Penyisihan HÌS Pada Limbah Gas Dengan Menggunakan Biofilter

Penyisihan HÌS Pada Limbah Gas Dengan Menggunakan Biofilter:

Salah satu limbah gas yang dihasilkan dari industri karet remah adalah gas HÌS. Limbah gas HÌS yang dihasilkan dapat mencapai konsentrasi 12 ppm, melebihi ambang batas yang diperbolehkan (10 ppb). Gas HÌS mcmiliki bau yang menyengat dan sangat beracun bila terhirup oleh saluran pernafasan. Pada percobaan ini dilakukan penyisihan gas HÌS menggunakan biofilter. Biofilter dipilih karena bersifat ekonomis, mudah dioperasikan, dan memiliki efisiensi penyisihan limbah gas yang cukup tinggi. Percobaan yang dilakukan meliputi percobaan batch dan percobaan kontinu menggunakan biofilter dengan tujuan untuk mcngetahui pertumbuhan mikroorganisme pada percobaan batch serta mengetahui efisiensi penyisihan gas HÌS, kinetika degradasi mikrobial, dan pemodelan unjuk kerja biofilter pada percobaan kontinu.

Kedua percobaan dilakukan pada temperatur dan tekanan ruang. Percobaan kontinu dilakukan dengan dua jenis media filter, yaitu media serabut sawit dan media campuran tempurung sawit dengan limbah padat karet. Variabel lain yang divariasikan adalah ketinggian media filter sebesar 5, 15, dan 25 cm serta konsentrasi umpan gas HÌS scbcsar 37.5, 50, dm 112.5 ppmv. Sedangkan pada percobaan batch. variabel yang divariasikan adalah jenis mikroba yang diambil dari kedua jenis biofiltcr serta konsentrasi sulfur dalam medium berupa Na-tiosulfat sebesar 0.25, 5, dan 10 g/L.

Dari percobaan batch diperoleh pertumhuhan mikroba paling cepat terjadi pada medium dengan konscntrasi Na-tiosulfat 5 g/L. Perolehan biomassa mikroorganisme dari media serabut sawit untuk konsentrasi Na-tiosulfat sebesar 0.25, 5, dan 10 g/L, masing-masing adalah 0.3692, 20.9644, dan 11.2611 mg sel/g Na-tiosulfat. Sedangkan perolehan biomassa mikroorganisme dari campuran media tempurung sawit dan limbah padat karet adalah 0.8193, 15.4799, dan 10.6157 g sel/g Na-tiosulfat. Dari percobaan kontinu diperoleh efisieni penyisihan gas HÌSmcncapai 99.5% dengan waktu aklimasi 48 jam. Parameter kinetik penyisihan gas HÌS yang diperoleh adalah Km sebesar 30.10 - 232.66 ppmv untuk media serabut sawit dan 14.90-181.8l ppmv untuk media campuran tempurung sawit dan limbah padat karet. Sedangkan Vmax yang diperoleh adalah 7.56-25.19 g HÌS/mà jam untuk media serabut sawit; dan 5.47-32.89 g HÌS/mà jam untuk media campuran tcmpurung sawit dan limbah padat karet dengan kapasitas eliminasimasing-masing scbesar 3.86-3.89 g HÌS/mà jam dan 3.87-4.13 g HÌS/mà jam. Dari percobaan juga diperoleh hasil bahwa kinetika penyisihan gas HÌS mcnggunakan biofilter mengikuti orde satu. Dari hail percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa biofiltrasi merupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk menyisihkan limbah gas HÌS di udara

Teknologi Pengolahan Limbah Gas

Teknologi Pengolahan Limbah Gas


Industri selalu dikaitkan sebagai sumber pencemar karena aktivitas industri merupakan kegiatan yang sangat tampak dalam pembebasan berbagai senyawa kimia ke lingkungan. Teman-teman sering melihat asap tebal membubung keluar dari cerobong pabrik? Ya, asap tebal tersebut merupakan limbah gas yang dikeluarkan pabrik ke lingkungan. Bagaimanakah teknologi pengolahan limbah gas tersebut sebelum akhirnya dibuang ke lingkungan bebas?

