PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI CAT.docx

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI CAT PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI CAT

A

A.. PPeennddaahhuulluuaann 1

1.. SSeejjaarraah h CCaatt

Industri cat adalah salah satu industri tertua di dunia. Sekitar 20.000 tahun lalu, manusia Industri cat adalah salah satu industri tertua di dunia. Sekitar 20.000 tahun lalu, manusia yang hidup di gua-gua menggunakan cat untuk kegiatan komunikasi, dekorasi dan proteksi. yang hidup di gua-gua menggunakan cat untuk kegiatan komunikasi, dekorasi dan proteksi. Mereka menggunakan metrial-material yang tersedia di alam seperti arang (karbon), darah, susu, Mereka menggunakan metrial-material yang tersedia di alam seperti arang (karbon), darah, susu, dan sadapan dari tanaman-tanaman yang memiliki warna yang menarik. ang menge!utkan, dan sadapan dari tanaman-tanaman yang memiliki warna yang menarik. ang menge!utkan, cat-cat ini

cat ini mempumempunyai keawetan yang nyai keawetan yang baik, seperti yang ditun!ukkabaik, seperti yang ditun!ukkan n pada lukisan gua pada lukisan gua di "ltamdi "ltamiraira Spanyol, #ascau$ Spanyol, cat batu orang "borigin di "rnhem #and "ustralia, dan Spanyol, #ascau$ Spanyol, cat batu orang "borigin di "rnhem #and "ustralia, dan lukisan-lukisan prase!arah lainnya yang ditemukan.

lukisan prase!arah lainnya yang ditemukan.

2

2.. eenn!!" " CCaatt

%enis-!enis dan tipe cat sangat banyak dan beragam, untuk mengklasi&ikasikannya bisa %enis-!enis dan tipe cat sangat banyak dan beragam, untuk mengklasi&ikasikannya bisa dari bermacam-macam klasi&ikasi mulai dari bahan penyusunnya sampai kegunaannya. %ika cat dari bermacam-macam klasi&ikasi mulai dari bahan penyusunnya sampai kegunaannya. %ika cat diklasi&ikasikan dari pembawa'pelarutnya, cat dibagi men!adi dua bagian besar, yaitu cat basis air  diklasi&ikasikan dari pembawa'pelarutnya, cat dibagi men!adi dua bagian besar, yaitu cat basis air  ((water-based water-based ) dan cat basis solent () dan cat basis solent ( solvent-based  solvent-based ).).

"S"*  "S"* 

+#/M+/"

+#/M+/" %IS dan 1*""%IS dan 1*""

"3" "4 "3" "4

er

erdasdasarkarkan an !eni!enis s resresin in yanyang g dipdipakaakai5 i5 catcat epoxy, polyurethane,epoxy, polyurethane, acr

acrylylicic, , memelalamiminene, , alalkydkyd, , ninitrtro o cecellllululosose, e, polpolyeyeststerer, , vivinylnyl,, chlorinated rubber 

chlorinated rubber , dll, dll e

erdrdasasararkakan n adada a titidadaknyknya a pipigmgmenent t daldalam am cat cat tetersrsebebutut, , yayaitituu arnis

arnish h atau atau lac6uelac6uer r (tra(transparensparent, nt, tidak mengandung tidak mengandung pigmenpigment)7t)7 duco atau enamel (berwarna dan menutup permukaan bahan,). duco atau enamel (berwarna dan menutup permukaan bahan,).

84SI 84SI

9at dempul (

9at dempul ( filler  filler ), anti karat (), anti karat (anti corrosionanti corrosion), anti !amur (), anti !amur (antianti  fungus

 fungus), tahan api, tahan panas (), tahan api, tahan panas (heat heat resisresistancetance), anti bocor (), anti bocor (water water   proofing 

 proofing ),),decorative, protective, heavy decorative, protective, heavy duty, industrialduty, industrialdll.dll. M1/

M1/ +9"1" +9"1"

9at kuas,

9at kuas, spray spray, celup,, celup,wiping wiping , elektrostatik,, elektrostatik,roll roll , dll., dll.

