TUGAS AKHIR MATA KULIAH
TEKNOLOGI PENGELOLAAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH
DESAIN INSTALASI PENGELOLAAN AIR LIMBAH (IPAL)PHENYL ETHYL ALCOHOL
Dibawah bimbingan : Haruki Agustina
Disusun Oleh :
NITTA WIDYA YULIANTI (J3M210114)
PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat-Nya maka saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Desin
Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) Phenyl Ethyl Alkohol”.
Penulisan makalah ini merupakan tugas akhir semester yang beguna untuk
melengkapi proses pembelajaran mata kuliah Teknologi Pengelolaan dan
Pemanfaatan Limbah serta pendalaman proses pengelolaan dan pemanfaatan
limbah industri atau rumah tangga.
Dalam penulisan makalah ini saya ucapkan terimakasih yang tak terhingga
kepada Ibu Haruki Agustina dan pihak – pihak yang telah membimbing dan
membantu untuk menyelesaikan makalah ini.
Dalam Penulisan makalah ini saya merasa masih banyak
kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan
keterbatasan kemampuan yang dimiliki saya. Untuk itu kritik dan saran dari
semua pihak sangat saya harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Akhirnya saya berharap semoga Allah memberikan imbalan yang setimpal
pada mereka yang telah memberikan bantuan, dan dapat menjadikan semua bantuan ini sebagai ibadah, Amiin Yaa Robbal ‘Alamiin.
Selasa, 11 Januari 2012
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Industri merupakan penyumbang polusi yang terbanyak di dunia ini.
Hampir semua permasalahan lingkungan saat ini disebabkan oleh emisi-emisi
industri dan kebiasaan manusia yang buruk. Limbah yang di hasilkan oleh
industri/ pabrik biasanya dibuang ke sungai yang merupakan salah satu sumber
kehidupan makhluk hidup disekitarnya yang banyak memanfaatkan sungai.
Begitu pula pada industri Phenyl Ethyl Alkohol yang akan saya rancang,
pembuatannya harus disertakan dengan pembangunan IPAL, karena pada akhir
proses pembuatannya terdapat limbah yang mengandung bahan-bahan pencemar
yang dapat merusak lingkungan. Pada dasarnya air limbah ini dapat diolah dengan cara fisika, kimia dan biologi agar dapat memenuhi baku mutu seperti yang
disyaratkan. Oleh karena itu perlu adanya penelitian tentang teknologi pengolahan
limbah cair industri Phenyl Ethyl Alcohol yang tepat guna sehingga bisa
digunakan sebagai dasar dalam perancangan Instalasi Pengolahan Air Limbah
(IPAL).
Namun, pendirian pabrik Phenyl Ethyl Alkohol ini juga dapat memberikan
dampak positif dalam segala bidang, antara lain dibukanya lapangan kerja baru,
sehingga dapat menyerap tenaga kerja dan mengurangi tingkat pengangguran di
Indonesia. Di samping itu untuk memenuhi kebutuhan pasar di dalam negeri yang
diharapkan dapat meningkatkan devisa negara.
1.2. Tujuan
- Untuk mengelola limbah yang dihasilkan dari pembuatan produk agar
aman dibuang ke lingkungan dengan teknologi IPAL.
- Menghasilkan Industri yang berbasis ramah lingkungan.
- Mengetahui proses apa saja yang dibutukan dalam IPAL ssesuai
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. IPAL
Menurut Prof. Tjandra Setiadi (2001), agar dapat memenuhi baku mutu,
industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu
baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses
produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi
bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga
konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses
produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada
akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.
Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang
besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus
dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan
pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit
pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.
2.2. Proses Pengolahan Air Limbah
Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan
bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi,
mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh
mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat
dibagi menjadi 5 (lima) tahap (Prof. Tjandra Setiadi, 2001):
1. Pengolahan Awal (Pretreatment)
Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk
menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah.
Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen
2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki
tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada
proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap
pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation,
sedimentation, dan filtration.
3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)
Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat
terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik
biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap
ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated
lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic
contactor and filter.
4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)
Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap
ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption,
ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.
5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan
sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet
combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation,
BAB III. PEMBAHASAN
3.1. Profil Perusahaan
3.1.1. Jenis Industri
Bentuk Perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik
Phenyl Ethyl Alcohol ini adalah Perseroan Terbatas (PT). Perseroan
Terbatas merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan modalnya dari
penjualan saham dimana tiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak
satu saham atau lebih.
Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam melaksanakan
tugas sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu
oleh Direktur Teknik, Direktur Keuangan dan Umum. Direktur Teknik
membawahi bidang pemasaran, teknik dan produksi, sedangkan Direktur
Keuangan dan Umum membidangi kelancaran pelayanan.
Direktur-direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung
jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian
wewenang dan tanggung jawab.
3.1.2. Produk
Phenyl Ethyl Alcohol (C8H10O) merupakan salah satu produk
kimia hasil produksi antara (intermediate) yang sangat komersial untuk
bahan baku industri pembuatan parfum yang cukup potensial. Di samping
itu Phenyl Ethyl Alcohol juga dapat digunakan sebagai bahan kosmetik,
sabun, bahan pengawet, anti bakteri dan lain sebagainya.
