hidrolisis molekul komplek dikatalisasi oleh enzim ekstra seluler seperti sellulase, protease, dan lipase. Walaupun demikian proses penguraian anaerobik sangat lambat dan menjadi terbatas dalam penguraian limbah sellulolitik yang mengandung lignin (Polprasert, 1989; Speece, 1983).

2)

Kelompok Bakteri Asidogenik Fermentatif

Bakteri asidogenik (pembentuk asam) seperti Clostridium merubah gula, asam amino, dan asam lemak menjadi asam organik (seperti asam asetat, propionik, formik, lactik, butirik, atau suksinik), alkohol dan keton (seperti etanil, metanol, gliserol, aseton), asetat, CO2 dan H2. Asetat adalah produk utama dalam fermentasi karbohidrat. Hasil dari fermentasi ini bervariasi tergantung jenis bakteri dan kondisi kultur seperti temperatur, pH, potensial redok.

3)

Kelompok Bakteri Asetogenik

Bakteri asetogenik (bakteri yang memproduksi asetat dan H2) seperti Syntrobacter wolinii dan Syntrophomonas wolfei (McInernay et al., 1981) merubah asam lemak (seperti asam 80


propionat, asam butirat) dan alkohol menjadi asetat, hidrogen, dan karbon dioksida, yang digunakan oleh bakteri pembentuk metan (metanogen). Kelompok ini membutuhkan ikatan hidrogen rendah untuk merubah asam lemak; dan oleh karenanya diperlukan monitoring hidrogen yang ketat.

Di bawah kondisi tekanan hidrogen (H2) parsial yang relatif tinggi, pembentukan asetat berkurang dan subtrat dirubah menjadi asam propionat, asam butirat, dan etanol dari pada metan. Ada hubungan simbiotik antara bakteri asetonik dan metanogen. Metanogen membantu menghasilkan ikatan hidrogen rendah yang dibutuhkan oleh bakteri asetogenik. Etanol, asam propionat, dan asam butirat dirubah menjadi asam asetat oleh bakteri asetogenik dengan reaksi sebagai berikut : CH3CH2OH + CO2  CH3COOH + 2H2 Etanol

Asam Asetat

CH3CH2COOH + 2H2O  CH3COOH + CO2 + 3H2 Asam Propionat

Asam asetat

CH3CH2CH2COOH + 2H2O  2CH3COOH + 2H2 Asam Butirat

Asam Asetat

Bakteri asetogenik tumbuh jauh lebih cepat dari pada bakteri metanogenik. Kecepatan pertumbuhan bakteri asetogenik (mak) mendekati 1 per jam sedangkan bakteri metanogenik 0,04 per jam (Hammer, 1986).

81


4)

Kelompok Bakteri Metanogen

Penguraian

senyawa

organik

oleh

bakteri

anaerobik

dilingkungan alam melepas 500 - 800 juta ton metan ke atmosfir tiap tahun dan ini mewakili 0,5% bahan organik yang dihasilkan oleh proses fotosintesis (Kirsop, 1984; Sahm, 1984). Bakteri metanogen terjadi secara alami didalam sedimen yang dalam atau dalam pencernaan herbivora. Kelompok ini dapat berupa kelompok bakteri gram positif dan gram negatif dengan variasi yang banyak dalam bentuk. Mikroorganime metanogen tumbuh secara lambat dalam air limbah dan waktu tumbuh berkisar 3 hari pada suhu 35oC sampai dengan 50 hari pada suhu 10oC.

Bakteri metanogen dibagi menjadi dua katagori, yaitu : Bakteri metanogen

hidrogenotropik

(seperti

:

chemolitotrof

yang

menggunakan hidrogen) merubah hidrogen dan karbondioksida menjadi metan. CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O Metan Bakteri metanogen yang menggunakan hidrogen membantu memelihara tekanan parsial yang sangat rendah yang dibutuhkan untuk proses konversi asam volatil dan alkohol menjadi asetat (speece, 1983). Bakteri metanogen Asetotropik, atau biasa disebut sebagai bakteri asetoklastik

atau bakteri

penghilang asetat,

merubah asam asetat menjadi metan dan CO2. CH3COOH  CH4 + CO2 82


Bakteri asetoklastik tumbuh jauh lebih lambat (waktu generasi = beberapa hari) dari pada bakteri pembentuk asam (waktu generasi = beberapa jam). Kelompok ini terdiri dari dua kelompok, yaitu : Metanosarkina (Smith dan Mah, 1978) dan Metanotrik (Huser et al., 1982). Selama penguraian termofilik (58oC) dari limbah lignosellulosik, Metanosarkina adalah bakteri asetotropik yang ditemukan dalam bioreaktor. Sesudah 4 minggu, Metanosarkina (mak = 0,3 tiap hari; Ks = 200 mg/l) digantikan oleh Metanotrik (mak = 0,1 tiap hari; Ks = 30 mg/l).

Kurang lebih sekitar 2/3 metan dihasilkan dari konversi asetat oleh metanogen asetotropik. Sepertiga sisanya adalah hasil reduksi karbon dioksida oleh hidrogen (Mackie dan Bryant, 1984). Diagram neraca masa pada penguraian zat organik komplek menjadi gas metan secara anaerobik ditujukkan seperti pada Gambar 4.20.

Secara umum klasifikasi bakteri metanogen dapat dilihat pada Tabel 4.3. (Balch et al, 1979). Metanogen dikelompokkan menjadi tiga orde yakni: 

Metanobakteriales misalnya

Metanobakterium, Metano-

breviater, Metanotermus. 

Metanomikrobiales misalnya Metanomikrobium, Metanogenium, Metanospirilium, Metanosarkina, dan Metanokokoid



Metanokokales misalnya Metanokokkus.

83


Tabel 4.5 : Klasifikasi Metanogen Order Methanobacteriales

Famili Methanobacteriaceae

Genus Methanobacterium

Spesies M. formicicum M. bryanti M. thermoautotrophicum M. ruminantium M. arboriphilus

Methanobrevibacter

M. smithii M. vannielli

Methanococcales

methanomicrobiales

Methanococcaceae

Methanomicrobiaceae

Methanococcus

M. voltae

Methanomicrobium

M. mobile

Methanogenium

M. cariaci M. marisnigri M. hungatei

Methanosarcinaceae

Methanospillum

M. barkeri

Methanosarcina

M. mazei

Dari : Balch et al., 1979.

84


Gambar 4.23 : Neraca Masa Pada Proses Penguraian Anaerobik (Fermentasi Metan)

Paling sedikit ada 49 spesies metanogen yang telah didiskripsi (Vogels et al., 1988). Koster (1988) telah mengkompilasi beberapa bakteri metanogen yang telah diisolasi dan masingmasing substratnya, ditunjukkan seperti pada Tabel 4.4. Proses penguraian senyawa hidrokarbon, lemak dan protein secara biologis menjadi

metan

di

kondisi

proses

anaerobik

secara

umum

ditunjukkan seperti pada Gambar 4.21 dan 4.22. 85


Gambar 4.24 : Proses Penguraian Senyawa Hidrokarbon Secara Anaerobik Menjadi Metan.

86


Gambar 4.25 : Proses Penguraian Senyawa Protein Secara Anaerobik

87


Tabel 4.6 : Metanogen Terisolasi Dan Subtratnya Bakteri Methanobacterium bryantii M. formicicum M. thermoautotrophicum M. alcaliphilum Methanobrevibacter arboriphilus M. ruminantium M. smithii Methanococcus vannielii M. voltae M. deltae M. maripaludis M. jannaschii M. thermolithoautotrophicus M. frisius Methanomicrobium mobile M. paynteri Methanospirillum hungatei Methanoplanus limicola M. endosymbiosus Methanogenium cariaci M. marisnigri M. tatii M. olentangyi M. thermophilicum M. bourgense M. aggregans Methanoccoides methylutens Methanotrix soehngenii M. conilii Methanothermus fervidus Methanolobus tindarius Methanosarcina barkeri Methanosarcina themophila

Subtrat H2 H2 dan HCOOH H2 H2 H2 H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH H2 dan HCOOH CH3NH2 dan CH3OH CH3COOH CH3COOH H2 CH3OH, CH3NH2, (CH3)2NH, dan (CH3)3N CH3OH, CH3COOH, H2, CH3NH2, (CH3)2NH, dan (CH3)3N CH3OH, CH3COOH, H2, CH3NH2, (CH3)2NH, dan (CH3)3N

Sumber : Koster (1988).

88


b. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Mekanisme

Proses

Anaerob

Beberapa faktor yang berpengaruh terhadapp penguraian secara anaerobik antara lain yakni temperatur, waktu tinggal (rentention time), keasaman (pH), komposisi kimia air limbah, kompetisi antara metanogen dan bakteri racun (toxicants).

1)

Temperatur

Produksi metan dapat dihasilkan pada temperatur antara 0oC - 97oC. Walaupun bakteri metan psychrophilic tidak dapat diisolasi, bakteri thermophilik beroperasi secara optimum pada temperatur 50 - 75oC ditemukan di daerah panas. Methanothermus fervidus ditemukan ditemukan di Iceland dan tumbuh pada temperatur 63 - 97oC (Sahm, 1984).

Di

dalam

instalasi

pengolahan

limbah

pemukiman,

penguraian anaerobik dilakukan dalam kisaran mesophilik dengan temperatur 25 - 40 oC dengan temperatur optimum mendekati 35oC . Penguraian thermophilik beroperasi pada temperatur 50 - 65oC. Penguraian ini memungkinkan untuk pengolahan limbah dengan beban berat dan juga efektif untuk mematikan bakteri pathogen. Salah satu kelemahan adalah sensitifitas yang tinggi terhadap zat toksik (Koster, 1988). 89


Karena pertumbuhan bakteri metan yang lebih lambat dibandingkan bakteri acidogenik, maka bakteri metan sangat sensitif terhadap perubahan kecil temperatur. Karena penggunaan asam volatil oleh bakteri metan, penurunan temperatur

cenderung

menurunkan

laju

pertumbuhan

bakteri metan. Oleh karena itu penguraian mesophilik harus didisain untuk beroperasi pada temperatur antara 30 - 35oC untuk fungsi optimal.

