Top Banner
TUGAS MATA KULIAH PENGELOLAAN LIMBAH INDUSTRI (HLKB 814) Dosen Mata Kuliah : Dr. Rony Riduan, ST., MT Nama Kelompok : Siti Aisyah H1E11200 9 Mustafa Kamal H1E11202 6 Anisa Rahmawati H1E11203 2 Suci Elita Prihatinah H1E11204 5 Ahdi Noor Fajrin H1E11220 2
27

Pengelolaan Limbah Industri

Dec 20, 2015

Download

Documents

Siti Ichun

Resume
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pengelolaan Limbah Industri

TUGAS MATA KULIAH

PENGELOLAAN LIMBAH INDUSTRI (HLKB 814)

Dosen Mata Kuliah :

Dr. Rony Riduan, ST., MT

Nama Kelompok :

Siti Aisyah H1E112009

Mustafa Kamal H1E112026

Anisa Rahmawati H1E112032

Suci Elita

PrihatinahH1E112045

Ahdi Noor Fajrin H1E112202

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

2015

Page 2: Pengelolaan Limbah Industri

PERAWATAN DAN PEMBUANGAN LIMBAH PADAT INDUSTRI

Limbah padat yang berasal dari industri mencakup semua limbah yang dibuang ketempat atau fasilitas lain seperti ke dalam badan air atau sistem udara. Revolusi industri dimulai dengan adanya limbah padat dan jenis limbah lain nya yang mana dalam aktivitas pembuangan limbah tersebut tidak dibersihkan atau dengan kata lain tidak dapat diuraikan melalui proses alami dengan bantuan degradasi dari mikrooorganisme, oksidasi kimia dan reduksi, adsorpsi, absorpsi, dan phenomena alami lainnya.

Metode pengelolaan meliputi landfill, insenerator, dan composting. Namun untuk itu dilakukan penentuan jenis atau karakter dari limbah tersebut terlebih dahulu, kemudian selanjutnya menentukan metode pembuangan yang tepat. Adapun klasifikasi yang termasuk ke dalam limbah berbahaya yaitu beracun, mudah terbakar, reaktif dan korosif.

Characterization of Solid Wastes (Karakteristik Limbah Padat)

Setiap aliran limbah padat yang signifikan harus menjalani karakteristik untuk dalam menentukkan hal hal dibawah ini : Peluang untuk pengurangan limbah

Hal pertama dan yang paling penting dalam pengelolaan limbah padat yaitu mengidentifikasi beberapa atau semua peluang untuk mereduksi volume, kekuatan, dan sifat berbahaya limbah, yang dimana tujuan nya mengeleminasi limbah. Misalnya, dalam pengelolaan limbah padat harus mengetimasi peluang pengurangan limbah dimana limbah padat yang dihasilkan memiliki peluang untuk dapat menjadi bahan baku dalam proses produksi industri.

Tingkat timbulan sampahMeningkatkan pemeliharaan preventif dan meningkatkan operasi dan pemeliharaan praktek (O & M) untuk mengurangi kebocoran, tumpahan, dan kecelakaan dapat memiliki efek yang signifikan dalam pengurangan volume limbah padat , serta limbah cair dan polutan udara

Apakah termasuk limbah berbahayaBerbahaya atau tidaknya limbah memiliki pengaruh besar pada kedua hal yaitu dalam biaya penanganan, pembuangan, dan resiko kedepan nya.

Kesesuaian limbah jika dilakukan metode penimbunanSesuai atau tidaknya pengelolaan limbah padat untuk penggunaan landfill tergantung pada karakteristik kimia, fisika, maupun kategori lindi.

Sifat fisik yang disesuaikan untuk landfilingSifat fisik yang mempengaruhi kesesuaian untuk penimbunan termasuk yang mempengaruhi struktural stabilitas tanian. Seringkali, kadar air digunakan

Page 3: Pengelolaan Limbah Industri

untuk menentukan kesesuaian dalam sistem penimbunan, seperti pada kasus dari lumpur limbah. Sifat fisik lainnya adalah ukuran.

Sifat kimia yang disesuaikan untuk landfillingSifat kimia yang mempengaruhi untuk penimbunan seperti sifat yang termasuk ke dalam limbah berbahaya ( beracun, mudah terbakar, korosif) selain itu bau juga berpengaruh pada sifat kimia untuk disesuaikan dalam penimbunan.

Estimasi karakteristik lindi Kesesuaian limbah untuk insenerasi

Apakah limbah dapat di insenarator (pembakaran) tergantung pada karakteristik limbah untuk mencapai pembakaran yang sempurna,seperti komposisi kimia, dan kadar air dari limbah tersebut.

Karakteristik perkiraan emisi tumpukan Perkiraan kebutuhan bahan bakar tambahan Karakteristik perkiraan abu Kesesuain limbah untuk kompos

Kompos adalah suatu metode untuk mengubah limbah jenis organik untuk dijadiakan pupuk penyubur tanaman. Bebeapa limbah hasil industri beberapa jenisnya dapat dikelola melalui pengomposan.

The Solid Waste Landfill (Landfill Limbah Padat)

The Conventional Landfill (Konvensional Landfill)Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) sampah dengan cara landfill merupakan

salah satu pengelolaan sampah secara modern yang cukup aman yang dapat mencegah polusi air tanah maupun polusi tanah. Landfill dapat mengatasi masalah pencemaran lingkungan saat penimbunan sampah seperti menghilangkan polusi udara yang dihasilkan sampah, adanya tikus dan lalat pada sampah yang membawa sumber penyakit, kebakaran dan kontaminasi pada air permukaan. Pemusnahan sampah dengan metode Landfill adalah dengan membuang dan menumpuk sampah ke suatu lokasi yang cekung, memadatkan sampah tersebut kemudian menutupnya dengan tanah (topsoil).

