PENGOLAHAN LIMBAH B3.

Presentasi berjudul: "PENGOLAHAN LIMBAH B3."— Transcript presentasi:

1 PENGOLAHAN LIMBAH B3

2 GARIS BESAR PENGOLAHAN LIMBAH B3
HIRARKI PENGOLAHAN LIMBAH B3: JANGAN MENGHASILKAN LIMBAH KALAU DIHASILKANNYA TIDAK DAPAT DIHINDARI, MEMPERKECIL LIMBAH YANG DIPRODUKSI MENDAUR ULANG LIMBAH LEBIH DIINGINKAN KALAU DIHASILKAN DAN TIDAK DAPAT DIDAUR ULANG, MENGOLAH LIMBAH UNTUK MEMBUATNYA MENJADI TIDAK BERBAHAYA KALAU TIDAK DAPAT DIJADIKAN TIDAK BERBAHAYA, MEMBUANG LIMBAH DENGAN CARA AMAN KALAU SUDAH DIBUANG, MEMANTAU LIMBAH UNTUK LINDI DAN DAMPAK NEGATIF LAINNYA

3 PENGOLAHAN LIMBAH B3 UPAYA MENGURANGI VOLUME, KONSENTRASI ATAU TOKSISITAS LIMBAH, SETELAH LIMBAH KELUAR DARI PROSES PRODUKSI (END-OF-PIPE), MELALUI PROSES FISIKA, KIMIA ATAU BIOLOGI

4

5

6 PROSES PENGELOLAAN DAN EMISI UNTUK JENIS2 LIMBAH B3
JENIS DAN KARAKTERISTIK LIMBAH B3 PROSES PENGOLAHAN TIMBULAN DAN PERSYARATAN MUDAH MELEDAK MUDAH TERBAKAR REAKTIF BERACUN (UJI TCLP DAN LD50) MENYEBABKAN INFEKSI KOROSIF LIMBAH ORGANIK BERACUN LIMBAH ANORGANIK BERACUN FISIKA – KIMIA SOLIDIFIKASI/ STABILISASI INSINERASI ATAU PENGHANCURAN THERMAL PEMANFAATAN KEMBALI GAS → EMISI UDARA MEMENUHI BAKU MUTU EMISI UDARA SESUAI IJIN CAIRAN → LIMBAH CAIR MEMENUHI BAKU MUTU LIMBAH CAIR ATAU SESUAI IJIN PADATAN → LIMBAH PADAT MEMENUHI BAKU MUTU TCLP ATAU LD50 → PENIMBUNAN SESUAI IJIN

7 JENIS PENGOLAHAN LIMBAH BERBAHAYA CAIR
PENGOLAHAN PRIMER → FISIK/ KIMIAWI PENGOLAHAN SEKUNDER → BIOLOGIS PENGOLAHAN TERSIER → KIMIAWI

8 BERBAGAI PROSES PENGOLAHAN LIMBAH B3 DARI INDUSTRI
FISIK KIMIA BIOLOGI PRA-PENGOLAHAN PADATAN TER Air stripping (cairan dan padatan) Suspension freezing Carbon adsorption Centrifugation Dialysis Distillation Electrodialysis Electrophoresis Evaporation Filtration Flocculation Flotation Freeze crystallisation Freeze drying High gradient magnetic separation Ion exchange Liquid ion exchange Steam distillation Resin adsorption Reverse osmosis Sedimentation Liquid-liquid extracting of organics Steam stripping Ultrafiltration Zone refining Calcination and sintering (padatan) Catalysis Chlorinolysis Electrolysis Hydrolysis Microwave discharge Neutralization (cairan) Oxidation Ozonolysis (cairan) Photolysis (cairan) Precipitation (cairan) Reduction (cairan dan padatan) Activated sludge Aerated lagoon Anaerobic digestion Composting (padatan) Enzyme treatment Trickling filter Waste stabilisation pond Crushing and grinding (padatan) Cryogenics Dissolution