Phenyl ethyl alcohol adalah suatu senyawa aromatis yang
mempunyai sifat berbau harum seperti bunga mawar. Secara alami phenyl
ethyl alcohol ditemuai dalam minyak yang mudah menguap (volatile) pada
bunga mawar, bunga jeruk manis, dan daun teh. Phenyl ethyl alcohol
merupakan senyawa aromatis paling sederhana dan memiliki banyak
3.2. Bahan Baku dan Penolong
Bahan baku pembuatan Phenyl Ethyl Alcohol adalah Ethylene oxide dan
Benzene. Benzene diperoleh dari PT Pertamina Cilacap, sedangkan Ethylene
Oxide masih mengimport dari Botany Company Australia.
(1) Benzene
Rumus molekul : C6H6
Bentuk : Cair
Warna : Tidak berwarna
Berat molekul, g/gmol : 78
Kemurnian, min % berat : 99,90
Impuritas : H2O, % berat : 0,10 Densitas (25oC), kg/m3 : 882,827
Titik didih : 80oC
Data kelarutan : Tidak larut dalam air
(2) Ethylene Oxide
Rumus molekul : C2H4O
Bentuk : Uap
Warna : Tidak berwarna
Berat molekul, g/gmol : 44
Kemurnian, min % berat : 99,90
Impuritas: H2O, % berat : 0,10
Densitas (10oC), kg/m3 : 887,242
Titik didih : 10,45oC
(3) Alumunium Klorid
dengan refrigeran, digunakan pendingin butana untuk mengkondisikan suhu 10 0
C. Bahan baku berupa ethylene oxide akan dipompakan dengan pompa-03
menuju reaktor. Bersamaan dengan itu dialirkan benzene yang disimpan pada
fase cair, suhu dan tekanan lingkungan dalam tangki silinder tegak dengan tutup
berbentuk kurucut (conical), dimana benzene akan dialirkan dengan pompa-04.
Demikian juga diumpankan katalis alumunium cloride yang berfase padat yang
disimpan dalam silo pada suhu dan tekanan lingkunan, selanjutnya diangkut
dengan belt conveyo dan bucket elevator diumpankan menggunakan feeder
menuju reaktor.
Reaktor difungsikan untuk mereaksikan ethylene oxide dan benzene
dengan menggunakan katalis alumunium cloride untuk memperolah produk
Phenyl Ethyl Alcohol. Dengan reaksi irreversible, eksotermis kondisi operasi
reaktor dioperasikan secara batch dengan suhu 10oC dan tekanan 1 atm,
isotermal non adiabatis. Dimana untuk mempertahankan suhu reaksi digunakan
pendingin butana yang dilewatkan koil.
Setelah konversi yang diinginkan tercapai sampai 99,9% produk
dikeluarkan dengan menggunakan pompa-05 menuju tangki penampung-01 yang
dialirkan dengan pompa-06 menuju wash tank yang berfungsi sebagai tempat
pencuci produk keluar reaktor dengan melarutkan kandungan katalis, selanjutnya
dialirkan dengan pompa-08 menuju dekanter yang berfungsi untuk memisahkan
produk dan sisa reaktan ethylene oxide dan benzene dimana produk atas
ethylene oxide dan benzene tidak larut dalam air berdasarkan densitasnya.
Produk atas yang berupa ethylene oxide dan benzene dialirkan dengan pompa-09
menuju tangki penampung-02 yang berfungsi untuk menampung sisa reaktan
ethylene oxide dan benzene yang dialirkan sebelum direaksikan kembali menuju
reaktor.
Produk bawah dekanter akan dialirkan dengan pompa-11 menuju
evaporator yang berfungsi untuk menguapkan produk Phenyl Ethyl Alcohol
dengan proses pemanasan menggunakan pemanas steam yang dilewatkan dalam shell. Bahan baku yang tidak teruapkan dalam bentuk lelehan akan dialirkan
menuju unit regenerasion dengan pompa-12. Produk uap yang terdiri dari Phenyl
Ethyl Alcohol dan air akan didinginkan dengan cooler-01 dan diumpankan
menuju menara distilasi yang berfungsi untuk memurnikan Phenyl Ethyl Alcohol
dengan memisahkan kandungan airnya. Produk atas menara distilasi yang berupa
uap akan dikondensasikan dengan condenser, hasil kondensasi akan ditampung
dalam acumulator sebagian digunakan untuk refluk dan sebagian lagi berupa air
akan dialirkan menuju unit pengolahan limbah. Produk bawah menara distilasi
yang berupa cairan akan dialirkan menuju reboiler yang berfungsi untuk
menguapkan sebagian cairan, dimana cairan yang teruapkan akan dikembalikan
menuju menara destilasi, dan sebagian yang tidak teruapkan akan dialirkan
dengan pompa-14 dan didinginkan dengan menggunakan cooler-02 sampai suhu
lingkungan dan ditampung menggunakan tangki penampung-03 produk dengan
3.4. Limbah yang Dihasilkan
3.4.1. Limbah B3
Berdasarkan PP No. 85/1999, Limbah B3 adalah sisa suatu usaha
dan atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan atau beracun
yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara
langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusakan
lingkungan hidup dan atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan,
kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.
