PENGOLAHAN LIMBAH PADAT - …ebook.repo.mercubuana-yogya.ac.id/Kuliah/materi_20131_doc... · lilin, resin) 5 - 15 1 – 3 1. ... Keuntungan teknologi ozon pada pengolahan air limbah

PENGOLAHAN LIMBAH PADAT

A. BIOGASB. PEMBUATAN KOMPOSC. LANDFILLD. DAUR ULANG LIMBAH

1. SAMPAH2. DAUR ULANG AIR LIMBAH3. PEMANFAATAN HASIL OLAHAN

LIMBAH CAIR

Pengolahan Limbah Padat• BiogasBiogas adalah gas yang dihasilkan dengan proses biologis, sebagian besar adalah metan dengan sifat tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau tetapi mudah terpakai. • Pembuatan komposadalah proses penguraian bahan padat organik oleh bakteri aerob yang ditandai dengan suhu yang cukup tinggi. Setelah pengkomposan selesai akan diperoleh sisa padat yang menyerupai humus yang secara biologis dapat didegradasi lagi. Keuntungan proses pengkomposan tidak menghasilkan bau busuk yang mencemari lingkungan. Kompos memiliki nilai ekonomi sehingga dapat dijadikan biogas yang menguntungkan.

• Biogas

Tahap perombakan:

1.Perombakan polimer kompleks menjadi senyawa sederhana yi asam organik oleh bakteri penghasil asam ( acid producing bacteria)

2.Perombakan asam -2 organik menjadi gas bio (metan) oleh bakteri penghasil metan (methane producing bacteria)

Pembuatan kompos adalah proses penguraian bahan padat organik

oleh bakteri aerob yang ditandai dengan suhu yang cukup tinggi. Setelah pengkomposan selesai akan diperoleh sisa padat yang menyerupai humus yang secara biologis dapat didegradasi lagi.

Keuntungan proses pengkomposan tidak menghasilkan bau busuk yang mencemari lingkungan. Kompos memiliki nilai ekonomi sehingga dapat dijadikan biogas yang menguntungkan.

Sampah Penerimaan

Penghancuran

Pengemasan

Pemisahan Yang tidak diproses

Pengecilan ukuran

Separator Logam secara magnetik plastik dengan rotadisk bahan berat

Pengaturan kadar air

Air atau sludge

Perombakan CO2

H2O

Udara

Udara

Maturasi

Skrining Yang ditolak

Kompos

Gambar 6. Proses Pembuatan Kompos

Fraksi % berat keringTanaman Kotoran

hewan

1. Senyawa larut dalam air (gula, pati, asam, amino, urea, garam, ammonium)

5 – 30 2 – 20

1. Senyawa larut dalam alkohol/eter (lemak, minyak, lilin, resin)

5 - 15 1 – 3

1. Protein 5 – 40 5 – 301. Hemiselulosa 10 – 30 15 – 251. Selulosa 15 – 60 15 – 301. Lignin 5 – 30 10 – 251. Mineral (abu) 1 – 13 5 – 30

Table 9. Komposisi limbah pertanian

Tabel 10. Kadar N dan Rasio C/N dari beberapa limbah

BahanKadar N

(% berat kering)Rasio C/N

Urine 15 - 18 0,8

Darah 10 - 14 3

Kotoran ternak 5,5 – 6,5 6 – 10

Rumput 4 20

Tulang 4 8

Sampah 1,1 34

Jerami 0,6 80

Daun 0,4 45

Sekam 0,1 500

Parameter Harga yang dianjurkan- Rasio C/N 30 – 35/1- Rasio C/P 75 – 150/1- Ukuran partikel 12,5 mm untuk agitasi

50 mm untuk aerasi alami

- Kadar air 50 – 60%- Kecepatan

aerasi0,6 – 1,8 m3 udara/hari/kg

- Suhu 5,5 – 60oC- Agitasi Tidak terlalu sering diaduk

- pH Tidak perlu dikendalikan- ukuran

tumpukan1,5 m (tinggi), 2,5m (lebar)panjang tidak ditentukan

Tabel 11. Parameter Pengkomposan

Tabel 12. Organisme yang berperan dalam proses pengkomposan

Organisme Genus Jumlah/gram

Mikroflora PakteriAktinomiset JamurGanggangVirus

108 - 109

105 - 108

104 – 106

104

-

Mikrofauna Protozoa 104 - 105

Makroflora JamurMakrofauna Semut, insek,

cacing, serangga, dsb

Sampah mampu menjadi bahan bakar kendaraan tanpa polusi, yang jauh lebih ramah lingkungan dibanding bahan bakar diesel.Dalam timbunan sampah akan terjadi proses fermentasi substansi organik oleh bakteri yang menghasilkan gas yang biasa disebut Landfill Gas (LFG).

Landfill

Produk utama LFG : metana dan karbon dioksida (95%) dan gas lain yang berbahaya (5%). Bisa menjadi bahan bakar kendaraan tanpa polusi karena Metana , jika disuling menjadi sejenis gas alam.