9 Penentuan Metode Pengolahan
Gambar Segitiga berbagai macam metode pengolahan vs karakteristik limbah secara fisik dan kimia (sumber LaGrega, 1994)

10

11

12 SELEKSI PROSES PENGOLAHAN
SELEKSI PROSES PENGOLAHAN SUATU LIMBAH TIDAK MUDAH DAN MELIBATKAN PERTIMBANGAN2: SIFAT LIMBAH KARAKTERISTIK EFFLUENT YANG DIINGINKAN KELENGKAPAN TEKNIS DARI ALTERNATIF PENGOLAHAN PERTIMBANGAN EKONOMI DAN KEUANGAN PERTIMBANGAN LINGKUNGAN HIDUP PERTIMBANGAN ENERGI PERTIMBANGAN OPERASI DAN PEMELIHARAAN PEMBUATAN EVALUASI KESELURUHAN

13 PENGOLAHAN FISIK ATAS LIMBAH B3
PRINSIP UTAMA → MEMANFAATKAN PERBEDAAN BERAT JENIS ANTARA BAHAN PENCEMAR DENGAN CAIRAN SEHINGGA DAPAT DIPISAHKAN DENGAN GAYA GRAVITASI PROSES PEMISAHAN BAHAN PENCEMAR DENGAN MENGGUNAKAN MEDIA BERBUTIR (FILTER) →PRINSIP KERJA FILTER

14 PEMISAHAN CAIR DAN PADAT
SENTRIFUGASI SEDIMENTASI KOAGULASI FILTRASI FLOKULASI FLOTASI

15

16 Jenis limbah Limbah yang mengandung senyawa VOC (Volatile Organic Compound) Contoh ; air tanah yang terkontaminasi oleh pelarut organik Proses ideal untuk konsentrasi rendah < 200 mg/L

17 Jenis Reaktor Packed tower Tray tower Spray systems Diffused aeration
Mechanical aeration

18 Gambar Multiple Tray Aerator

19 Gambar Spray Aerator

20 Gambar Diffusion Aerator

21 Diskripsi Proses Rumus mass balance Qw[Cin – Cout] = QA[Aout – Ain]
Keterangan : Qw = debit limbah (cair) (m3/detik) C = konsentrasi limbah di air (kmol/m3) QA = debit udara (m3/detik) A = konsentrasi limbah di udara (kmol/m3)

22 Teory Stripping Laju limbah dengan konsentrasi rendah yang ditransfer dari air ke udara dinyatakan dalam KLa (konstanta laju transfer total) KLa (/detik) : dihasilkan dari : - KL = koefisien transfer massa cair (m/detik) - a = rasio area – volume (m2/m3) Untuk tujuan desain, KLa ditentukan melalui eksperimen

23 Persamaan Sherwood dan Holloway :
KLa = α . DL . ((305. (L/µ))1-n . (µ/ρDL)0,5 Keterangan : DL = koefisien difusi cair (m2/detik) L = loading rate msssa cair (kg/m2.detik)

24 Pertimbangan – Pertimbangan untuk Desain
Stripping tower : diameter = 0,5 – 3 m ketinggian = 1 – 15 m Pressure drop = 200 – 400 N/m2

25 PENGOLAHAN KIMIA ATAS LIMBAH B3
UNIT PENGOLAHAN KIMIA UNTUK MENGOLAH LIMBAH B3 → MELIBATKAN PROSES OKSIDASI, REDUKSI, MENGIKAT DAN MENETRALISIR BAHAN PENCEMAR TERLARUT, BAIK SENYAWA ORGANIK MAUPUN ANORGANIK, SERTA BAHAN2 PENCEMAR TERLARUT LAIN YANG RELATIF SULIT UNTUK DIOLAH DENGAN PENGOLAHAN FISIK MAUPUN BIOLOGI

