LAPORAN PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI MENJADI AIR PROSES

LAPORAN PENGOLAHAN LIMBAH

INDUSTRI MENJADI AIR PROSES

 

Oleh : Bayu April Setiawan

SMK PUTRA INDONESIA MALANG

PROGAM KEAHLIAN KIMIA INDUSTRI

BAB I

LATAR BELAKANG

Indonesia merupakan negara agraris dan beriklim tropis. Kehidupan sebagian besar

masyarakatnya ditopang oleh hasil-hasil pertanian dan pembangunan disegala bidang industri jasa maupun industri pengolahan bahan baku menjadi bahan jadi.Oleh karena itu banyak sekali industri yang menghasilkan limbah dan limbah itu sangat mencemari lingkungan apabila tidak di olah.Maka dari itu inilah kita bahas pengolahan limbah cair industri menjadi air proses.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Limbah cair

Limbah adalah buangan yang tidak bernilai ekonomis. Berdasarkan nilai ekonominya limbah dibedakan menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah yang melalui suatu proses lanjut akan memberikan suatu nilai tambah. Limbah non ekonomis adalah suatu limbah yang telah dilakukan proses lanjut dengan cara apapun tidak akan memberikan nilai tambah kecuali sekedar untuk mempermudah sistem pembuangan. Limbah jenis ini sering menimbulkan masalah pencemaran dan kerusakan lingkungan.

Limbah cair adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga dan industri serta tempat-tempat umum lainnya dan mengandung bahan atau zat yang dapat membahayakan kesehatan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan hidup. Setiap jenis industri mempunyai karakteristik limbah cair yang spesifik, yang berbeda dengan jenis industri lainnya, walaupun mungkin suatu jenis industri mempunyai beberapa parameter pencemar yang sama dengan industri lainnya. Perbedaan karakteristik limbah cair industri akan menyebabkan proses pengolahan limbah cair industri tersebut berbeda antara satu industri dengan industri lainnya. Limbah cair industri harus diolah sedemikian rupa sehingga tidak akan mencemari air setempat dimana limbah cair tersebut akan dibuang. Pemilihan suatu proses pengolahan limbah cair industri tergantung dari:

·         Karakteristik limbah cair industri yang bersangkutan. Dalam hal ini penting dipertimbangkan bentuk dari zat pencemar, misalnya materi tersuspensi, koloid atau terlarut, kemampuan polutan tersebut untuk dapat terurai secara biologis (biodegradability); dan toksiksitas senyawa organik dan inorganik.

·         Kualitas efluen yang diinginkan. Perlu dipertimbangkan pula kemungkinan dilakukannya batasan di masa yang akan datang, seperti misalnya batasan toksisitas kehidupan perairan bioassay efluen.

·         Biaya dan ketersediaan lahan yang tersedia. Satu atau lebih kombinasi pengolahan dapat menghasilkan efluen yang diinginkan. Akan tetapi hanya satu dari alternatif tersebut yang paling efektif biayanya.

Ada tiga jenis sifat dalam karakteristik limbah yaitu :

 1.      Sifat Fisik
            Sifat fisik limbah cair meliputi temperatur, bau, warna, kekeruhan dan jumlah padatan terlarut.

a.      Temperatur
Temperatur menunjukkan derajat atau tingkat panas air limbah. Skala temperatur yang biasa digunakan adalah Skala Fahrenheit (oF) dan Skala Celcius (oC).