2)

Waktu Tinggal

Waktu tinggal air limbah dalam reaktor anaerob, yang tergantung pada karakteristik air limbah dan kondisi lingkungan, harus cukup lama untuk proses metabolisme oleh bakteri anaerobik dalam reaktor pengurai. Penguraian didasarkan

pada

bakteri

yang

tumbuh

menempel

mempunyai waktu tinggal yang rendah (1-10 hari) dari pada bakteri yang terdispersi dalam air (10-60 hari). Waktu tinggal pengurai mesophilik dan termophilik antara 25 - 35 hari tetapi dapat lebih rendah lagi (Sterritt dan Lester, 1988).

3)

Keasaman (pH)

Kebanyakan pertumbuhan bakteri metanogen berada pada kisaran pH antara 6,7 - 7,4, tetapi optimalnya pada kisaran pH antara 7,0 - 7,2 dan proses dapat gagal jika pH mendekati 6,0. Bakteri acidogenik menghasilkan asam 90


organik, yang cenderung menurunkan pH bioreaktor. Pada kondisi normal, penurunan pH ditahan oleh bikarbonat yang dihasilkan oleh bakteri metanogen. Di bawah kondisi lingkungan yang berlawanan kapasitas buffering dari sistem dapat terganggu, dan bahkan produksi metan dapat terhenti. Asiditas lebih berpengaruh terhadap metanogen dari pada bakteri acidogenik. Peningkatan tingkat volatil merupakan indikator awal dari terganggunya sistem. Monitoring ratio asam volatil total (asam asetat) terhadap alkali total (kalsium karbonat) disarankan di bawah 0,1 (Sahm, 1984). Salah satu metode untuk memperbaiki keseimbangan pH adalah meningkatkan alkaliniti dengan menambah bahan kimia seperti

lime

(kapur),

anhydrous

ammonia,

sodium

hidroksida, atau sodium bikarbonat.

4)

Komposisi Kimia Air Limbah

Bakteri

metanogen

dapat

menghasilkan

metan

dari

karbohidrat, protein, dan lipida, dan juga dari senyawa komplek aromatik (contoh : ferulik, vanilik, dan asam syringik). Walaupun demikian beberapa senyawa lignin dan n-parafin sulit terurai oleh bakteri anaerobik. Air limbah harus diseimbangkan makanannya (nitrogen, fosfor, sulfur) untuk memelihara pencernaan anaerobik. Rasio C:N:P untuk bakteri anaerobik adalah 700:5:1 (Sahmn, 1984). Beberapa pengamat menilai bahwa ratio C/N

yang tepat

untuk produksi gas yang optimal sebaiknya sekitar 25-30 :1 91


(Polprasert, 1989). Metanogen menggunakan ammonia dan sulfida sebagai sumber nitrogen dan sulfur. Walaupun sulfida bebas adalah toksik terhadap metanogen bakteri pada tingkat 150 - 200 mg/l, unsur ini merupakan sumber sulfur utama untuk bakteri metanogen (Speece, 1983).

5)

Kompetisi Metanogen dengan Bakteri Pemakan Sulfat

Bakteri

pereduksi

sulfat

dan

metanogen

dapat

memperebutkan donor elektron yang sama, asetat dan H 2. Studi tentang kinetik pertumbuhan dari dua kelompok bakteria ini menunjukkan bahwa bakteri pemakan sulfat mempunyai afinitas yang lebih tinggi terhadap asetat (Ks= 9,5 mg/l) dari pada metanogen (Ks = 32,8 mg/l). Ini berarti bahwa

bakteri

pemakan

sulfat

akan

memenangkan

kompetisi pada kondisi konsentrasi asetat yang rendah (Shonheit et al., 1982; Oremland, 1988; Yoda et al., 1987). Bakteri pemakan sulfat dan metanogen sangat kompetitif pada rasio COD/SO4 berkisar 1,7 - 2,7. Pada rasio yang lebih tinggi baik untuk metanogen sedangkan bakteri pemakan sulfat lebih baik pada rasio yang lebih kecil.

6)

Zat Toksik

Zat toksik kadang-kadang dapat menyebabkan kegagalan pada proses penguraian limbah dalam proses anaerobik. Terhambatnya

pertumbuhan

bakteri

metanogen

pada 92


umumnya ditandai dengan penurunan produksi metan dan meningkatnya konsentrasi asam-asam volatil. berikut ini adalah beberapa zat toksik yang dapat menghambat pembentukan metan. 

Oksigen. Metanogen adalah bakteri anaerob dan dapat terhambat pertumbuhannya oleh oksigen dalam kadar trace level (Oremland, 1988; Roberton dan Wolfe, 1970).



Ammonia. Ammonia yang tidak terionisasi cukup toksik atau beracun untuk bakteri metanogen. Barangkali karena produksi ammonia bebas tergantung pH (ammonia bebas terbentuk pada pH tinggi), sedikit toksisitas yang dapat diamati pada pH netral. Ammonia sebagai penghambat terhadap pembentukan metanogen pada konsentrasi 1500 - 3000 mg/l. Penambahan ammonia menambah waktu tinggal partikel padat (Bhattacharya dan Parkin, 1989).



Hidrokarbon terklorinasi. Senyawa

khlorin

metanogen

dari

alifatis pada

lebih

beracun

terhadap

terhadap

mikroorganisma

hetrotropik aerobik (Blum dan Speece, 1992). Kloroform sangat

toksik

terhadap

bakteri

metanogen

dan

cenderung menghambat secara total, hal ini dapat diukur dari produksi metan dan akumulasi hidrogen pada konsentrasi diatas

1 mg/l (Hickey et

al., 1987). 93


Aklimatisasi

senyawa

ini

meningkatkan

toleransi

metanogen sampai pada konsentrasi kloroform 15 mg/l Pemulihan kehidupan bakteri metanogen tergantung pada konsentrasi biomassa, waktu tinggal partikel padat, dan temperatur (Yang dan Speece, 1986). 

Senyawa Benzen. Kultur

murni

Methanothix

dari

bakteri

concilii,

Methanobacterium

metanogen

Methanobacterium bryantii)

dapat

(contoh

:

espanolae, dihambat

pertumbuhannya oleh senyawa benzen (contoh : benzen, toloene, fenol, pentachlorophenol). Pentachlorophenol adalah yang paling toksik (beracun) dari pada seluruh benzen yang diuji (Patel et al., 1991). 

Formaldehida. Proses

pembentukan

metan

(Methanogenesis)

terhambat atau terganggu pada konsentrasi formadehida sebesar 100 mg/l tetapi segera pulih kembali pada konsentrasi yang lebih rendah (Hickey et al., 1988; Parkin dan Speece, 1982). 

Asam Volatil. Jika pH dijaga tetap netral, asam volatil seperti asam asetat atau butirik tidak berpengaruh besar (sedikit toksik) terhadap bakteri metanogen.



Asam Lemak rantai panjang. Asam lemak rantai panjang (contoh : caprylic, capric, lauric,

myristic,

dan

asam

oleic)

menghambat

asetoklastik metanogen (contoh : Methanothrix spp.) 94


dalam mencerna asetat dalam lumpur limbah (Koster dan Cramer, 1987). 

Logam Berat. Logam berat (contoh : Cu++, Pb++, Cd++, Ni++, Zn++, Cr+6) yang ditemukan dalam air dan lumpur limbah dari industri dapat menghambat penguraian limbah anaerobik (Lin, 1992; Mueller dan Steiner, 1992). Toksisitas meningkat jika afinitas logam berat pada lumpur limbah (sludge) menurun dan sebaliknya jika afinitas pada lumpur logam berat tinggi menjadi sedikit toksik. Toksisitas logam menghambat reaksi berikutnya dengan hidrogen sulfida, yang cenderung untuk

pembentukan pengendapan

logam berat yang tidak terlarut. Beberapa logam seperti nikel, kobalt, dan molybdenum pada konsentrasi kecil (trace) dapat merangsang bakteri methanogen (Murray dan Van Den Berg, 1981; Shonheit et al, 1979; Whiman dan Wolfe, 1980). 

Sianida. Sianida

digunakan

dalam

proses

industri

pembersihan logam dan elektroplating. bakteri

metanogen

tergantung

pada

seperti

Pemulihan konsentrasi

biomassa, waktu tinggal partikel padat, dan temperatur (Fedorak et al., 1986; Yang dan Speece, 1985). 

Sulfida. Sulfida adalah salah satu penghalang potensial dalam penguraian limbah anaerobik (Anderson et al, 1982). Melalui difusi sel membran lebih cepat untuk hidrogen 95


sulfida yang tidak terionisasi dibandingkan dibandingkan yang terionisasi, toksisitas sulfida sangat tergantung pada pH (Koster et al., 1986). Sulfida sangat toksik untuk bakteri metanogen jika konsentrasinya lebih dari 150-200 mg/l. Bakteri pembentuk asam tidak begitu sensitif terhadap hidrogen sulfida dibandingkan dengan bakteri metanogen. 

Tanin. Tanin adalah senyawa fenolik yang berasal dari anggur, pisang, apel, kopi, kedelai, dan sereal. Senyawa ini umumnya toksik terhadap bakteri metanogen.



Salinitas. Salinitas adalah jenis marial toksik lain dalam penguraian air limbah dalam sistem anaerobik. Karena potasium dapat

menetralkan

toksisitas

sodium,

maka

jenis

toksisitas ini dapat dihambat dengan menambah garam potasium dalam air limbah. 

Efek Balik (Feedback Inhibition). Sistem anaerobik dapat dihambat oleh beberapa hasil antara

(intermediates

produced)

selama

proses.

Tingginya konsentrasi hasil antara ini (seperti : H2, asam lemak volatil) toksik.