Sebagian jenis gas dapat dipandang sebagai pencemar udara terutama apabila konsentrasi gas tersebut melebihi tingkat konsentrasi normal dan dapat berasal dari sumber alami (seperti gunung api) serta juga gas yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources). Senyawa pencemar udara itu sendiri digolongkan menjadi (a) senyawa pencemar primer, dan (b) senyawa pencemar sekunder. Senyawa pencemar primer adalah senyawa pencemar yang langsung dibebaskan dari sumber sedangkan senyawa pencemar sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat antar-aksi dua atau lebih senyawa primer selama berada di atmosfer. Dari sekian banyak senyawa pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering dikaitkan dengan pencemaran udara ialah: karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), hidrokarbon (HC), dan partikulat (debu).

Definisi dari pencemaran udara itu sendiri ialah peristiwa pemasukan dan/atau penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibar kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan karakteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan pemanfaatan yang paling baik. Atau dengan singkat dapat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut telah menurun. 

Pencemaran udara yang disebabkan oleh aktivitas manusia dapat ditimbulkan dari 6 (enam) sumber utama, yaitu:
1. pengangkutan dan transportasi
2. kegiatan rumah tangga
3. pembangkitan daya yang menggunakan bahan bakar fosil
4. pembakaran sampah
5. pembakaran sisa pertanian dan kebakaran hutan
6. pembakaran bahan bakar dan emisi proses

Suatu penelitian dari Ross [1972] menyatakan bahwa pengangkutan merupakan sumber yang memberikan iuran terbesar dalam emisi pencemar per tahun dan hal ini terus meningkat karena adanya penambahan kendaraan dalam lalu lintas di jalan raya pada lima tahun terakhir. Di Amerika Serikat, industri memberikan bagian yang relatif kecil pada pencemaran atmosferik jika dibandingkan dengan pengangkutan. Namun, karena kegiatan industri merupakan aktivitas yang mudah diamati dan merupakan golongan sumber pencemaran titik (point source of pollution), masyarakat pada umumnya lebih menganggap industri sebagai sumber utama polutan yang menyebabkan udara tercemar. Belum lagi dengan limbah padat dan limbah cair industri yang semakin memperparah image negatif industri di masyarakat.

Pengendalian Pencemaran

Pengendalian pencemaran akan membawa dampak positif bagi lingkungan karena hal tersebut akan menyebabkan kesehatan masyarakat yang lebih baik, kenyamanan hidup lingkungan sekitar yang lebih tinggi, resiko yang lebih rendah, kerusakan materi yang rendah, dan yang paling penting ialah kerusakan lingkungan yang rendah. Faktor utama yang harus diperhatikan dalam pengendalian pencemaran ialah karakteristik dari pencemar dan hal tersebut bergantung pada jenis dan konsentrasi senyawa yang dibebaskan ke lingkungan, kondisi geografik sumber pencemar, dan kondisi meteorologis lingkungan.

Pengendalian pencemaran udara dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran limbah gas. Pengendalian pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih efektif karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan diproses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Di dalam sebuah pabrik kimia, pengendalian pencemaran udara terdiri dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan emisi senyawa pencemar.

Alat-alat pemisah debu bertujuan untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya kohesi, dan sifat higroskopik yang berbeda. Maka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan dengan tujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. Secara umum alat pemisah debu dapat diklasifikasikan menurut prinsip kerjanya:

Pemisah Brown

Alat pemisah debu yang bekerja dengan prinsip ini menerapkan prinsip gerak partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran 0,01 – 0,05 mikron. Alat yang dipatenkan dibentuk oleh susunan filamen gelas denga jarak antar filamen yang lebih kecil dari lintasan bebas rata-rata partikel.

