BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Proses Pengolahan Limbah Cair
paling dominan. Pada saat proses produksi berlangsung depatermen proses menghasilkan limbah cair hasil dari proses CIP ( cleaning in pipe ) yang kemudian dialirkan ke wwtp melalui saluran wash tank, Selain itu departemen proses juga menghasilkan limbah dari sumpit yaitu air bekas cuci tangan dan bekas air pel dari pekerja. Di departemen proses juga terdapat devisi air demin yaitu penyuplai sumber air baku yang mana juga menghasilkan limbah berupa air
exregeneration yang kemudian dialirkan ke WWTP
Gambar 2. 2 Bagan Alir Produksi dan Timbulan Limbah
2.5 Proses Pengolahan Limbah Cair
WWTP dirancang untuk mengolah limbah cair industri supaya kualitas air olahan sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh pemerintah. Proses pengolahan limbah cair di WWTP HPC Liquid memiliki kapasitas pengolahan 120 m3/hari atau 0,0013 m3/detik dengan menggunakan tiga jenis proses pengolahan yakni proses fisika, proses kimia dan proses biologi.. Flow Proses pengolahan WWTP dapat dilihat pada lampiran 2.
RAW MATERIAL STORE (RMS)/SUBSTORE PACKAGING CHEMICAL PROSES PRODUKSI LIMBAH CAIR LIMBAH PADAT DEMIN WATER TREATMENT LIMBAH CAIR QUALITY REWORK FINISH GOOD LIMBAH CAIR LIMBAH PADAT
23
Secara Garis Besar Proses pengolahan limbah cair PT Unilever HPC
Liquid dapat di ringkas dan dapat dilihat pada Gambar 2.3, Sesuai dengan Flow
pada Gambar Pertama-tama limbah ditampung dalam bak Equalisasi untuk dijaga fluktuasinya dan dibuat seragam karakteristik limbahnya kemudian limbah dipompakan ke bak koagulasi untuk ditreatment dengan formulasi koagulan setelah itu limbah ditampung di dalam storage yang kemudian dialirkan ke filter press, Filter press menghasilkan filtrat (lumpur) dan air, Lumpur akan dikirim ke pihak ke tiga (PT Holcim) sementara airnya dikirim ke control tank 1 kemudian dipompakan ke bak sedimentasi untuk mengendapkan lumpur yang masih terbawa. Setelah itu air dialirkan ke bak aerasi untuk dilakukan proses biologi dengan bantuan bakteri kemudian air limbah dialirkan ke bak sedimentasi 2 dan control tank 2. Karena kandungan COD yang masih tinggi Kemudian limbah dilakukan proses polishing di bak Clarifier setelah itu air limbah dialirkan ke holding tank kemudian ke netral tank yang terakhir kemuidian dialirkan ke AWS.
Gambar 2. 3 Flow Proses Pengolahan Limbah WWTP PT.Unilever Berdasarkan skema di lampiran 2 dapat dinyatakan bahwa proses pengolahan limbah cair di PT.Unilever HPC Liquid dilakukan secara terpadu antara proses Fisika, proses kimia dan proses biologi yang masing-masing mempunyai beberapa unit pengolahan antara lain :
24 1. Proses Fisika a) Equalisasi b) Koagulasi c) Sedimentasi d) Filtrasi 2. Proses Kimia a) Koagulasi b) Clarifier 3. Proses Biologi a) Aerasi
Secara lebih rinci masing-masing proses tersebut dapat dirincikan sebagai berikut: 1. Influent
Influent pada wwtp HPC Liquid berupa bak collecting yang terbagi atas empat bak dengan masing-masing kapasitas yang berbeda yaitu bak sampoo kapasitas 40 ton, bak pewangi pakaian kapasitas 30 ton, pencuci piring dan pembersih lantai kapasitas 30 ton dan mix efluent kapasitas 30 ton.
Fungsi dari bak collecting adalah untuk menampung dan mengelompokan limbah-limbah yang akan diolah ke pengolahan selanjutnya, Terdapat satu petugas yang berjaga di area bak collecting untuk melakukan pengawasan di area tersebut sekaligus melakukan pencucian bak IBC.
pada bak colecting juga dilengkapi dengan screening ( Gambar 2.4) untuk menghilangkan padatan-padatan kasar yang dapat menganggu proses pengolahan selanjutnya, Padatan kasar disini bisa berupa plastik-plastik robekan kemasan yang terbawa saat proses Rework terjadi.
