BAB II
DESAIN INSTALASI DAUR ULANG AIR DI INDUSTRI MIGAS
Studi Kasus Kilang Minyak RU-VI Balongan, PT. Pertamina (Persero)
Satmoko Yudo, Achirwan S., Ikbal, Imam Setiadi, I Putu Angga K., Fuzi Suciati, Heru Dwi W., Wati D.
ABSTRAK
Sejalan dengan pertumbuhan penduduk yang sangat pesat dan meningkatnya pencemaran air tanah maupun air permukaan, serta distribusi sumber air untuk konsumsi pemakaian air yang tidak merata telah menyebabkan ketidak-seimbangan antara pasokan dan kebutuhan akan air. Oleh karena itu, menjadi perhatian yang penting dalam melakukan upaya-upaya dalam hal penyediaan sumber air. Salah satu alternatif yang banyak mendapat perhatian di banyak negara di dunia adalah menggunakan teknologi daur ulang air limbah sebagai sumber air baku untuk penyediaan air bersih.
Industri migas merupakan salah satu industri yang mempunyai kebutuhan akan air bersih yang besar, khususnya kilang minyak Balongan PT. Pertamina di Indramayu, Jawa Barat. Pemakaian air di kilang minyak tersebut cukup besar yaitu sebesar 1.400 m3 perjam, apabila air hasil buangannya dapat di daur ulang sebesar 10% atau lebih saja maka kebutuhan air bersih akan dapat dihemat.
Konsep yang umum dari daur ulang adalah melakukan pengolahan air limbah untuk dijadikan air bersih, dengan menggunakan kombinasi proses pra-pengolahan (preliminary treatment), pengolahan primer (primary treatment), pengolahan primer lanjutan (advanced primary treatment), pengolahan sekunder (secondary treatment), dan pengolahan tersier (tertiary/advanced treatment). Dengan kombinasi proses tersebut dapat mengolah air limbah sampai menghasilkan air olahan dengan kualitas sebagai air minum.
Hasil yang diperoleh dari kegiatan ini adalah desain instalasi daur ulang air buangan di industri migas khususnya di kilang minyak RU-VI Balongan PT. Pertamina dengan kapasitas 50 m3/jam.
Kata kunci : pencemaran air, air limbah, daur ulang air, industri migas
2.1. Latar Belakang
Saat ini konsumsi minyak Indonesia menunjukkan kecenderungan naik yang stabil, hal ini disebabkan jumlah penduduk yang terus bertumbuh, peningkatan jumlah penduduk kelas menengah, dan pertumbuhan ekonomi, sehingga permintaan untuk bahan bakar terus-menerus meningkat. Akan tetapi produksi domestik tidak bisa memenuhi permintaan domestik, maka Indonesia mengimpor sekitar 350.000 sampai 500.000 barel bahan bakar per hari dari beberapa negara (BPT Statistical Review of World Energy, 2016).
Dengan tingginya kebutuhan minyak, maka proses pengolahan minyak akan terus meningkat. Sedangkan air merupakan komponen penting dalam proses pengolahan minyak, kebutuhan air perhari sekitar 20.000 m3 s.d. 100.000 m3. Untuk memenuhi kebutuhan ini dibutuhkan sumber air
baku yang besar dan ketersediaan air yang kontinyu. Akan tetapi dengan munculnya pencemaran air tanah maupun air permukaan, distribusi sumber air serta konsumsi pemakaian air yang tidak merata telah menyebabkan ketidak-seimbangan antara pasokan dan kebutuhan akan air. (Indonesia Investment, 2016).
Oleh karena itu, dewasa ini inovasi baru dalam hal penyediaan sumber air baku telah menjadi perhatian yang penting. Salah satu alternatif yang banyak mendapat perhatian di banyak negara di
dunia adalah menggunakan daur ulang air limbah sebagai salat satu sumber air baku untuk penyediaan air (Nusa Idaman, 2006). Daur ulang air limbah tidak hanya mengatasi permasalahan pemenuhan kebutuhan air bersih, tetapi juga dapat mencapai beberapa keuntungan sekaligus, seperti konservasi suplai air bersih, meningkatkan perlindungan lingkungan perairan, serta meningkatkan keuntungan ekonomi dengan mengurangi kebutuhan sumber air dan infrastruktur, terutama di daerah dengan harga air bersih yang tinggi.
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat desain instalasi daur ulang air limbah Kilang Minyak RU-VI Balongan, PT. Pertamina dengan kapasitas 50 m3 per jam.