Penapisan

Deretan penapis atau filter bag akan dapat menghilangkan debu hingga 0,1 mikron. Susunan penapis ini dapat digunakan untuk gas buang yang mengandung minyak atau debu higroskopik. 
 

Pengendap elektrostatik

Electrostatic Precipitator

Alat ini mengalirkan tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara getaran. Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan pengendap elektrostatik ini ialah didapatkannya debu yang kering dengan ukuran rentang 0,2 – 0,5 mikron. Secara teoritik seharusnya partikel yang terkumpulkan tidak memiliki batas minimum. 

Pengumpul sentrifugal

Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentrifugal yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga debu akan menempel di dinding serta terkumpul pada dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini digunakan untuk pemisahan partikel dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron lebih. 

Pemisah inersia

Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel dalam aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat sehingga partikel akan bertumbukan dengan penyekat dan akan dipisahkan dari aliran fasa gas. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip inersia ini bekerja dengan baik untuk partikel yang berukuran hingga 5 mikron. 
Pengendapan dengan gravitasi
Alat yang bekerja dengan prinsip ini memanfaatkan perbedaan gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar dari 40 mikron dan tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat akhir. 

Di industri, terdapat juga beberapa alat yang dapat memisahkan debu dan gas secara bersamaan (simultan). Alat-alat tersebut memanfaatkan sifat-sifat fisik debu sekaligus sifat gas yang dapat terlarut dalam cairan. Beberapa metoda umum yang dapat digunakan untuk pemisahan secara simultan ialah:
 

Irrigated Cyclone Scrubber

Menara percik

                                       

Prinsip kerja menara percik ialah mengkontakkan aliran gas yang berkecepatan rendah dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam bentuk butiran. Alat ini merupakan alat yang relatif sederhana dengan kemampuan penghilangan sedang (moderate). Menara percik mampu mengurangi kandungan debu dengan rentang ukuran diameter 10-20 mikron dan gas yang larut dalam air.

Siklon basah

Modifikasi dari siklon ini dapat menangani gas yang berputar lewat percikan air. Butiran air yang mendandung partikel dan gas yang terlarut akan dipisahkan dengan aliran gas utama atas dasar gaya sentrifugal. Slurry dikumpulkan di bagian bawah siklon. Siklon jenis ini lebih baik daripada menara percik. Rentang ukuran debu yang dapat dipisahkan ialah antara 3 – 5 mikron.

Pemisah venturi

Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi pada bagian yang disempitkan dan kemudan gas akan bersentuhan dengan butir air yang dimasukkan di daerah sempit tersebut. Alat ini dapat memisahakan partikel hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut di dalam air.

Tumbukan orifice plate

Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat orifis ini membentur lapisan air hingga membentuk percikan air. Percikan ini akan bertumbukkan dengan penyekat dan air akan menyerap gas serta mengikat debu. Ukuran partikel paling kecil yang dapat diserap ialah 1 mikron.

Menara dengan packing

Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara mengkontakkan cairan dan gas di antara packing. Aliran gas dan cairan dapat mengalir secara co-current, counter-current, ataupun cross-current. Ukuran debu yang dapat diserap ialah debu yang berdiameter lebih dari 10 mikron.

Pencuci dengan pengintian

Prinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan kondensasi dan partikel yang dapat ditangani ialah partikel yang berdiameter hingga 0,01 mikron serta dikumpulkan pada permnukaan filamen.

Pembentur turbulen

Pembentur turben pada dasarnya ialah penyerapan partikel dengan cara mengalirkan aliran gas lewat cairan yang berisi bola-bola pejal. Partikel dapat dipisahan dari aliran gas karena bertumbukkan dengan bola-bola tersebut. Efisiensi penyerapan gas bergantung pada jumlah tahap yang digunakan.