Temperatur yang dikeluarkan suatu limbah cair harus temperature alami. Temperatur merupakan yang penting dalam pengoperasian unit pengolahan limbah karena berpengaruh terhadap aktivitas kimiawi dan biologi. Limbah yang mempunyai temperatur panas akan mengganggu pertumbuhan biota tertentu dan pengentalan cairan berkurang serta mengurangi sedimentasi. Tingkat zat oksidasi juga akan lebih besar pada suhu tinggi dan pembusukan jarang terjadi pada suhu rendah.

b.      Bau
Bau merupakan parameter yang subjektif. Sifat bau limbah disebabkan karena zat-zat organik yang telah terurai dalam limbah dan mengeluarkan gas-gas seperti Sulfida dan Amoniak yang menimbulkan penciuman tidak enak. misalnya : bau seperti telur busuk menunjukkan adanya Hidrogen Sulfida yang dihasilkan oleh permukaan zat-zat organik dalam kondisi Anaerobik. Bau yang tidak enak dapat disebabkan adanya campuran dari Nitrogen, Sulfur dan Fosfor yang berasal dari pembusukan protein yang dikandung limbah. Adanya bau yang diakibatkan limbah merupakan suatu indikator bahwa terjadi proses alamiah, sehingga dengan adanya bau ini akan lebih mudah untuk menghindarkan tingkat bahaya yang ditimbulkan oleh limbah dibandingkan dengan limbah yang tidak menghasilkan bau dikarenakan lebih sulit diketahui.

c.       Warna
Warna dalam air disebabkan adanya ion-ion logam besi, mangan, humus, plankton, tanaman air dan buangan industri. Selain itu warna juga dapat disebabkan zat-zat terlarut dan zat tersuspensi. Meskipun tidak menimbulkan sifat racun, warna air limbah menjadikan pemandangan lebih jelek.

d.      Kekeruhan
Kekeruhan air disebabkan karena ada partikel koloid yang terdiri dari kwartz, tanah liat, sisa bahan-bahan, protein dan ganggang yang terdapat dalam limbah, sehingga dapat dilihat dengan mata secara langsung. Adanya kekeruhan membuat hilang nilai estetika. 

e.       Padatan 
Zat padat dalam limbah dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu padatan terlarut dan padatan tersuspensi. Jenis padatan terlarut maupun tersuspensi dapat bersifat organis atau sifat inorganis tergantung dari mana sumber limbah. Padatan tersuspensi terdiri dari partikel koloid dan partikel biasa. Ada juga padatan yang mengendap dikarenakan diameter lebih besar sehingga dalam keadaan tenang, padatan tersebut mengendap sendiri. Pengukuran konsentrasi mokroorganisme dalam limbah diukur dengan zat padat tersuspensi organik sebagai padatan tersuspensi yang menguap
( Volatile Suspensi Solid ) pada temperatur tertentu.

2.      Sifat kimia
            Karakter kimia air limbah meliputi :

a.      Biochemical Oksigen Demand (BOD) adalah jumlah oksigen terlarut yang dibutuhlan oleh organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan buangan didalam air. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, berarti kandungan polutannya organiknya tinggi.

b.      Chemical Oksigen Demand (COD ) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat dalam air, secara kimia.

c.       Senyawa Organik dan Anorganik
Senyawa organik terdiri dari karbon dengan unsur O, N, P, S, H. Sedangkan senyawa anoranik terdiri atas unsur lain yang bukan tersusun dari karbon organik. Unsur-unsur yang terdapat dalam jumlah banyak akan bersifat toksik dan menghalangi proses-proses biologis. 

d.      Keasaman Air (pH)
Keasaman air diukur dengan pH meter. Keasaman ditetapkan berdasarkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air. Limbah cair yang mempunyai pH tinggi atau rendah dapat mempengaruhi organisme dalam air. Air yang mempunyai pH rendah (pH<7) membuat air menjadi korosif terhadap bahan konstruksi besi yang kontak dengan air. Limbah cair dengan keasaman tinggi bersumber dari buangan yang mengandung asam seperti air pembilas pada pabrik kawat atau seng.

e.       Alkalinitas (basa) nilai pH tinggi, ph>7
Tinggi rendahnya alkalinitas ditentukan senyawa karbonat, garam-garam hidroksida, kalsium, magnesium, natrium dalam air. Kesadahan dalam air disebabkan oleh tingginya kandungan zat-zat tersebut. Semakin tinggi kesadahan suatu air semakin sulit air berbuih.

f.       Oksigen Terlarut
Oksigen telarut berlawanan dengan BOD, semakin tinggi BOD semakin rendah oksigen terlarut. Kemampuan air untuk mengadakan pemulihan secara alami benyak tergantung pada tersedianya oksigen terlarut.