#

ah--tengah), top coat/finishing (pada permukaan paling atas dari  beberapa lapisan cat), interior (di dalam tidak terkena secara

langsung sinar matahari) dan e$terior (di luar), dll.

%IS S4S1*"1

9at besi (metal protective), lantai ( flooring systems), kayu (wood   finishing ), beton (concrete paint ), kapal (marine paint ), mobil

(automotive paint , plastik, kulit, tembok, dll. 14 9"M+4*" 9at pasta,ready-mixed, emulsi, aerosol , dll

""" S/#:1 Water base, cat solvent base, tanpa solvent, powder , dll. M"ISM

+*I"

9at kering udara (varnish dan syntetic enamel ), cat  stoving  (panggang), cat 4: curing.

#. Indu"tr! Cat d! Ind$ne"!a

ebi!akan lingkungan sudah tidak dapat disangkal dan merupakan keharusan yang perlu dipenuhi oleh industri. epedulian industri terhadap lingkungan haruslah merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari keseluruhan kebi!akan perusahaan. Salah satu bentuk kebi!akan  perusahaan dan merupakan desakan pasar internasional adalah produk yang masuk ke pasar 

mereka harus diproduksi dengan proses produksi yang ramah lingkungan (green product). 3al ini  berarti mulai dari bahan baku, teknologi proses, produk yang dihasilkan sampai dengan limbah

yang dibuang haruslah ramah terhadap lingkungan, dengan menghasilkan zero waste.

erbagai !enis limbah industri ; yang tidak memenuhi baku mutu yang dibuang langsung ke lingkungan merupakan sumber pencemaran dan perusakan lingkungan. 4ntuk  menghindari kerusakan tersebut perlu dilaksanakan pembangunan berkelan!utan yang  berwawasan lingkungan hidup. Salah satu komponen penting agar program tersebut dapat  ber!alan adalah dengan diberlakukannya peraturan perundang-undangan lingkungan hidup sebagai dasar dalam men!aga kualitas lingkungan. engan diberlakukannya peraturan tersebut maka hak, kewa!iban dan kewenangan dalam pengelolaann limbah oleh setiap orang, badan usaha maupun organisasi kemasyarakatan di!aga dan dilindungi oleh hukum.

i Indonesia terdapat sekitar <= pabrik cat berskala besar dan menengah serta sekitar >00  pabrik berskala kecil. 1iga pabrik terbesar mendominasi sekitar =0? pasar dalam negeri dan  pabrik yang terbesar mendominasi sekitar 2=?-nya . eberapa pabrik hanya memproduksi cat latek sedangkan pabrik- pabrik yang berskala besar memproduksi kedua tipe cat, yaitu cat latek  (water-based cat dan cat solvent- based(3ernadewita, ).

B. PRODU%SI CAT 1. Bahan Pe&'uatan Cat

ahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan cat adalah sangat banyak dan berariasi, tetapi intinya cat terdiri dari padatan ( solids) dan cairan (li!uids). engan bagian padatan tersebut tertahan (tersuspensi) dalam porsi cairan atau carrier. Solids atau padatan adalah bahan yang tertinggal di permukaan setelah bagian li6uids menguap ("nonim, 200@). ahan baku utama yang digunakan dalam proses produksi cat adalah resin, pelarut, pigmen dan ekstender.

• *esin 5 "lkid, "klirik, :inil dan lain-lain

• +elarut 5 "romatik, "li&atik, etone, "lkohol, dan lain-lain • +igmen 5 1i/2

• kstender 5 alsium arbonat, apur, 1anah #iat dan lain-lain7 • ahan +embantu5 Minyak oreng, "lasticizerdan lain-lain.

Menurut Susantyo, bahan baku pigmen yang digunakan biasanya mengandung <0? 8e/, An/, bubuk An dan pasta aluminium7 2@? mengandung senyawa +b dan 9r7 dan >;? senyawa lainnya.