96


c. Keunggulan dan Kekurangan Proses Anaerob Keunggulan proses anaerobik dibandingkan proses aerobik adalah sebagai berikut (Lettingan et al, 1980; Sahm, 1984; Sterritt dan Lester, 1988; Switzenbaum, 1983) : 

Proses anaerobik dapat segera menggunakan CO 2 yang ada sebagai penerima elektron. Proses tersebut tidak membutuhkan oksigen dan pemakaian oksigen dalam proses penguraian limbah akan menambah biaya pengoperasian.



Penguraian anaerobik menghasilkan lebih sedikit lumpur (3-20 kali lebih sedikit dari pada proses aerobik), energi yang dihasilkan bakteri anaerobik relatif rendah. Sebagian besar energi didapat dari pemecahan substrat yang ditemukan dalam hasil akhir, yaitu CH4. Dibawah kondisi aerobik 50% dari karbon organik dirubah menjadi biomassa, sedangkan dalam proses anaerobik hanya 5% dari karbon organik yang dirubah menjadi biomassa. Dengan proses anaerobik satu metrik ton COD tinggal 20 - 150 kg biomassa, sedangkan proses aerobik masih tersisa 400 - 600 kg biomassa (Speece, 1983; Switzenbaum, 1983).



Proses anaerobik menghasilkan gas yang bermanfaat, metan. Gas metan mengandung sekitar 90% energi dengan nilai kalori 9.000 kkal/m3, dan dapat dibakar ditempat proses penguraian atau untuk menghasilkan listrik. Sedikit energi terbuang menjadi panas (3-5%). Produksi metan menurunkan BOD dalam Penguraian lumpur limbah. 97




Energi untuk penguraian limbah kecil.



Penguraian anaerobik cocok untuk limbah industri dengan konsentrasi polutan organik yang tinggi.



Memungkinkan untuk diterapkan pada proses penguraian limbah dalam jumlah besar.



Sistem anaerobik dapat membiodegradasi senyawa xenobiotik (seperti

chlorinated

trichlorethylene,

aliphatic

trihalo-methanes)

hydrocarbons dan

senyawa

seperti alami

recalcitrant seperti lignin.

Beberapa kelemahan Penguraian anaerobik : 

Lebih Lambat dari proses aerobik



Sensitif oleh senyawa toksik



Start up membutuhkan waktu lama



Konsentrasi substrat primer tinggi

Proses Pengolahan Biologis Secara Aerob

a. Mekanisme Proses Aerob

Di dalam proses pengolahan air limbah organik secara biologis aerobik, senyawa komplek organik

akan terurai oleh

aktifitas mikroorganisme aerob. Mikroorganisme aerob tersebut di dalam aktifitasnya memerlukan oksigen atau udara untuk memecah senyawa organik yang komplek menjadi CO2 (karbon dioksida) dan air serta ammonium, selanjutnya ammonium akan dirubah menjadi 98


nitrat dan H2S akan dioksidasi menjadi sulfat. Secara sederhana reaksi

penguraian

senyawa

organik

secara

aerobik

dapat

digambarkan sebagai berikut : Reaksi Penguraian Organik :

Oksigen (O2) Senyawa Polutan organik

CO2 + H20 + NH4 + Biomasa Heterotropik

Reaksi Nitrifikasi : NH4+ + 1,5 O2 NO2- + 0,5 O2

-----> NO2- + 2 H+ + H2O ------> NO3 -

Reaksi Oksidasi Sulfur : S2 - + ½ O2 + 2 H+ ----- > S0 + H2O 2 S + 3 O2 + 2 H2O ----> 2 H2SO4

Berbeda dengan proses anaerob, beban pengolahan pada proses aerob lebih rendah, sehingga prosesnya ditempatkan sesudah proses anaerob. Pada proses aerob hasil pengolahan dari proses anaerob yang masih mengandung zat organik dan nutrisi diubah menjadi sel bakteri baru, hidrogen maupun karbondioksida oleh sel bakteri dalam kondisi cukup oksigen.

99


b. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Mekanisme Proses Aerob

1)

Temperatur Temperatur

tidak

hanya

mempengaruhi

aktivitas

metabolisme dari populasi mikroorganisme, tetapi juga mempengaruhi beberapa faktor seperti kecepatan transfer gas dan karakteristik pengendapan lumpur. Temperatur optimum untuk mikroorganisme dalam proses aerob tidak berbeda dengan proses anaerob. 2)

Keasaman (pH) Nilai

pH

merupakan faktor kunci bagi

pertumbuhan

mikroorganisme. Beberapa bakteri dapat hidup pada pH diatas 9,5 dan di bawah 4,0. Secara umum pH optimum bagi pertumbuhan mikroorganisme adalah sekitar 6,5-7,5. 3)

Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) adalah waktu perjalanan limbah cair di dalam reaktor, atau lamanya proses pengolahan limbah cair tersebut. Semakin lama waktu tinggal, maka penyisihan yang terjadi akan semakin besar. Sedangkan waktu tinggal pada reaktor aerob sangat bervariasi dari 1 jam hingga berhari-hari.

4)

Nutrien Di samping kebutuhan karbon dan energi, mikroorganisme juga

membutuhkan

nutrien

untuk

sintesa

sel

dan

pertumbuhan. Kebutuhan nutrien tersebut dinyatakan dalam bentuk perbandingan antara karbon dan nitrogen serta

100


phospor yang merupakan nutrien anorganik utama yang diperlukan mikroorganisme dalam bentuk BOD : N : P

Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilter

Reaktor Biofilter Tercelup

Reaktor biofilter lekat tercelup adalah suatu bioreaktor lekat diam dimana mikroorganisme tumbuh dan berkembang di atas suatu media, yang dapat terbuat dari plastik atau batu, yang di dalam operasinya dapat tercelup sebagian atau seluruhnya, atau hanya dilewati air saja (tidak tercelup sama sekali), dengan membentuk suatu lapisan lendir untuk melekat di atas permukaan media tersebut, sehingga membentuk lapisan biofilm. Biofilm tumbuh pada hampir semua permukaan di dalam suatu lingkungan perairan. Sistem biofilm ini kemudian dimanfaatkan dalam proses pengolahan air buangan untuk menurunkan kandungan senyawa organik. Biofilm merupakan lapisan yang terbentuk dari sel-sel bio solid dan material inorganik dalam bentuk polimetrik matriks yang menempel pada suatu lapisan penyokong (support media).

Proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm atau biofilter secara garis besar dapat dilakukan dalam kondisi aerobik, anaerobik, atau kombinasi anaerobik dan aerobik. Proses aerobik dilakukan dengan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa adanya oksigen di dalam reaktor air limbah. Sedangkan proses kombinasi 101


anaerob-aerob adalah merupakan gabungan proses anaerobik dan proses aerobik. Proses operasi biofilter secara anaerobik digunakan untuk air limbah dengan kandungan zat organik cukup tinggi, dan dari proses ini akan dihasilkan gas methan. Jika kadar COD limbah kurang dari 4000 mg/l seharusnya limbah tersebut diolah pada kondisi aerob, sedangkan COD lebih besar dari 4000 mg/l diolah pada kondisi anaerob.

Prinsip Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilter Tercelup

Proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm atau biofilter secara garis besar dapat diklasifikasikan seperti pada Gambar 3.24. Proses tersebut dapat dilakukan dalam kondisi aerobik, anaerobik atau kombinasi anaerobi dan aerobik. Proses aerobik dilakukan dengan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa adanya oksigen dalam reaktor air limbah.

Sedangkan proses kombinasi anaerob-aerob adalah merupakan gabungan proses anaerobi dan proses aerobik. Proses ini biasanya digunakan untuk menghilangan kandungan nitrogen di dalam air limbah. Pada kondisi aerobik

terjadi proses nitrifikasi

yakni nitrogen ammonium diubah menjadi nitrat (NH 4+  NO3 ) dan pada kondisi anaerobik terjadi proses denitrifikasi yakni nitrat yang terbentuk diubah menjadi gas nitrogen (NO3  N2 ).

102


Mekanisme proses metabolisme di dalam sitem biofilm secara aerobik secara sederhana dapat diterangkan seperti pada Gambar 4.23.

Gambar 4.26 : Klasifikasi Cara Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Film Mikrobiologis (Proses Biofilm)

Gambar 4.27 : Mekanisme Proses Metabolisme Di Dalam Sistem Biofilm 103


Gambar tersebut menunjukkan suatu sistem biofilm yang yang terdiri dari medium penyangga, lapisan biofilm yang melekat pada medium, lapisan alir limbah dan lapisan udara yang terletak diluar. Senyawa polutan yang ada di dalam air limbah misalnya senyawa organik (BOD, COD), ammonia, phospor dan lainnya akan terdifusi ke dalam lapisan atau film biologis yang melekat pada permukaan

medium.

Pada

saat

yang

bersamaan

dengan

menggunakan oksigen yang terlarut di dalam air limbah senyawa polutan tersebut akan diuraikan oleh mikroorganisme yang ada di dalam lapisan biofilm dan energi yang dihasilkan akan diubah menjadi biomasa.

Suplai oksigen pada lapisan biofilm dapat

dilakukan dengan beberapa cara misalnya pada sistem RBC yakni dengan cara kontak dengan udara luar, pada sistem “Trickling Filter” dengan aliran balik udara, sedangkan pada sistem biofilter tercelup dengan menggunakan blower udara atau pompa sirkulasi.

Jika lapisan mikrobiologis cukup tebal, maka pada bagian luar lapisan mikrobiologis akan berada dalam kondisi aerobik sedangkan pada bagian dalam biofilm yang melekat pada medium akan berada dalam kondisi anaerobik. Pada kondisi anaerobik akan terbentuk gas H2S, dan jika konsentrasi oksigen terlarut cukup besar maka gas H2S yang terbentuk tersebut akan diubah menjadi sulfat (SO4) oleh bakteri sulfat yang ada di dalam biofilm. Selain itu pada zona aerobik nitrogen–ammonium akan diubah menjadi nitrit dan nitrat dan selanjutnya pada zona anaerobik nitrat yang terbentuk mengalami proses denitrifikasi menjadi gas nitrogen. Oleh karena di dalam sistem bioflim terjadi

kondisi anaerobik dan aerobik pada 104


saat yang bersamaan maka dengan sistem tersebut maka proses penghilangan senyawa nitrogen menjadi lebih mudah. Hal ini secara sederhana ditunjukkan seperti pada Gambar 3.26.

