BAB 4 RESIDU PADAT PIROLISIS
F. Potensi Pemanfaatan Residu
Secara teoritis, semua material yang mengandung karbon dalam jumlah yang besar dapat digunakan sebagai karbon aktif, begitu juga dengan char. Char memiliki porositas yang besar, sehingga dapat digunakan pula sebagai adsorben zat-zat pencemar. Pengelolaan char dengan cara penimbunan di tempat pembuangan akhir merupakan praktek yang tidak berwawasan lingkungan. Konversi char menjadi adsorben seperti karbon aktif, selain akan mengurangi beban landfill, juga merupakan alternatif yang ekonomis untuk mensubstitusi karbon aktif komersial.
Proses konversi char menjadi karbon aktif dilakukan dengan kombinasi kimia dan fisika dengan perendaman char pada activator dan pemanasan
Char dapat diaktivasi menjadi adsorben menjadi alternatif bagi karbon aktif sebagai penyerap polutan
54 | Modul 12 – Penanganan Residu Dari WtE
dengan injeksi nitrogen pada suhu tinggi yang ditujukan untuk memperluas area permukaan, memperbanyak pori dan membuat porositas baru sehingga karbon aktif yang dihasilkan mempunyai daya serap tinggi.
Karakteristik karbon aktif yang dihasilkan mengacu pada Standar Industri Indonesia (SII) No 0258-79, dimana bagian yang hilang pada pemanasan 950oC tidak lebih dari 15%, kadar air maksimum adalah 10%, kadar abu maksimum 2,5%, daya serap terhadap I2 tidak kurang dari 20%. Kadar air pada char yang telah diaktivasi akan menurun, karena sebagian besar air yang terikat pada char teruapkan pada proses termal. Selama proses pemanasan terjadi proses pembakaran bidang permukaan dari karbon aktif yang menghasilkan abu sehingga semakin banyak pori yan dihasilkan dan semakin tinggi kadar abu yang dihasilkan. Tingginya kadar abu yang dihasilkan dikarenakan char mengandung mineral organik yang tinggi. Pada proses perendaman dengan activator, abu yang menutupi pori arang ini akan terlarutkan sehingga kadar abu pun berkurang (Pambayun, et al., 2013). Pada prinsipnya, aktivasi char menjadi karbon aktif terdiri dari 3 tahap:
Dehidrasi: pengurangan kadar air
Karbonisasi: pemecahan bahan organik menjadi karbon. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600oC
Aktifasi: perluasan pori-pori yang dapat dilakukan dengan menggunakan aktivator.
Selain itu char juga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Beberapa kelebihan dari char sebagai pupuk organik adalah char dapat meningkatkan daya ikat nutrisi dan air di tanah yang memperbaiki tingkat produktivitas tanah pertanian. Namun, aplikasi char sebagai pupuk organik memiliki kelemahan terutama dari segi kandungan logam berat yang terdapat pada char. Sampah perkotaan, terutama di negara berkembang, seringkali tidak terpisahkan dengan sampah yang mengandung logam berat, sehingga residu dari proses pengolahannya pun pada umumnya mengandung logam berat.
55
G Latihan
1. Sebutkan 2 karakteristik yang membuat residu padat dari pirolisis berpotensi untuk dimanfaatkan.
2. Apakah tata cara pengelolaan residu padat pirolisis ini sama dengan pengelolaan abu insinerator? Jelaskan alasannya.
3. Sebutkan parameter operasional pada proses pirolisis yang menentukan volume timbulan residu padat dan jelaskan bagaimana pengaruhnya.
H Ringkasan
Proses pengolahan sampah tidak terlepas dari adanya residu atau produk sampingan yang dihasilkan, selain tentunya produk akhir yang memiliki nilai jual/kegunaan. Pada proses pirolisis sampah kota, terbentuklah pyrogas, bio oil, dan char. Ketiga produk ini memiliki nilai kalor yang dapat disandingkan dengan nilai kalor batubara, walaupun begitu, char seringkali lebih tidak menarik untuk dijadikan bahan bakar dibandingkan dua produk lainnya.
Volume timbulan char dari proses pirolisis sampah kota berkisar antar 10-30% dari sampah yang diolah. Char tidak masuk dalam daftar limbah B3 yang tercantum pada Lampiran I PP N0 101 Tahun 2014, namun bukan berarti pengelolaan char dapat langsung disamakan dengan pengelolaan limbah non B3. Terdapat serangkaian prosedur yang harus dilalui untuk mengidentifikasi apakah char masuk ke dalam kategori limbah B3 atau non B3. Jika char ditetapkan sebagai limbah B3, maka tata cara pengelolaan char akan mengacu pada PP No 101 Tahun 2014.