Landfill Liner System (Sistem Pelapis)Berguna untuk mencegah atau mengurangi kebocoran leachate (lindi) ke

dalam tanah yang akhirnya bisa mencemari air tanah. Biasanya Lining System terbuat dari compacted clay (liat yang dipadatkan), geomembran, atau campuran tanah dengan bentonite. Leachate Collection System (Sistem Pengumpulan lindi)dibuat di atas Lining system dan berguna untuk mengumpulkan lindi dan memompa ke luar sebelum lindi menggenang di lining system yang akhirnya akan menyerap ke dalam tanah. lindi yang dipompa keluar melalui sumur yang disebut Leachate Extraction System (Sistem Ekstraksi Lindi).

Page 4: Pengelolaan Limbah Industri

Pada sebuah landfill yang baik biasanya dibutuhkan sistem pelapis dasar yang bertujuan untuk mengurangi mobilitas lindi ke dalam air tanah. Sebuah liner yang efektif akan mencegah migrasi cemaran ke lingkungan, khususnya air tanah. Namun kenyataannya belum ada sistem liner yang efektif 100 %, karena timbulan lindi tidak terelakkan (Damanhuri, 1995).

Sistem pelapis dasar terdiri atas 3 macam, yaitu (Hughes, et.al, 2005):1. Sistem pelapis dasar tunggal (Single Liner System)

Sistem liner ini terdiri atas lapisan tanah liat, lapisan geosintetis, atau sebuah lapisan geomembran. Sistem liner ini biasanya digunakan untuk landfill yang didesain untuk menampung sampah sisa-sisa konstruksi bangunan seperti beton, aspal, kayu, kaca, dll.

2. Sistem pelapis dasar campuran (Composite Liner System)Sistem pelapis dasar campuran terdiri atas lapisan geomembran yang dikombinasikan dengan lapisan tanah liat. Sistem ini lebih efektif untuk meminimasi migrasi lindi daripada sistem liner tunggal. Selain itu sistem pelapis dasar campuran cocok untuk landfill yang menampung sampah kota (municipal solid waste).

3. Sistem pelapis dasar ganda (double liner system)Sistem pelapis dasar ganda dapat berupa dua buah sistem liner tunggal, dua buah sistem liner campuran, atau sebuah sistem pelapis dasar tunggal dan sebuah sistem pelapis dasar campuran. Lapisan teratas berfungsi untuk mengumpulkan lindi, dan lapisan dibawahnya (lapisan kedua) berfungsi untuk mendeteksi kebocoran sistem liner tersebut dan menyokong fungsi lapisan diatasnya. Sistem pelapis dasar ganda digunakan pada landfill untuk sampah kota dan sampah B3.

Landfill Cover and Cap System

Berguna untuk mengurangi cairan akibat hujan yang masuk kedalam landfill. Dengan berkurangnya cairan yang masuk akan mengurangi leachate (lindi).

Daily and Intermediate Cover (Tanah Penutup Harian dan Tanah Penutup Antara)

Tanah penutup harian memiliki ketebalan 15 – 20 cm (DPU, 2006) yang digunakan untuk mengontrol sampah agar tidak terbang, vektor penyakit seperti tikus dan lalat tidak masuk atau keluar dari landfill dan juga untuk mencegah masuknya air kedalam landfill. Jenis material yang biasanya digunakan sebagai penutup harian adalah geocyntetic clay, sisa konstruksi, sisa-sisa hasil pertanian dan material hasil komposting.Pada Sanitary Landfill pemasangan tanah penutup harian dilakukan setiap kali selesai melakukan operasi landfill setiap harinya sedangkan Controlled Landfill setiap 5 – 7 hari. Selain penutup harian juga dilakukan penutupan antara (lapisan

Page 5: Pengelolaan Limbah Industri

intermediate) setebal 30 – 40 cm (DPU,2006). Kemiringan tanah penutup harian harus cukup untuk dapat mengalirkan air hujan keluar dari atas lapisan penutup tersebut.

Final Cover and/or Cap (Tanah Penutup Akhir)Sumber terbesar dari timbulnya lindi adalah akibat infiltrasi air melalui

bagian atas landfill, baik melalui presipitasi langsung atau melalui limpasan yang masuk. Oleh karenanya aplikasi penutup akhir pada landfill memiliki peranan yang sangat penting. Rancangan penutup akhir hendaknya mempertimbangkan aspek kesehatan, keselamatan, estetika, permeabilitas, kekuatan dan pemanfaatan lahan setelah ditutup kelak. Ketebalan penutup akhir ini berkisar 50 – 100 cm tergantung rencana peruntukkan bekas TPA nantinya. Kemiringan tanah penutup akhir hendaknya tidak lebih dari 30o (perbandingan 1:3) untuk menghindari erosi. Diatas tanah penutup akhir harus dilapisi dengan tanah media tanam (top soil/vegetable earth) (DPU, 2006). Penutup akhir ini diharapkan tetap berfungsi walaupun sarana ini sudah tidak digunakan lagi yang mungkin membutuhkan waktu sampai 30 tahun. Fungsi yang diharapkan adalah:a. Pengontrol gerakan air ke sarana supaya timbulan lindi dibatas.b. Pengontrol limpasan air agar ke luar sarana.c. Pengontrol binatang atau vektor penyakit.d. Pengamanan terhadap adanya kontak langsung limbah terhadap manusia.e. Pengontrolan terhadap gas yang terbentuk sehingga tidak menurunkan

kualitas udara.f. Mengurangi kemungkinan kebakaran dengan mencegah emisi udara.g. Menjamin stabilitas lahan-urug akibat kemungkinan bergeraknya massa

limbah.h. Pengontrol debu.i. Pengatur tampilan landfill ditinjau dari sudut estetika.j. Menjamin agar tanaman atau tumbuhan dapat tumbuh secara baik setelah

saran ditutup.