Gambar 4.28 : Mekanisne Penghilangan Ammonia Di Dalam Proses Biofilter

Proses pengolahan air limbah dengan proses biofilm atau biofilter tercelup dilakukan dengan cara mengalirkan air limbah ke dalam reaktor biologis yang di dalamnya diisi dengan media penyangga untuk pengembangbiakan mikroorganisme dengan atau tanpa aerasi. Untuk proses anaerobik dilakukan tanpa pemberian udara atau oksigen. Posisi media biofilter tercelup di bawah permukaan air. Media biofilter yang digunakan secara umum dapat berupa bahan material organik atau bahan material anorganik. 105


Untuk media biofilter dari bahan organik misalnya

dalam

bentuk tali, bentuk jaring, bentuk butiran tak teratur (random packing), bentuk papan (plate), bentuk sarang tawon dan lain-lain. Sedangkan untuk media dari bahan anorganik misalnya batu pecah (split), kerikil, batu marmer, batu tembikar, batu bara (kokas) dan lainnya.

Di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilter tercelup aerobik, sistem suplai udara dapat dilakukan dengan berbagai cara, tetapi yang sering digunakan adalah seperti yang tertera pada Gambar 3.33. Beberapa cara yang sering digunakan antara lain aerasi samping, aerasi tengah (pusat), aerasi merata seluruh permukaan, aerasi eksternal, aerasi dengan “air lift pump”, dan aersai dengan sistem mekanik. Masing-masing cara mempunyai keuntungan dan kekurangan. Sistem aerasi juga tergantung dari jenis media maupun efisiensi yang diharapkan. Penyerapan oksigen dapat terjadi disebabkan terutama karena aliran sirkulasi atau aliran putar kecuali pada sistem aerasi merata seluruh permukaan media.

Di dalam proses biofilter dengan sistem aerasi merata, lapisan mikroorganisme yang melekat pada permukaan media mudah terlepas, sehingga seringkali proses menjadi tidak stabil. Tetapi di dalam sistem aerasi melalui aliran putar, kemampuan penyerapan oksigen hampir sama dengan sistem aerasi dengan menggunakan difuser, oleh karena itu untuk penambahan jumlah beban yang besar sulit dilakukan. Berdasarkan hal tersebut diatas 106


belakangan ini penggunaan sistem aerasi merata banyak dilakukan karena mempunyai kemampuan penyerapan oksigen yang besar.

Jika kemampuan penyerapan oksigen besar maka dapat digunakan untuk mengolah air limbah dengan beban organik (organic loading) yang besar pula. Oleh karena itu diperlukan juga media biofilter yang dapat melekatkan mikroorganisme dalam jumlah yang besar. Biasanya untuk media biofilter dari bahan anaorganik, semakin kecil diameternya luas permukaannya semakin besar, sehinggan jumlah mikroorganisme yang dapat dibiakkan juga menjadi besar pula.

Jika sistem aliran dilakukan dari atas ke bawah (down flow) maka sedikit banyak terjadi efek filtrasi sehingga terjadi proses penumpukan lumpur organik pada bagian atas media yang dapat mengakibatkan penyumbatan. Oleh karena itu perlu proses pencucian secukupnya. Jika terjadi penyumbatan maka dapat terjadi aliran singkat (Short pass) dan juga terjadi penurunan jumlah aliran sehingga kapasitas pengolahan dapat menurun secara drastis.

4.1.3.

Media Biofilter

Media biofilter termasuk hal yang penting, karena sebagai tempat tumbuh dan menempel mikroorganisme, untuk mendapatkan unsur-unsur kehidupan yang dibutuhkan-nya, seperti nutrien dan oksigen. Dua sifat yang paling penting yang harus ada dari media adalah : 107




Luas

permukaan

dari

media,

karena

semakin

luas

permukaan media maka semakin besar jumlah biomassa per-unit volume. 

Persentase ruang kosong, karena semakin besar ruang kosong maka semakin besar kontak biomassa yang menempel pada media pendukung dengan substrat yang ada dalam air buangan

Untuk mendapatkan permukaan media yang luas, media dapat dimodifikasikan dalam berbagai bentuk seperti bergelombang, saling silang, dan sarang tawon.

Media yang digunakan dapat berupa kerikil, batuan, plastik (polivinil chlorida), pasir, dan partikel karbon aktif. Untuk media biofilter dari bahan organik banyak yang dibuat dengan cara dicetak dari bahan tahan karat dan ringan

misalnya PVC dan lainnya,

dengan luas permukaan spesifik yang besar dan volule rongga (porositas) yang besar, sehingga dapat melekatkan mikroorganisme dalam jumlah yang besar dengan resiko kebuntuan yang sangat kecil. Dengan demikian memungkinkan untuk pengolahan air limbah dengan beban konsentrasi yang tinggi serta efisiensi pengolahan yang cukup besar. Salah Satu contoh media biofilter yang banyak digunakan yakni media dalam bentuk sarang tawon (honeycomb tube) dari bahan PVC.

Kelebihan dalam menggunakan media

plastik tersebut antara lain : 

Mempunyai luas permukaan per m 3 volume sebesar 150 –

240 m2/m3 

Volume rongga yang besar dibanding media lainnya. 108




Penyumbatan pada media yang terjadi sangat kecil. Beberapa contoh perbandingan luas permukaan spesifik dari

berbagai media biofilter dapat dilihat pada Tabel 4.5 :

Tabel 4.7 : Perbandingan Luas Permukaan Spesifik Media Biofilter

No

Jenis Media

Luas Permukaan spesifiik (m2/m3)

1.

Trickling filter dengan batu pecah

100 – 200

2.

Model sarang tawon (honeycomb modul)

150 – 240

3.

Tipe jaring

4.

RBC

50 80 – 150

Gambar 4.29 : Foto Media Sarang Tawon 109


Gambar 4.30 : Pemasangan Media Sarang Tawon

4.1.4.

Fine Buble Difuser

Dalam proses pengolahan limbah secara biologi dengan menggunakan teknologi biofilter ini, diperlukan system untuk mendisfusikan oksigen ke dalam air limbah. Udara yang disuplay dari blower, disalurkan dengan menggunakan system perpipaan, kemudian dibagian ujungnya (dasar bak) dipasangkan diffuser yang akan membuat gelembung-gelembung udara dari dasar bak air. Fine bubble diffuser, merupakan salah satu teknologi untuk mendifusikan okgigen ke dalam limbah secara effektif, sebab dengan fine buble ini gelembung udara akan terbentuk dalam ukuran yang sangat lembut/kecil, sehingga akan memperluas area kontak antara air dengan permukaan gelembung udara dimana transfer oksigen akan terjadi di situ. Disamping itu, dengan kecilnya ukuran gelembung udara ini akan memperlambat jalannya gelumbung udara untuk 110


muncul di permukaan. Dengan semakin lambatnya gelembung ini muncul ke permukaan, maka akan terjadi kontak antara udara dan air yang semakin lama yang berarti akan menambah jumlah oksigen yang terdifusi ke dalam air.

Gambar 4.31 : Fine Difuser.

Gambar 4.32 : Tampak Samping Pemasangan Difuser.

111


Gambar 4.33 : Tampak Atas Pemasangan Difuser.

112


Gambar 4.34 : Pemasangan Difuser di Dalam Reaktor.

4.2. Unit Re-use

Proses daur ulang air limbah PT. KMI menggunakan sistem dan pressure filter yang terdiridari sand filter, dan multi media filter (iron manganese & carbon filter) dilanjutkan dengan semi micro filtrasi menggunakan bag filter dan cartridge filter. Kemudaian hasil dari filtrasi ini dilanjutkan dengan filtrasi menggunakan micro filtrasi (ultrafiltrasi) dengan kapasitas sebesar 50 m3 per hari. Outlet unit pre-treatment biofilter anaerob-aerob ditampung dalam bak penampung antara yang terletak di ground tank. Kemudian dari bak antara ini dipompa menggunakan pompa submersible untuk dilakukan pengolahan lanjut dengan biofilter, hal ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas air agar dapat memenuhi 113


standari air baku

untuk re-use. Outlet dari biofilter lanjutan ini

dipompa dengan pompa bertekanan untuk proses filtrasi dengan menggunakan dua buah filter multi media filter.

Filter pertama

adalah sand filter yang akan menyaring kotoran-kotoran padat yang mungkin masih terbawa di dalam air. Selanjutnya warna, bau dan rasa direduksi pada filter kedua yaitu multi media filter (karbon aktif dan manganize). Partikel kotoran dan suspended yang lolos dari filter multimedia dan filter karbon aktif disaring pada bag filter dengan porositas 5 micron, selanjutnya hasil akhir berupa air bersih ditampung di bak penampung sementara (transfer).

Untuk lebih meningkatakan kualitas hasil dan keamanan dari pengguna air re-use ini, maka air re-use tersebut diproses lagi dengan proses ultra filtrasi. Secara detail teknologi pengolahan air untuk re-use di lingkungan pabrik PT. KMI tersebut adalah sebagai berikut :

4.2.1.

Pengolahan Secara Filtrasi (Penyaringan)

Tujuan penyaringan adalah untuk memisahkan padatan tersuspensi dari dalam air yang diolah. Pada penerapannya filtrasi digunakan untuk menghilangkan sisa padatan tersuspensi yang tidak terendapkan pada proses sedimentasi. Pada pengolahan air buangan, filtrasi dilakukan setelah pengolahan kimia-fisika atau pengolahan biologi. Ada dua jenis proses penyaringan yang umum digunakan, yaitu penyaringan lambat dan penyaringan cepat. Penyaringan lambat adalah penyaringan dengan memanfaatkan 114


energi potensial air itu sendiri, artinya hanya melalui gaya gravitasi. Penyaringan

ini

dilakukan

secara

terbuka

dengan

tekanan

atmosferik. Sedangkan penyaringan cepat adalah penyaringan dengan menggunakan tekanan yang melebihi tekanan atmosfir.

