pengendalian limbah cair
advertisement
PENGENDALIAN LIMBAH CAIR DI PABRIK BENANG KARET PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA MEDAN KARYA ILMIAH MUTIA SARI NIM. 062401029 PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. PERSETUJUAN Judul : Pengendalian Limbah Cair di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan Kategori : Karya Ilmiah Nama : Mutia Sari Nomor Induk Mahasiswa : 062401029 Program Studi : Diploma 3 Kimia Analis Departemen : Kimia Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di : Medan, Juni 2009 Diketahui Departemen Kimia FMIPA USU Dosen Pembimbing (Dr. Rumondang Bulan Nst,MS) NIP. 131 459 466 (Dr. Minto Supeno,MS) NIP. 131 689 799 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. PERNYATAAN PENGENDALIAN LIMBAH CAIR DI PABRIK BENANG KARET PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA MEDAN KARYA ILMIAH Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2009 Mutia Sari NIM. 062401029 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. PENGHARGAAN Syukur Alhamdulillah saya sampaikan kehadiran Allah SWT atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, serta shalawat beriring salam saya sampaikan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah memberikan suri teladan kepada umat manusia dan smoga kita semua mendapat syafa’at-Nya kelak di Yaumil Mahsyar, Amin. Adapaun tujuan penulisan karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program Diploma III Kimia Analis FMIPA-USU. Untuk itu perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada : • Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst,MSc selaku Ketua Departemen FMIPA USU. • Ibu Dr. Marpongahtun,MSc selaku Ketua Akademik Kimia Analis. • Bapak Dr. Minto Supeno,MS Dosen Pembimbing saya yang telah meyediakan waktu dan pikiran dalam membimbing penulisan karya ilmiah ini. • Beserta Staf Pengajar dan Pegawai di FMIPA-USU. • Ibunda tercinta Nuraini SPd dan Ayahanda tercinta (Alm) Ramli Sani. • Beserta keluarga yang senantiasa mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis dalam mnyelesaikan pendidikan program D-III Kimia Analis Universitas Sumatera Utara, serta sahabat-sahabat saya, Vina, Ela, Nuar dan teman lainnya yang telah membantu dan mendukung saya dalam meyelesaikan karya ilmiah ini. Medan, Mei 2009 Penulis (Mutia sari) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL ……………………………………………………. ……………………………………………………. ……………………………………………………. ……………………………………………………. ……………………………………………………. ……………………………………………………. ……………………………………………………. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Tujuan 1.4. Manfaat ……………………………………………. ……………………………………………. ……………………………………………. ……………………………………………. ii iii iv vii viii v vi 1 2 3 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Limbah ……………………………………………………. 2.1.1. Komposisi Limbah ……………………………. 2.1.2. Klasifikasi Limbah Industri dan Karakteristiknya …… 2.1.3. Jenis Limbah dan Bahayanya …………………….. 2.1.4. Kualitas Limbah …………………………………….. 2.2. Teknologi Pengolahan Limbah …………………………….. 2.2.1. Pengolahan Limbah Cair ……………………………. 2.2.2. Penanganan Limbah Padat ……………………………. 6 7 7 8 10 12 13 21 BAB III BAHAN DAN METODE 3.1. Alat dan Bahan ……………………………………………. 3.1.1. Alat-Alat ……………………………………………. 3.1.2. Bahan-Bahan ……………………………………. 3.2. Persediaan Pereaksi ……………………………………. 3.2.1. Prosedur Analisa ……………………………………. 3.3. Bagan Analisa ……………………………………………. 22 22 23 23 24 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Data ……………………………………………………. 4.1.1. Data Hasil Analisa ……………………………. 4.1.2. Perhitungan ……………………………………. 4.2. Pembahasan ……………………………………………. 30 30 30 31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ……………………………………………. 36 5.2. Saran ……………………………………………………. 36 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………….. 37 LAMPIRAN …………………………………………………………….. 39 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Data Analisa Penanganan Limbah Cair PT. IKN Medan ……. 30 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. ABSTRAK Pada pengolahan air limbah terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : parameter organic, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organic merupakan ukuran jumlah zat organic yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen deman (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petroleum hydrocarbons (THP). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspens solids (TSS), pH, temperature, warna, bau, dan potensi reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organic atau inorganic. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. RESTRAINT OF LIQUID EFFLUENT IN THE RUBBER THREAD FACTORY PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA MEDAN. ABSTRACT In the effluent treatment, there are some quality parameter that used. The quality parameter of effluent water can devided into three, organic parameter, physic characteristic and specific contaminate. Organic parameter is measure of substance in effluent. This parameter consist of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), oil and fat (O&G), and total petroleum hydrocarbons (TPH). While specific contaminate in effluent water can be organic and inorganic substance. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pada dasarnya limbah adalah bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu sumber aktivitas manusia maupun proses-proses alam atau belum mempunyai nilai ekonomi bahkan dapat mempunyai nilai ekonomi yang negative. Menurut sumbernya limbah dapat dibagi menjadi 3, yaitu : a. limbah domestic (rumah tangga) b. limbah industri c. limbah rembesan dan limpasan air hujan. Limbah cair atau limbah adalah air yang tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Dengan semakin bertambah dan meningkatnya jumlah penduduk dengan segala kegiatannya, maka limbah air juga mengalami peningkatan. Pada umumnya limbah cair dibuang melebihi kemampuan alam untuk menerima atau menampungnya, maka akan terjadi kerusakan lingkungan. Limbah adalah sampah dari suatu lingkungan masyarakat dan terutama terdiri dari air yang telah dipergunakan dengan hampir 0,1% dari padanya berupa benda-benda padat yang terdiri dari zat organic. Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan. Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan: 1. Pengolahan secara Fisika. 2. Pengolahan secara Kimia. 3. Pengolahan secara Biologi. 1.2. Permasalahan 1. Apakah sistem pengendalian limbah cair di pabrik benang karet PT. Industri Karet Nusantara Medan telah memenuhi standar baku mutu air limbah yang telah ditetapkan oleh Kepmen LH. No. KEP -51/MENLH/10/1995. 2. Parameter-parameter yang digunakan dalam pengendalian limbah cair di pabrik benang karet PT. Industri Karet Nusantara Medan. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 1.3. Tujuan - Untuk menghilangkan atau mengurangi zat-zat pencemar organic maupun anorganik yang tersuspensi atau koloid yang terlarut yang terkandung di dalam air limbah sebelum dibuang ke badan sungai. - Untuk memenuhi standart baku mutu air limbah yang telah ditetapkan oleh menteri lingkungan hidup. 1.4.Manfaat 1. Dapat memberikan pengetahuan bahwa limbah cair PT. Industri Karet Nusantara Medan telah layak dibuang ke badan air tanpa melakukan pencemaran perairan disekitar lingkungan, setelah dilakukan proses pengendalian limbah cair. 2. Sebagai informasi bagi masyarakat, agar masyarakat mengetahui kualitas air limbah yang dibuang ke perairan sekitar lingkungan. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang membentuk bumi (zat padat, air dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan sisanya 30% berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Udara mengandung zat cair (uap air) sebanyak 15% dari tekanan atmosfer. (Gabriel. 2001) Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk jasad hidup orang banyak, bahkan oleh semua mahluk hidup. Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudh tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan dometik yang semakin menurun. Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air. (Effendi.H. 2003) Pencemaran air merupakan masalah lingkungan global, dan berhubungan erat dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Jenis pencemaran air yang paling banyak ditemukan adalah sebagai berikut : a. Pencemaran mikroorganisme dalam air b. Pencemaran air oleh bahan inorganik nutrisi tanaman c. Limbah organik menyebabkan kurangnya oksigen terlarut d. Pencemaran bahan kimia inorganik e. Pencemaran bahan kimia organik f. Sedimen dan bahan tersuspensi (Darmono. 2001) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Defenisi pencemaran air menurut Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor : KEP-02/MENKLH/I/I988 Tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah : masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, energi atau komponen lain ke dalam air atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya. (Achmad Rukaesih. 2004) Indikasi pencemaran air dapat kita ketahui baik secara visual maupun pengujian. 1. Perubahan pH (tingkat keasaman / konsentrasi ion hidrogen). Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan memiliki pH netral dengan kisaran nilai 6.5 – 7.5. Air limbah industri yang belum terolah dan memiliki pH diluar nilai pH netral, akan mengubah pH air sungai dan dapat mengganggu kehidupan organisme di dalamnya. Hal ini akan semakin parah jika daya dukung lingkungan rendah serta debit air sungai rendah. Limbah dengan pH asam / rendah bersifat korosif terhadap logam. 