Gas Venting (Sistem Ventilasi Gas)Berguna untuk mengendalikan aliran dan konsentrasi di dalam dengan

demikian mengurangi risiko gas mengalir di dalam tanah tanpa terkendali yang akhirnya dapat menimbulkan peledakan. Gas yang terbentuk di TPA umumnya berupa gas karbon dioksida (CO2), dan metan(CH4) dengan komposisi hampir sama; disamping gas-gas lain yang sangat sedikit jumlahnya seperti hidrogen sulfida (H2S), dan ammonia (NH3). Kedua gas gas karbon dioksida (CO2), dan metan (CH4) memiliki potensi besar dalam proses pemanasan global terutama gas metan; karenanya perlu dilakukan pengendalian agar gas tersebut tidak dibiarkan lepas bebas ke atmosfer. Untuk itu perlu dipasang pipapipa ventilasi agar gas

Page 6: Pengelolaan Limbah Industri

dapat keluar dari timbunan sampah pada titik-titik tertentu. Untuk ini perlu diperhatikan kualitas dan kondisi tanah penutup TPA. Tanah penutup yang porous atau banyak memiliki rekahan akan menyebabkan gas lebih mudah lepas ke udara bebas. Pengolahan gas metan dengan cara pembakaran sederhana dapat menurunkan potensinya dalam pemanasan global.

Gas metan penting, tidak berbau tetapi mudah terbakar dan bersifat mudah meledak apabila konsentrasi di udara antara 5% sampai dengan 15%. Gas cenderung terakumulasi di ruang yang kosong didalam landfill dan lepas melalui rekahan ditanah atau bahan penutup, karenanya perlu dilakukan pengontrolan timbulan dan perpindahan gas-gas ini. Untuk ini perlu diperhatikan kualitas dan kondisi tanah penutup TPA. Tanah penutup yang porous atau banyak memiliki rekahan akan menyebabkan gas lebih mudah lepas ke udara bebas. Pengolahan gas metan dengan cara pembakaran sederhana dapat menurunkan potensinya dalam pemanasan global.

Gas dapat dikontrol dengan memasang pipa ventilasi agar gas dapat keluar ke atmosfir dari timbunan sampah pada titik-titik tertentu. Karena metan bersifat mudah terbakar, maka gas metan dapat digunakan sebagai energi. Recovery dan pemanfaatan metan untuk tujuan komersial hanya dapat dilakukan apabila landfill menerima sampah lebih besar dari pada 200 tons sampah perhari.

Discharges from Landfills

Terdapat dua tipe pembunagan dari sanitary landfill: cair dalam bentuk lindi dan gas (yang berasal dari pembunagan ventilasi gas).

Leachate (Lindi)Lindi merupakan air yang terbentuk dalam timbunan sampah yang

melarutkan banyak sekali senyawa yang ada sehingga memiliki kandungan pencemar khususnya zat organik sangat tinggi. lindi sangat berpotensi menyebabkan pencemaran air baik air tanah maupun permukaan sehingga perlu ditangani dengan baik. Tahap pertama pengamanan adalah dengan membuat fasilitas pengumpul lindi yang dapat terbuat dari: perpipaan berlubang-lubang, saluran pengumpul maupun pengaturan kemiringan dasar TPA, sehingga lindi secara otomatis begitu mencapai dasar TPA akan bergerak sesuai kemiringan yang ada mengarah pada titik pengumpulan yang disediakan.

Tempat pengumpulan lindi umumnya berupa kolam penampung yang ukurannya dihitung berdasarkan debit leachate dan kemampuan unit pengolahannya. Aliran lindi ke dan dari kolam pengumpul secara gravitasi sangat menguntungkan, namun bila topografi TPA tidak memungkinkan, dapat dilakukan dengan cara pemompaan.

Page 7: Pengelolaan Limbah Industri

Pengolahan lindi dapat menerapkan beberapa metode diantaranya: penguapan/evaporasi terutama untuk daerah dengan kondisi iklim kering, sirkulasi lindi ke dalam timbunan TPA untuk menurunkan baik kuantitas maupun kualitas pencemarnya, atau pengolahan biologis seperti halnya pengolahan air limbah.

Landfill Gas (Gas Landfill)Gas landfill adalah gas yang dihasilkan oleh limbah padat yang dibuang di

landfill. Sampah ditimbun dan ditekan secara mekanik dan tekanan dari lapisan di atasnya. Karena kondisinya menjadi anaerobik, bahan organik tersebut terurai dan gas landfill dihasilkan. Gas ini semakin berkumpul untuk kemudian perlahan-lahan terlepas ke atmosfer. Hal ini menjadi berbahaya karena diantaranya dapat menyebabkan ledakan, pemanasan global melalui metana yang merupakan gas rumah kaca, material organik yang terlepas (volatile organic compounds) dapat menyebabkan (photochemical smog).

