BAB VI
PENGELOLAAN LIMBAH INDUSTRI
KAYU GELONDONGAN, MEBEL
DAN KAROSERI
6.1. Uraian Proses Produksi
Yang dimaksud dengan industri perkayuan di sini adalah industri yang menggunakan kayu setengah jadi sebagai bahan bakunya, seperti industri mebel, karoseri, pengolahan kayu gelondongan dan lain-lain. Tahap-tahap aktifitas produksi pada industri perkayuan adalah seperti yang disajikan gambar di bawah ini, dibagi atas :
1. Persiapan bahan baku 2. Proses produksi 3. Pengemasan produk Persiapan bahan baku Proses produksi Pengemasan produk Bahan baku Produk
Gambar 6.1. Tahap-Tahap Dalam Kegiatan Produksi Tahap persiapan bahan baku meliputi pembersihan material dari kotoran, pembuangan kulit (pada industri kayu gelondongan), pemotongan menjadi ukuran yang lebih kecil serta penghalusan (pengetaman) sehingga kayu siap digunakan. Proses produksi adalah proses pembentukan bahan baku menjadi produk yang diinginkan. Pekerjaan dalam tahap ini antara lain pemotongan (sizing) sampai ukuran yang dikehendaki, pemahatan dan proses pembentukan benda seperti wujud yang harapkan, terutama dalam industri mebel dan karoseri. Tahap akhir adalah pengemasan produk yang meliputi pengalusan, pewarnaan (pengecatan), proses finishing dan pengepakan. Tahap ketiga ini terutama untuk industri mebel dan karoseri.
6.2. Limbah Yang Dihasilkan
Limbah yang dihasilkan dalam aktifitas industri perkayuan sebagian besar merupakan limbah padat berupa serpihan-serpihan kulit kayu, potongan-potongan kayu berukuran kecil
(chips wood) dan serbuk kayu atau butiran-butiran halus yang
terbuang saat kayu dipotong dengan gergaji. Seperti terlihat pada gambar di bawah ini, tiap-tiap aktifitas produksi sangat berpotensi mengeluarkan limbah. Persiapan bahan baku Proses produksi Pengemasan produk
Limbah Limbah Limbah
Gambar 6.2. Sumber-Sumber Limbah Dalam Aktifitas Produksi Jenis limbah padat yang dihasilkan pada setiap tahapan adalah sebagai berikut :
Pada tahap persiapan bahan baku, sebagian besar limbah padat yang dihasilkan berupa potongan-potongan kayu kecil disamping serbuk kayu, tetapi pada industri pengolahan kayu gelondongan juga akan dihasilkan serpihan kulit kayu.
Pada tahap proses produksi dan pengemasan produk, dihasilkan limbah padat berupa potongan-potongan kayu dalam ukuran yang lebih kecil lagi disamping limbah berbentuk serbuk.
Pada tahap pengemasan produk, seandainya ada produk yang gagal, maka biasanya bagian-bagian tertentu dari produk yang gagal tersebut dimanfaatkan lagi untuk membuat produk lain yang ukurannya lebih kecil.
Limbah cair dihasilkan pada saat pencucian kayu dari kotoran-kotoran tanah yang terikut pada tahap persiapan bahan baku dan sedikit limbah kimia organik (tinner, cat) yang tercecer pada saat proses finishing. Air limbah pencucian kayu umumnya hanya mengandung tanah dan tidak mengandung polutan organik, sehingga dapat langsung dibuang kesungai tanpa melalui proses pengolahan. Sedangkan limbah kimia yang tercecer misalnya dilantai, bersama air pencucian lantai dialirkan ke dalam septic tank atau kedalam pengolahan limbah domestik.