2.2. Tujuan dan Sasaran 2.2.1. Tujuan
Tujuan utama dari program pengkajian dan penerapan teknologi ini adalah untuk mengatasi masalah kebutuhan air bersih di lingkungan industri migas, dengan cara mengembangkan teknologi minimisasi penggunaan air di Industri Migas.
2.2.2. Sasaran
Sasaran dari kegiatan ini adalah memperoleh desain instalasi daur ulang air limbah dengan kapasitas 50 m3/jam untuk diterapkan di salah satu Industri migas.
2.3. Pelaksanan Kegiatan
Tahapan pelaksanaan kegiatan adalah sebagai berikut:
1. Koordinasi dengan Industri Migas, untuk mengetahui permasalahan dalam keterbatasan potensi sumber daya air, serta keterbatasan kemampuan dalam penggunaan teknologi peningkatan efisiensi pemanfaatan sumber daya air.
2. Survei ke Industri Migas melakukan observasi dan identifikasi permasalahan.
3. Evaluasi penggunaan air di Industri Migas yang meliputi: jumlah penggunaan air, kuantitas dan kualitas air yang digunakan serta air limbah yang dihasilkan dan sistem distribusi air. 4. Membuat rekomendasi minimisasi penggunaan air di lingkungan Industri Migas.
2.4. Hasil Kegiatan dan Pembahasan
2.4.1. Penjelasan Hasil Capaian Kegiatan Sampai Akhir Tahun 2016
1. Melakukan presentasi & diskusi tentang beberapa teknologi yang sudah diterapkan oleh BPPT pada tanggal 18 Mei 2016 di Kantor Pusat Pertamina.
2. (Pertamina berharap teknologi daur ulang air limbah dapat diaplikasikan di kilang minyak milik Pertamina)
3. Melakukan survei ke kilang minyak RU-VI Balongan di Indramayu pada tanggal 31 Mei s.d. 2 Juni 2016. Tujuan survey melakukan identifikasi jumlah penggunaan air, neraca air, kuantitas dan kualitas air yang digunakan serta air limbah yang dihasilkan dan potensi air limbah yang dapat di daur ulang. (Berdasarkan analisa & diskusi BPPT & Pertamina, Balongan disepakati akan di desain daur ulang air buangan dari outlet Lagoon).
4. Melakukan analisa hasil survey (penggunaan air, pengolahan air limbah & potensi air limbah). 5. Melakukan analisa hasil kualitas air dari sumber air, inlet-outlet Instalasi Pengolahan Air
Limbah/IPAL, outlet blowdown cooling tower, outlet Lagoon.
6. Membuat rekomendasi minimisasi penggunaan air di lingkungan Industri Migas yaitu dengan membangun instalasi daur ulang air limbah buangan akhir di oulet lagoon di kilang minyak RU-VI Balongan, PT. Pertamina.
Gambar 2.1. Alternatif kesatu Desain Instalasi Daur Ulang dengan proses Biofiltrasi dan Ultrafiltrasi Air Kapasitas 50 m3/jam
2.4.2. Pemetaan Kegiatan
1. Keterkaitan hasil capaian tahun 2016 dengan kegiatan tahun 2015 adalah sebagai berikut : Pada tahun 2015 telah dilakukan kegiatan sbb:
a. inventarisasi teknologi pengolahan air limbah dan teknologi daur ulang air limbah yang sudah ada di dunia dan yang telah dikembangkan oleh BPPT.
b. inventarisasi industri-industri migas di Indonesia, dan
c. studi literatur proses pengolahan air limbah dan proses daur ulang air di industri migas. Sehingga dengan capaian kegiatan tahun 2015 telah mendukung hasil capaian kegiatan tahun 2016.
3. Perbandingan hasil capaian kegiatan dengan sasaran akhir tahun 2016 adalah sama, artinya hasil kegiatan di akhir tahun 2016 sesuai dengan sasaran yang ingin dicapai.
Air baku yang akan didaur ulang diambil dari lagoon yang merupakan penampungan dan stabilisasi air hasil olahan unit pengolahan air limbah dengan sistem lumpur aktif. Air dari lagoon dipompa dan dialirkan ke bak pengendap tipe Lamella yang dilengkapi dengan peralatan pembubuhan bahan kimia koagulan dan soda ash untuk kontrol pH. Pembubuhan bahan kimia koagulan dilakukan apabila konsentrasi TSS air baku tinggi terutama pada saat musim hujan, dan pembubuhan soda ash dilakukan jika pH air baku rendah. Kemudian dialirkan Unit Biofilter Aerobik yang terdiri dari bak pengendap awal, biofilter aerobik dan bak pengendap akhir. Air olahan dari unit biofilter aerobik di alirkan ke bak penampung antara. Dari bak penampung antara, air dipompa ke filter multi media, filter karbon aktif, dan cartridge bag filter, dan selanjutnya dialirkan ke tangki air umpan ultrafiltrasi. Air olahan dari unit ultrafiltrasi merupakan air hasil olahan yang siap untuk digunakan kembali (reuse).