Berdasarkan jenis media filter yang digunakan, penyaringan dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu filter media granular (butiran) dan filter permukaan. Pada jenis media granular, media yang paling baik mempunyai karakteristik sebagai berikut: Ukuran butiran membentuk pori-pori yang cukup besar agar partikel besar dapat tertahan dalam media, sementara butiran tersebut juga dapat membentuk pori yang cukup halus, sehingga dapat menahan suspensi. Butiran media bertingkat, sehingga lebih efektif pada saat proses

pencucian

balik

(backwash).

Saringan

mempunyai

kedalaman yang dapat memberikan kesempatan aliran mengalir cukup panjang. Sejauh ini media yang paling baik adalah pasir yang ukuran butirannya hampir seragam dengan ukuran antara 0,6 hingga 0,8 mm.

Laju operasi untuk penyaringan ditentukan oleh kualitas air baku, pengolahan kimia yang diterapkan dan media filter. Pada umumnya laju penyaringan pada saringan pasir cepat adalah 82,4 liter per menit/m2. Sistem yang ada pada saat ini dapat menaikkan aliran hingga 206 liter per menit/m 2. Unggun saringan yang terdiri dari dua jenis media, yaitu arang dan pasir menghasilkan lapisan media arang yang butirannya besar (berat jenis 1,4-1,6) berada diatas media pasir yang lebih halus (berat jenis 2,6). Susunan media 115


dari atas ke bawah kasar-halus, akan memudahkan aliran air. Flok yang besar akan tertahan butiran arang di bagian atas/permukaan unggun.

Filter bertekanan dengan media pasir silika biasanya digunakan untuk menyaring atau memisahkan zat padat tersuspesi yang dihasilkan oleh proses oksidasi zat besi atau mangan dengan okasigen atau udara maupun oksidasi dengan

kalium permanganat atau

senyawa khlorine. Jika proses oksidasi berjalan dengan baik maka proses penyaringan dengan filter bertekanan menggunakan media pasir silika dapat berjalan dengan efektif.

Untuk

proses penyaringan air bersih dengan menggunakan

Filter Pasir Bertekanan, kecepatan penyaringan bervariasi antara 100 – 1000 m3/m2/hari. Mernurut IDE (1990), untuk Media tunggal berkisar antara 120 – 250 m3/m2/hari, untuk Filter dengan dua jenis media (dual media filter) kerkisar antara 200 – 400 m3/m2/hari.

Menurut GOTA dan YAMAMOTO (1969), Kecepatan filtrasi 7,5 m m3/m2/jam, tebal lapisan pasir 45-75 cm, diameter partikel pasir 0,4 – 0,5 mm, Head loss berkisar antara 0,3 – 0,5 kg/cm2. Menurut Southern Chemicals untuk saringan pasir bertekanan kecepatan penyaringan berkisar antara 20 – 25 m3/m2/hari.

Secara umum konstruksi filter pasir bertekanan ditujukkan seperti pada Gambar 5.20. Materilal yang digunakan bervariasi sesuai dengan penggunaan serta kapasitas pengolahan. Untuk kapasitas 116


penyaringan yang besar umumnyan menggunakan material mild steel yang dilapis dengan rubber atau fiberglass atau menggunakan bahan dari stainless steel, sedangkan untuk kapsitas yang kecil umumnya menggunakan material dari fiberglass, PVC atau stainles steel.

Gambar 4.35: Konstruksi Filter Pasir Bertekanan.

4.2.2. Pengolahan Secara Adsorpsi

Adsorpsi adalah penumpukan materi pada interface antara dua fase. Pada umumnya zat terlarut terkumpul pada interface. Proses adsorpsi memanfaatkan fenomena ini untuk menghilangkan materi dari cairan. Banyak sekali adsorbent yang digunakan di industri, namun karbon aktif merupakan bahan yang sering digunakan

karena

harganya

murah

dan

sifatnya

nonpolar.

Adsorbent polar akan menarik air sehingga kerjanya kurang efektif. Pori-pori pada karbon dapat mencapai ukuran 10 angstrom. Total

117


luas permukaan umumnya antara 500 – 1500 m2/gr. Berat jenis kering lebih kurang 500 kg/m 3.

Gambar 4.36: Foto Multi Media Filter Unit Re-use PT. KMI

4.2.3. Ultra Filtrasi

Saat ini teknologi filtrasi untuk penjernihan air ada dua tipe yaitu tipe konvensional dengan menggunakan saringan pasir dan tipe baru dengan menggunakan membrane. Teknologi membrane saat ini berkembang sangat pesat dan mulai banyak diaplikasikan untuk berbagai kegunaan mengingat banyak sekali keunggulankeunggulan yang dimilikinya dibanding teknologi konvensional.

118


Ultra filtrasi merupakan teknologi penyaringan air dengan menggunakan membran untuk memisahkan senyawa maupun partikel koloid, protein, polutan dari unsur microbiologis yang ada pada air baku. Ukuran membran ultra filtrasi sangat kecil sehingga dapat

memisahkan

pathogen.

material

tersuspensi,

bakteri,

virus

dan

Semua partikel dengan ukuran kisaran 0,01 micron

sampai dengan 0,1 micron akan dapat terpisah dengan teknologi ultra filtrasi. Tekanan Operasi pada sistem ultra filtrasi dapat digunakan tekanan rendah yaitu antara 0,5 sampai 3 bar. Membran ultra filtrasi dapat dibuat dalam beberapa tipe modul seperti hollow fiber, lembaran rata dan dalam bentuk tabung. Tipe hollow fiber adalah tipe yang paling banyak dipakai karena akan dapat menghasilkan permukaan filtrasi yang besar. Kecepatan filtrasi akan sangat tergantung dari luas permukaan filter. Dengan semakin besarnya luas permukaan filter, maka produktifitas air olahan akan semakin besar. Adapun jenis membran yang tersedia saat ini dibagi menjadi 4 kelompok besar disesuaikan dengan ukuran dari tingkat penyaringan atau sering disebut dengan istilah ‘Filtration degree”.

Tingkat-tingkat penyaringan yang dimaksud adalah: 1. Micro Filtration (MF) 2. Ultra Filtration (UF) 3. Nano Filtration (NF) 4. Hyper Filtration / Reverse Osmosis (RO)

119


Gambar 4.37 : Pengelompokan Teknologi Menbran

Membran UF yang digunakan adalah tipe hollow fiber yang terbuat dari poly sulfone dan diproduksi oleh Kristal.TM America. Tingkat filtrasi dengan membrane ini adalah dapat menahan partikel ukuran 0.1 ~ 0.01 micron dengan tekanan pompa yang rendah dan tanpa bahan kimia dalam prosesnya sehingga memiliki biaya operasi yang rendah. Hasil akhir air menggunakan sistem ini selalu konstan dan bisa menghilangkan bakteri pada waktu yang bersamaan dengan proses penghilangan material yang tersuspensi dalam air.

Kelebihan teknologi membrane ini diantaranya adalah :

1. Teknologi membrane adalah teknologi yang berwawasan lingkungan dan ramah lingkungan, tidak menggunakan bahan kimia yang berbahaya dan menimbulkan pencemaran. 2. Teknologi membrane memberikan jaminan kualitas air yang lebih konstan 120


3. Teknologi membrane dapat memberikan operational cost yang lebih tetap bila dibandingkan dengan teknologi konvensional.

Diagram alir teknologi ultra filtrasi ini dapat dilihat seperti pada gambar 5.23, sedangan diagram alir sistem re-use air limbah gedung BPPT dengan dengan teknologi multi media filter yang digabung dengan sistem ultra filtrasi dapat dilihat seperti pada gambar 5.24. Gambar 5.26 menunjukkan lay out sistem IPAL dan reuse dalam pengelolaan limbah gedung BPPT, Jakarta.

Gambar 4.38 : Diagram Alir Sistem Re-use Air Limbah PT. KMI

121


Gambar 4.39 : Foto Unit Ultra Filtrasi PT. KMI.

Gambar 4.40 : Foto Unit Re-use PT. KMI.

122


4.3. Pengeringan Lumpur

Lumpur yang dihasilkan dari proses sedimentasi diolah lebih lanjut untuk mengurangi sebanyak mungkin air yang masih terkandung didalamnya. Proses pengolahan lumpur yang bertujuan mengurangi kadar air tersebut sering disebut dengan pengeringan lumpur. Ada empat cara proses pengurangan kadar air, yaitu secara alamiah, dengan tekanan (pengepresan), dengan gaya sentrifugal dan dengan pemanasan.

Pengeringan secara alamiah dilakukan

dengan mengalirkan atau memompa lumpur endapan ke sebuah kolam pengering (drying bed) yang mempunyai luas permukaan yang besar dengan kedalaman sekitar 1 atau 2 meter. Proses pengeringan berjalan dengan alamiah, yaitu dengan panas matahari dan angin yang bergerak di atas kolam pengering lumpur tersebut. Cara pengeringan seperti ini tentu saja sangat bergantung dari cuaca dan akan bermasalah bila terjadi hujan. Bila lumpur tidak mengandung bahan yang berbahaya, maka kolam pengering lumpur dapat hanya berupa galian tanah biasa, sehingga sebagian air akan meresap ke dalam tanah dibawahnya. Contoh pengeringan lumpur antara lain pengeringan lumpur dengan cara tekanan (pengepresan) dan

proses

pengeringan

lumpur

dengan

gaya

centrifugal

(centrifuge). Berikut diberikan beberapa contoh alat pengering lumpur yang ada.