3.      Sifat Bioligis
            Sifat biologis meliputi mikroorganisme yang ada dalam limbah cair. Mikroorganisme ini memiliki jenis yang bervariasi, hampir dalam semua bentuk air limbah dengan konsentrasi 105 - 108 organisme/ml. Mikroorganisme yang ditemukan banyak dalam bentuk sel tunggal yang bebas atau berkelompok dan mampu melakukan proses-proses kehidupan. Bahan-bahan organik yang terdapat dalam air akan diubah oleh mikroorganisme menjadi senyawa kimia yang sederhana, sehingga dekomposisi zat-zat tersebut dalam jumlah besar akan menimbulkan bau busuk. Keberadaan bakteri dalam unit pengolahan air limbah merupakan kunci efisiensi proses biologis dan penting untuk mengevaluasi kualitas air.

Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisika, kimia, biologi. Ketiga proses tersebut tidak selalu berjalan sendiri-­sendiri tetapi kadang-kadang harus dilaksanakan secara kombinasi antara satu dengan yang lainnya.

Ketiga proses tersebut yaitu ( Daryanto, 1995 ) ;

Pengolahan Secara Fisika

Pengolahan ini ditujukan untuk air limbah yang tidak larut (bersifat tersuspensi), atau buangan cair yang mengandung padatan, sehingga menggunakan metode ini untuk pemisahan. Sebelum dilakukan  pengolahan lanjutan air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan mudah mengendap atau bahan-bahan yang mengapung mudah disisihkan terlebih dahulu. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-­bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses berikutnya (Tjokrokusumo, 1995).

Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan secara kimia adalah proses pengolahan yang menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar dalam air limbah. Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa phospor dan zat organik beracun, dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi biaya menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia (Tjokrokusumo, 1995).

Pengolahan Secara Biologis

Dalam beberapa dasawarsa telah dikembangkan berbagai metoda pengolahan biologis dengan segala modifikasinya (Tjokrokusumo, 1995). Pengolahan secara biologi adalah pengolahan air limbah dengan menggunakan mikroorganisme seperti ganggang, bakteri, protozoa, untuk menguraikan senyawa organik dalam air limbah menjadi senyawa yang sederhana. Pengolahan tersebut mempunyai tahapan seperti pengolahan secara aerob, anaerob dan fakultatif. Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang umum digunakan yaitu metode penyaringan dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif (activated sludge), dan metode kolam perlakuan (treatment ponds / lagoons)

BAB III

DIAGRAM ALIR

                         

BAB IV

PROSES

PROSES PENGOLAHAN

Tahapan proses pengolahan terdiri dari beberapa tahap yaitu :

1.    Penyaringan kasar

2.    Koagulasi dengan menambahkan tawas

3.    Sedimentasi

4.    Netralisasi

5.    Aerasi

6.    Penyaringan akhir

1. Penyaringan Kasar

Tahap ini bertujuan untuk memisahkan partikel-partikel limbah yang berukuran besar, sehingga tidak mengganggu dalam proses pengolahan selanjutnya.

2. Koagulasi

Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia kedalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan tersuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus bakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat mengendap. Cara yang paling mudah dan murah adalah dengan pembubuhan tawas/alum atau rumus kimianya Al₂(SO₄)₃.18 H₂O. (berupa kristal berwarna putih).