Pada area bak collecting disebut juga area pencucian IBC (Intermediate
Bulk Container) yaitu wadah limbah berbentuk kubus dengan kapasitas 1 m3 yang mana limbah akan di buang kemudian dibersihkan karena kotak IBC akan dipakai kembali oleh Produksi Untuk Proses CIP, Prioritas limbah yang diolah adalah limbah dari departemen proses atau limbah yang berasal dari waste tank, Hal ini dikarenakan limbah dari wash tank langsung dihubungkan dengan pipa ke WWTP jika limbah dari Wash tank tidak segera diolah maka akan mengganggu
25
jalannya proses produksi yaitu saat produksi melakukan Change Over ( CO) atau proses pergantian variant produksi, karena saat proses CO terjadi jalur pipa akan dicuci dengan menggunakan air panas yang kemudian didalam pipa terjadi proses
Pigging System untuk menghilangkan bekas liquid/variant yang lama yang
kemudian akan diganti dengan liquid / variant yang baru.
Team Proses sebelum mengalirkan limbah dari Wash Tank terlebih dahulu harus berkomunikasi dengan petugas di bak Collecting hal ini dilakukan untuk berjaga-jaga agar saat limbah dialirkan kondisi bak Collecting dalam kondisi tidak penuh sehingga proses pengaliran limbah bisa lancar dan petugas di bak collecting bisa memperkirakan berapa jumlah bak yang akan di cuci.
Peran petugas yang berjaga di bak collecting disini sangat penting karena selain melakukan pengawasan petugas juga harus melakukan pencataan meliputi besarnya debit limbah yang masuk ke WWTP untuk kemudian dibuat laporan bulanan.
Gambar 2. 4 Screening pada bak collecting
Pada bak collecting dilengkapi dengan flow meter (Gambar 2.5) yang setiap shift (8 jam) akan dicek untuk mengetahui jumlah limbah yang masuk ke WWTP, pada bak Collecting juga dilengkapi dengan feed pump untuk mengirim limbah ke proses selanjutnya.
26
Gambar 2. 5 Flow meter 2. Equalisasi
Limbah cair yang berasal dari collecting area dipompakan langsung ke bak equalisasi,fungsi dari bak ini adalah untuk menyeragamkan fluktuasi karakteristik limbah, Bak ini memiliki panjang 7 meter, lebar 6 meter dan kedalaman 3 meter. Gambar 2.6 menunjukan Proses penyeragaman karakteristik limbah pada bak Equalisasi. Agar proses penyeragaman limbah dapat berlangsung dengan baik bak ini dilengkapi dengan aerator yang berperan untuk melakukan pengadukan dalam air agar tidak terjadi pengendapan dan meminimalisir timbulnya bau. Dari bak equalisasi limbah cair dipompakan ke bak koagulasi/ flokulasi dengan sistem pompa level switch. Di bak Equalisasi dilengkapi dengan flow meter yang mana setiap shift akan di kontrol untuk mengetahui jumlah influent limbah yang diolah.
27 3. Koagulasi/Flokulasi
Limbah dari bak Equalisasi kemudian dipompakan ke tangki koagulasi/Flokulasi, terdapat dua buah tangki koagulasi berbentuk tabung dengan kapasitas tangki 4,5 m3. Bak ini memiliki diameter 1,5 m dan tinggi 2,5 m dalam bak koagulasi terdapat empat tonjolan di setiap sisi baknya hal ini dimaksudkan agar saat proses pengadukan terjadi gejolak dalm air dan agar terjadi tumbukan secara sempurna antara limbah dengan koagulan yang dimasukan serta untuk menghindari aliran air vortex. Proses koagulasi dibagi menjadi dua tahap, Yang pertama yaitu koagulasi partikel-partikel kotoran menjadi flok-flok yang masih halus/kecil dengan cara pengadukan cepat segera setelah koagulan dibubuhkan kemudian tahap selanjutnya adalah proses pertumbuhan flok agar menjadi besar dan stabil yaitu dengan cara pengadukan lambat pada bak flokulator, Dalam bak ini juga dilakukan Pengaturan pH limbah agar bersifat netral yaitu dengan penambahan NaOH (Coustic) dan PAC.