26 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN PENGOLAHAN SECARA KIMIA
PENGHILANGAN TOTAL TERHADAP BAHAN PENCEMAR ANORGANIK BAHAN PENCEMAR BERACUN DAPAT MERUSAK PROSES PENGOLAHAN BIOLOGI, TETAPI TIDAK DAPAT MERUSAK PROSES KIMIAWI PROSES PENGOLAHAN BIOLOGI SERING PEKA TERHADAP VARIASI DALAM KONSENTRASI DAN BEBAN ORGANIK, DAN MEMERLUKAN WAKTU PENYESUAIAN RELATIF LAMA, TIDAK SEPERTI PROSES KIMIAWI KEBUTUHAN DARI KELENGKAPAN UNIT PADA PROSES PENGOLAHANNYA LEBIH SEDERHANA DIBANDINGKAN DENGAN REAKTOR BIOLOGI KEKURANGAN: PENAMBAHAN BEBAN PADA EFLUEN DENGAN GARAM2 LOGAM YANG TERBENTUK PADA LUMPUR YANG DITIMBULKAN PENGOLAHAN SECARA KIMIAWI

27 PROSES-PROSES KIMIAWI SECARA UMUM
PROSES PENGOLAHAN KIMIA DALAM TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR TERUTAMA DITUJUKAN UNTUK: MENETRALISIR SUATU EFLUEN YANG BERSIFAT ASAM ATAU BASA MENINGKATKAN KINERJA SEPARASI SOLID SERTA PENGHILANGAN BAHAN2 ORGANIK MEMFLOKULASIKAN ZAT2 ORGANIK TERLARUT SEPERTI DALAM SUSPENSI KOLOIDAL MENGHILANGKAN KONSENTRASI SISA LEMAK DAN MINYAK MENINGKATKAN KINERJA PROSES FLOKULASI DAN FILTRASI MENGOKSIDASI ZAT2 PEWARNAAN ATAU BAHAN BERACUN YANG TIDAK DAPAT MENGURAI

28 NETRALISASI LIMBAH ASAM DAN BASA DIOLAH DENGAN NETRALISASI
NETRALISASI ATAU KESESUAIAN PH, DIBUTUHKAN SEBELUM PENERAPAN PROSES PENGOLAHAN YANG LAIN REAKSI DASAR: H+ + OH- → H2O NETRALISASI ADALAH REKASI ASAM-BASA YANG MENGHASILKAN GARAM2 BIASANYA DITERAPKAN PADA PENGOLAHAN YANG BERTUJUAN UNTUK MENDAPATKAN PH NETRAL (PH = 7) ATAU PH ANTARA 6 – 9,5. NILAI DIBAWAH ATAU DIATAS RENTANG TERSEBUT, EFFLUEN AKAN BERSIFAT RACUN UNTUK EKOSISTEM AIR DAN BAKTERI NETRALISASI AKAN MEMBENTUK GARAM2 TERLARUT DAN/ATAU PENGENDAPAN YANG TAK TERLARUT PROSES NETRALISASI MELIBATKAN: INTERAKSI ASAM DAN BASA PENAMBAHAN BAHAN KIMIA FILTRASI AGEN PENETRAL BIASANYA DIGUNAKAN PADA REGENERASI PENUKAR ION (ION EXCHANGER)

29 LIMBAH ASAM DAN BASA NETRALISASI ASAM DILAKUKAN DENGAN PENAMBAHAN:
Ca(OH)2 NaOH CaCO3 Na2SO3 PEMILIHAN BAHAN KIMIA BERDASARKAN KEASAMAN LIMBAH, KUALITAS LIMBAH DAN KONDISI LOKAL NETRALISASI LIMBAH YANG BERSIFAT BASA DENGAN PENAMBAHAN: H2SO4 HCl HNO3 H3PO4

30 METODE BATCH ATAU KONTINYU
PROSES NETRALISASI SECARA BATCH: DITERAPKAN PADA LIMBAH DENGAN LAJU ARUS KECIL DAN MEMERLUKAN PENGOLAHAN KHUSUS KARENA KONSENTRASI UNSUR PENCEMARNYA PROSES NETRALISASI SECARA KONTINYU: UNIT PENGOLAHAN HARUS DILENGKAPI DENGAN KONTROL OTOMATIS DAN BIASANYA DITERAPKAN PADA LAJU ARUS LIMBAH YANG LEBIH BESAR