2. Perubahan warna, bau dan rasa Air normal dan air bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening / jernih. Bila kondisi air warnanya berubah maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi bahwa air telah tercemar. Timbulnya bau pada air lingkungan merupakan indikasi kuat bahwa air telah tercemar. 3. Timbulnya endapan, koloid dan bahan terlarut Endapan, koloid dan bahan terlarut berasal dari adanya limbah industri yang berbentuk padat. Limbah industri yang berbentuk padat, bila tidak larut sempurna akan mengendap didasar sungai, dan yang larut sebagian akan menjadi koloid dan akan menghalangi bahan-bahan organik yang Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. sulit diukur melalui uji BOD karena sulit didegradasi melalui reaksi biokimia, namun dapat diukur menjadi uji COD. (http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah) 2.1. Limbah Pada dasarnya limbah adalah bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu sumber hasil aktivitas manusia maupun proses alam atau belum mempunyai nilai ekonomi yang negatif. Menurut sumbernya limbah dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : 1. Limbah domestik (rumah tangga) 2. Limbah Industri 3. Limbah rembesan dan limpasan air hujan Komposisi limbah Air limbah mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Limbah cair mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat. Akan tetapi, secara garis besar , zat-zat yang terkandung di dalam limbah cair dapat dikelompokkan seperti pada skema berikut ini : Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Air limbah Air bahan padat - Oragnik protein karbonhidrat lemak Anorganik - butiran-butiran - logam-logam - garam-garam (Djide Natsir. 1994) Klasifikasi Limbah Industri dan Karakteristiknya Karakteristik limbah: 1. Berukuran mikro 2. Dinamis 3. Berdampak luas (penyebarannya) 4. Berdampak jangka panjang (antar generasi) Faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah: 1. Volume limbah 2. Kandungan bahan pencemar 3. Frekuensi pembuangan limbah Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi 4 bagian: 1. Limbah cair 2. Limbah padat 3. Limbah gas dan partikel 4. Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) (http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah) Berdasarkan nilai ekonominya, limbah dibedakan menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang memmiliki nilai ekonomis yaitu limbah dimana dengan melalui proses lanjutan akan memberikan nilai tambahan. Limbah non-ekonomis adalah suatu limbah walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara apapun tidak akan memberikan nilai tambahan kecuali sekedar untuk mempermudah sistem pembuangan. Jenis Limbah dan Bahayanya 1. Limbah Asam : Asam dapat menyebabkan luka pada kulit, selaput lendir, selaput mata dan saluran pernapasan. 2. Limbah Basa : Bahan-bahan basa seperti ammonium hidroksida, potassium hidroksida, sodium hidroksida, sodium sianida, sodium karbonat, sodium pryophospat, sodium silikat dan trisodium phispat tidak begitu berbahaya bagi sistem saluran pernafasan, tetapi dapat menyebabkan iritasi pada kulit. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 3. Limbah Garam dan Senyawa Lainnya : Sianida sangat beracun, dan dapat mematikan bila tertelan. Menyebabkan iritasi kerongkongan, pusing-pusing, mabuk, mual, lemah dan sakit kepala dan bahkan berhenti bernafas. 4. Limbah B-3 Limbah B-3 adalah limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan berbahaya, yang dinyatakan sebagai bahan yang dalan jumlah relatfi sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan sumber daya. Tingkat bahaya yang disebabkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah, baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Macam Limbah Beracun • Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan. • Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama. • Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi. • Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit bila masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. • Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi. • Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan baja, yaitu memiliki pH sama atau kurang dari 2,0 untuk limbah yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifa (http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah_beracun) Kualitas Limbah Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah kandungan bahan pencemar di dalam limbah. Kandungan pencemar di dalam limbah terdiri dari berbagai parameter. Semakin kecil jumlah parameter dan semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang untuk terjadinya pencemaran lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah ; • Volume limbah • Kandungan bahan pencemar • Frekuensi pembuangan limbah. (Kristianto Philip. 