Pada unit koagulasi/flokulasi WWTP HPC Liquid Koagualan yang digunakan antara lain : a. Kapur b. PAC cair c. PAC Powder d. Lime e. NaOH
pembubuhan koagulan dialakukan oleh dosing pump kecuali PAC powder yang dibubuhkan secara manual oleh petugas dilapangan, Dalam satu shift (8 jam) satu bak koagulasi dapat melakukan empat kali batching (pengolahan) dengan kebutuhan atau formulasi koagulan yang dapat dilihat dalam lampiran 3.
Sebelum limbah dikirim ke unit pengolahan selanjutnya pH limbah akan dicek terlebih dahulu oleh petugas yang berjaga di bak koagulasi apabila pH sudah netral maka limbah siap untuk dikirim, hal ini dimaksudkan agar tidak membebani kinerja unit pengolahan selanjutnya yaitu unit storage.
28 4. Tangki storage
limbah dari bak koagulasi/flokulasi kemudian dipompakan ke tangki storage, terdapat tiga buah tangki storage dengan kapasitas masing-masing 10 ton, Terdapat Valve pengatur untuk mengatur kemana limbah akan dialirkan, Terdapat satu petugas yang berjaga di unit storage ini untuk mengawasi kondisi limbah dan volume limbah, karakteristik limbah hasil dari unit koagulasi/flokulasi memiliki kadar filtrat/lumpur yang tinggi sehingga limbah akan dialirkan ke filter press terlebih dahulu untuk memisahkan atau mengurangi kadar lumpur yang tinggi dari olahan unit sebelumnya.
Di unit storage terkadang ditambahkan PAC powder bilamana hasil olahan sebelumnya kurang bagus hal ini bisa terlihat saat dialukan uji lumpur yaitu dengan mengambil sample lumpur di tangki storage kemudian dilakukan pressing secara manual dengan saringan, apabila lumpur yang dihasilkan lembek dan kadar airnya tinggi makan akan ditambahkan PAC, Setelah limbah memenuhi syarat maka limbah akan dikirim ke unit selanjutnya yaitu filter press.
5. Filter Press
Limbah dari tangki storage yang telah siap kemudian dialirkan ke Fillter press, terdapat empat buah filter press dengan kapasitas yang berbeda, filter press 1 dan 2 berkapasitas 16 m3, filter press 3 dan 4 berkapasitas 4 m3 . Dalam satu kali pengolahan/ 1 kali cycle dibutuhkan waktu 3,5 jam yang mana waktu tersebut adalah waktu yang dibutuhkan filterpress untuk pengisian, pengepressan dan cleaning, filter press bekerja dengan tenaga tekanan angin yaitu ± 7 bar.
Output dari filter press adalah air dan filtrat/lumpur, Air keluaran filter press akan dikirim ke bak kontrol 1 sementara lumpur dari filter press akan disimpan di gudang sludge yang kemudian akan diambil oleh pihak ke 3. Dalam satu kali cycle filterpress dapat mereduce sludge sebesar 15% dari limbah dengan kadar air mencapai 65 % dan kadar air ini akan berkurang dengan sendirinya saat disimpan di gudang sludge, Dalam satu shift lumpur yang dihasilkan dapat mencapai 5-6 ton dengan asumsi 1 IBC adalah 1 ton. Lumpur hasil dari proses Filter press dapat dilihat pada Gambar 2.7
29
Gambar 2. 7 Filtrat/Lumpur Dari Filter Press 6. Kontrol Tank 1
Limbah cair dari filter press kemudian dialirkan di bak kontrol dengan kapasitas 1,5 m3.Pada bak ini limbah cair dari empat jalur filter press dikumpulkan untuk kemudian dipompakan ke bak sedimentasi 1. Kontor Tank digunakan untuk menampung air sementara hasil dari proses filter press.
