PENDAHULUAN
Latar belakang
Tujuan
Manfaat
Batasan Masalah
TINJAUAN PUSTAKA
Sumber Limbah
Dalam proses produksi vaksin flu burung dari strain virus AIH5 dan AIH9, PT Akundo Satwa Nusantara menghasilkan limbah padat dan limbah cair yang dapat dilihat pada tabel berikut. Yang menjadi fokus kerja praktek ini adalah terkait perancangan ulang sistem kill tank untuk limbah cair yang melewati sistem ini, yaitu: Allantois dari telur hidup (tidak digunakan pada proses produksi panen), CIP (Clean in Placer ) & SIP tangki hasil pembilasan (Sterilisasi di Tempat) yang digunakan dalam proses pembuatan vaksin flu burung (AIH5 dan AIH9). Namun pada desain ulang ini, variabel terpilih terbukti mampu menurunkan nilai CT menjadi Tanpa CT dan viral load = 0 (tidak ada).
Selain itu, dibandingkan efisiensi biaya dan waktu, hasil transformasi sistem tangki pemusnah akan jauh lebih efisien dan efektif dibandingkan desinfeksi uap.
Tangki Penyimpanan
- Klasifikasi Tangki Penyimpan
- Tangki Atmosferik dan Tekanan Rendah
Tangki atap terapung dibagi menjadi dua kategori, tangki atap terapung eksternal dan tangki atap terapung internal. Tangki atap terapung eksternal biasanya terdiri dari silinder terbuka yang dilengkapi atap yang mengapung di atas permukaan cairan. Jika kontaminasi air hujan dari cairan yang disimpan di dalam tangki tidak diperbolehkan, maka tangki atap terapung internal harus digunakan.
Tangki atap terapung eksternal berbentuk kubah biasanya merupakan hasil retrofit (modifikasi atau peningkatan teknologi) tangki atap terapung internal.
Prosedur Desain Tangki
- Pemilihan Desain Tangki
- Penentuan Dimensi Tangki Atmosferik
- Pengenalan Pembagian Tinggi Tangki
- Proses Desain Tangki
Prosedur berikut mencakup metode untuk menentukan diameter dan tinggi tangki atap tetap dan tangki atap terapung eksternal/internal, serta ketinggian cairan minimum dan maksimum dalam tangki atmosferik dan tekanan rendah. H2 atau jarak antara HHLL dengan puncak pelat disebut tinggi ruang uap dengan nilai minimal 18 inci. Pilih jenis tangki fixed roof, external floating roof atau internal floating roof dengan mempertimbangkan tekanan uap cairan pada suhu penyimpanan (suhu operasi tangki penyimpanan).
Jika VN > V, pilih diameter satu tingkat lebih besar dari tabel, lalu ulangi langkah 4-6 hingga diperoleh VN ≤ V.
Killing Tank System
Unit Pengolahan Air Limbah pada Killing Tank System
- Collecting Tank
- Cooling Tank
- Emulsion Collecting Tank
- Killing Tank
- Coalescer Plate atau Oil Skimmer
Tangki pengumpul emulsi dirancang untuk menampung sumber limbah cair berbahan dasar emulsi, seperti vaksin reject atau antigen yang teremulsi atau pembilasan pertama pada proses CIP (Clean in Place) pada tangki yang digunakan dalam proses pembuatan vaksin flu burung (AIH5 dan AIH9 ) karena masih banyak mengandung vaksin berbasis emulsi. Killing Tank dirancang untuk proses desinfeksi limbah cair yang berasal dari tangki pengumpul dan tangki pengumpul emulsi.
Parameter Release Re-design Killing Tank System
- Virus Avian Influenza
- Total Suspended Solid (TSS)
- Chemical Oxygen Demand (COD)
- Biologycal Oxygen Demand (BOD)
- pH
- BJ (Berat Jenis)
- Suhu
Total Suspended Solids (TSS) adalah berat dalam mg/L lumpur kering dalam air limbah setelah melalui proses filtrasi dengan membran 0,45 mikron. Padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel yang ukuran dan beratnya lebih kecil dari sedimen seperti bahan organik tertentu, tanah liat, dan lain-lain (Rozali & Nurrachmi, 2016). Semakin tinggi COD maka kualitas air semakin buruk.COD diperoleh dengan mengoksidasi air limbah dengan larutan asam dikromat mendidih.
Nilai COD selalu lebih tinggi dibandingkan BOD karena banyak zat organik yang dapat teroksidasi secara kimia tetapi tidak dapat teroksidasi secara biologis. Kebutuhan oksigen biologis (BOD) didefinisikan sebagai oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik dalam air. Penguraian bahan organik berarti bahan organik diperlukan oleh organisme sebagai makanan dan energi dari proses oksidasi.