Pemilihan Teknologi

Teknologi pengendalian harus dikaji secara seksama agar penggunaan alat tidak berlebihan dan kinerja yang diajukan oleh pembuat alat dapat dicapai dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan teknologi pengendalian dan rancangan sistemnya ialah:
watak gas buang atau efluen
tingkat pengurangan limbah yang dibutuhkan
teknologi komponen alat pengendalian pencemaran
kemungkinan perolehan senyawa pencemar yang bernilai ekonomi

Industri-industri di Indonesia terutama industri milik negara telah menerapakan sistem pengendalian pencemaran udara dan sistem ini terutama dikaitkan dengan proses produksi serta penanggulangan pencemaran debu.

Acuan Akhir Penanganan Tanah Terkontaminasi Limbah B3Acuan Akhir Penanganan Tanah Terkontaminasi Limbah B3

Acuan Akhir Penanganan Tanah Terkontaminasi Limbah B3

Saat ini standar atau baku mutu pengolahan lahan terkontaminasi yang sudah dimiliki Kementerian Negara Lingkungan Hidup adalah KepMen LH No 128 Tahun 2003 tentang tata cara dan persyaratan teknis pengolahan limbah minyak bumi dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi secara biologis, namun belum ada baku mutu untuk pengelolaan tanah terkontaminasi limbah B3 dari kontaminan senyawa lainnya.



1. Penanganan Tanah Terkontaminasi Limbah Minyak Bumi



Salah satu cara pengolahan limbah minyak dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi adalah pengolahan secara biologis yang meliputi landfarming, biopile dan composting. Tata cara dan persyaratan teknisnya telah diatur dalam Kepmen LH No 128 tahun 2003. Limbah yang akan diolah dengan metode biologis harus dianalisa terlebih dulu kandungan minyak dan/atau Total Petroleum Hydrocarbon (TPH), total logam berat dan TCLP logam berat. Konsentrasi maksimum TPH awal sebelum proses pengolahan biologis adalah tidak lebih dari 15%. Sedangkan nilai akhir hasil akhir pengolahannya adalah TPH 10.000 mg/Kg. Persyaratan lainnya tertuang dalam Kepmen LH No 128 tahun 2003.



2. Penanganan Tanah Terkontaminasi Limbah dari Kontaminan Senyawa Lainnya



Kualitas tanah yang sangat bervariasi serta beragamnya jenis limbah industri menjadi salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam menentukan standar atau baku mutu tanah terkontaminasi limbah B3. Keberadaan reference ataupun acuan sangat diperlukan dalam penanganan lahan terkontaminasi limbah B3. Mengingat saat ini baku mutu tanah terkontaminasi yang sudah dimiliki adalah baku mutu untuk tanah terkontaminasi limbah minyak bumi dan belum ada untuk baku mutu tanah terkontaminasi akibat limbah kontaminan lainnya, maka acuan yang dipakai sebagai pengganti baku mutu tanah terkontaminasi akibat limbah lainnya adalah kriteria tanah yang mengacu pada pengambilan Titik Reference/Background dan Study Risk Base Screening Level (RBSL).



2.1 Baku Mutu



Pada saat ini pemerintah belum memiliki standar atau baku mutu untuk pengelolaan tanah terkontaminasi limbah B3 dari kegiatan lainnya. Baku mutu pengelolaan limbah B3 yang sudah ada saat ini adalah Baku mutu total kadar maximum limbah B3 dan Toxicity Charateristic Leaching Procedure (TCLP) yang ada di Kepdal No. 04/09/1995 tentang tatacara persyaratan penimbunan hasil pegolahan, persyaratan lokasi bekas pengolahan dan lokasi bekas penimbunan limbah bahan berbahaya dan beracun tidak dapat secara otomatis/langsung dijadikan acuan sebagai pengganti baku mutu untuk tanah terkontaminasi limbah B3. Baku mutu Total Kadar Maximum Limbah B3 dan TCLP yang ada dalam Keputusan Kepala Badan Pengendalian Dampak Lingkungan No 04 /09/1995 ini tidak bisa mewakili nilai bebas terkontamisi limbah B3. Total kadar maximum limbah B3 adalah baku mutu untuk menentukan apakah suatu limbah B3 termasuk kategori landfill kelas I, II,atau III, sedangkan Uji TCLP adalah uji untuk mengukur kadar/konsentrasi parameter dalam lindi dari limbah B3 dan menunjukkan angka layak tidaknya limbah untuk dilandfil.

