TUGAS PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH
MAKALAH PEGOLAHAN
LIMBAH PABRIK KERTAS
DISUSUN OLEH
AJENG RISALINA
3335111261
RAHAJENG WIDIANA PURWANINGRUM
3335111355
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara keduanya karena komponen yang terdegradasi lebih banyak (lignin, ekstraktif, dan mineral).
Reaksi sebenarnya rumit sekali, tetapi secara sederhana dapat ditulis:
Larutan pemasak kayu ———————> pulp (selulosa) + senyawa-senyawa alkohol + senyawa-senyawa asam + merkaptan + zat-zat pengotor lainnya.
Limbah cair industri pulp dan kertas yang terbuang ke ekosistem di sekitarnya dapat menyebabkan kematian pada ikan, kerang dan invertebrata akuatik lainnya dan juga menimbulkan resiko terhadap masyarakat oleh buangan zat kimia berbahaya yang mencemari Lingkungan. Dalam percobaan laboratorium, effluen industri kertas menyebabkan penyimpangan reproduktif pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan prey/ mangsa dari ikan, serta menyebabkan kerusakan genetik dan reaksi sistem kekebalan tubuh pada ikan.
Oleh karenanya diperlukan suatu strategi minimalisasi limbah yang efektif dan dapat mengurangi biaya produksi sehingga akan meningkatkan efisiensi, kualitas produk dan hubungan yang baik dengan masyarakat serta perbaikan kualitas lingkungan. Prinsip efisiensi di sini adalah dengan penggunaan sedikit energi dan sumber daya melalui kinerja yang lebih baik, sehingga dapat mengurangi jumlah limbah dan pencemaran terhadap lingkungan.
BAB II
IDENTIFIKASI PROSES LIMBAH
DIAGRAM ALIR PROSES PEMBUATAN KERTAS
Gambar 1. Diagram alir proses pembuatan kertas
Proses pembuatan kertas berasal dari pulp dengan proses kimia menggunakan sodium sulfat,yang dikenal sebagai proses Kraft (Kraft Process).Senyawa sulphur ini menyebabkan timbulnya bau telur busuk pada kebanyakan industry kertas. Kraftpulping menghasilkan pulp kurangdari 50% dari bahan baku kayu, sisanya menjadi limbah padat (sludge) yang pada akhirnya dapat dibakar, disebar kedalam tanah atau dibuang di lapangan terbuka (sistemlandfill). Kelebihandari kraft pulping adalah bahan kimia yang digunakan dapat didaurulang kembali (recycle) dan dimanfaatkan kembali dalam proses berikutnya. Kelebihan lainnya adalah dihasilkannya serat yang kuat.Kertas majalah,kertas grafis dan percetakan, kantong belanja dan pembungkus (packaging) pada umumnya terbuat dari kraft pulp ini.Kraft pulp biasanya berwarna gelap dan umumnya diputihkan kembali dengan senyawa klorin.
KLASIFIKASI LIMBAH
Tabel 1. Klasifikasi limbah pabrik kertas
Efluen limbah cair Partikulat Gas Solid waste
• Padatantersuspensi yang terdiridaripartikelkayu, serat, pigmen, debudansejenisnya •Senyawaorganikkoloidterlar utserathemisellulosa, gula, lignin, alkohol, terpentin, zatpenguraiserat,
perekatpatidanzatsintetis yang menghasilkan BOD tinggi.
• Limbahcairberwarnapekat yang berasaldari lignin danpewarnakertas
Gambar 2. Limbah hasil pabrik kertas mencemari sungai di Mojokerto Jawa Timur
Limbah yang dikeluarkan seperti busa sabun dan kadang mengeluarkan asap seperti air yang mendidih.
Potensi limbah cair pabrik kertas
Limbah cair industry kertas tersebar keseluruh ekosistem disekitarnya .Dalam percobaan laboratorium, efluen industrI kertas menyebabkan penyimpangan reproduktif pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan makanan dari ikan serta kerusakan genetic dan reaksi system. Kekebalan tubuh padaikan. Hal ini menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati sungai dan berkurangnya sumber pangan hewani masyarakat disekitarsungai. Disamping itu sebagian besar industry kertas menggunakan pemutih yang mengandung klorin.Klorinakan bereaksi dengan senyawa organic dalam kayu membentuk senyawa toksik seperti dioksin. Dioksin ditemukan dalam proses pembuatankertas, air limbah (efluen), bahkan di dalam produk kertas yang dihasilkan. Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar untuk membilaszat kimia dan senyawa yang tidak diinginkan dari pulp.Oleh karenanya air limbah yang telah digunakan pada umumnya mempunyai nilai BOD, COD dan TSS yang relative tinggi, jauh diatas batas ambang yang diijinkan.Disamping itu juga mengandung berbagai jenis zat kimia berbahaya termasuk dioksin. Meskipun konsentrasi dioksin sangat kecil di dalam air limbah, tetapi pabrik terus beroperasi dan terus menghasilkan dioksin sehingga konsentrasinya dalam air akan terus bertambah. Dioksin adalah senyawa organik yang sukarter degradasi dan konsentrasinya akan berlipat ganda jika masuk kedalam ranta imakanan karena adanya proses biomagnifikasi.