Foto 6.3. Limbah Industri Perkayuan Berupa Serbuk Kayu
6.3. Proses Pengolahan Limbah Padat
Sebagaimana diketahui, limbah kayu adalah bahan organik yang terbentuk dari senyawa-senyawa karbon seperti holo
sellulose (sellulose dan hemi sellulose), lignin dan sedikit
senyawa karbohidrat, sehingga sangat berpotensi dijadikan sumber energi. Pada seksi ini pengolahan limbah padat lebih difokuskan pada proses pemanfatannya baik secara langsung maupun setelah melalui proses daur ulang.
Foto 6.4. Limbah Industri Perkayuan Berupa Serpihan Kayu
6.3.1 Pemanfaatan Sebagai Kayu Bakar
Secara tradisional sejak dahulu, limbah kayu sudah dimanfaatkan sebagai bahan bakar di rumah-rumah tangga untuk keperluan memasak. Limbah kayu berupa serpihan dapat langsung dijadikan kayu bakar, sedangkan limbah kayu berupa serbuk biasanya dijadikan bahan bakar setelah dipadatkan menjadi “angklo”. Caranya, serbuk kayu setelah dikeringkan dimasukan kedalam cetakan berupa tunggu, kemudian dipadatkan dan langsung dapat dibakar.
6.3.2 Pemanfaatan Sebagai Bahan Baku Pupuk Organik
Limbah industri kayu, terutama yang berbentuk serbuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pupuk kompos, setelah dicampur dengan limbah-limbah lain seperti sampah organik, daun-daunan, sisa-sisa makanan dan lumpur organik pada unit pengolahan limbah. Umumnya bahan-bahan pencampur di atas mempunyai kadar air cukup tinggi, sehingga
serbuk kayu disamping berfungsi sebagai sumber karbon juga sebagai media penyerap air. Bagan pembuatan kompos dari bahan baku campuran limbah-limbah organik termasuk limbah industri perkayuan adalah seperti gambar di bawah ini.
Fermentasi Tahap I Bahan baku Kompos Fermentasi Tahap II Sizing & Packaging Recycle
Gambar 6.5. Tahap-Tahap Produksi Kompos Dari Limbah Organik
Pertama, campuran bahan baku ditumpuk dalam ruangan yang diberi atap agar tidak kena hujan. Disini dibiarkan selama sekitar 3 minggu sampai terjadi proses penguraian senyawa-senyawa komplek berantai panjang menjadi senyawa-senyawa sederhana oleh mikroba yang ada di dalam limbah tersebut. Selama proses fermentasi suhu akan naik sampai mencapai 70 oC.
Foto 6.6. Fermentasi Tahap I Produksi Kompos Dari Limbah-Limbah Organik Dalam Skala Industri
Secara priodik, bahan-bahan kompos tersebut diaduk guna membebaskan panas yang tersimpan, disamping itu fungsi lainnya adalah untuk homogenisasi campuran. Proses ini disebut fermentasi tahap I. Selanjutnya kompos setengah jadi hasil tahap I dipindahkan keruangan lain untuk proses lanjutan pada fermentasi tahap II. Disini akan terjadi reaksi penyempurnaan, bahan-bahan yang belum sempat terurai pada tahap I akan didegradasi lagi.
Proses tahap II berlangsung selama 2-3 minggu, dan suhu disini berkisar antara 40 ~ 45 oC. Setelah proses komposting selesai, kompos hasil fermentasi tahap II yang banyak mengandung mikroba aktif, sebagian dicampur dengan bahan baku segar. Dengan demikian proses komposasi selanjutnya akan berlangsung lebih cepat lagi.
Pada tahap pengayakan (sizing) dan pengemasan
(packaging), pupuk kompos dibersihkan dari kotoran-kotoran
yang mungkin masih terikut, kemudian dihaluskan sampai ukuran yang diinginkan. Produk yang sudah bersih dan halus ditimbang, selanjutnya dimasukkan ke dalam karung dan siap untuk dipasarkan.