Dalam penanganan lahan terkontaminasi limbah B3 dari industri, Baku mutu dalam Kepdal No. 04/09/1995 ini hanya digunakan untuk menangani kasus kasus tertentu seperti pengangkatan (clean up) bunker limbah B3 dari bekas painting sludge dari kegiatan industri otomotif.



2.2 Titik Reference



Metode berdasar titik reference ini biasanya digunakan apabila belum memiliki standar atau Baku Mutu lahan terkontaminasi. Metoda pengambilan titik reference ini sangat sederhana yaitu membandingkan tanah sekitar yang belum tercemar untuk dijadikan acuan akhir (reference) penanganan lahan terkontaminasi. Kriteria unsur yang perlu dianalisa dari titik reference ini disesuaikan dengan kemungkinan jenis unsur atau senyawa kontaminan utamanya.



Hasil pengukuran karakteristik tanah yang dijadikan sebagai reference (acuan) atau pembanding dalam penanganan lahan terkontaminasi dapat menunjukan karaktristik tanah yang cukup bervariasi antara satu daerah dengan daerah lainnya. Beberapa kasus penanganan lahan terkontaminasi yang menggunakan titik reference sebagai acuan akhir dalam pengananan lahan terkontaminasinya adalah pengangkatan tanah terkontaminasi residu limbah industri di Bekasi dan sludge oil di unit pengolahan minyak di Balikpapan.



Tabel dibawah ini adalah beberapa karakteristik tanah reference di beberapa contoh kasus penanganan yang dijadikan sebagai acuan akhir dalam penanganan lahan terkontaminasi limbah B3.



Total Kadar Maximum Tanah Reference di Bekasi
Kedalaman Tanah
0 cm

(mg/dry Kg)
30 cm

(mg/dry Kg)
60 cm

(mg/dry Kg)

As

Pb

Hg

Ni

Zn
3.6

29

0.15

8

125
3.2

22

0.27

13

79.2
3.9

26

2.16

6

28.4




TCLP Tanah Reference di unit pengolahan minyak di Balikpapan
Kedalaman Tanah
0 cm

(mg/L)
40 cm

(mg/L)
80 cm

(mg/L)

As

Ba

B

Cd

Cr

Cu

Pb

Hg

Ag

Zn
0.005

0.010

0.706

0.005

0.030

0.005

0.166

0.001

0.030

1.808
0.005

0.010

0.577

0.005

0.030

0.009

0.174

0.001

0.030

1.696
0.005

0.010

0.577

0.005

0.030

0.013

0.003

0.001

0.030

1.879




2.3 Studi Risk Base Screening Level (RBSL)



Studi RBSL ini biasanya digunakan untuk kasus tertentu apabila acuan yang ada seperti baku mutu ataupun titik reference tidak bisa dicapai sehingga dalam penanganan lahannya disepakati untuk mengacu kepada standar lain yang ada dinegara lain yang paling mendekati kondisi lokasi terjadinya lahan terkontaminasi. Studi RBSL yang di adopsi dan sudah dipakai KLH adalah studi RBSL yang dikeluarkan oleh USEPA Region IX.



Contoh kasus penanganan lahan terkontaminasi yang menggunakan studi RBSL adalah pengananan lahan terkontaminasi limbah bekas baterai di Bogor. Dalam kasus penanganan limbah bekas baterai ini, unsur limbah yang menjadi prioritas utama adalah unsur Cd dan Zn. Mengingat kedua unsur limbah tersebut yang menjadi prioritas utama maka USEPA Region IX dipilih sebagai region yang lebih sesuai dengan kondisi tanah di Indonesia.



Total Kadar Maximum Hasil Studi RBSL USEPA Region IX
Karakteristik
Konsentrasi

(mg/Kg)

Cd

Zn
37

23000