31 REDUKSI - OKSIDASI OKSIDASI DAN REDUKSI → DIGUNAKAN UNTUK PENGOLAHAN BERBAGAI LIMBAH ORGANIK DAN ANORGANIK LEBIH SERING DIGUNAKAN UNTUK INDUSTRI LOGAM YANG MENGHASILKAN SIANIDA DAN KROM

32 PRESIPITASI DIGUNAKAN UNTUK MENGHILANGKAN ION2 LOGAM BERAT DARI CAIRAN
BIASANYA NETRALISASIDENGAN PROSES LANJUT PRESIPITASI PRESIPITASI DAPAT DIANGGAP PENGHILANGAN PADATAN YANG TERBENTUK DARI PROSES PENGHILANGAN ZAT TERLARUT, TERUTAMA ANORGANIK, DENGAN PEMBUBUHAN BAHAN KIMIA YANG DAPAT DILARUTKAN/ DIENCERKAN

33 Cont’d PENGHILANGAN LOGAM2 BERAT PENGHILANGAN SULFAT
BANYAK DIGUNAKAN DALAM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI UNTUK: PENGHILANGAN LOGAM2 BERAT PENGHILANGAN SULFAT PENGHILANGAN FLUORIT PENGHILANGAN FOSFAT PADA AWALNYA HANYA DIGUNAKAN SATU JENIS PRESIPITAN, TETAPI BERKEMBANG MENJADI KOMBINASI PRESIPITAN, CONTOH: CaCO3 + CaCl2; CaCO3 + MgCl2; GARAM2 ALUMINIUM DAN BESI

34

35 STABILISASI DAN SOLIDIFIKASI

36 APA ITU PROSES SOLIDIFIKASI
LIMBAH YANG BERKATEGORI BERBAHAYA TIDAK DIPERKENANKAN DI LANDFILLING DALAM KONDISI CAIR LIMBAH TERSEBUT HARUS DALAM KONDISI MATRIK PADAT: MELALUI PROSES S/S MISALNYA MENCAMPUR DENGAN SEMEN

37 SOLIDIFIKASI – FIKSASI - PENGKAPSULAN
DIGUNAKAN UNTUK MEMPROSES LIMBAH LUMPUR PADAT TERUTAMA LIMBAH BERBAHAYA SEBAGAI PENGELOLAAN PENDAHULUAN SEBELUM LIMBAH TERSEBUT DIBUANG DALAM PONDING – LAGOONING OCEAN DISPOSAL, MINE DISPOSAL ATAU LAND DISPOSAL DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI ALTERNATIF PEMANFAATAN KEMBALI SEBAGAI BAHAN BANGUNAN

38 SASARAN UTAMA SOLIDIFIKASI – FIKSASI - PENGKAPSULAN
SIFAT FISIK LEBIH BAIK GUNA MEMUDAHKAN PENANGANAN MENGURANGI LINDI YANG BERBAHAYA MENDAPATKAN BAHAN YANG BAIK UNTUK BAHAN BANGUNAN MENGURANGI SIFAT TOKSIK

39 STABILISASI DAN SOLIDIFIKASI
STABILISASI: PROSES PENANGANAN LIMBAH BERBAHAYA YAITU MENCAMPUR LIMBAH DENGAN BAHAN ATAU ADITIF ATAU REAGEN KIMIA UNTUK MENGURANGI SIFAT BERBAHAYA LIMBAH SEHINGGA DAPAT: Meningkatkan karakteristik fisik dan penanganan limbah Mengurangi luas permukaan sehingga kontaminan yang lolos menjadi lebih sedikit Membatasi kelarutan pencemar Mereduksi toksisitas