Reaksi koagulasi dengan Taw as secara sederhana dapat ditulis sebagai berikut :

Al₂(SO₄)₃.18 H₂O + 3 Ca(HCO₃)₂ ==> 2 Al(OH)₃ +3 Ca(SO₄) + 6 CO₂ + 18 H₂O
alkalinity

Al₂(SO₄)₃.18 H₂O + 3 Ca(OH)₂ ==> 2 Al(OH)₃ + 3 Ca(SO₄) + 3 CO₂ + 18 H₂O
mengendap

Pengendapan kotoran dapat terjadi karena pembentukan alumunium hidroksida, Al(OH)₃ yang berupa partikel padat yang akan menarik partikel – partikel kotoran sehingga menggumpal bersama-sama, menjadi besar dan berat dan segera dapat mengendap.

3. Pengendapan

Setelah proses koagulasi air tersebut didiamkan sampai gumpalan kotoran yang terjadi mengendap semua (+ 45 – 60 menit). Setelah kotoran mengendap air akan tampak lebih jernih. Endap an yang terkumpul didasar tangki dapat dibersihkan dengan menggunakan penggaruk, yakni penggaruk akan bergerak dan menempatkan endapan pada posisi yang akan dengan mudah disedot oleh pompa.

4. Netralisasi

Setelah semua endapan tersedot maka dilakukan netralisasi untuk membantu proses aerasi. Yang dimaksud dengan netralisasi adalah mengatur keasaman air agar menjadi netral (p H 7 – 8). Untuk air yang bersifat asam yang paling murah dan mudah adalah dengan pemberian kapur/gamping.

5. Aerasi-filtrasi

Yang dimaksud dengan aerasi yaitu mengontakkan udara dengan air baku agar kandungan zat besi dan mangan yang ada dalam air baku bereaksi dengan oksigen yang ada dalam udara membentuk senyawa besi dan senyawa mangan yang dapat diendapkan. Disamping itu proses aerasi juga berfungsi untuk menghilangkan gas-gas beracun yang tak diinginkan misalnya gas H2S, Methan, Carbon Dioksida dan gas-gas racun lainnya. Reaksi oksidasi Besi dan Mangan oleh udara dapat ditulis sebagai berikut:

4 Fe²⁺ + O₂ + 10 H₂O ====> 4 Fe(OH)₃+ 8 H⁺
tak larut

Mn²⁺ + O₂ + H₂O ====> MnO2 + 2 H⁺
tak larut

Faktor lain yang sangat mempengaruhi reaksi oksidasi besi dengan oksigen dari udara adalah pH air. Reaksi oksidasi ini sangat efektif pada pH air lebih besar 7(tujuh). Oleh karena itu se belum aerasi dilakukan, maka pH air baku harus dinaikkan sampai mencapai pH 8.

Untuk aerasi yang digunakan adalah  aerasi sembur (spray aerator) dengan sedikit perubahan. Dimana  lubang untuk menyembur air keluar diganti dengan sebuah alat seperti penyiram kebun.

Berikut mengenai keterangan gambarnya:

6. Penyaringan

Proses ini bertujuan untuk mendapatkan air yang betul-betul jernih, penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air dari aerator ke bak penyaring yang terdiri dari batuan kecil dan karbon aktif.

7. Bak penampung Lumpur

Bak penampung lumpur ini bertujuan untuk menampung endapan dari proses koagulasi dan sedimentasi. Endapan yang dihasilkan dari proses sedimentasi akan ditampung dan di keringkan dengan bantuan sinar matahari adapun jika kadar air terlalu banyak akan dialirkan lagi ke bak penampungan awal. 

BAB V

KESIMPULAN

Proses pengolahan limbah industri menjadi air proses ada 3 cara yaitu proses fisika,proses kimia dan biologi dari ke tiga proses tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.dan ketiganya biasanya digunakan saling beriringan atau dalam satu proses pengolahan limbah menggunakan 3 proses itu sekaligus.

DAFTAR PUSTAKA

pengolahan air/Pengolahan Limbah Industri Tekstil _ dwioktavia.htm

pengolahan air/KUMPULAN MAKALAH  PENANGANAN LIMBAH CAIR.htm