7. Sedimentasi 1
Proses selanjutnya adalah limbah cair dari bak kontrol 1 dipomakan ke bak sedimentasi, Fungsi dari bak sedimentasi ini adalah untuk memisahkan padatan yang masih lolos dari proses filter press. Tangki sedimentasi 1 memiliki panjang 9 m, lebar 4,5 m dan tinggi 2,5 m. Lumpur hasil endapan dari bak sedimentasi ini akan di alirkan kembali ke bak equalisasi karena karakteristik lumpur yang terlalu encer sehingga tidak memungkinkan dialirkan ke filter press.
8. Aerasi
Limbah cair dari bak sedimentasi kemudian dipompakan ke bak aerasi, di bak aerasi melibatkan mikroorganisme/bakteri sebagai pengurai limbah didalam bak ini dilengkapi juga dengan lima buah jet aerator untuk mensupply oksigen bagi mikrooganisme bakteeri agar tetap hidup. Bak ini berbentuk tabung dengan tinggi 5 meter dan diameter 13 meter namun dikarenakan umur bangunan yang lebih dari 10 tahun dan dikhawatirkan konstruksinya yang tidak kuat maka volume limbah sebatas 200 m3 dengan waktu kontak dengan bakteri 30,3 jam.
30
Didalam bak ini ditambahkan bahan kimia berupa phospor dan Urea untuk membantu pertumbuhan mikroorganisme didalam bak ini MLSS di kontol sekitar 3000 mg/l. Warna lumpur bakterinya coklat kopi susu.
Gambar 2. 8 Bak Aerasi 9. Sedimentasi 2
Proses selanjutnya yaitu air limbah dari bak aerasi dialirkan ke bak sedimentasi 2 secara gravitasi. tangki ini memiliki panjang 7,5 meter, lebar 2,5 meter dan kedalaman 4,7 meter serta memiliki pompa dengan kapasitas 13 m3/jam. Fungsi dari bak sedimentasi ini adalah untuk memisahkan padatan yang berupa lumpur aktif dengan air limbah, lumpur aktif akan dipompakan kembali ke bak aerasi sementara air limbah akan mengalir secara overflow ke bak clarifier. Dalam operasinya hanya satu pompa yang diginakan dan satu unit lagi sebagai cadangan. Air limbah dari bak sedimentasi akan mengalir secara overflow ke kontrol tank 2 untuk kemudian diteruskan ke bak clarifier.
10. Clarifier
Bak clarifier difungsikan sebagai polisihing yaitu untuk memperbaiki kualitas limbah yang masih belum memenuhi standart. bak ini memiliki kapasitas volume 12 m3 yang terdiri dari tiga buah bagian bak, Bak pertama difungsikan sebagai koagulasi, bak ke dua sebagai flokulasi dan bak ke tiga untuk sedimentasi. Didalam bak clarifier juga ditambahkan chemical sebagai koagulan yaitu serbuk Kapur yang dilarutkan dan polimer.
31
Hasil keluaran dari bak clarifier adalah lumpur solid dan air limbah, Lumpur akan ditampung dalam bak/tangki yang kemudian akan dipompakan ke bak sedimentasi 1 untuk diendapkan sementara airnya akan diteruskan ke Holding tank.
Gambar 2. 9 Bak Clarifier
11. Holding Tank dan Netral Tank
Limbah dari bak Clarifier kemudian dialirkan ke bak Holding tank dan Netral tank, Bak ini berkapasitas 5 m3 dan 10 m3 Fungsi dari bak ini adalah untuk pengendapan terakhir sebelum limbah dialirkan ke AWS ( Automatic Water
Sampler ). Terdapat Lumpur halus yang terbawa dari bak clarifier yang dalam satu
hari sekali atau sesuai kebutuhan akan di blowdown. 12. AWS ( Automatic Water Sampler )
Limbah dari Holding tank dan netral tank secara over flow akan dialirkan ke AWS. AWS adalah mesin pengambil sample otomatis yang mana setiap 1 jam dan termasuk dalam jenis coposite sampling. Sample sehari sekali akan diambil untuk dilakukan uji laboratorium terhadap limbah hasil olahan. Aliran air limbah yang menuju AWS dapat dilihat pada Gambar 2.10 sementara mesin AWS dapat dilihat pada Gambar 2.11.
32
Gambar 2. 10 Aliran air di AWS
33