40 SOLIDIFIKASI: PROSES YANG MENGGUNAKAN BAHAN PEMADAT (SOLIDIFYING AGENT) PADA LIMBAH BERBAHAYA SEHINGGA DIPEROLEH PRODUK DALAM BENTUK MATRIK PADAT UNTUK: Meningkatkan kekuatan (strenght) Meningkatkan kuat tekan (compressibility) Menurunkan permeabilitas campuran limbah GABUNGAN KEDUA PROSES TERSEBUT DIKENAL PULA SEBAGAI PROSES S/S (SOLIDIFIKASI/ STABILISASI) ATAU YANG UMUM DISEDERHANAKAN MENJADI PROSES SOLIDIFIKASI

41 MEKANISME PROSES S/S PENGKAPSULAN MAKRO (MAKROENCAPSULATION)
PENGKAPSULAN MIKRO (MIKROENCAPSULATION) ABSORPSI ADSORPSI PENGENDAPAN DETOKSIFIKASI

42 PENGKAPSULAN MAKRO KOMPONEN BERBAHAYA DARI LIMBAH TERPERANGKAP SECARA FISIK DALAM SEBUAH STRUKTUR MATRIKS KOMPONEN TERSEBUT BERADA DALAM RUANG ATAU PORI DARI SEBUAH PRODUK YANG STABIL BILA TERJADI DESTABILISASI SECARA FISIK, KOMPONEN LIMBAH AKAN BERMIGRASI KE LUAR, MISALNYA KARENA FAKTOR CUACA ATAU MASUKNYA AIR DARI LUAR FUNGSI S/S AKAN TETAP BAIK BILA FISIK KESTABILAN S/S TERSEBUT DIRAWAT ATAU DIPERTAHANKAN KUALITAS PRODUK, BANYAK TERGANTUNG PADA TINGKAT PENCAMPURAN, BIASANYA HASIL MIXING DI LABORATORIUM AKAN LEBIH BAIK BILA DIBANDINGKAN DENGAN DI LAPANGAN

43 PENGKAPSULAN MIKRO KOMPONEN LIMBAH YANG TERPERANGKAP SECARA FISIK DALAM BAHAN S/S PADA LEVEL YAGN LEBIH MIKRO (MISALNYA DALAM LEVEL KRISTAL) BILA BAHAN S/S TERSEBUT MENGALAMI PERUSAKAN DAN UKURAN MENJADI LEBIH KECIL, KOMPONEN LIMBAH MASIH TETAP TERPERANGKAP KEBERADAAN KOMPONEN DALAM LIMBAH TIDAK TERIKAT SECARA KIMIA, NAIKNYA LAJU KELOLOSAN DALAM LIMBAH SEJALAN DENGAN MENURUNNYA UKURAN PARTIKEL PENCAMPURAN YANG DILAKUKAN DI LABORATORIUM AKAN LEBIH BAIK DAN HOMOGEN DIBANDINGKAN YANG DILAKUKAN DI LAPANGAN HASIL LABORATORIUM PERLU KOREKSI YANG TELITI AGAR LEBIH SESUAI DI LAPANGAN

44 ABSORPSI KONTAMINAN DITAHAN DI DALAM SORBEN (BERSIFAT FISIK), SEPERTI HALNYA SPONGE MENAHAN AIR PROSES INI MEMBUTUHKAN BAHAN PADAT SEBAGAI SORBEN UNTUK MENYERAP KOMPONEN LIMBAH UTAMANYA DIGUNAKAN UNTUK MENYINGKIRKAN CAIRAN BEBAS DARI LIMBAH, SEHINGGA PENANGANAN LIMBAH MENJADI LEBIH BAIK CAIRAN AKAN MUDAH KELUAR KEMBALI BILA PRODUK MENGALAMI TEKANAN ATAU FENOMENA LAIN ABSORBEN YANG BIASA DIGUNAKAN ADALAH TANAH, ABU TERBANG, SEMEN, DEDAK PADI, MINERAL LIAT (CLAY) SEPERTI BENTONIT, KAOLINIT DAN ZEOLIT