Kelebihan dari teknologi daur ulang air ini adalah dengan adanya Sistem Biofilter untuk meningkatkan kualitas air limbah menjadi lebih baik dengan proses dimana di dalam reaktor biofilter diisi dengan media dari bahan plastik tipe sarang tawon, sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar.
2.4.2. Hasil Capaian Tingkat Kesiapan Teknologi (Technology Readiness Level) Tahun 2016
Teknologi daur ulang air limbah yang telah didesain sudah pada level 9 dimana hasil penelitian atau teknologi telah teruji pada kondisi sebenarnya dan sudah layak untuk diproduksi secara massal (mass production). Teknologi / hasil penelitian yang sejenis dari competitor dapat diketahui. Selain itu telah mampu dilakukan estimasi harga produksi dibandingkan kompetitor.
TKT 9 Sistem benar-benar teruji/terbukti melalui keberhasilan pengoperasian
Desain teknologi daur ulang air limbah ini sudah dibangun dan diterapkan di beberapa industri dan gedung perkantoran dengan hasil kualitas air sudah memenuhi baku mutu yang ditetapkan.
Aplikasi Peningkatan Kualitas air Baku dengan proses Biofilter :
Studi Perbaikan Kualitas Air Baku Intake PAM Taman Kota Jakarta dengan Proses Biofilter
Aplikasi sistem biofilter untuk IPA PT. Palyja PAM Taman Kota Jakarta, kapasitas 100 - 200
liter/detik.
Gambar 2.2. Disain Aplikasi Sistem Biofiltrasi yang dioperasikan di PAM Taman Kota PT. Palyja Jakarta dengan kapasitas 100 – 200 liter per detik.
Aplikasi unit Daur Ulang yang telah dibangun dan diseminasikan :
3. Instalasi daur ulang air limbah di PT. Tempo Scan, kapasitas 7,5 m3/jam. 4. Instalasi daur ulang air limbah di BPPT Thamrin, kapasitas 4 m3/jam. 5. Instalasi daur ulang air limbah di BPPT Serpong, kapasitas 3 m3/jam.
6. Instalasi daur ulang air limbah di PT.Usaha Gedung BDN, kapasitas 150 m3/hari. 7. Instalasi daur ulang air limbah di PT.United Can Company, kapasitas 180 m3/hari.
8. Instalasi daur ulang air limbah di PT. United Tractor, kapasitas 25 m3/jam.
2.4.3. Mitra dan Perannya dalam Pelaksanaan Kegiatan
1. Mitra adalah Direktorat Pengolahan, PT. Pertamina;
2. Peran mitra adalah sebagai objek penelitian dengan tujuan untuk mengatasi permasalahan pemenuhan kebutuhan air bersih yang tinggi dengan memdesain instalasi daur ulang air limbah di kilang minyak RU-VI Balongan milik PT. Pertamina.
2.4.4. Kendala-kendala dalam Pelaksanaan Kegiatan
Kendala yang utama dalam kegiatan ini adalah adanya pemotongan dan pengurangan anggaran DIPA 2016 hingga 75%.
2.4.5. Kegiatan/Output lain yang Terkait dengan Capaian Kegiatan
Hasil atau output kegiatan ini selain desain instalasi daur ulang air limbah di industri migas adalah membuat proposal Pilot Plant Daur Ulang Air Limbah Kilang Minyak Balongan, PT. Pertamina Kapasitas 10 m3/jam. Proposal telah diserahkan oleh Direktur PTL kepada PT, Pertamina untuk dipelajari.
2.4.6. Pengaruh Pengurangan Anggaran Terhadap Target Awal Kegiatan
Beberapa tahapan kegiatan yang telah direncanakan tidak dapat dilaksanakan dan dihasilkan. Sehingga hasil dan capaian kegiatan pada akhir 2010 tidak maksimal, meskipun demikian target dan sasaran utama dari kegiatan ini tercapai.
