REAKTOR LIKUEFAKSI 3
STANDARDS OF TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURERS ASSOCIATION HEAT EXCHANGER SPESIFICATION SHEET (CD-200)
3.7 Sistem Pengolahan Limbah
Setiap proses pengolahan bahan baku menjadi produk akan diikuti dengan terbentuknya produk yang tidak bernilai jual atau limbah. Selain tidak berguna, limbah juga dapat mencemari lingkungan sekitar pabrik. Oleh karena itu perlu diidentifikasi jenis limbah yang dihasilkan oleh suatu unit pengolahan. Hal ini berkaitan erat dengan proses pengolahan limbah agar dapat dibuang dengan aman ke lingkungan. Limbah-limbah yang dihasilkan pabrik biobutanol ini adalah sebagai berikut :
1. Limbah Padat
Limbah padat berupa endapan protein, lemak, maltosa, dan isomaltosa yang keluar dari unit clarifier. Limbah ini akan dikumpulkan terlebih dahulu sampai mencapai nilai tertentu kemudian limbah ini akan diinsinerasi.
2. Limbah Cair
Limbah cair berupa produk bawah hasil distilasi vakum yang mengandung air dalam jumlah yang banyak dengan sedikit kandungan butanol,aseton,dan etanol. Limbah cair ini akan diolah di dalam Water Treatment Unit (WTU) sedemikian rupa hingga mencapai bakumutu yang telah ditetapkan agar aman dibuang ke dalam sungai.
3. Limbah Gas
Limbah gas berupa produk samping hasil fermentasi yaitu gas hidrogen dan karbondioksida. Gas-gas hasil fermentasi ini ditampung terlebih dahulu di dalam Gas-gas holder kemudian akan dialirkan menuju pabrik yang menggunakan hidrogen dan karbondioksida sebagai bahan baku yang terletak di sekitar pabrik biobutanol.
3.7.1 Identifikasi Sumber Limbah
Secara umum terdapat 3 jenis limbah yang dihasilkan dari pabrik biobutanol ini, yaitu limbah padat, cair, dan gas. Limbah padat dihasilkan pada proses koagulasi di dalam unit clarifier yang terjadi setelah tahap fermentasi tahap kedua. Di dalam unit koagulasi ini terbentuk endapan protein, lemak, maltosa, dan isomaltosa yang dibentuk oleh masing-masing koagulan pada unit clarifier.
Limbah cair berupa produk bawah kolom distilasi vakum yang merupakan campuran air, aseton,butanol,etanol,asam aseton, dan asam butirat dengan kandungan air dalam jumlah yang sangat
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 164
By: Checked: Approved:
besar. Produk keluaran ini kemudian di-splitter, sebagian aliran di-recycle menuju tangki pencampuran tepung cassava, sedangkan aliran lain ditampung di dalam vessel untuk diolah lebih lanjut sebelum dibuang ke sungai.
Limbah gas berupa produk hasil fermentasi yang mengandung gas karbondioksida dan hidrogen. Gas hasil fermentasi ini kemudian akan dipisahkan lebih lanjut untuk dimanfaatkan lebih lanjut oleh pabrik yang berada di sekitar pabrik biobutanol sebagai bahan baku pabrik tersebut.
3.7.2 Pengolahan Limbah
Menurut UU No.23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, limbah kegiatan industri yang akan dibuang ke lingkungan harus memenuhi kriteria yang telah ditetapkan atau harus sesuai dengan baku mutu lingkungan. Baku mutu lingkungan merupakan batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang adanya dalam sumber daya tertentu sebagai unsur lingkungan hidup.
3.7.2.1 Limbah Padat
Limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik ini adalah endapan protein, lemak, maltosa, dan isomaltosa. Limbah-limbah ini kemudian akan ditampung hingga mencapai nilai akumulasi tertentu, kemudian limbah padat ini akan diinsineri dalam unit incinerator. Limbah padat ini akan dibakar secara bersama dengan limbah padat dari hasil pengolahan limbah cair dalam WWT.
3.7.2.2 Limbah Gas
Limbah gas yang dihasilkan adalah produk fermentasi berupa hidrogen dan karbondioksida. Limbah gas yang dihasilkan akan didistribusikan menggunakan pipa menuju pabrik-pabrik sekitar yang membutuhkan gas tersebut sebagai bahan baku.