STRATEGI USULAN PENANGANAN Pengolahan Limbah Cair
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu cair, padat, dan emisi udara. Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL). Sistem pengelolaan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan menjadi tiga,yaitu:(Anonymous. 2002)
a. Fisik
Pada unit operasi ini, salah satu hal yang ditangani ialah proses screening (penyaringan). Screening merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada sisa-sisa potongan kayu yang masih berukuran besar sehabis diolah pada proses chipper. Setelah dilakukan penyaringan, umumnya kayu yang masih berukuran besar akan dikembalikan lagi ke proses chipper, untuk diolah lagi dan mendapatkan ukuran kayu yang dikehendaki.
Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu tinggal sampai 24 jam. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan 80% zat padat yang tersuspensi dan 50-995 BOD. Beberapa contoh Limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :
Hasil pemasakan merupakan serat yang masih berwarna coklat dan mengandung sisa cairan pemasak aktif.Serat ini masih mengandung mata kayu dan serat-serat yang tidak dikehendaki (reject). Sisa cairan pemasak dalam serat dibersihkan dengan mengguna- kan washer, sedangkan pemisahan kayu dan reject dipakai screen.Larutan hasil pencucian bubur pulp di brown stock washers dinamai weak black liquor yang disaring sebelum dialirkan ke unit pemekatan. b. Kimia
sangat terlarut menjadi tidak terlarut atau dari ukuran sangat halus menjadi gumpalan (flok) yang dapat diendapkan maupun dipisahkan dengan filtrasi.
Beberapa limbah-limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :
Cairan sisa dari hasil proses pemutihan yang menggunakan bahan kimia chlorine dioksida, ekstraksi caustic soda, hidrogen peroksida. Dalam proses pemutihan, setiap akhir satu langkah dilakukan pencucian untuk meningkatkan efektivitas proses pemutihan. Sebelum bubur kertas yang diputihkan dialirkan ke unit pengering, sisa klorin dioksida akan dinetralkan dengan injeksi larutan sulfur dioksida.
Jika pengambilan air dilakukan dari sungai, maka biasanya industri pulp seharusnya memberikan bahan pengendap secukupnya dan sedikit larutan hypo untuk membunuh bakteri dan jamur sebelum mengalami proses pengendapan di dalam settling basin dan penyaringan sehingga dihasilkan air proses yang bersih dan bebas jamur.
Pemasakan menggunakan bahan larutan kimia, seperti NaOH (sodium hidroksida) dan NaS (sodium sulfida) yang berfungsi untuk memisahkan serat selulosa dari bahan organik. Cairan yang dihasilkan dari proses pemasakan diolah dan menghasilkan bahan kimia, dengan daur ulang. Pada proses daur ulang terjadi limbah cair.
Proses pemutihan menggunakan zat-zat kimia, utamanya ClO2 dan cairan yang masih tertinggal berubah menjadi limbah dengan kandungan berbagai bahan kimia berupa organoklorin yang umumnya beracun.
c. Biologi
Tujuan utama dari pengolahan limbah cair secara biologi adalahMenggumpalkan dan menghilangkan/menguraikan padatan organik terlarut yang
yang berasal dari primary clarifier yang berupa larutan. Larutan ini didinginkan di 6 unit menara pendingin sebelum dialirkan ke deep tank air activated sludge untuk mengurangi kandungan organik secara biologi dengan memanfaatkan bakteri dan gas oksigen dari udara yang diinjeksikan dan bantuan dari pupuk fosfor dan nitrogen.
Setelah penjelasan mengenai tiga unit operasi Instalasi Pengelolaan Air Limbah diatas, maka satu hal yang penting untuk diketahui ialah standar baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah untuk pabrik pulp. Standar baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah berdasarkan Keputusan Menteri LH No 51 Tahun 1995 untuk pabrik pulp, yakni toleransi PH dikisaran 6,0-9,0, BOD5: 150 mg/l, COD: 350 mg/l, dan TSS 150 mg/l.
Pencemar berbentuk gas
a. Adsorbsi
Adsorbsi merupakan proses melekatnya molekul polutan atau ion pada permukaan zat padat, yaitu adsorben, seperti karbon aktif dan silikat.
b. Absorbsi
Absorbsi merupakan proses penyerapan yang memerlukan solven yang baik untuk memisahkan polutan gas dengan konsentrasinya.
c. Kondensasi
Kondensasi merupakan proses perubahan uap air atau benda gas menjadi cair pada suhu udara di bawah titik embun.
d. Pembakaran
Pembakaran merupakan proses untuk menghancurkan gas hidrokarbon yang terdapat di dalam polutan dengan menggunakan proses oksidasi panas yang disebut incineration menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) dan air.
Pencemaran berbentuk partikel
a. Filter
Cara kerja filter basah atau scrubbers/ wet collectors adalah membersihkan udara kotor dengan menyemprotkan air dari bagian atas alat sedangkan udara yang kotor dari bagian bawah alat.
c. Elektrostatik
Alat pengendap elektrostatik menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan 25 – 100 KV sehingga terjadi pemberian muatan pada polutan dan akhirnya mengendap.
d. Kolektor mekanis
Kolektor mekanis merupakan proses pengendapan polutan partikel berukuran besar secara gravitasi. Contohnya adalah cyclone separators (pengendap siklon) dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.
BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah.
1. Dalam industri pengolahan kertas skala besar, dapat menghasilkan limbah yang berdampak negative bagi kehidupan manusia
2. Limbah pabrik kertas terdapat 4 jenis yaitu berupa limbah cair, gas, partikulat, dan solid waste.
3. Dalam penanggulangannya, pengolahan keempat jenis limbah ini dilakukan secara fisik, kimiawi, dan biologi.
www.digilib.ui.ac.id
www.eprints.undip.ac.id
www.digilib.batan.go.id
www.dizca.wordpress.com