Oleh karena itu, BOD merupakan ukuran konsentrasi bahan organik dalam sampah yang dapat dioksidasi oleh bakteri (bioksidasi atau biodegradasi). BOD biasanya dinyatakan selama 5 hari, 20 °C, yaitu sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi selama oksidasi air limbah selama 5 hari pada suhu 20 °C. Suhu air limbah mempunyai pengaruh yang besar terhadap kecepatan reaksi kimia dan tatanan kehidupan di dalam air.
Pengukuran suhu penting karena instalasi pengolahan air limbah biasanya melibatkan proses biologis yang bergantung pada suhu. Suhu air limbah umumnya lebih tinggi dibandingkan air bersih karena kadar oksigen terlarut dalam limbah lebih rendah dibandingkan kadar oksigen terlarut dalam air bersih (Tchobanoglous, 1991).
Advanced Oxidation Process (AOP)
- Ozonasi
- H 2 O 2 (Hidrogen Peroksida)
- O 3 /H 2 O 2
Penentuan berat jenis sebanding dengan jumlah partikel, penyusun, pengotor pada air limbah, semakin kecil jumlah padatan atau partikel pengotor maka BJ akan semakin rendah. Prinsip teknologi AOP adalah terciptanya oksidasi kuat dengan bantuan listrik pada tegangan dan frekuensi tertentu. Teknologi AOP merupakan salah satu atau gabungan dari beberapa proses seperti ozon, hidrogen peroksida, sinar ultraviolet, titanium oksida, fotokatalisis, sonolisis, plasma dan beberapa proses lainnya yang menghasilkan radikal hidroksil.
Radikal hidroksil (●OH) adalah radikal bebas (oksidan) yang sangat reaktif yang menghancurkan polutan dalam air. Hal ini terlihat dari hasil akhir proses oksidasi pada AOP yaitu hanya terdapat karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Proses ini juga berarti air hasil proses pengolahan air limbah dapat digunakan kembali sebagai air baku dalam proses pembuatannya.
Sedangkan kandungan logam beratnya dapat didaur ulang kembali dengan proses sebagai berikut. Hidrogen peroksida merupakan oksidan kuat yang mempunyai radikal oksigen yang dapat bereaksi dan mendegradasi struktur mikroorganisme sehingga dapat mengganggu kestabilan metabolisme mikroorganisme tersebut, sehingga mikroorganisme tersebut dapat mati pada konsentrasi H2O2 yang biasa digunakan untuk desinfeksi 2-6 . % (Sari, 2011). Radikal OH tidak selektif sehingga jika terdapat bahan yang tahan ozon maka •OH akan mengoksidasinya (Gunten, Von, 2013).
Ozon sangat efektif dalam menghilangkan warna dan mendisinfeksi air.Kemampuan ozon akan meningkat jika ozon digabungkan dengan inisiator pembentuk OH yaitu H2O2. Dosis optimal ini penting untuk diketahui karena peningkatan H2O2 tidak selalu meningkatkan tingkat penyisihan COD, akibatnya peningkatan konsentrasi H2O2 akan mengubah perannya dari inisiator menjadi inhibitor (Tizaoui et al, 2007).
PEMECAHAN MASALAH
Metodologi
- Pengambilan Sampel Uji
- Inativasi Avian Influenza menggunakan AOP berbasis ozon
- Inokulasi Sampel Pada Telur
- Ekstraksi RNA menggunakan Viral Nucleic Acid
- Mixing RT-PCR
- Parameter Uji Pendukung dan Metode Pengujian
Rangkaian ozon generator disusun secara berurutan yaitu ozon generator, wadah sampel dan wadah KI + H2SO4 10%. Generator ozon dihidupkan dan ozon yang dihasilkan dialirkan ke dalam wadah sampel dengan menggunakan variasi waktu aliran ozon (variasi konsentrasi). Ozon yang terkumpul dalam wadah 10% KI + 4N H2SO4 kemudian dititrasi secara iodometri untuk menghitung jumlah ozon yang bereaksi dengan sampel.
Diinkubasi pada suhu 37 oC selama 1 hari untuk virus AIH5 dan 3 hari untuk virus AIH9. Parameter pengujian mengacu pada baku mutu PERMENLH RI nomor 5 tahun 2014 tentang baku mutu air limbah (Industri Farmasi Lampiran XXXIX). Terdapat beberapa parameter karakteristik sampel, baik parameter fisik maupun kimia yang mengatur limbah industri yang dibuang ke lingkungan.
Data Pengamatan
Perhitungan
- Generator Ozon
- Design Killing Tank
- Design H 2 O 2 Tank
- Desain Sistem Pengaduk
- Perancangan Nozzle
Berdasarkan hasil yang diperoleh pada variabel H2O2 2% + Ozonasi selama 20 menit kandungan virus avian influenza mengalami penurunan yang sangat baik yaitu CT value = No CT dan Quantity virus = 0 maka variabel tersebut dapat digunakan untuk mendesain ulang tangki pembunuh sistem. Siklus proses desinfeksi di tangki pembunuh Aliran uap masuk: 0,125 kg/s Volume limbah per hari : 3.000 L Waktu tinggal (pembulatan): 2 jam. Berdasarkan hasil yang diperoleh mengenai pra perancangan sistem tangki pembunuh yang dirancang ulang, proses disinfeksi menggunakan limbah H2O2 2% + 0,13 gram/liter O3 lebih efisien dan efektif dalam mendisinfeksi virus avian influenza subtipe AIH5 dan AIH9 pada produksi vaksin. limbah di PT Akundo Satwa Nusantara dibandingkan dengan proses sebelumnya yang menggunakan steam.