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 165
By: Checked: Approved:
3.7.2.3 Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan dari pabrik biobutanol ini berasal dari produk bawah kolom distilasi vakum. Limbah cair ini mengandung air, aseton, butanol, etanol, asam aseton, asam butirat dan lain-lain. Pada dasarnya produk bawah kolom distilasi ini digunakan kembali sebagai media pencampuran tepung cassava pada tangki pencampuran, tetapi tidak semua produk bawah ini digunakan sebagai media pencampuran. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya penumpukan zat-zat inert seperti etanol, butanol, aseton, asam aseton, dan asam butirat yang tentunya akan mempengaruhi produk hasil pencampuran pada tangki pencampuran. Oleh karena itu, sebagian aliran produk bawah kolom distilasi vakum ini di-splitter. Sebagian produk yang tidak digunakan sebagai media pencampuran inilah yang merupakan limbah cair pabrik biobutanol.
Limbah cair ini harus diolah terlebih dahulu agar tidak menimbulkan kerusakan pada ligkungan. Untuk mencegah hal tersebut, maka pabrik biobutanol ini memiliki unit Waste Water Treatment (WWT). Secara umum, unit WWT terdiri atas kolom ekualisasi, reaktor anaerobik, kompresor biogas, kolom aerasi, klarifier, thickener, belt press, dan incinerator.
a. Kolom ekualisasi
Tahap awal proses yang terjadi di dalam unit WWT adalah pengelolaan limbah cair di dalam kolom ekualisasi. Pada kolom ini terjadi penyeragaman konsentrasi TOC (Total Organik Carbon) dan temperatur dari tiap aliran yang masuk serta mengatur load aliran yang keluar dari kolom. b. Reaktor Anaerobik
Aliran limbah dari kolom ekualisasi kemudian dialirkan ke dalam reaktor anaerobik. Reaktor ini berfungsi untuk mendegradasi limbah sekaligus menghasilkan biogas. Bakteri yang terdapat dalam reaktor anaerobik adalah bakteri anaerobik acetogenesis yang mampu memakan senyawa aromatic dan mengubahnya menjadi asam aseton, serta bakteri anaerobik metanogenesis yang mampu memakan asam aseton dan mengubahnya menjadi gas metana.
c. Kolom Aerasi
Pada kolom ini terjadi proses pengolahan sisa TOC dari limbah menggunakan bakteri anaerobik denganreaksi sebagai berikut:
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 166
By: Checked: Approved:
Parameter yang dikontrol pada kolom ini adalah DO (Dissolved Oxygen) di dalam aliran. Parameter lain yang dikontrol pada kolom ini adalah temperatur masuk limbah, yaitu 370C.
d. Klarifier
Unit ini berupa tangki penegndap yang berfungsu untuk memisahkan padatan tersuspensi dari fasa cair, mengentalkan lumpur yang mengendap, dan mengumpulkan lumpur tersebut untuk dikembalikan ke kolom aerasi.
e. Thickener
Kolom ini berfungsi untuk memisahkan lumpur dari larutan induk dan mengontrol jumlah populasi bakteri di dalam aerasi. Bakteri diharapkan dalam kolom aerasi selama 15-20 hari.
f. Belt press
Belt presss digunakan untuk mengeluarkan kandungan air dalam lumpur yang berasal dari thickener. Proses terus dilakukan hingga kandungan air mencapai 85-%-b.
g. Incinerator
Padatan yang berasal dari belt press akan dibakar di dalam incinerator. Proses pembakaran limbah padat ini menggunakan bahan bakar flue gas yang masih mengandung CO dan H2 dengan suhu pembakaran 8000C. Limbah padat yang dihasilkan dari pabrik ini juga disalurkan ke dalam unit incinerator untuk dibakar secara bersama-sama dengan limbah padat yang dihasilkan dari unit belt press. Gas buangan dari insinerator masih mengandung dabu dan pasir yang terikut sehingga tidak boleh langsung dibuang ke udara. Oleh karena itu, aliran kemudian dilewatkan pada siklon agar pasir dapat terpisah dari gas buangan.
3.8 Tata Letak Pabrik