LFG menghasilkan panas 4.000 – 5.000 kcal per Nm3 setara dengan ½ energi dari LNG (10.500 kcal) dan 1/5 dari LPG untuk masak (24.000 kcal) yang dapat mengurangi emisi gas sebesar 70 %, kandungan NO 63 persen, LFG mengurangi 1/2 polusi suara

Metana akan mulai dihasilkan 6 bulan atau 2 tahun setelah menimbun sampah, bahkan bisa dilanjutkan selama 10 tahun tergantung pada kondisi (TPA) jenis dan volume sampah. Metana harus dimanfaatkan mengingat hanya 10 %nya jika dibiarkan akan dioksidasi oleh tanah sedang 90 % sisanya akan dipancarkan ke udara, yg berarti substansi emisi tersebut akan menjadi gas rumah kaca sebagai penyebab utama pemanasan global.

Oleh karena metana mudah meledak sebaiknya perlu dibangun pengelolaan khusus untuk mencegah terjadinya kebakaran atau ledakan

Tabel 13. Komposisi cairan dalam sistem landfill

Komposisi Kadar mg/lTotal karbon organik

250 – 28.000

pH 3,7 – 8,5NH4 0 – 1106NO3 0,2 – 10,3PO4 6,5 – 85SO4 1 – 1553C1 4,7 – 2467K 28 – 3700Na 0 – 7700Ng 17 – 15/600

•Daur ulang limbah

Sampah dapatdimanfaatkan lebih baik, digunakan kembali atau di daur ulang yang bisa membantu mengurangi dampak terhadap lingkungan.

Produksi sampah yang semakin meningkat akan menyebabkan kehabisan lokasi untuk tempat pembuangan akhir..

Mendaur ulang adalah cara yang mudah untuk memulihkan sumber daya :(memisahkan beling (pecahan kaca), plastik, kertas bahkan makanan) dapat menghemat sumber daya alam serta energi yang dibutuhkan untuk memproduksi sesuatu dari bahan baku yang baru.

• Pisahkan sampah dari barang yang akan di daur ulang. Sampah-sampah tersebut berupa:

• Barang dan perabotan rumah tangga yang tidak diinginkan seperti : barang-barang perlengkapan dapur yaitu kompor, kulkas, dll.

• Bahan-bahan organik kebun atau limbah kebun: • Kantong plastik, pembungkus, film, mainan plastik,

polistirena (baki daging, wadah dan kemasan makanan untuk dibawa pulang)

• Kaleng, alumunium, tutup stoples dan panci, nampan alumunium, botol dan stoples kaca,

• Barang pecah belah yang rusak, bohlam lampu, kaca dan kaca jendela,

• Karton kemasan kertas tempat susu cair, karton jus dan tetra pack

Pemanfaatan sampah

• Bahan organik kebun diproses ulang menjadi mulsa (serpihan kayu) dan pengkondisi tanah (kompos) untuk digunakan kembali.

• Perlengkapan dapur dibawa keproses daur ulang benda logam dan dibuat untuk menghasilkan produk seperti mobil dan kaleng baja.

Prosedur pembuangan sampah

• Perlengkapan dapur diletakkan didekat atau di area pembuangan sampah

• Bungkus dan tandai benda-benda tajam dan berbahaya

seperti kaca dan beling

• Untuk sampah organik yang berupa ranting atau cabang dengan ukuran tebal kurang dari ½ meter. Potong cabang yang besar menjadi 1 cm, satukan sehingga mudah dibawa, ikat dengan serat alami dan tempatkan dengan rapi didekat tempat sampah. Sampah organic kebun yang ditempatkan di kotak atau kantong plastik tidak akan diambil.

• Letakkan benda-benda kecil dalam wadah, sampah yang tercecer tidak akan diangkut.

Beberapa tindakan yang melanggar hukum dan dapat dikenakan denda yang besar

• Barang-barang rumah tangga yang ditinggalkan dijalan, ini dianggap pembuangan illegal.

• Membuang serasah, mengundang kutu dan sering terbawa kesaluran air, sehingga mencemari saluran air.

• Membuang puntung rokok

• Menyapu dedaunan atau serasah dari halaman pribadi ke jalanan

• Mencoret-coret dinding dan memasang poster iklan

• Menaruh sampah rumah tangga dan komersial di tempat sampah jalanan oleh karena ini diperuntukkan bagi penggunaan umum.

Empat langkah untuk mecegah limbah memenuhi tempat pembuangan akhir

• Belilah barang yang awet dan dapat digunakan kembali. Sewa atau pinjam barang yang jarang anda pakai

• Belilah barang yang tidak dikemas atau kemasan sedikit• Belilah barang yang anda butuhkan saja. Membuat

kompos atau membiakkan cacing. Membuat kompos dan membiakan cacing sama dengan menggunakan kembali limbah organik yang merupakan cara lain untuk memulihkan sumber daya dengan mudah.

• Perbaiki barang bila bisa. Belilah barang yang dibuat dari

bahan daur ulang, dan berbelanjalah di toko amal.