"da dua !enis cat yang dihasilkan berdasarkan peman&aatannya, yaitu5 9at#olvent-$ased  dan 9at Water-$ased . +ada prinsipnya proses produksi pembuatan cat untuk 9at solvent-based  dan water- based sama, namun proses pembuatannya masing- masing terpisah dan tidak  menggunakan alat yang sama. +erbedaannya hanya pada bahan aditi& pada tahap pra- pencampuran pada proses penggilingan dan proses pencampuran awal. 4ntuk cat#olvent-$ased   bahan yang dimasukkan adalah resin, pigmen, ekstender, pelarut dan plasticizer 7 sedangkan pada

cat water-based bahan yang dimasukkan adalah air, ammonia, dispersan, pigmen dan ekstender  (3ernadewita, ).

2. Pr$"e" Pe&'uatan Cat Se(ara U&u&

+roses produksi cat melalui beberapa proses, yaitu pre-mixing, grinding, let-down,  filtering, color matching, dan packaging . "re-mixing yaitu proses pencampuran awal dimana  bagian padat dari cat seperti pigmen dan e$tender'&iller didispersikan ke pelarutnya dengan

tambahan aditi& yang sesuai seperti dispersing agent dan wetting agent.

+ada proses grinding  partikel-partikel pigmen dihaluskan dengan mesin giling' grinder agar  ukuran partikel men!adi lebih kecil dan diperoleh kehalusan dan warna yang diinginkan.

emudian selan!utnya adalah proses finishing yang meliputilet-down, filtering, color matching  sampai packaging . +ada proses ini cat diatur kekentalannya, ditambahkan Bat aditi&, disaring dari kotoran saat pengadukan, disesuaikan dan dipilah-pilah warnanya, dan pada akhirnya di kemas ("nonim, 200@).

C. LIMBAH PRODU%SI CAT 1. L!&'ah Ca!r Indu"tr! Cat

Sumber utama limbah cair berasal dari pencucian, pembilasan dan pembersihan tangki serta peralatan proses produksi cat, yaitu 5

• "ir pencucian

• 9eceran dari proses produksi

• #aboratorium dan bak-bak pencucian • "ir pendingin danboiler(blow down)

• +encucian alat-alat transportasi bahan-bahan baku dan penolong pembuatan cat

• +eralatan pengendalian pencemaran udara yang menggunakan air sepertiwet-scrubber  dan alat lainnya.

#imbah cair yang berpotensi mencemari lingkungan dari pencucian peralatan pemroses serta pencucian dan pembersihan lantai. +ada beberapa pabrik cat, pencucian tangki dan  peralatan menggunakan larutan kostik panas. #imbah cair dari pencucian ini kemudian ditampung dalam tangki atau drum penampung untuk pembuatan cat solent based, sedangkan untuk pembuatan catwater-based , limbah cair dari pencucian tangki menu!u ke unit pengolahan limbah cair.

#imbah cair dari pencucian peralatan pemroses cat solvent-baseddapat diman&aatkan lagi dengan menggunakan unit perolehan kembali pelarut supaya pelarut yang digunakan dapat diperoleh kembali. 8aktor pen!agaan kebersihan di pabrik atau proses produksi dapat mencerminkan pengelolaan limbah cair yang dilaksanakan, karena &aktor ini dapat meminimumkan !umlah dan karakter limbah cair yang dihasilkan oleh kegiatan produksi.

2. Penan)anan L!&'ah Ca!r Indu"tr! Cat

+engolahan limbah cair industri cat dapat menggunakan teknologi pengolahan limbah secara &isik, kimia dan biologi untuk mengurangi kadar parameter utama limbah cair yang dihasilkan. anyak logam berat yang terkandung dalam limbah cair produksi cat, seperti 5

merkuri (3g), timbal (+b), cadmium (9d), kromium (9r<C), seng (An), besi (8e) dan titanium (1i) serta parameter lainnya, tergantung pada !enis bahan baku dan bahan tambahan yang digunakan. +engolahan limbah cair yang dihasilkan dalam proses pembuatan cat dengan  peman&aatan I+"# yang meliputi 5