123


Pvc 4”

Lapisan Lapisan kerikil pasir Lapisan kerikil kecil besar

Gambar 4.41 : Diagram Proses Pengering Lumpur PT. KMI (Sludge Drying Bed)

Gambar 4.42 : Foto Unit Pengering Lumpur & Hasil Pengeringan Lumpur PT. KMI,

4.4. Sistem Kelistrikan IPAL PT. KMI Cibitung

Semua peralatan (pompa, dosing dan blower) IPAL PT. KMI dikendalikan degan panel kontrol. Sumber listrik dari gardu utama masuk ke panel utama, kemudian dicabang ke panel blower dan panel unit ultra filtrasi. Sedangkan untuk pompa di bak pengumpul diambilkan dari sumber listrik terdekat. Sistem pembagian arus dan 124


peralatan yang dikendalikan dari panel ini seperti terlihat pada gambar 4.35 dan 4.36. Sedangkan kebutuhan power dari masingmasing peralatan dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Gambar 4.43 : Diagram Sistem Panel WWTP PT. Kawasaki

Gambar 4.44 : Pengelompokan Sistem Kelistrikan ME 125


Tabel 4.8 : Jenis Peralatan Dan Kebutuhan Power Di WWTP PT. KMI SPESIFIKASI Merk No

Lokasi

Type

Jenis

Disch

Phase

(A / M)

Jenis HP

POWER kW

(Inc)

θ

1

Bak Equalisasi Lbh Produksi

P. feed-1

Ebara

50 DVS5.75

A

2

0.75

2"

3θ / (380 V)

2


P. feed-2

Ebara

50 DVS5.75

A

2

0.75

2"

3θ / (380 V)

3


Agitator

-

0.35

4


P. pemekat oli

5

R. Koagulasi

Agitator

-

0.18

6

R. Koagulasi

Dosing pump

-

0.12

7

R. Flokulasi

Agitator

-

0.18

8

R. Flokulasi

Dosing pump

-

0.12

9

Bak pengendap

Agitator

-

0.35

10

Bak pengering lumpur

P. recycle

Ebara

50 DVSA5.4 S

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

11

Bak Equalisasi Lbh Domestik

P. feed-1

Ebara

50 DVSA5.4 S

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

12

Bak Equalisasi Lbh Domestik

P. feed-2

Ebara

50 DVSA5.4 S

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

0.35

126


13

R. Biofilter Pre-Treatment

P. Recyl-1

Ebara

50 DS 5.4

M

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

14


P. Recyl-2

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)


Blower-1

7.5

5.50

3θ / (380 V)

16


7.5

5.50

3θ / (380 V)

17

Bak penampung sementara

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

18


Blower-2 P. feed re-use1 P. feed re-use2

Ebara

50 DS 5.4 Futsu TSC 80, 3" Futsu TSC 80, 3" 50 DVSA5.4 S 50 DVSA5.4 S

M

15

Ebara Mitsubishi, 5,5 Kw Mitsubishi, 5,5 Kw

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

19

R. Biofilter Re-use

P. Recyl-1

Ebara

50 DS 5.4

M

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

20

R. Biofilter Re-use

P. Recyl-2

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

R. Biofilter Re-use

Blower-1

4

3.50

3θ / (380 V)

22

R. Biofilter Re-use

4

3.50

3θ / (380 V)

23

Unit Reuse

Blower-2 P. Multi Md Filter

50 DS 5.4 Futsu TSC 50, 2" Futsu TSC 50, 2"

M

21

Ebara Mitsubishi, 3,7 Kw Mitsubishi, 3,7 Kw Grounfos

-

1.10

1θ (220 V)

24

Unit Unltra Filtrasi

CNP

-

1.10

3θ / (380 V)

25


P. Feed U.F P. Back wash UF

CNP

-

1.10

3θ / (380 V)

26


P. Dosing

-

0.10

27


P. ke tower

Ebara

Ebara

TOTAL KEBUTUHAN POWER M.E DI STP

50 DVSA5.4 S

A

0.5

0.40

2"

1θ (220 V)

28.55

127


4.5.

Fasilitas Pendukung

Water Meter meter

Untuk melengkapi sistem kontrol dan monitoring sistem operasional IPAL ini, maka pada sistem outlet IPAL tersebut dipasang water meter. Ada beberapa fungsi water meter meter ini antara lain : -

sebagai alat bantu sistem kontrol debit proses agar IPAL dapat berfungsi dengan baik.

-

Sebagai alat monitoring debit limbah yang terolah setiap harinya guna kontrol kapasitas IPAL.

-

Sebagai alat monitoring untuk penyusunan laporan rutin jumlah pembuangan limbah ke IPAL kawasan.

Gambar 4.45 : Foto Water Meter IPAL PT. KMI.

128


Biokontrol

IPAL PT. KMI ini dilengkapi dengan bak biokontrol yang di dalamnya ditanami dengan ikan. Biokontrol ini berfungsi sebagai indikator visual

yang dapat digunakan sebagai pemantauan

langsung kualitas outlet dari sistem yang ada. Jika kondisi ikan yang ada di dalam bak ini kurang

sehat,

maka

menunjukkan tanda-tanda kehidupan yang dapat

dicek

secara

langsung

kondisi

operasional IPAL ini serta harus segera dilakukan evaluasi terhadap sistem yang sedang berjalan.

Gambar 4.46 : Foto Biokontrol.

129


Peralatan analisa

IPAL PT. KMI ini juga sudah dilengkapi dengan fasilitas ruangan untuk melakukan monitoring kualitas outet dan dilengkapi dengan beberapa peralatan untuk analisa kualitas outlet IPAL. Dengan adanya peralatan swa pantau ini, maka diharapkan kualitas outlet akan terpantau secara rutin dan jika ada troubel dari IPAL dapat segera diketahui dan diambil tindakan untuk perbaikan.

Gambar 4.47 : Peralatan Analisa Swa Pantau IPAL PT. KMI

Sumur Pantau

Sumur pantau IPAL PT. KMI dibangun di dalam area IPAL. Hal ini bertujuan untuk melakukan pemantauan lebih cepat dan akirat kualitas air tanah di sekitar IPAL. Dengan dekatnya lokasi sumur pantau ini, maka jika terjadi kebocoran bak IPAL dan

130


mencemari air tanah setempat kita dapat segera mengambil sampel airnya untuk dianalisa.

Gambar 4.48 : Foto Sumur Pantau IPAL PT. KMI.

Pompa Distribusi Air Re-use

Air re-use adalah air yang berasal dari limbah yang telah diolah sampai memenuhi standar air baku, kemudian ditngkatkan lagi kualitasnya dengan proses penyaringan. Proses penyaringan ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu penyeringan dengan multi media filter kemudian dilanjutkan dengan proses penyaringan dengan membran ultra filtrasi. Hasil outlet dari unit ultra filtrasi ini ditampung dalam

tangki

prnampungan

produk,

kemudian

air

tersebut

didistribusikan untuk memenuhi kebutuhan air siram taman dan flasing toilet. Karena area jangkauan yang sangat luas ini, maka sistem distribusinya diantu dengan menggunakan pompa distribusi bertekanan tinggi. Sedangkan untuk memenuhi air siram di area IPAL dan sekitranya dibantu dengan tangki torn yang ditaruh pada

131


ketinggian 5 m. Gambar 4.44 menunjukkan pompa distribusi air reuse dan torn distribusi untuk memenuhi kebutuhan air siram di sekitar IPAL.

Gambar 4.49 : Pompa Distribusi Air Re-use.

132

Gambar 4.50 : Diagram Alir Instalasi Pengolahan Air Limbah PT. KMI


133

Gambar 4.51 : Diagram Lay Out WWTP PT. KMI


134


4.6. Keterangan Proses A. Pengolahan Secara Fisika – Kimia

1.

Limbah segar

yang

dihasilkan

dari

proses

painting,

perakitan motor, bengkel dll disalurkan ke bak oil trap untuk memisahkan padatan yang berukuran besar dan floting kandungan oil. 2.

Limbah tirisan limbah B3 yang di simpan di gudang limbah B3 sementara dikumpulkan dalam bak pengumpul yang berfungsi juga sebagai oil trap juga. Jika ada kandungan oil, maka oli tersebut akan mengapung di bak pertama, dan jika jumlahnya

sudah

cukup

untuk

dapat

diambil,

maka

kandungan oil tersebut diangkat secara manual. Sedangkan filtratnya, yang masuk ke ruang pompa akan terpompa secara outomatis menuju ke oil trap yang berada di lokasi IPAL. 3.

Kandungan oli yang berasal dari limbah produksi akan mengapung di bagian atas dari limbah, sedangkan air limbah yang sudah bersih dari oli akan mengalir ke bak berikutnya. Kandungan oli semakin hari akan bertambah jumlahnya, dan jika sudah cukup tebal maka dipisahkan untuk ditampung ke bak pemekat oli dengan cara memutar pipa penyaluran oli yang berada di bagian atas permukaan air. Oli akan mengalir secara over flow ke bak pemekat. Oli di bak pemekat ini masih mengandung air, dan air ini dapat di recycle masuk ke dalam oil trap kembali dengan pompa pemekat oli yang tersedia. Jika jumlah oli di bak pemekat ini

135


sudah cukup banyak maka harus dipindahkan ke drum penampungan untuk dikirim ke perusahaan pengolah oli bekas.

Gambar 4.52 : Tampak Atas Oil trap IPAL PT. KMI

Gambar 4.53 : Tampak Depan Oil trap IPAL PT. KMI

136


Gambar 4.54 : Tampak Atas Bak Pemekat Oil IPAL PT. KMI

4.

Air limbah produksi setelah melewati oil trap akan mengalir secara gravitasi menuju bak equalisasi. Disini air limbah produksi yang telah bersih dari oli akan tercampur dengan air blodown dari ruang boiler yang banyak mengandung bahan kimia (basa). Dibak equalisasi ini dilengkapi dengan system pengadukan untuk menjadikan karakteristik limbah agar homogen dan juga dilengkapi dengan pH control.

Gambar 4.55 : Bak Equalisasi

137


Gambar 4.56 : pH Kontrol IPAL PT. KMI

5.