Solid Waste Incineration (Insenerasi Limbah Padat)

Ada berbagai jenis insinerasi dan beberapa definisi yang berbeda digunakan untuk mengelompokkannya. Salah satu konvensi adalah dengan mengklasifikasi insinerator sebagai "mass burn" atau "refuse derived fuel" (RDF). Teknologi insinerator melibatkan pembakaran bahan sesempurna mungkin, seluruh zat terbakar dalam limbah padat. Sistem RDF berusaha untuk memisahkan, dengan proses volatilisasi, sebanyak bagian organik dari limbah padat semaksimal mungkin, kemudian membersihkan dan mengolah hasil campuran dari gas untuk menghasilkan bahan bakar kadar rendah, menengah, atau bahkan kadar tinggi. Bagian yang tersisa dari limbah padat (arang dan abu) kemudian dibuang atau diproses lebih lanjut, kemudian dibuang. Definisi lain yang digunakan untuk mengklasifikasikan insinerator didasarkan pada teknologi peralatan itu sendiri. Berikut ini adalah daftar teknologi incinerator digunakan:

- Fluidized bed- Rotary kiln- Hearth-type- Liquid injection

Definisi lain adalah untuk mengklasifikasikan insinerator sebagai "excess air" atau "starved air" dan yang lain lagi adalah untuk mengklasifikasikan sistem insinerasi sebagai "insinerator limbah berbahaya" atau "insinerator limbah konvensional."

Berdasarkan sistem klasifikasi, semua insinerator (combuster) memiliki karakteristik yang samasebagai berikut: Semua zat limbah padat harus dikonversi ke dalam fasa uap sebelum dapat

menyala dan terbakar.

Page 8: Pengelolaan Limbah Industri

Dua jenis abu yang dihasilkan sistem: fly ash dan bottom ash. Keduanya harus dikelola untuk mencegahnya agar tidak menjadi permasalahan pencemaran lingkungan. Karena itu Insinerasi lebih diperhatikan sebagai proses pengolahan dan pengurangan volume, bukan sebagai proses pembuangan.

Limbah padat hampir selalu harus mengalami proses pengeringan sebelum masuk ke ruang bakar. Pengeringan dapat mencakup satu atau lebih dari penggilingan, pencampuran, pengadukan, pengurasan, atau penanganan lainnya.

Teknologi Fluidized Bed

Teknologi fluidized bed dianggap memiliki potensi tinggi untuk mengolah limbah industri karena kemampuan pembakaran yang sempurna dan perjalanan emisi udara yang relatif rendah. Pembakaran fluidized bed dapat dikombinasikan dengan perolehan kembali panas. Karena itu, ia memiliki potensi sebagai waste-to-energy (WTE) alternatif yang memungkinkan, tergantung pada nilai BTU dan kadar air keseluruhan sampah.

Sistem insinerator fluidized bed menggunakan tempat tidur pasir (tersuspensi melawan tarikan gravitasi) dengan gaya hambat udara dan beberapa gas lainnya naik melalui tempat tidur, seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

Gambar 1

Fluidized bed dipanaskan sampai suhu insinerator, yang dapat berkisar dari 650º menjadi lebih dari 1,200ºC (1,200º ke 2,200ºF, atau lebih tinggi), tergantung pada karakteristik sampah. Kandungan panas dari bahan fluidized bed,

Page 9: Pengelolaan Limbah Industri

biasanya pasir. Teknologi fluidized bed digunakan untuk limbah padat berbahaya dan konvensional.

KeuntunganSelama beberapa tahun pengembangan dan pengalaman operasi dengan

fluidized bed combuster telah menghasilkan keuntungan sebagai berikut, dibandingkan dengan sistem pembakaran lainnya untuk mengolah limbah padat dari industri: Emisi udara yang relatif rendah, dibandingkan dengan sistem pembakaran

lainnya. Nitrogen oksida (NOx) cenderung secara signifikan kurang karena kelebihan

udara yang lebih rendah dan suhu yang lebih rendah. Karbon monoksida (CO) emisi yang rendah karena pembakaran yang relatif

cepat dan relatif menyeluruh Limbah Padat, zat cair, dan gas semua bisa dibakar secara bersamaan. Hanya sedikit komponen bergerak yang digunakan. Biaya pemeliharaan yang relatif rendah. Luas permukaan yang besar dari tempat tidur butiran serta partikel limbah

meningkatkan proses gasifikasi pembakaran. Ukuran fasilitas relatif kecil. Tingginya tingkat pengadukan di ruang pembakaran hampir dieliminasi titik

panas dan titik-titik dingin.

Kekurangan Memiliki daya tahan yang rendah untuk bahan – bahan, seperti kawat, yang

terjebak di perapian. Zat yang cenderung menggumpal dapat menyumbat tempat tidur pasir. Inert yang sukar jatuh kembali melalui perapian terhadap upflow udara.

Teknologi Rotary Kiln

Rotary kiln menggunakan silinder miring sebagai ruang pembakaran, yang berputar perlahan-lahan untuk mencapai pencampuran bahan dan mencoba untuk mengungkap setiap permukaan dan unsur oksigen di dalam ruangan.Bahan bakar tambahan, dicampur dengan udara, dapat disuntikkan ke kedua ujung ruang pembakaran berputar, atau satu atau lebih nozel injeksi sepanjang sisi. Rotary kiln ini dipilih karena sukses digunakan untuk pengolahan limbah berbahaya dan limbah konvensional, padat, lumpur semi padat dan cairan, baik sendiri atau secara bersamaan, dan telah dioperasikan pada suhu setinggi 1,500°C (3,000°F). Banyak pembakar rotary kiln telah digunakan untuk membakar bahan berbahaya pada suhu di 1,100°C (2,000°F) Kisaran derajat.