2.5. Kesimpulan dan Saran/Rekomendasi 2.5.1. Kesimpulan
Secara garis besar telah disimpulkan bahwa terdapat 3 (tiga) sumber potensi air buangan yang dapat di daur ulang, yaitu air buangan dari outlet blow down cooling tower, outlet IPAL (WWTP) dan outlet lagoon.
Masing-masing sumber potensi air buangan tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda sesuai dengan hasil analisa kualitas air buangannya. Air outlet lagoon adalah gabungan air olahan WWTP dan air dari blow down cooling tower, sehingga polutan-polutan yang dikandungnya merupakan gabungan bahan-bahan kimia organik dan kimia anorganik. Untuk itu, proses daur ulang air yang akan diaplikasikan disini adalah kombinasi proses kimia-fisika dengan proses biologi.
Dari hasil analisa kualitas air buangan tersebut terlihat komponen utama polutan dalam air olahan (outlet) WWTP dan outlet lagoon adalah senyawa organik sementara dari blow down cooling tower adalah senyawa anorganik. Dari hasil analisa kualitas air dan jumlah kuantitas buangan (outlet) tersebut, maka yang paling berpotensi untuk didaur ulang adalah air dari outlet lagoon. Sehingga berdasarkan karakteristik air buangan tersebut, maka dirancang desain isntalasi daur ulang air yang tepat dan sesuai.
Diperoleh dua alternatif desain daur ulang air limbah yang pertama adalah kombinasi dari unit biofilter aerobik, unit penyaring secara bertahap dan membran ultra filtrasi (UF) dengan kapasitas 50 m3 per jam. Sedangkan alternatif kedua untuk meningkatkan kualitas air produk digunakan kombinasi
dari unit biofilter aerobik, unit penyaring secara bertahap dan membran ultra filtrasi serta ditambah unit membran reverse osmosis (RO) sehingga kualitas air produksinya lebih baik.
2.5.2. Saran/Rekomendasi
Adapun saran yang disampaikan adalah agar dapat dipertimbangkan bahwa teknologi daur ulang air yang telah didesain ini dapat diaplikasikan di industri migas khususnya kilang minyak RU-VI Balongan, PT. Pertamina atau di lokasi kilang minyak lainnya.
Sedangkan rekomendasi untuk meminimasi penggunaan air di industri migas khususnya kilang minyak RU-VI Balongan Pertamina adalah :
3. Membangun instalasi daur ulang air limbah dari outlet lagoon dengan kapasitas 50 m3/jam
dengan proses Biofiltrasi dan Ultrafiltrasi.
4. Apabila akan dilakukan scale-up daur ulang air limbah, maka perlu dibangun pilot plant daur ulang air outlet lagoon dengan kapasitas 5 - 10 m3/jam, untuk melakukan uji
performance sehingga akan dihasilkan desain daur ulang air limbah dengan kapasitas yang cocok dengan kebutuhan kilang minyak RU-VI Balongan, PT. Pertamina.
DAFTAR PUSTAKA
1. Said, Nusa, Teknologi Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilm Tercelup, JTL, Vol. 1, No. 2. 2000.
2. Said, Nusa, dkk. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri, PTL, 2005.
3. Said, Nusa, Uji Kinerja Pengolahan Air Siap Minum Dengan Proses Biofiltrasi, Ultrafiltrasi, Jurnal Air Indonesia, Vol. 5 No. 2, Thn. 2009.
4. Permana, Arif, Desain Instalasi Daur Ulang Air Limbah Domestik Di Kantor Pusat Pertamina Jalan Medan Merdeka Timur No. 1a, Fak. Teknik Lingkungan, UI, 2012.
5. Anonim, Laporan Kerja Praktek di PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan, Jur. Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, 2009.
6. IPIECA, Petroleum refining water/wastewater use and management, IPIECA, 2010. 7. Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering, McGawhill 1991.
8.
http://www.kompasiana.com/hertie/kupas-tuntas-industri-hulu-migas_552a205d6ea8341b0d552d33; Diakses tgl. 18-02-2016; Jam 14:45
9. Rama Dini, Makalah Pengelolaan Lingkungan Minyak dan Gas, Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Mulawarman 2015.
10. https://lpmblackpost.wordpress.com/2013/04/23/memahami-industri-migas-indonesia/; Diakses : tgl. 18-02-2016; Jam 14:38
11. Said, Nusa, & Nugroho, Rudi, Peningkatan Kualitas Air baku Air Minum dengan Teknologi Biofiltrasi, BPPT Press, 2014.
12. Anonim, Tugas Umum PT. Pertamina RU-VI, Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Kimia Fakultas TeknikUniversitas Diponegoro