Di bak equalisasi juga dilengkapi dengan pompa feed untuk memompa limbah menuju ke unit chemical treatment yang dilengkapi dengan system level control dengan pelampung. Pengaturan debit limbah yang akan diolah dapat dilakukan dengan mengatur posisi ball valve yang terdapat di pompa feed dan dengan menggunakan ball valve yang terdapat di inlet reaktor koagulasi.

6.

Proses koagulasi-flokuasi menggunakan reactor koagulasi yang dilengkapi dengan agitator pengadukan cepat dan reactor

flokuasi

pengadukan

yang

lambat.

dilengkapi Sedangkan

dengan kebubahan

agitator kimia

138


diinjeksikan dengan dua buah pompa dosing (pompa koagulan dan pompa flokulan).

Gambar 4.57 : Rangkaian Sistem Koagulasi - Flokuasi

Gambar 4.58 : Dosing Pump Koagulan dan Flokulan.

139


7.

Kebutuhan bahan kimia untuk proses koagulasi – flokulasi diatur dengan menggunakan dua buah pompa dosing. Jumlah kebutuhan bahan koagulan dan flokulan ditentukan berdasarkan dari hasil jar test yang telah dilakukan. Sedangkan untuk meningkatkan proses reaksi agar dapat terbentuk flok dengan ukuran besar serta kuat sehingga proses sedimentasi dapat terjadi dengan sempurna di reaktor koagulasi dan flokulasi dilengkapi dengan agitator.

Gambar 4.59 : Dosing Pump IPAL PT. KMI.

8.

Setelah melalui proses koagulasi-flokulasi, limbah dialirkan ke bak pengendap. Tangki bak pengendap ini berbetuk kerucut di bagian bawahnya dan dilengkapi dengan agitator. Agitator yang ada secara periodik hidup secara outomatis. Fungsi agitator ini adalah untuk menghasilkan gaya centrifugal di dalam air, terutama di bagian dasar bak agar lumpur yang ada dapat terkumpul di dasar tangki bagian tengah (tempat pipa pengeluaran lumpur) sehingga lumpur

140


dapat dengan mudah untuk dikelurakan dengan cara drainase (membuka kran di bak pengering lumpur). Lumpur ini dialirkan menuju ke bak pengering lumpur. Sedangkan air yang sudah bersih akan mengalir secara over flow dari bak pengendap untuk selanjutnya diproses secara biologi dengan biofilter melalui bagian atas bak sedimentasi. Lumpur yang sudah terkumpul di bak pengering selanjutnya didiamkan agar terjadi proses penirisan air limbah dan menunggu proses pengeringan lumpur secara alami. Air tirisan dari bak pengering lumpur ini direcycle kembali ke bak equalisasi limbah produksi.

Gambar 4.60 : Bak Pengendap.

141


Gambar 4.61 : Bak Pengendap (Tampak Atas).

Gambar 4.62 : Bak Pengering Lumpur.

142


Gambar 4.63 : Foto Proses Pengeringan Lumpur.

9.

Semua limbah domestik yang dihasilkan di PT. KMI juga diolah di dalam IPAL ini. Tahap awal pengolahan limbah yang bersumber dari kamar mandi dan toilet diproses dengan menggunakan biotek. Over flwo biotek ini dipompa menuju bak equalisasi limbah domestic.

10.

Limbah yang berasal dari kantin, terlebih dahulu masuk ke oil trap limbah kantin yang dilengkapi dengan screen untuk menghindari masuknya padatan (sisa sayur dll) ke ruang pompa. Oil trap ini terdiri dari tiga ruangan, yang ruang pertama merupakan ruang pemisahan minyak dan padatan kasar. Sedangkan ruang kedua, merupakan ruang transisi dan ruang ke tiga merupakan ruang pompa yang akan mentransfer limbah menuju bak equalisasi limbah domestic. Di dalam bak ini, padatan yang berat (pasir, tanah) diendapkan di bagian dasar. Dalam waktu periode tertentu

143


(2 hari) kondisi bak harus di cek untuk melihat jumlah padatan yang telah terkumpul di dalam bak. Bersihkan bak dari Lumpur dan padatan lainnya.

Gambar 4.64 : Oil trap Limbah Kantin.

Gambar 4.65 : Screen Oil trap.

144


Gambar 4.66 : Bak Equalisasi Limbah Domestik.

11.

Semua bak pengumpul ini dilengkapi dengan pompa pentransfer limbah yang digunakan untuk memompa limbah ke bak equalisasi.

B. Pengolahan Secara Biologi

Gambar 4.67 : Biofilter Proses Pengolahan Secara Biologi.

Untuk melakukan start-up biofilter, langkah pertama yang harus dilakukan adalah melakukan pengecekan sistem IPAL secara keseluruhan. Pengecekan IPAL meliputi pengecekan perpipaan dalam

145


IPAL, pengecekan sistem kelistrikan, pengecekan pompa-pompa, pengecekan sistem suplai udara ke reaktor aerobik dan pengecekan bak-bak pengumpul. Setelah yakin kalau sistem biofilter sudah sempurna, selanjutnya dilakukan pengisian biofilter dengan urutan sebagai berikut:

1. Isi semua bak di biofilter dengan air limbah secara bersamaan. Pengisian IPAL diusahakan merata jangan sampai sebagian penuh, bagian yang lain masih kosong. 2. Setelah IPAL penuh selanjutnya blower pada bak aerobik dihidupkan dan cek apakah udara keluar melalui difuser secara merata atau tidak. Kalau tidak merata maka perlu perbaikan difuser udara.

Gambar 4.68 : Blower Udara Untuk Proses Aerasi.

146


Gambar 4.69 : Fine Difuser Untuk Aerasi.

3. Tes pompa feed biofilter dan pompa recycle, apakah sudah dapat berfungsi dengan baik. 4. Biarkan bak equalisasi II terisi hingga pompa feed biofilter dapat beroperasi secara otomatis. Atur aliran /debit pompa feed biofilter sesuai dengan kapasitas IPAL terpasang. 5. Selanjutnya Air limbah dari bak equalisasi II dipompa ke IPAL (bioreaktor/bak anaerobik-aerobik dan pengendap akhir) sampai mencapai level penuh. 6. Langkah selanjutnya adalah mengisi IPAL dengan bibit atau seed mikroba atau bakteri. Seed mikroba diambilkan dari instalasi pengolahan air limbah domestik yang sudah diketahui kinerjanya berjalan dengan baik. Jumlah seed mikroba sekitar 0,5 – 1 m3. 7. Selanjutnya hidupkan pompa sirkulasi, dengan demikian mikroba akan mengalir teraduk dalam IPAL, dan lama kelamaan akan lengket pada permukaan media biofilter. 8. Selama

masa

seeding,

untuk

mempercepat

proses

perkembangbiakan mikroba pengurai air limbah, maka perlu

147


dilakukan

penambahan

nutrient.

Penambahan

nutrient

dilakukan pagi setiap hari selama 3 minggu pertama ipal beroperasi. Caranya adalah mengambil nutrient sebanyak 1/4 kg kemudian dilarutkan kedalam air pada ember. Pastikan nutrient larut semua. Setelah itu cairan nutrient dituangkan kedalam bak pengendap awal dan bak anaerobik. Sisa padatan nutrient jangan dimasukkan ke dalam IPAL. 9. Setelah

selesai

masa

seeding,

selanjutnya

dilakukan

pemantauan secara kontinyu (Swa-pantau). 10. Semua Industri yang sudah memiliki IPAL diwajibkan melakukan Swa-pantau harian oleh BPLHD DKI. Yang paling mudah dan ekonomis adalah swa pantau debit air limbah, swa pantau pH, swa pantau TSS dan pemantauan COD atau organik KMnO4. 11. Setiap 3 bulan, sampel dari inlet dan outlet IPAL harus diambil dan dianalisakan komposisinya di laboratorium independent seperti sucofindo, unilab dan atau di laboratorium BPLHD DKI. Hasil analisa dilaporkan ke BPLHD DKI jakarta.

C. Pengolahan Tersier

Instalasi pengolahan air limbah PT. KMI ini didisaint hanya sebagai unit pre-treatment saja, karena limbah ini nantinya akan diolah lebih lanjut di IPAL terpadu yang dikelola oleh pengelola kawasan industri MM 2100. Dengan demikian, maka standar outlet unit ini hanya mengikuti standar yang dikeluarkan oleh pengelola kawasan yang pada dasarnya belum memenuhi standar untuk dibuang ke

148


saluran umum atau dimanfaatkan kembali untuk keperluan lainnya (re-use). Dengan demikian, maka agar air limbah ini dapat digunakan sebagai air baku re-use, masih diperlukan lagi pengolahan lanjutan.

Gambar 4.70 : Diagram Alir Pengolahan Tersier

Reaktor Biofilter

Pengolahan lanjutan outlet biofilter pre-treatment dilakukan dengan proses biologi dengan satu reaktor biofilter lagi. Tujuannya adalah untuk meningkatkan lualitas air olahan ini agar dapat memenuhi standar air baku untuk re-use. Karena air baku yang diproses di dalam reaktor ini sudah di treatment dan sudah mendekatai standar air baku, maka proses biofilter ini hanya menggunakan proses aerobik saja. Teknologi yang digunakan pada biofilter pengolahan lanjut ini sama dengan teknologi biofilter pada unit pre-treatment. Secara detail gambar bioreaktor ini dapat dilihat sebagai berikut :

149


Gambar 4.71 : Bioreaktor Pengolahan Lanjut.

Gambar 4.72 : Foto Bioreaktor Pengolahan Lanjut.

Outlet dari bioreaktor ini selanjutanya digunakan sebagai air baku air re-uses. Peningkatan kualitas tahap akhir air re-use ini menggunakan proses filtrasi menggunakan multi media filter dan proses ultra filtrasi.