Page 10: Pengelolaan Limbah Industri

Seperti semua teknologi insinerator, waktu tinggal, suhu, dan jumlah oksigen tersedia merupakan parameter penting. Diantara faktor-faktor lain, waktu tinggal dipengaruhi oleh sudut miring, atau kemiringan, dari ruang pembakaran berputar, dan tingkat rotasi. Kemiringan biasanya berkisar dari 0,02 ft / ft menjadi 0,04 ft / ft. Kecepatan rotasi berkisar dari 0,5 putaran per menit (rpm) sampai 3 rpm. Gambar 2(a) - (f) menggambarkan karakteristik pembakaran berputar. Gambar 9-8 menggambarkan rotary kiln limbah padat sistem insinerator yang khas.

Gambar 2(a)

Gambar 2(b)

Gambar 2(c)

Gambar 2(d)

Gambar 2(e)

Page 11: Pengelolaan Limbah Industri

Gambar 2(f)

Page 12: Pengelolaan Limbah Industri

Gambar 2 (a) - (f) menunjukkan bahwa limbah padat dikondisikan dimasukkan ke ujung yang lebih tinggi, memutar ruang pembakaran. Pengering dapat mencakup salah satu atau semua penggilingan, pencampuran, atau dewatering. Sebagai kiln berputar, limbah padat terjatuh dari sisi atas-berputar kembali ke arah tengah bagian bawah silinder. Karena limbah jatuh, mereka menjadi panas, menguap (berubah menjadi gas), dan bercampur dengan oksigen dan terbakar.Mereka juga maju ke arah bagian bawah ruang pembakaran yang berputar.Akhirnya, abu dibuang dari ujung bawah.

Gambar 2 (c), (e), dan (f) juga mengilustrasikan bahwa tambahan campuran bahan bakar udara dapat diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran di lokasi alternatif, dan gas buang keluar di salah satu (atau keduanya) ujung yang lebih tinggi atau ujung bawah ruangan.

Gambar 3

Gambar 3 adalah contoh dari rotary kiln sistem insinerator lengkap.Seperti ditunjukkan, setelah pengapian bahan limbah padat gasifikasi terbakar di bagian atas silinder berputar (yaitu, ruang pembakaran), dan gas buang melanjutkan ke ruang pasca pembakaran, terkadang disebut sebagai afterburner.Pos pembakaran adalah alat pengendali polusi utama dan sangat penting jika bahan berbahaya yang terkandung dalam limbah padat atau produk pembakaran, atau keduanya.Pos pembakaran diikuti dengan penukar panas, yang, pada akhirnya, diikuti dengan pengumpul partikel.Gas buangan yang dibersihkan selanjutnya dibuang.

Keuntungan Teknologi ini telah terbukti, karena telah digunakan untuk pembakaran berbagai limbah

industri yang berbeda selama beberapa tahun. Pengoperasian fleksibel karena tingkat rotasi dapat bervariasi sesuai dengan kebutuhan

berbagai macam karakteristik limbah padat. Telah digunakan untuk membakar padatan, cairan, dan gas, dalam kombinasi apapun. Membutuhkan persiapan lebih sedikit (conditioning), seperti menyortir, penggilingan,

dan pencampuran, dibandingkan dengan teknologi tertentu lainnya.

Page 13: Pengelolaan Limbah Industri

Tidak ada subjek gangguan seperti tersumbatnya tungku terbuka, atau dari bahan peleburan sebelum gasifikasi.

Dapat beradaptasi dengan banyak alternatif untuk mengontrol emisi udara, termasuk pemadam, pembersih venturi, pembersih gas basah, debu elektrostatis, dan rumah-rumah kantong.

Memberikan pencampuran di dalam ruang bakar untuk kesempurnaan paparan api dan oksigen.

Kekurangan Tergantung pembentukan titik panas dan titik-titik dingin. Beban tinggi partikel pada peralatan pengendalian pencemaran udara. Biaya modal yang relatif tinggi. Memerlukan kelebihan udara yang banyak terhadap tingginya kebutuhan bahan bakar

tambahan.

Teknologi Hearth Incinerator

Insinerator Hearth merupakan sistem mass-burn yang dikondisikan bahan limbah padat tersebar pada (hampir) permukaan horizontal dan dibakar. Bahan bakar tambahan yang digunakan untuk start-up dan yang diperlukan untuk menjaga suhu yang diinginkan.Dalam banyak kasus, udara berlebih digunakan untuk menjaga suhu yang diinginkan. Dalam situasi ini, udara berlebih menghambat pembakaran limbah padat dari pengembangan suhu terlalu tinggi yang akan merusak ruang bakar dan perlengkapan bagian hilir.

Gambar 4

-

Keuntungan

Page 14: Pengelolaan Limbah Industri

Bermanfaat bila kadar air dari limbah padat yang relatif tinggi. Riwayat operasional yang banyak menggunakan limbah konvensional (non-hazardous)

Kekurangan Kurangnya pengendalian yang memadai untuk penggunaan limbah berbahaya. Tergantung pembentukan titik dingin dan titik panas. Menempati daerah yang relatif luas.