Selain memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan bakar, kandungan karbon char yang tinggi memungkinkan produk ini diaktivasi kembali untuk menggantikan karbon aktif komersial dan char juga berpotensi digunakan sebagai material yang dapat memperbaiki kondisi tanah. Namun, mempertimbangkan pengelolaan sampah kota di Indonesia yang tidak terpilah dengan baik, menjadikan char memiliki kandungan logam berat, dimana hal ini menjadi salah satu kendala utama untuk aplikasi penggunaan char sebagai bahan untuk memperbaiki produktivitas tanah.
57
DAFTAR PUSTAKA
Ariningsih, B., 2011. Solidifikasi limbah bottom ash hasil pembakaran unit
insinerator pusat pegolahan sampah ITB, Bandung: Institut Teknologi
Bandung.
Chen, D., Yin, L., Wang, H. & He, P., 2015. Reprint of: Pyrolysis technologies for municipal solid waste: A review. Waste Management, Volym 37, pp. 116-136.
Czajczynska, D. o.a., 2017. Potential of pyrolysis processes in the waste
management sector. Thermal Science and Engineering Progress, Issue 3, pp. 171-197.
Damanhuri, E., 2012. Diktat Landfilling Limbah. Bandung: Insitut Teknologi Bandung.
Environment Canada, 2013. Technical Document on Municipal Solid Waste
Organics Processing, 2013: Public Works and Government Services of
Canada.
He, P., Li, M., Xu, S. & Shao, L., 2009. Anaerobic treatment of fresh leachate from a municipal solid waste incinerator by upflow blanket filter reactor.
Frontiers of Environmental Science & Engineering, 3(4), pp. 404-411.
Hoornweg, D. & Bhada-Tata, P., 2012. What a Waste: A Global Review of Solid
Waste Management, Washington: World Bank's Urban Development.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, 2015. Pengelolaan Limbah B3,
penimbunan, dan dumping, Yogyakarta: Kementerian Lingkungan Hidup dan
Kehutanan.
Lam, C. H., Ip, A. W., Barford, J. P. & McKay, G., 2010. Use of Incineration MSW Ash: A Review. Sustainability, Volym 2, pp. 1943-1968.
Liu, S., 2013. landfill leachate treatment methods and evaluation of Hedeskoga
and Masalycke landfills, Swedia: Lund University.
Mojiri, A., Aziz, H. A., Zaman, N. Q. & Hamidi, A., 2012. A Review on Anaerobic Digestion, Bio-reactor and Nitrogen Removal from Wastewater and Landfill
58 | Modul 12 – Penanganan Residu Dari WtE
Leachate by Bio-reactor. Advances in Environmental Biology , 6(7), pp. 2143-2150.
Mojiri, A. o.a., 2016. Co-treatment of landfill leachate and municipal
wastewater using the ZELIAC/zeolite constructed wetland system. Journal of
Environmental Management, Volym 166, pp. 124-130.
Pambayun, G. S., Yulianto, R. Y., Rachimoellah, M. & Putri, E. M., 2013. Pembuatan Karbon Aktif dari Arang Tempurung Kelapa dengan Aktivator ZnCl2 dan Na2CO3 sebagai Adsorben untuk Mengurangi Kadar fenol dalam Air Limbah. Jurnal Teknik Pomits, 2(1), pp. 116-120.
Pan, J. R., Huang, C., Kuo, J.-J. & Lin, S.-H., 2008. Recycling MSWI bottom and fly ash as raw materials for Portland cement. Waste Management, 28(7), pp. 1113-1118.
Rangaraj, G., Rajagopal, R. & Thanikal, J., 2009. Anaerobic treatment of winery wastewater in fixed bed reactors. Bioprocess and Biosystems Engineering, 33(5), pp. 619-628.
Torretta, V. o.a., 2017. Novel and Conventional Technologies for Landfill.
Sustainability, 9(9), pp. 1-39.
Vehlow, J. o.a., 2007. Management of Solid Residues in Waste-to-Energy and
Biomass Syatems, Karlsruhe: Bioenergynoe.
WRAP, 2011. Digestates: Realising the fertiliser benefits for crops and grassland, u.o.: WRAP .
WRAP, 2016. Digestate and compost use in agriculture: Good practice guidance, u.o.: WRAP.
Yu, J. o.a., 2013. Physical and chemical characterization of ashes from a municipal solid waste incinerator in China. Waste management and