Rancangan yang diusulkan antara lain sebagai lampiran terdapat penggantian pipa steam dari boiler menjadi pipa inlet untuk takaran H2O2 2% dan limbah O3 0,13 gram/liter, dengan aliran limbah masuk ke dalam tangki pembunuh sebagai pemicu untuk membuka atau tutup keran dosing pump untuk O3 dan H2O2. Selain lebih efektif dalam mendisinfeksi virus flu burung AIH5 dan AIH9, desain ulang sistem tangki pembunuh juga efektif dari sudut pandang ekonomi, karena mengurangi biaya yang terkait dengan utilitas. Berdasarkan perhitungan analisis ekonomi dapat dibandingkan bahwa pada saat perancangan ulang sistem tangki pembunuh, digunakan H2O2 dan O3 2%.
Biaya investasi sebaiknya dikeluarkan untuk pembelian alat-alat yang berkaitan dengan desain ulang sistem kill tank, dimana biaya investasi yang dibutuhkan sekitar Rp. Pada proses perancangan ulang sistem kill tank, limbah masuk melalui bagian kiri bawah kill tank dengan debit aliran 280 liter/jam, kemudian aliran O3 dengan laju 40 gram/jam masuk melalui bagian bawah. dari kill tank sehingga limbah masuk dari sisi bawah kill tank, sehingga tangki akan bersentuhan langsung dengan O3 segar. Penggunaan diffuser digunakan untuk membantu membubarkan O3 yang masuk ke dalam sistem sehingga O3 dapat tersebar secara merata ke seluruh cairan yang ada di kill tank pada saat proses desinfeksi.
Laju aliran H2O2 sebesar 11,2 liter/jam masuk melalui sisi kanan bawah tangki pembunuh, menggunakan pengaduk 505 rpm untuk membantu penggunaan H2O2 lebih homogen, sedangkan aliran Hasil desinfeksi keluar melalui sisi kanan atas tangki pembunuh. cairan yang telah melalui proses disinfeksi akan keluar dengan sendirinya dengan sistem overflow, sehingga juga dapat menjaga level cairan pada tangki pembunuh agar tetap dalam kondisi ideal. Namun setelah melewati sistem tangki pemusnah, limbah cair ini tetap akan melalui instalasi pengolahan utama yang memiliki serangkaian proses yang memungkinkan penurunan kadar COD dan BOD. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan dengan laju aliran limbah 280 liter/jam, diperlukan tangki baja tahan karat SA-167 Grade 3 Tipe 304 berkapasitas 280,8 liter pada unit tangki pembunuh atap tetap. tipe dan bentuk silinder dengan dasar rata dan berbentuk torisferis.
Dalam proses perancangan ulang sistem kill tank dapat menggunakan wadah H2O2 yang berkapasitas lebih kecil dengan wadah drum, dengan sistem penggantian isi ulang tanpa harus membeli wadah tersebut lagi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
- Analisis Ekonomi
- Spesifikasi Alat
Analisa keekonomian ini dilakukan untuk membandingkan biaya yang dibutuhkan sistem eksisting dengan rancangan sistem yang telah dirancang ulang sebagaimana terlampir pada Gambar 4.1. Keseluruhan peralatan hampir sama seperti sebelumnya, hanya kill tank yang dimodifikasi, unit ozon generator, tangki penyimpan H2O2 2%, serta dosing pump H2O2 dan ozon (O3). seperti melepas tangki pendingin. Fungsi : untuk proses desinfeksi limbah cair yang berasal dari sump dan emulsion sump dengan alat steam.
Pembahasan
Jika O3 yang tidak bereaksi tidak mengalir keluar tangki, maka akan terdapat gas O3 di bagian atas cairan dan menyebabkan tekanan di dalam tangki meningkat. Oleh karena itu, untuk menjaga tekanan dalam tangki dan memanfaatkan O3 yang tidak bereaksi, maka O3 dialirkan melalui bagian atas tangki dan dikembalikan ke pipa saluran masuk O3 dimana akan bercampur dengan O3 yang dihasilkan dari ozon generator. Sedangkan parameter COD dan BOD masih memerlukan pengembangan lebih lanjut untuk mencapai nilai yang sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.
Sedangkan untuk tangki penampung H2O2 dengan laju alir 11,2 liter/jam diperlukan tangki dengan volume 554,4 L untuk penyimpanan selama 5 hari dengan bahan stainless steel SA-167 grade 3 type 304, tangki dengan atap tetap, dan berbentuk silinder dengan alas, pipih, dan bentuk torisfer atas.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