Limbah B3 yang dihasilkan dari proses pembuatan Phenyl Ethyl
Alkohol ini adalah kandungan air hasil dari pemisahan Phenyl Etyl
Alkohol sehingga menjadi produk yang murni 99%. Dan sisa dari bahan baku Benzene dan Ethyl Oxide yang tidak dapat larut dalam air.
Limbah B3 ini juga dapat berupa kertas, kaleng, dan plastik.
3.4.2. Limbah cair
Limbah cair yang dihasilkan dari industri ini berasal dari prosses
pembuatan produk, MCK, laboratorium, kantin, dan dapur. Semua limbah
cair tersebut dialirkan ke IPAL untuk diproses dan dapat dibuang ke
lingkungan.
3.4.3. Karakteristik Limbah
Karakteristik limbah yang sudah tercampur untuk diproses
diantaranya berwarna agak keruh, pH rendah, suhu 10oC, kaya akan bahan
organik dan berbau sedikit harum karena aroma dari sisa Phenyl Ethyl
Alkohol.
3.4.4. Pengolahan Limbah
3.4.4.1.Bak Screening
Setelah limbah dialirkan melalui inlet, limbah melalui
screening untuk dipisahkan dengan limbah-limbah padat yang
3.4.4.1.Proses Equalisasi
Pada proses ini limbah berupa air dan Phenyl Ethyl Alcohol
dari semua kegiatan produksi ditampung dalam suatu bak dan
didiamkan selama beberapa hari. Selama waktu pendiaman ini
akan terjadi kenaikan pH dan timbul bau yang menyengat. Hal ini
menandakan bahwa mikroorganisme telah melakukan aktifitasnya
karena limbah ini kaya zat organik.
3.4.4.2.Proses Sedimentasi
Limbah cair yang berada dalam bak Equalisai dialirkan ke
bak Pengendapan. Disini padatan yang tidak larut diendapkan dan
disaring melalui tumpukan pasir dan serbuk garjen. Sebelum limbah dialirkan ke bak anaerob, air limbah dipompakan menuju
Feeding anaerob tower untuk ditambahkan kapur hingga pHnya
netral.
3.4.4.3.Bak Penampungan
Air limbah selanjutnya ditampung terlebih dahulu dan
dibiarkan selama beberapa hari dan kemudian dites kadar COD dan
BODnya. Jika semua standar baku air limbah telah diketahui dan
ada pada batas aman, air limbah ini akan dipompa keluar menuju
sungai.
3.4.4.4.Proses Anaerob
Dalam tahap ini polutan-polutan yang ada dalam limbah
akan diuraikan mikroorganisme yang terdapat dalam lumpur
dengan limbah dan didiamkan selama tiga bulan agar
mikroorganisme dapat beradaptasi dengan kondisi limbah. Air
3.4.4.5.Deodorisasi
Proses selanjutnya adalah penghilangan bau air limbah
dengan melewatkan pada bak yang berisi karbon aktif selama
waktu tertentu.
3.4.4.6.Proses Aerob
Air limbah yang ada dalam bak ini selanjutnya dilakukan
aerasi untuk menambah kadar O2 dalam air limbah yang
dimaksudkan untuk membunuh bakteri anaerob dan mengaktifkan
bakteri-bakteri aerob.
3.5. Desain IPAL
Inlet Bak Screening Equalisasi Sedimentasi
Bak Penampungan Proses Anaerob Deodorasi
BAB IV. PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Hasil limbah produksi phenyl ethyl alcohol sebagai bahan baku
pembuatan parfum diproses kembali berdasarkan prosedur IPAL serta UPL
menurut standar operasional yang benar dan cermat, sehingga tidak menimbulkan
efek negatif bagi lingkungan dan dapat menjadi salah satu sumber produksi yang
dapat meningkatkan pendapatan negara.
4.2. Saran
Peningkatan fasilitas pengolahan air limbah serta pengolahan limbah bagi
setiap produsen produk – produk yang menghasilkan efek lain atau limbah sebaiknya terus ditingkatkan dan dikembangkan untuk lebih meminimalisir hasil
limbah dari produksi industri untuk menciptakan keselarasan dalam kehidupan
DAFTAR PUSTAKA
Kirk, R.E. and Othmer, D.F., 1981. Encyclopedia of Chemical Technology, dalam
Prarancangan Pabrik Phenyl Ethyl Alcohol dari Benzene dan Ethylene
oleh Joko Sembodo.
Sembodo, Joko. 2008. Prarancangan Pabrik Phenyl Ethyl Alcohol dari Benzene
dan Ethylene. Universitas Muhammadiyah Surakarta. PP No. 85/1999. Tentang Pengelolaan Limbah B3.
Setiadi, Tjandra. 2001. Pengelolaan Limbah Industri