Sistem Modular

Sejumlah variasi sistem insinerator yang tersedia untuk keperluan industri dan yang disebut sebagai "modular" karena mereka berkumpul dalam beberapa bagian di pabrik untuk perakitan terakhir di tempat.Sebagian sistem yang sepenuhnya bergerak setelah perakitan.Keuntungan utama dari sistem insinerator modular adalah biaya yang lebih rendah karena pra-perakitan pada kondisi khusus di pabrik.

Teknologi Starved Air

Teknologi Starved Air termasuk teknologi pirolisis sudah digunakan sebagai langkah awal dalam sebuah sistem dua tahap untuk memproses kedua limbah padat industri yang berbahaya dan konvensional.Pada langkah awal, limbah padat dipanaskan dalam atmosfer yang rendah oksigen untuk mencapai penguapan semua komponen kecuali arang dan abu.Kemudian, material diuapkan dan dibakar seperti pada insinerator konvensional.Pada beberapa fasilitas, zat yang diuapkan akan diproses untuk memulihkan satu atau beberapa komponen sebelum sisanya dibakar.Proses penguapan dilakukan pada suhu yang lebih rendah daripada yang digunakan untuk teknologi insinerasi konvensional, dengan keuntungan umur peralatan yang lama dan biaya pemeliharaan yang lebih rendah. Yang lebih penting dalam kasus material berbahaya, bagaimanapunkenyataannya bahwa langkah pembakaran dapat dilakukan dalam kondisi yang terkendali dengan sangat tepat.

Keuntungan Aliran gas yang diuapkan dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin, turbin, atau

terbakar. Zat berharga seperti timbal dan seng dapat ditemukan dari arang dan abu residu. Aliran uap dapat diproses untuk memulihkan zat yang bernilai. Suhu yang lebih rendah menyebabkan umur peralatan lebih lama dan biaya pemeliharaan

yang lebih rendah. Kontrol Proses relatif mudah karena proses gasifikasi adalah endotermik. Tidak ada bahaya panas berlebih

Kekurangan Salah satu kelemahan Teknologi Starved Air adalah proses yang berlangsung dapat

mengurangi atmosfer, sehingga hasil insinerasi tersebut sangat korosif. Oleh karena itu, bahan pembuatan yang relatif mahal.

Dalam kasus limbah padat tertentu zat yang dihasilkan sangat beracun dan dalam beberapa kasus bersifat karsinogenik.

Page 15: Pengelolaan Limbah Industri

The Process of Composting Industrial Wastes (Proses Pengomposan Industri Wastes Limbah)

WastesBeberapa limbah padat industri dapat diolah dengan prosespengomposan guna memperbaiki fungsi dan kegunaan dari limbah tersebut. Pada dasarnya limbah yang dimaksud memiliki komposisi hampir 100% organik, bersifat mudah terurai, tidak mengandung bahan berbahaya, memiliki tingkat kelembaban yang sedang dan dapat ditangani dnegan peralatan konvensional. Gambaran mendasar mengenai proses composting dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 5 proses pengomposan Dasar.

Proses pengomposan yang digambarkan diatas menunjukkan bahwa bahan-bahan organik yang terdapat didalam limbah tersebut menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme. Pada dasarnya mikroorganisme dapat hidup didalam limbah tersebut jika terdapat ruang yang cukup untuk pergerakan dan perkembang biakan mikroorganisme tersebut, selain itu tingkat kelembaban dan oksigen yang cukup juga sangat mempengaruhi. Metabolisme makanan dari bakteri maupun mikroorganisme dapat menghasilkan panas yang dapat dirubah menjadi energi untuk mengurai ikatan-ikatan kimia pada material limbah tersebut. Sumber panas yang dimaksud berasal dari protein, karbohidrat, lemak dan bahan lain yang terkumpul didalam padatan limbah tersebut. Beberapa mikroorganisme memiliki kemampuan untuk menghasilkan “exoenzymes" (Enzim yang diproduksi di dalam mikroorganisme, tetapi kemudian dikirim ke luar, ke lingkungan sekitar) yang dapat mengurai padatan organic disekitarnya dan melarutkannya didalam air. Proses ini relative lambathingga semua partikel terurai. Proses ini terjadi scara alami, hal yang perlu diperhatikan adalah jika terlalu banyak penguapan yang terjadi, maka kelembaban system akan hilang dan mikroorganisme tidak dapat bertahan hidup, begitu pula sebaliknya jika tingkat kelembaban terlalu tinggi system akan menjadi anaerobik. Pada kondisi anaerobik panas yang dihasilkan tidak maksimal sehingga akan memperlambat proses biodegradasi dan menimbulkan bau busuk. Manfaat dari pengomposan limbah padat industry diantaranya waktu yang diperlukan untuk menstabilkan limbah lebih pendek, bahan organic yang telah distabilkan secara biologis tidak akan mengalami degradasi lanjutan sehingga tidak menimbulkan bau maupun gangguan kesehatan lainnya, selain itu dengan panas yang dihasilkan dari metabolisme mikroorganisme dapat membunuh organism pathogen yang dapat membahayakan manusia.dalam beberapa kasus pengomposan yang terjadi adalah

Page 16: Pengelolaan Limbah Industri

penipisan kadar oksigen dan tingkat kelembaban. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dilakukan dengan memperbaharui supplai oksigen dengan memberikan udara segar ke seluruh massa kompos. Sedangkan untuk mengembalikan tingkat kelembaban akibat penguapan, dapat dilakukan dengan menyemprotkan air dan lain sebagainya.

Pada umumnya jika suhu termofilik stabil pencapaiannya, maka proses pengomposan akan selesai dalam kurun waktu 14 sampai 28 hari.