Foto 6.7. Produk Kompos Dari Limbah Organik Dalam Skala Industri Siap Dikemas Untuk Dipasarkan
6.3.3. Pemanfaatan Sebagai Bahan Baku Produksi Etanol
Sebagaimana telah diuraikan di atas, limbah pada industri perkayuan merupakan bahan organik yang komponen utamanya adalah senyawa sellulose yang sangat berpotensi dijadikan bahan baku pada industri etanol (alkohol) substitusi bahan bakar. Diagram alir proses produksi etanol tersebut seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Asam pekat
Gambar 6.8. Tahap-Tahap Produksi Etanol Dari Bahan Baku Limbah Industri Perkayuan
Pertama, senyawa sellulose dikonversi menjadi sakarida atau gula melalui proses sakarifikasi dengan asam pekat. Padatan yang tidak terdekomposisi yaitu senyawa lignin, dipisahkan dari larutan sakarida pada unit filtrasi, selanjutnya lignin dijadikan bahan bakar padat. Asam yang terikut bersama larutan sakarida diambil pada unit rekoveri asam, kemudian dikembalikan ke tangki sakarifikasi untuk digunakan lagi.
Sakarifikasi Limbah padat
industri perkayuan Filtrasi Cairansakarida*
Rekoveri
asam
Recoveri asam
Fermentasi etanol Distilasi
Etanol
Air limbah Pengolahan air limbah Air olahan Reused
Cairan sakarida*
Larutan sakarida hasil proses sakarifikasi dimana komponen utamanya adalah glukosa, selanjutnya difermentasi menjadi etanol pada bioreaktor (fermentor) dengan bantuan mikroba ragi. Etanol hasil fermentasi kemudian dimurnikan pada kolom distilasi sampai mencapai konsentrasi etanol sekitar 98%. Air limbah yang keluar dari bagian bawah kolom distilasi tergolong air limbah organik, mempunyai konsentrasi polutan (BOD) sangat tinggi dan pH sangat rendah.
Foto 6.9. Larutan Sakarida Hasil Fermentasi
Air limbah ini kemudian digunakan lagi (reused) pada proses produksi setelah diolah melalui beberapa tahap proses, seperti proses penetralan asam, penguraian polutan-polutan karbon organik dan senyawa-senyawa ammonia. Karena air limbah di atas merupakan limbah organik, maka umumnya sistem pengolahan yang diterapkan adalah proses pengolahan secara biologis.
Dengan melakukan proses pengolahan seperti tahap-tahap di atas, maka diharapkan air hasil olahan sudah dapat digunakan kembali (reused) dalam kegiatan produksi, sehingga kebutuhan air bersih dari luar dapat dikurangi. Di dalam penggunaannya, etanol dari bahan baku limbah sellulose ini dicampur dengan bahan bakar bensin dalam komposisi jumlah tertentu. Bahan bakar campuran bensin dengan etanol lebih dikenal dengan nama bahan bakar “gasohol”.
Foto 6.10. Foto Mikroskop Ragi, Mikroba Yang Bekerja Pada Fermentasi Etanol
Di Brazil, bahan bakar gasohol sudah lama digunakan secara komersial, begitu juga China dan Thailand mulai mengikutinya. Di Indonesia sendiri, bahan bakar gasohol sudah diuji coba pada sekitar tahun 1980, dimana etanol yang digunakan diproduksi dari bahan baku ubi kayu 2). Etanol dari bahan baku yang terbarukan ini merupakan sumber energi alternatif yang menjanjikan dimasa depan.
6.4. Daftar Pustaka
1. Ikbal, Nagai, S., Miyanaga, T., Shigematsu, T., Morimura, S., and Kida, K.: Development of emission free process for
production of fuel ethanol from cellulosic biomass. Abstract
annual meeting Bioscience Bioengineering, Japan (2003). 2. Ikbal.: Pengolahan air limbah industri etanol dari bahan baku
ubi kayu dengan proses fermentasi metana (laporan
penelitian). Biomass Energy Research and Development
Centre, BPPT (1987).