45 ADSORPSI DISAMPING PEMERANGKAPAN FISIK DALAM ADSORPSI TERDAPAT IKATAN YANG BERSIFAT ELEKTROKIMIA KONTAMINAN TERIKAT TETAP (FIX) SECARA KIMIA DALAM MATRIKS PADAT S/S IKATANNYA LEBIH KUAT DARIPADA ABSORPSI LOLOSNYA KOMPONEN BERBAHAYA DAPAT LEBIH DIKURANGI

46 PENGENDAPAN BEBERAPA PROSES STABILISASI MENGENDAPKAN KONTAMINAN LIMBAHNYA DIPEROLEH BENTUK YANG LEBIH STABIL MISALNYA PENGENDAPAN LOGAM BERAT SEBAGAI HIDROKSIDA KETERIKATAN FIKSASI PENGENDAPAN METALIK TERGANTUNG PADA pH PADA KONDISI ASAM KUAT, METAL TERSEBUT AKAN CENDERUNG KEMBALI LARUT DAN TERLINDIKAN

47 DETOKSIFIKASI BEBERAPA REAKSI KIMIA DAPAT TERJADI SELAMA PROSES STABILISASI BERLANGSUNG, TERMASUK KEMUNGKINAN DETOKSIFIKASI TERJADI REDUKSI TOKSISITAS SEHINGGA MENJADI LEBIH TIDAK TOKSIK CONTOH: Cr6+ JUGA MENGALAMI REKDUKSI MENJADI Cr3+ PADA SAAT STABILISASI DENGAN SEMEN

48 TEKNOLOGI S/S KOMPONEN UTAMA DALAM PROSES S/S
BINDER (PENGIKAT): BAHAN YANG AKAN MENYEBABKAN PRODUK S/S MENJADI LEBIH KUAT SEPERTI SEMEN PADA ADUKAN BETON SORBEN: BAHAN YANG BERFUNGSI UNTUK MENAHAN KOMPONEN PENCEMAR DALAM MATRIK YANG STABIL BAHAN LAIN SEBAGAI PENGISI, SEPERTI AGREGAT (PASIR, KERIKIL) ATAU ADITIF LAIN LIMBAH MUNGKIN DAPAT BERFUNGSI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN DARI BINDER ATAU BAHAN PENGISI

49 BEBERAPA PROSES S/S ANTARA LAIN ADALAH:
PROSES YANG BERBASIS PADA SEMEN (CEMENT BASED PROCESS) PROSES DENGAN POZZOLAN (POZZOLAN PROCESS) PROSES TERMOPLASTIS POLIMERISASI ORGANIK VITRIFIKASI/ GLASIFIKASI

50 APA YANG TERJADI DENGAN KONTAMINAN DALAM PROSES S/S
DESTRUKSI: MISALNYA DEKLORINASI HIDROKARBON BERKLOR HILANG: MISALNYA MELALUI PROSES VOLATILISASI TERIKAT SEPERTI ASALNYA: MISALNYA KONTAMINAN ANORGANIK SEPERTI LOGAM2 BERAT POTENSI LOLOSNYA KONTAMINAN DARI CAMPURAN STABIL TERSEBUT BIASANYA DIUKUR DENGAN UJI PELINDIAN (LEACHING TEST) ANTARA LAIN DENGAN TCLP (TOXICITY CHARACTERISTICS LEACHING PROCEDURE)

51 Stabilisasi

52 PENGOLAHAN SECARA BIOLOGI

53 ENGINEERING FACTORS Electron acceptor  catabolic reaction
Moisture  growth of m.o Temperature  growth of m.o pH  enzyme activity TDS  Liquid based biological treatment Nutrient availability  metabolism Reactor design  effectiveness Alternative carbon source

54 Primary sedimentation Oxidation Ditch
Secondary Clarifier Reuse of Sludge from SDB

55 Stabilitation Ponds Aeration Ponds

56

57 BIOREMEDIATION EX-SITU BIOREMEDIATION  off site treatment
IN-SITU BIOREMEDIATION  in site treatment EX-SITU  biological treatment process as usual IN SITU cleaning of groundwater contaminant