Pada beberapa kasus penggilingan limbah padat industry pelru dilakukan guna meningkatkan luas permukaan bahan organik sehingga mudah tercampur merata (seperti halnya kandungan ai yang lebih seragam jikadigiling). Tiga jenis teknologi yang umum digunakan di Amerika Serikat yaitu : Wndrow, Static Pile dan Mechanical.

Teknologi Windrow Composting

Pada metode ini pertama-tama penyeragaman komposisi limbah menggunakan penggilingan yang dibuat khusus untuk penggiling sampah. Selanjutnya sesuaikan kadar air dengan yang diinginkan, kemudian dicampur dengan bahan penggembur seperti serpihan kayu, lalu dicampur ke dalam windrow. Sistem ini memanfaatkan sirkulasi udara secara alami. Optimalisasi lebar tinggi dan panjangnya tumpukkan bahan yang akan dikompos sangat dipengaruhi oleh keadaan bahan baku, kelembaban, ruang pori, dan sirkulasi udara untuk mencapai bagian tengah tumpukan bahan baku pengomposan.

Gambar 6 mesin kompos Windrow. (Courtesy of Scarab Manufacturing.)

Pada sistem windrow ini pengaturan suhu, kelembaban dan oksigen dilakukan dengan pembalikan secara periodic. Inilah prinsip kerja yang membedakannya dengan proses composting lainnya. Dan kelemahan dari sistem ini adalah memerlukan areal lahan yang cukup luas.

Teknologi Static Pile

Secara prinsip proses composting dnegan cara ini hamper sama dengan windrow, hanya saja dalam system ini dipasang pipa yang diberi lubang untuk mengalirkan udara. Bahan baku yang telah digiling secara homogeny dan telah dicampur dengan bahan penggembur kemudian diletakkan diatasnya dan ditutupi untuk melindungi suhu yang dinaikkan hingga kondisi termofilik yakni sekitar 70oC. Dengan adanya bakteri yang tersedia aliran udara dialirkan menggunakan blower. Sirkulasi ini diatur dengan pengaliran oksigen, apabila suhu

Page 17: Pengelolaan Limbah Industri

terlalu tinggi maka aliran oksigen dihentikan sedangkan jika suhu turun maka aliran oksigen ditambahkan. Blower disini juga berguna untuk mempertahankan konsentrasi yang tepat oksigen dalam rongga dalam pengomposan serta mengontrol bau yang dihasilkan dari proses pengomposan dengan cara melepaskan udara buangan dari blower ke dalam tumpukan kompos yang sudah jadi, untuk menyaring keluar partikel halus dan mengendalikan kecil odors. bau.

Teknologi Pengomposan Mekanik

Teknologi pengomposan mekanik melibatkan penggunaan wadah dan pengadukan mekanik equipment. peralatan. Perlakuan awal terhadap bahan baku composting sama halnya dengan dua teknik sebelumnya yakni digiling secara merata.

Gambar 7 Kompos dengan aerasi paksa. (Dari Corbitt, © 1999. Dicetak ulang dengan izin dari McGraw-Hill, Inc.)

Pada teknologi mekanik ada dua jenis teknik pengomposan yakni Rotary Drum Composter dan Box/Tunnel Composting System. Pengomposan dengan teknik Rotary Drum Composter dilakukan di dalam drum berputar yang dirancang khusus untuk proses pengomposan. Bahan-bahan baku pengomposan dihaluskan dan dicampur terlebih dahulu pada saat dimasukkan ke dalam drum. Drum akan berputar untuk mengaduk dan member aerasi pada kompos.

Sedangkan pada teknik Box/Tunnel Composting System pengomposan dilakukan di dalam kotak atau bak skala besar. Bahan baku kompos dihaluskan dan dicampur secara mekanik. Tahap-tahap pengomposan berjalan didalam beberapa box/kotak sebelum akhirnya menjadi produk kompos yang telah matang. Sebagian dikontrol dnegan menggunakan computer. Bak pengomposan dibagi menjadi dua zona. Zona yang pertama untukbahan baku yang masih mentah dan selanjutnya diaduk secara mekanik dan diberi aerasi, selanjutnya bahan kompos akan masuk ke dalam zona kedua dan proses pematangan kompos dilanjutkan.

Additional Considerations (Hal yang perlu dipertimbangkan)

Nutrisi

Page 18: Pengelolaan Limbah Industri

Pada dasarnya tergantung kepada kandungan nitrogen dan fosfor didalam limbah tersebut. Pada kasus tertentu kandungan nutrisi pada limbah padat industri hilang setelah dilakukan proses pengomposan tetapi tidak jarang terjadi peningkatan nutrisi yang signifikan pada nutrisi limbah padat industry tersebut.

Bau Bau menjadi salah satu pertimbangan yang paling utama diperhatikan. Kendala yang

terjadi hampir disemua teknik pengomposan yakni susahnya mempertahankan kondisi aerob selama proses pengomposan.

Solidification and Stabilization of Industrial Solid Wastes

Stabilisasi/Solidifikasi (S/S) bisa digunakan untuk menstabilkan timbal dalam tanah terkontaminasi dengan cara penambahan apatit (kalsium fosfat) dan semen sebagai agen solidifikasi. Kombinasi S/S tersebut akan mereduksi mobilitas timbal dalam tanah, sehingga hanya sebagian kecil timbal yang diluluhkan dari tanah yang di-treatment, bahkan apabila tanah tersebut dihancurkan. Peneliti lain mengatakan bahwa apatit efektif untuk menurunkan mobilitas timbal.