150


Saringan Pasir Cepat (Pressure Sand Filter)

Air dari pompa air baku masuk ke unit penyaringan pasir cepat dengan tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air baku. Unit filter berbentuk silinder dan terbuat dari plat besi. Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter sekitar 1,25 m. Media penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan terdiri dari 4 ukuran, yaitu lapisan dasar terdiri dari kerikil dengan diameter 2- 3 cm dan kerikil halus dengan diameter 0,5-1 cm, 3-5 mm, dan lapisan penyaring yang terdiri dari lapisan pasir silika dengan diameter 2-1 mm dan pasir silika halus dengan diameter partikel 1– 0,5 mm. Unit filter ini juga di disain secara khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya dan pemeliharaannya. Dengan dilengkapi oleh manhole, maka penggantian media filter dapat dilakukan dengan mudah.

Multi Media Filter (Mangan Zeolit & Karbon Aktif)

Berfungsi

untuk

menyerap

zat

besi

atau

mangan,

penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-pengotor organik lainnya di dalam air yang belum sempat terserap di dalam tangki reaktor dan saringan pasir cepat. Unit ini mempunyai bentuk dan dimensi yang sama dengan unit penyaring pasir cepat, namun mempunyai material media filter yang sangat berbeda. Media filter adalah mangan zeolit (manganese greensand) yang berdiameter sekitar 0,3-0,5 mm dan karbon aktif granular atau butiran dengan

151


ukuran 1-2,5 mm. . Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air dapat dikurangi sampai < 0,1 mg/l/.

Bag Filter

Filter ini merupakan penyaring pelengkap untuk menjamin bahwa air yang akan masuk ke proses penyaringan ultra filtrasi benar-benar memenuhi syarat air baku bagi sistem ultra filtrasi. Alat ini mempunyai media penyaring dari bahan sintetis selulosa. Alat ini juga berbentuk silinder dengan tinggi sekitar 25 cm dan diameter sebesar 12 cm. Filter cartridge ini dapat menyaring kotoran di dalam air sampai ukuran partikel 0,5 mikron. Unit ini dipasang sebelum pompa tekanan tinggi.

Gambar 4.73 : Foto Unit Multi Media Filter.

152


Ultra Filtrasi

Filter ini merupakan penyaring pelengkap untuk menjamin bahwa kualitas air re-use ini dapat memenuhi persayaratan sesuai dengan standar kualitas air bersih. Disamping itu dengan adanya proses ultra filtrasi ini akan lebih menjamin terjadinya kestabilan kualitas air yang dihasilkan.

Gambar 4.74 : Foto Ultra Filtrasi.

Bak Penampung Air Produk

Bak penampung air produk berfungsi untuk menampung air hasil proses ultra filtrasi yang siap untuk digunakan. Bak ini dilengkapi dengan torn air yang berfungsi sebagai penampungan air untuk memenuhi kebutuhan air siram

dan bersih-bersih di

lingkungan IPAL serta dilengkapi dengan dua buah pompa distribusi. Kedua pompa itu berfungsi sebagai pendorong air untuk memenuhi kebutuhan air flasing toilet dan yang satu berfungsi sebagai pompa

153


distribusi untuk untuk memenuhi air siram taman dan kebesihkan lingkungan di seluruh area pabrik.

Gambar 4.75 : Foto Bak Penyimpanan Produk & Pompa Distribusi.

4.7.

Fasilitas Penyimpanan Limbah B3

Definisi limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi:

154




Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi

pada

pemisahan

awal

dan

banyak

mengandung biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah menguap 

Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi



Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dengn lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil proses tersebut



Digested

sludge,

yaitu

limbah

yang

berasal

dari

pengolahan biologi dengan digested aerobic maupun anaerobic di mana padatan/lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak mengandung padatan organik.

Limbah

B3

dikarakterisasikan

berdasarkan

beberapa

parameter yaitu total solids residue (TSR), kandungan fixed residue (FR), kandungan volatile solids (VR), kadar air (sludge moisture content), volume padatan, serta karakter atau sifat B3 (toksisitas, sifat korosif, sifat mudah terbakar, sifat mudah meledak, beracun, serta sifat kimia dan kandungan senyawa kimia).

Contoh limbah B3 ialah logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfida, fenol dan sebagainya. Cd dihasilkan dari lumpur dan limbah industri kimia tertentu sedangkan Hg dihasilkan dari industri kloralkali, industri cat, kegiatan pertambangan, industri kertas, serta pembakaran bahan bakar fosil. Pb dihasilkan dari peleburan timah

155


hitam dan accu. Logam-logam berat pada umumnya bersifat racun sekalipun dalam konsentrasi rendah. Daftar lengkap limbah B3 dapat dilihat di PP No. 85 Tahun 1999: Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Silakan klik link tersebut untuk daftar lengkap yang juga mencakup peraturan resmi dari Pemerintah Indonesia.

Limbah B3 harus ditangani dengan perlakuan khusus mengingat bahaya dan resiko yang mungkin ditimbulkan apabila limbah ini menyebar ke lingkungan. Hal tersebut termasuk proses pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutannya. Pengemasan limbah B3 dilakukan sesuai dengan karakteristik limbah yang bersangkutan. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa kemasan limbah B3 harus memiliki kondisi yang baik, bebas dari karat dan kebocoran, serta harus dibuat dari bahan yang tidak bereaksi dengan limbah yang disimpan di dalamnya. Untuk limbah yang mudah meledak, kemasan harus dibuat rangkap di mana kemasan bagian dalam harus dapat menahan agar zat tidak bergerak dan mampu menahan kenaikan tekanan dari dalam atau dari luar kemasan. Limbah yang bersifat self-reactive dan peroksida organik juga memiliki persyaratan khusus dalam pengemasannya. Pembantalan kemasan limbah jenis tersebut harus dibuat dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak mengalami penguraian (dekomposisi) saat berhubungan dengan limbah. Jumlah yang dikemas pun terbatas sebesar maksimum 50 kg per kemasan sedangkan limbah yang memiliki aktivitas rendah biasanya dapat dikemas hingga 400 kg per kemasan.

156


Limbah B3 yang diproduksi dari sebuah unit produksi dalam sebuah pabrik harus disimpan dengan perlakuan khusus sebelum akhirnya diolah di unit pengolahan limbah memiliki fasilitas itu dan telah memiliki ijin secara resmi. Penyimpanan harus dilakukan dengan sistem blok dan tiap blok terdiri atas 2×2 kemasan. Limbahlimbah harus diletakkan dan harus dihindari adanya kontak antara limbah yang tidak kompatibel. Bangunan penyimpan limbah dibuat dengan lantai kedap air, tidak bergelombang, dan melandai ke arah bak penampung cairan dengan kemiringan maksimal 1%. Bangunan juga harus memiliki ventilasi yang baik, terlindung dari masuknya air hujan, dibuat tanpa plafon, dan dilengkapi dengan sistem penangkal petir. Limbah yang bersifat reaktif atau korosif memerlukan bangunan penyimpan yang memiliki konstruksi dinding yang mudah dilepas untuk memudahkan keadaan darurat dan dibuat dari bahan konstruksi yang tahan api dan korosi.

Pengangkutan limbah B3, harus disesuaikan dengan peraturan menteri perhubungan yang berlaku. Alat pengangkut, kemasan

limbah

harus

diperhatikan

dan

mengutamakan

keselamatan selama di perjalanan. Persyaratan yang harus dipenuhi kemasan di antaranya ialah apabila terjadi kecelakaan dalam kondisi pengangkutan yang normal, tidak terjadi kebocoran limbah ke lingkungan. Selain itu, kemasan harus memiliki kualitas yang cukup baik agar efektivitas kemasan tidak berkurang selama pengangkutan. Limbah gas yang mudah terbakar harus dilengkapi dengan head shields pada kemasannya sebagai pelindung dan tambahan pelindung panas untuk mencegah kenaikan suhu yang

157


cepat. Dalam pengangkutan juga diperlukan adanya Material Safety Data Sheets (MSDS) yang ada di setiap truk pengangkut.

Kegiatan produksi di PT. Kawasaki juga menghasilkan limbah yang masuk dalam katagori limbah B3. Penanganan atau pengolahan limbah padat atau lumpur B3 pada dasarnya dapat dilaksanakan di dalam unit kegiatan industri (on-site treatment) maupun oleh pihak ketiga (off-site treatment) di pusat pengolahan limbah industri. Apabila pengolahan dilaksanakan secara on-site treatment, perlu dipertimbangkan hal-hal berikut: 

jenis dan karakteristik limbah padat yang harus diketahui secara pasti agar teknologi pengolahan dapat ditentukan dengan tepat; selain itu, antisipasi terhadap jenis limbah di masa mendatang juga perlu dipertimbangkan



jumlah limbah yang dihasilkan harus cukup memadai sehingga dapat menjustifikasi biaya yang akan dikeluarkan dan perlu dipertimbangkan pula berapa jumlah limbah dalam waktu mendatang (1 hingga 2 tahun ke depan)



pengolahan on-site memerlukan tenaga tetap (in-house staff) yang menangani proses pengolahan sehingga perlu dipertimbangkan manajemen sumber daya manusianya



peraturan yang berlaku dan antisipasi peraturan yang akan dikeluarkan Pemerintah di masa mendatang agar teknologi yang dipilih tetap dapat memenuhi standar.

Untuk menangani limbah B3 ini, PT. KMI bekerjasama dengan PT. WMI yang telah mempunyai fasilitas terlengkap dalam hal pengelolaan limbah B3 ini dan telah memiliki perijinan secara

158


lengkap. Namun sebelum limbah B3 ini diambil oleh PT. WMI, maka limbah ini disimpan sementara di dalam gudang penyimpanan limbah B3 sementara yang telah dibangun disamping lokasi WWTP PT. KMI. Disaint tempat penampungan limbah B3 sementara milik PT. KMI adalah sebagai berikut :

159


Gambar 4.76 : Lay Out Gudang Penyimpanan Sementara Limbah B3

160


Gambar 4.77 : Potongan Gudang Penyimpanan Limbah B3

Gambar 4.78 : Foto Gudang Penyimpanan Limbah B3.

161


Gambar 4.79 : Timbunan Limbah B3 di Dalam Gudang.

162

Ditinjau dari urutannya proses pre-treatment air limbah PT. KMI dapat dibagi menjadi tiga jenis pengolahan, yakni :

Recommend Documents