a. kualisasi debit limbah dengan tangki pengumpul

1angki yang satu ini bukanlah tangki untuk mengolah air limbah, namun berperan  penting bagi proses pengolahan limbah. 1angki ekualisasi yaitu tangki yang digunakan untuk 

meredam ariasi debit air limbah. Melihat tu!uannya sebagai peredam ariasi debit, tangki ekualisasi ditempatkan di awal rangkaian pengolahan air limbah 1u!uan utama dari instalasi tangki ekualisasi di dalam suatu instalasi pengolahan air limbah adalah untuk mencapai debit air  limbah yang konstan atau mendekati konstan. 1ercapainya debit yang konstan akan berman&aat  bagi unit-unit pengolahan selan!utnya, antara lain5

Meningkatkan per&orma proses biologi akibat tidak adanya shock loading

• Meningkatkan kualitas e&luen serta per&orma thickening (pengentalan lumpur) dalam tangki sedimentasi kedua karena solids loading yang konsisten

• Mengurangi luas area permukaan &ilter

• Meningkatkan kontrol penambahan bahan kimia dan keterandalan proses pengolahan kimia

+enempatan tangki ekualisasi dapat dilakukan secara in-line maupun off-line (disebut  !uga side-line). +enempatan secarain-line maksudnya adalah mengalirkan seluruh air limbah ke dalam tangki ekualisasi untuk kemudian dipompakan ke unit-unit pengolahan. +ada sistem off-line, tangki ekualisasi hanya menampung kelebihan debit air limbah untuk kemudian dialirkan sebagai penambahan debit apabila diperlukan (oel et al, 200= dalam "nonim, 200D).

 b. +engaturan p3

 p3 adalah &aktor yang penting dalam proses penyisihan logam. 3al ini disebabkan karena untuk setiap logam memiliki kondisi dimana ia bisa mengendap. Seperti contoh adalah dalam  penyisihan logam kromium (9r<C) yang bersi&at oksidator kuat dimana sebelum diendapkan kromium (9r<C) diubah dahulu men!adi kromium (9r;C) yang lebih tidak berbahaya. +roses ini

hanya dapat ter!adi apabila keadaan p3 nya asam sehingga perlu dikondisikan dahulu. Setelah men!adi kromium (9r;C) baru dapat diendapkan tetapi setelah p3 dinaikkan kembali.

c. +engendapan dengan penambahan bahan kimia

eberapa proses penghilangan kandungan logam berat dapat dilakukan melalui proses  pengolahan secara kimia seperti dengan presipitasi (pengendapan), adsorpsi (penyerapan), &iltrasi (penyaringan) dan koagulasi. +engolahan kimia yang biasa dilakukan yaitu melalui proses  pengendapan dengan proses koagulasi-&lokulasi dengan koagulan yang beragam. oagulasi &lokulasi merupakan metode yang e&ekti& untuk pengolahan limbah industri yang mengandung logam berat, karena dengan metode ini akan ter!adi pemisahan antara air dan lumpur'endapan.

+emisahan ini ter!adi karena adanya gaya tarik inti &lok yang berasal dari endapan yang terbentuk, dan e&ekti& untuk menghilangkan kekeruhan. Metode pengendapan dengan koagulasi ini dipilih karena dalam limbah cat terdapat konstituen kimia seperti kation-kation yang dapat diubah men!adi bentuk senyawa tak larut dengan menambahkan koagulan. +ada metode ini  biasanya digunakan suatu koagulan sintetik. oagulan yang umumnya dipakai adalah kapur,

garam-garam aluminium seperti aluminium sul&at , garam-garam besi seperti &erri sul&at dan +"9 ( polyaluminium chloride).

9ontoh +engolahan #ogam erat yang terkandung dalam #imbah 9air +roduksi 9at >. +engolahan Senyawa 9hrom

+roses pengolahan limbah krom melalui beberapa proses, yaitu proses reduksi 9r<C(9hrom he$aalent) men!adi 9r;C(9hrom trialent), proses koagulasi, dan  proses&lokulasi.