Teknologi Stabilisasi/Solidifikasi (S/S) didasarkan pada penggabungan limbah yang bermacam-macam, baik secara fisik maupun kimiawi, dalam bentuk limbah. Semen, kapur, dan silika terlarut sering digunakan pada proses S/S. Semen Portland dapat digunakanvsebagai matriks solidifikasi.

Tujuan utama dari proses (S/S) adalah menciptakan suatu padatan, yang mudah ditangani dan tidak meluluhkan kontaminan ke dalam lingkungan. Uji standard dan uji termodifikasi digunakan untuk mengevaluasi karakteristik fisik dan kimiawi dari produk S/S. Pada awalnya proses S/S digunakan untuk menangani limbah nuklir, kemudian dikembangkan untuk menangani limbah berbahaya lainnya. Karena senyawa organik tidak mengubah sifat semen, maka limah-limbah dari senyawa organik jarang yang ditangani dengan proses S/S. Umumnya proses S/S digunakan untuk menangani limbah-limbah dari logam.

Proses S/S dapat digunakan untuk menangani berbagai macam kontaminan, tetapi yang paling efektif adalah kontaminan pada limbah nuklir dan limbah anorganik. Proses S/S bertujuan untuk mereduksi toksisitas dan mobilitas limbah serta memudahkan penanganan limbah. Baik limbah padat maupun limbah cair dapat ditangani dengan proses S/S. Proses S/S telah digunakan dalam penanganan limbah lebih dari 20 tahun, dan beberapa istilah diberikan pada langkah penanganan yang berbeda yang termasuk dalam proses S/S. Limbah berbahaya adalah limbah yang dapat meningkatkan tingkat keracunan akut dan

kematian, atau dengan kata lain limbah merupakan substansi yang berpotensi sebagai racun terhadap kesehatan manusia atau lingkungan apabila tidak ditangani, diangkut, disimpan atau diatur dengan benar. Badan Perlindungan Lingkungan (EPA, Environmental Protection Agency) mendefinisikan limbah sebagai hasil proses produksi yang memenuhi salah satu atau lebih karakteristik, yaitu mudah terbakar, korosif, reaktif dan toksik.

Page 19: Pengelolaan Limbah Industri

Prosedur Peluluhan Karakteristik Toksisitas (TCLP, Toxicity Characteristic Leaching Procedure) merupakan uji untuk limbah beracun. Proses S/S biasanya dipakai untuk menguji limbah beracun (Grasso, 1993).

Solidifikasi adalah suatu penanganan yang menghasilkan padatan limbah yang memiliki identitas struktural yang tinggi. Proses solidifikasi menyebabkan kontaminan tidak dapat berinteraksi dengan reagen solidifikasi. Hal ini terjadi karena secara mekanik, kontaminan dikunci atau dijebak dalam padatan yang terbentuk dari proses solidifikasi.

Stabilisasi adalah suatu teknik yang didesain untuk meminimalkan mobilitas atau kelarutan kontaminan baik dengan atau tanpa terjadi perubahan sifat fisik dari limbah. Proses stabilisasi biasanya melibatkan penambahan material ke dalam limbah berbahaya dan menciptakan produk yang lebih tidak berbahaya.

Proses Solidifikasi/Stabilisasi (S/S) didesain untuk mengakomodasikan salah satu atau lebih dari tujuan berikut: Menurunkan mobilitas atau kelarutan kontaminan Meningkatkan penanganan dan karakteristik fisik limbah dengan cara menciptakan suatu

matrik padatan yang tidak bebas air. Menurunkan luas muka limbah dengan cara mentransfer kontaminan yang mungkin

terdapat dalam padatan limbah.

Untuk mengetahui keberhasilan tujuan dari proses S/S dilakukan dengan cara melakukan uji standard dan uji termodifikasi. Tiga hal yang umumnya dilakukan dalam pengujian proses S/S adalah: Fisik, mencakup kelembaban, kerapatan, kepadatan, kekuatan dan daya tahan. Kimiawi, mencakup pH, reaksi redoks, kapasitas penetralan asam, kebasaan, dan

kandungan senyawa organik. Peluluhan, mencakup TCLP, prosedur ekstraksi bertingkat, peluluhan dinamis prosedur

peluluhan pengendapan asam sintetis (SPLP, Synthetic Acid Precipitation Leaching Procedure) dan ekstraksi berurutan.

Penanganan dengan proses S/S dikatakan berhasil bila dihasilkan produk limbah yang kuat dan tahan lama yang tidak akan meluluhkan logam dalam jangka waktu pendek maupun panjang. Bentuk limbah yang tidak kuat dan padat akan mudah berkurang seiring dengan berjalannya waktu, mudah hancur menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, sehingga akan meningkatkan resiko peluluhan. Bentuk limbah harus tahan lama dalam lingkungan yang selalu berubah dan mempunyai tingkat ketahanan terhadap siklus kering/basah dan pembekuan/pencairan. Identifikasi komponen kimia dalam bentuk limbah merupakan hal penting dalam penentuan waktu peluluhan logam. Secara umum, diasumsikan bahwa mobilitas logam relatif rendah dalam suasana pH yang tinggi. Sebagai contoh adalah hujan asam yang dapat menurunkan stabilitas dari proses peluluhan bentuk limbah, walapun bentuk limbah tersebut mempunyai kapasitas penetralan asam yang tinggi, yang artinya mempunyai pH tinggi atau kebasaan yang besar.