Daur Ulang Air Limbah

tahun 1994 ( jurnal international water science technology), Hidenari yasui dari Kurita Co, Jepang, memperkenalkan sebuah proses inovasi pengolahan air limbah dengan mereduksi jumlah endapan lumpur yang dihasilkan dari proses pengolahan lumpur aktif.

Proses inovasi tersebut kemudian dikenal dengan proses pengolahan air limbah emisi zero (zero emission),berhasil mereduksi hampir 100 persen dari limbah endapan lumpur dengan menerapkan teknologi ozon pada proses pengolahan air limbah lumpur aktif.

Pada sistem ini sebagian endapan lumpur diambil untuk melalui proses ozonisasi dalam chamber ozon proses. Selanjutnya endapan lumpur tadi dikembalikan pada chamber lumpur aktif.

Melalui proses ozonisasi endapan lumpur tadi menjadi material yang mudah untuk diuraikan dan direduksi oleh mikroorganisme. Dalam chamber lumpur aktif bersamaan dengan proses penguraian endapan lumpur hasil proses tersebut, sehingga tercipta sistem praktis pengolahan air limbah.

Ozon yang merupakan spesis aktif dari oksigen memiliki oksidasi potential 2.07V, lebih tinggi dibandingkan chlorine yang hanya memiliki oksidasi potential 1.36V. dapat dimanfaatkan untuk membunuh bakteri (sterilization), menghilangkan bau (deodoration), menguraikan senyawa organik (degradation).

Ozon menguraikan endapan lumpur yang sebagian besar kandungannya adalah bakteri dan senyawa-senyawa organik seperti phenol, benzene, atrazine, dioxin, dan berbagai zat pewarna organik yang tidak dapat teruraikan dalam proses lumpur aktif.

Ozon membunuh bakteri dengan cara merusak dinding sel bakteri sekaligus menguraikan bakteri tersebut (Collignon, 1994). Chlorine hanya mampu membunuh bakteri . Ozon juga mampu membunuh bakteri tipe filament seperti bakteri S Natans, M Parvicella, Thiotrix I dan II penyebab buking di mana zat padat dan zat cair sulit terpisahkan pada kolam pengendapan.

Keuntungan teknologi ozon pada pengolahan air limbah lumpur aktif didapatkan sistem praktis pengolahan air limbah:

. keuntungan lumpur endapan dapat dihilangkan sehingga pengolahan lanjutan dan/atau pencemaran sungai dapat dihindarkan, bulking dapat dihilangkan sehingga sistem proses lumpur aktif berjalan stabil, dan air limbah dapat didaur ulang.

didapatkan air bersih yang tidak lagi mengandung senyawa organik beracun dan bakteri yang berbahaya bagi kesehatan. digunakan kembali sebagai sumber air untuk kegiatan industri selanjutnya. Diharapkan pemanfaatan sistem daur ulang air limbah akan dapat mengatasi permasalahan persediaan cadangan air tanah demi kelangsungan kegiatan industri dan kebutuhan masyarakat akan air

Pemanfaatan Hasil Olahan Limbah Cair • Limbah cair yang telah diolah baik dengan sistem

penanganan secara individual maupun komunal, dapat dipergunakan kembali untuk keperluan berbagai kegiatan dalam kehidupan manusia,:

• air pengglontor toilet/jamban, air penyiram taman, air penyiram kebun, air pencuci lantai, air pengisi kolam ikan, air pengisi kolam tanaman air yang berfungsi sebagai pengolah limbah cair, air pengisi danau buatan di taman-taman kota,

• endapan lumpur dari Instalasi pengolahan lumpur tinja maupun Instalasi pengolahan limbah cair dapat dimanfaatkan sebagai kompos atau pupuk,gas metan yang dihasilkan dari unit pengolah lumpur dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar keperluan rumah tangga

Kasus PencemaranContoh-contoh penggunaan PAC dalam industri

1). PDAM Surabaya (1992), penggunaan alum dengan dosis 55 ppm, super pac 315 dengan dosisi 17 ppm

2). Water Treatment Plant, PT Onward Paper Utama – Serang (1993), dengan kapasitas WTP 5000 m3/hari, melakukan dua cara pengolahan limbah: a). penggunaan AL2(SO4)3 10% dengan dosis 200 ppm, soda koustik 40% : 700 l/hari dan flocculant SN 0615 : 2 kg/hari dan b). penggunaan superpac 415 (60%), pada debit 69,12 kg/jam pemakaian (dosis) 73,5 mg/l, sehingga dapat menghemat 44,9% (sebelum penggunaan PAC biaya 2 jt/hari, sesudah penggunaan PAC biaya menjadi 1,1 jt/hari).

3). PT Sauh Bahtera Samudra, penggunaan superpac 315 dengan kadar 30 ppm dan alum kadar 90 ppm.

4.) Industri Tekstil dengan alkalinitas tinggi, BOD tinggi, Suhu tinggi, Suspended Solids tinggi, dalam pengolahan limbahnya digunakan PAC, Fe SO4, kapur, polimer dan hipoklorit. Fe SO4, kapur sebagai koagulan untuk warna sedangkan hipoklorit untuk mengoksidasi zat-zat warna organik sehingga merusak gayus warna dan mengurangi bau.