• *eaksi reduksi adalah reaksi pengikatan elektron oleh suatu unsur ' ion dan akibatnya unsur ' ion tersebut mengalami penurunan bilangan oksidasi. lektron yang diikatpada reaksi reduksi ini harus berasal dari ion ' unsur lain yang dinamakan pereduksiatau reduktor. *eaksi penurunan bilangan oksida (biloks) 9r<C men!adi 9r;C menggunakan reduktor atrium Metabisulphit ( a2S2/=). E329r/E C ; a2S2/=FGGGGH 2 9r2(S/E); C < a/3 C 32/

(uning'coklat) (hi!au'biru)

• +roses koagulasi adalah mekanisme dimana partikel-partikel koloid yang  bermuatan negati& akan dinetralkan sehingga muatan yang netral tersebut saling

mendekat dan menempel satu sama lain sehingga membentuk &lok. 9r2(S/E); C < a/3 FGGGGH 2 9r(/3); C ; a2S/E

• Selan!utnya adalah proses &lokulasi, proses ini dilakukan dengan baik yang diberi  pengadukan horiBontal atau ertikal. +engadukan ini berputar pelan yang tu!uanya

memperbesar ukuran &lok.

9r(/3);C "l2(/3)$9l<-$ FGGGGH 9r2(/3)$9l<-$ C 2 "l(/3);

d. +engentalan atau pengeringan lumpur

+engentalan lumpur dan pengeringan merupakan hal yang umum untuk sistem  pengolahan yang lengkap, Sistem ini menggunakan pengental dan pen!ernih yang dilan!utkan dengan belt press atau gulungan pengeringan sedangkan air yang dihasilkan oleh perlakuan ini dikembalikan ke unit awal pengolahan limbah. $elt %ilter "ress(8+) merupakan salah satu unit yang digunakan di dalam proses sludge dewatering. +ada prinsipnya, proses yang berlangsung di dalam 8+ adalah memeras cake (lumpur dengan konsentrasi padatan yang tinggi) di atas belt (sabuk ber!alan) sehingga air yang masih terkandung di dalam cake dapat keluar dan lumpur  men!adi kering. 1ahapan proses pada  sludge dewatering dengan 8+ yaitu (sumber5 www.grupte&sa.com dalam "nonim, 200D)5

• 8lokulasi

ebanyakan lumpur memerlukan penambahan polimer sebagai &lokulan untuk  mempermudah proses separasi air dari dalam lumpur.

• 8eeding

#umpur yang telah bercampur dengan &lokulan disebar secara merata ke atas permukaan  belt.

• +enirisan

+roses awal pemisahan air dari lumpur dilakukan dengan cara meniriskan lumpur pada suatu Bona penirisan yang meman&aatkan gaya graitasi.

• +enyaringan

+enyaringan dilakukan dengan memberikan tekanan secara bertahap pada suatu Bona tepat sebelum melewati silinder penggiling. +ada proses penyaringan ini olume dikurangi hingga =0?.

• ompaksi dan +engeringan

ompaksi akhir dari cake dicapai pada saat tekanan dan gaya geser mencapai nilai tertingginya.

• +embuangan

9ake yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan baku &linkote (dengan catatan  perusahaan telah memiliki iBin peman&aatan limbah ; dari #3). Selain diman&aatkan kembali dapat !uga diserahkan kepada pihak ketiga untuk pengelolaannya. engan  penggunaan 8+ maka semakin sedikit limbah yang dibuang !adi semakin kecil !ugacost 

yang dikeluarkan apabila dibandingkan tidak dilakukan pengeringan dengan 8+.

• +embersihan elt

+embersihan belt secara harus dilakukan agar tidak ada limbah yang menempel. 3al ini dilakukan agar belt lebih tahan lama karena sangat dimungkinkan limbah ; dapat merusak belt apalagi kalau limbah tersebut oksidator kuat. eberapa masalah dalam hal  penirisan, melubernya lumpur, serta kadar padatan yang terlalu rendah di dalam cake dapat menurunkan kiner!a 8+. erikut ini beberapa hal yang harus diperhatikan  berkaitan dengan masalah-masalah tersebut (sumber5 S8 8loerger dalam "nonim, 200D)

e. 8iltrasi dengan menggunakan pasir atau media lainnya

8iltrasi merupakan proses pengolahan air dimana air dipisahkan dari koloid dan Bat  pengotor yang dikandungnya, !umlah bakteri berkurang dan karakteristik kimia air tersebut  berubah, dengan cara melewatkannya melalui media berpori. 8iltrasi merupakan proses  pengolahan air limbah dengan cara mengalirkan air limbah melewati suatu media &ilter (lapisan

 berpori) yang disusun dari bahan-bahan butiran dengan diameter dan tebal tertentu. #apisan  berpori ini dapat terdiri dari bermacam-macam bahan, seperti granular (kerikil), pasir, batuan

kecil, antrasit, pecahan kaca, abu (3uisman, >D@= dalam Makhmudah, ).

Salah satu penerapannya adah saringan pasir lambat. +ada saringan pasir lambat, proses  pemisahan kotoran dari air baku ter!adi melalui kombinasi beberapa proses yang berbeda seperti

mechanical straining, adsorpsi, sedimentasi, dan aktiitas biologis serta bio-kimia. &echanical   straining adalah proses pemisahan partikel tersuspensi yang mempunyai ukuran terlalu besar 

untuk dapat melewati ruang antar butir pasir. "dsorbsi sederhana disebabkan oleh tumbukan antara partikel tersuspensi dengan butiran pasir, lapisan schmutzdecke berbentuk gelatin lekat (agar-agar) yang terbentuk pada butir pasir oleh bakteri dan partikel koloid. +roses sedimentasi ter!adi dimana partikulat tersuspensi dengan ukuran yang lebih halus dari bukaan pori-pori antara  butir pasir dengan pengendapan pada bagian sisi butir pasir. akteri yang terdapat pada lapisan  schmutzdecke meman&aatkan Bat organik yang terkandung dalam air baku sebagai sumber 

makanan.

&. 1angki penyimpanan akhir

1angki penyimpanan akhir ini berguna sebagai penampung air hasil pengolahan I+"#. "ir hasil olahan ini digunakan kembali dalam proses produksi sehingga mengurangi !umlah  penggunaan air bersih dan mengurangi !umlah air limbah yang dibuang ke lingkungan.

+enanganan limbah cair untuk industri pembuatan cat terutama dilakukan pada saat pencucian  peralatan pada pembuatan cat solvent-based yang tidak boleh tercecer dan masuk ke saluran drainase melalui pemeliharaan lingkungan pabrik yang baik dan benar, sehingga pembuatan cat  solvent-baseddalam pembuangan limbah diharapkan mencapai zero waste.

DA*TAR PUSTA%A

>. 3ernadewita . "engaruh "enanganan 'imbah ndustri )at *itin+au dari #isi )lean echnology dalam &ana+emen ndustri. onlineJ. @ oember 20>;.

2. Makhmudah, isaul. "#01 $#-&121, 334501 *1 W141  &225131 #1421 "1#4 '1&$1 *51 231 "1*1 36*#

 1'41 13 750 #5* 31#5#8 14 #521 )31"5*52.onlineJ. >K  oember 20>;

;. Susyanto, 3eri. 200D. 7enis )at . http5''www.geocities.com , diakses pada >D oember 20><

E. Susyanto, 3eri. 200D. "embuatan )at . http5''www.geocities.com , diakses pada 20  oember 20><

=. "nonim. 200@.#e+arah )at .http5''cattembok.web.id, diakses pada 20 oember 20>< <. "nonim. 200@. 7enis )at .http5''cattembok.web.id, diakses pada 20 oember 20>< @. "nonim. 200@. $ahan "enyusun )at .http5''cattembok.web.id, diakses pada 2>

 oember 20><

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI CAT

D!"u"un Oleh+ Chr!" O(ta,!anu"

H2-111--/

PROGRAM STUDI PASCASARANA %IMIA UNI0ERSITAS TANUNGPURA