2002) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Alasan menetapkan parameter-parameter dalam penanganan limbah cair adalah : a. pH cairan limbah Ditetapkannya parameter 6-9, ini bertujuan agar mikroorganisme dan biota yang terdapat pada penerima tidak terganggu, dan bahkan diharapkan dengan pH yang alkalis dapat menaikkan pH badan penerima seperti sungai yang umumnya digunakan sebagai badan penerima. Oleh sebab itu keasaman limbah segar yang pH 4 dinaikkan dengan penambahan alkali. b. Biological Oxygen Demand (BOD) Kebutuhan oksigen hayati yang diperlukan untuk merombak bahan organic sering digunakan sebagai tolak ukur untuk menentukan kualitas limbah. Semakin tinggi nilai BOD air limbah maka daya saringnya dengan mikroorganisme atau biota yang terdapat pada badan penerima semakin tinggi. Nilai BOD umumnya digunakan untuk menguji kandungan bahan organic dengan reaksi biokimia. c. Chemical Oxygen Demand (COD) Kelarutan oksigen kimiawi ialah oksigen ang diperlukan untuk merombak bahan organic dan anorganik, oleh sebab itu nilai COD lebih besar dari nilai BOD. Parameter ini digunakan sebagai perbandingan atau control terhadap nilai BOD. Karena kandungan padatan limbah umumnya terdiri dari bahan organic maka parameter yang dipakai ialah BOD. Total Suspended Solid, menggambarkan padatan melayang dalam air limbah. Semakin tinggi TSS maka bahan organic membutuhkan oksigen yang tinggi (BOD). d. Kandungan NH3-N Semakin tinggi kandungan NH3-N dalam cairan limbah, ini akan menyebabkan keracunan pada biota. Oleh sebab itu parameter ini digunakan untuk spesifikasi mutu limbah. (Naibaho M. 1998) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 2.2. Teknologi Pengolahan Limbah Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan. Agar air limbah cair dapat dipergunakan kembali atau dibuang kembali ke lingkungan maka perlu dilakukan usaha untuk memisahkan bahan-bahan komponen pencemar ini dari dalam air. Untuk menggambarkan tingkat karakteristik limbah cair sebagai indicator tingkat pencemar di dalam limbah maka dapat dilakukan pengukuran kualitas air limbah biasanya disebabkan oleh kehadiran senyawa pencemar yang umumnya adalah senyawa organic dan anorganik meliputi pengukuran kekeruhan (intensitas cahaya, turbiditas), kelarutan zat padat (ppm), kelarutan zat tersuspensi (ppm), tingkat keasaman (pH), larutan oksigen (DO), dan kebutuhan oksigen kimia (COD). Tahap pertama yang dilakukan adalah melakukan pengukuran pada senyawa organic di dalam limbah. Pegukuran kasar yang sering digunakan adalah secara titrasi menggunakan kalium permanganate, yaitu dengan mengetahui jumlah permanganate yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan limbah, sehingga akan memberi gambaran banyaknya senyawa organic di dalam limbah. Indicator yang lain yang digunakan adalah mengukur DO dan COD untuk memberikan tingkat ketercemaran air limbah. Semua ini hanya sebagai bahan dasar untuk perkiraan saja. Usaha yang paling perlu Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. dilakukan adalah memisahkan bahan-bahan pencemar ini dari dalam air sehingga air dapat dipergunakan kembali disebut pengolahan limbah. 2.2.1. Pengolahan Limbah Cair Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Langkah-langkah yang digunakan pada proses untuk pegolahan limbah cair dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu : 1. Pengolahan Limbah Primer Pengolahan limbah primer terhadap air limbah cair adalah penghilagan bahan padat yang tidak melarut di dalam air seperti sampah, kotoran, dll. Langkah pertama yang dilakukan adalah skrining yaitu menghilangkan bahan pencemar yang berukuran besar yang masuk ke dalam limbah cair dengan menggunakan jarring atau peralatan lain. Langkah selanjutnya adalah penghilangan partikel dengan ukuran yang lebih kecil yang tidak dapat disaring dari dalam air dengan menggunakan grit removal, yaitu bahan yang terbuat dari materi yang tidak dapat diurai oleh mikroorganisme berbentuk seperti pasir. Tahap selanjutnya adalah proses sedimentasi primer untuk menghilangkan benda padat yang mengapung dan mengendap. Proses ini biasanya dilakukan melalui penambahan senyawa kimia agar bahan pencemar dapat mengapung atau mengendap berupa lemak dan dapat dikumpulkan. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 2. Pengolahan Limbah Skunder Pengolahan air limbah skunder adalah pengolahan air yang berasal dari pemurnian air pada proses primer, biasanya dilakukan melalui proses biologi. Pengaruh yang paling berbahaya dengan kehadiran senyawa organic bidegrable adalah BOD, yaitu konsumsi oksigen terlarut di dalam air oleh mikroorganisme pada saat mendegradasi senyawa organic. Salah satu cara yang sering digunakan untuk pengolahan limbah cair secara biologi adalah trickling filter yaitu dengan menyiramkan limbah pada permukaan batuan atau wadah padat lainnya yang dipenuhi oleh mikroorganisme, sehingga limbah dikonsumsi oleh mikroorganisme dalam terairasi (kaya oksigen) dan jumlah oksigen yang diperlukan oleh organisme tersebut tidak terbatas. Cara lain untuk pengolahan limbah skunder untuk proses pengolahan limbah cair adalah melalui proses pengaktifan lumpur, yaitu dengan cara memasukkan mikroorganisme ke dalam tangki pengolahan limbah sehingga cara ini sangat efektif untuk mengolah limbah cair, dan produknya dapat dipergunakn sebagai gas atau bahan bakar dan sebagai pupuk. 3. Pengolahan Limbah Tersier Pengolahan limbah tersier adalah pengolahan limbah lanjutan sehingga semua bahan pencemar yang terdapat dalam air harus diyakinkan telah hilang dari air. Pengolahan limbah tersier dapat dikategorikan sebagai : (1) pembebasan bahan padat tersuspensi, (2) menghilangkan bahan organic terlarut, (3) penghilangan bahan anorganik terlarut. Setiap tahapan pengolahan air ini mempunyai tingkat kesulitan Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. bervariasi tergantung pada kualitas air limbah hasil pengolahan skunder. Bahan padat tersuspensi adalah sebagai bahan sisa pengolahan mikroorganisme yang terdapat pada bak sedimentasi skunder. Sedangkan senyawa organic terlarut adalah bahan organic yang berbahaya atau berpotensi sebagai senyawa beracun terhadap mahluk hidup. (Situmorang Manihar. 2007) Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan pengoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk: 1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. 2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan. 3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya. (http://majarimagazine.com) Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. Berdasarkan karakteristik limbah, proses pengolahan dapat digolongkan mejadi 3 bagian, yaitu proses fisika, kimia, dan biologi. 1. Pengolahan Secara Fisika Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan endapan lumpur (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation). Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa. Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya : fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut. Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil. 2. Pengolahan Secara Kimia Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tidak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. Pengendapan bahan tersuspensi yang tidak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5. Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia. 3. Pengolahan secara biologi Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu: 1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor); 2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor). Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan. Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. memenuhi standar yang ditetapkan. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja. Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antara lain: 1. trickling filter 2. cakram biologi 3. filter terendam 4. reaktor fludisasi. (http://www.wattpad.com/) Sistem pengoperasian proses biologis sangat memegang peranan penting. Pengoperasian dapat dilakukan dalam dua bentuk yaitu operasi dengan adanya udara dan tanpa udara. 1. Pengolahan dengan cara aerob Pengolahan secara aerob adalah pengolahan dengan kondisi ada oksigen tempat mikroorganisme yang akan menguraikan limbah. Bahan organik + mikroorganisme + O2 CxHyOx → CO2 + H2O CxHyOx + NH3 + O2 + NH3 Mikroorganisme di dalam air limbah berbentuk padatan (deposit). Dengan keadaan ini maka metode yang dilakukan juga bermacam-macam, misalnya dengan menggunakan kolam oksidasi. 2. Pengolahan dengan cara anaerob Pada prinsipnya proses yang terjadi adalah mengubah bahan organik dalam limbah air menjadi metan dan karbon monoksida tanpa adanya oksigen. Perubahan ini Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. dilaksanakan dalam dua tahap dengan dua kelompok bakteri yang berbeda. Pertama zat organik diubah menjadi asam organik dan alkohol yang mudah menguap. Kedua, melanjutkan perombakan senyawa asam organik menjadi metan. (Agusnar.H. 2008) Mikrobiologi adalah suatu ilmu yang mempelajari kehidupan mahluk hidup yang bersifat mikroskopik yang disebut mikroorganisme atau jasad renik, yaitu mahluk hidup yang mempunyai ukuran sel sangat kecil dimana setiap selnya hanya dapat dilihat dengan pertolongan mikroorganisme. Pengolahan mikroorganisme dalam proses pengolahan limbah skunder mutlak dibutuhkan baik secara aerob maupun secara anaerob. Perbedaan utama dalam pengolahan primer dan pengolahan skunder adalah pada pengolahan primer pengolahan dilakukan secara kimiawi dan tanpa membutuhkan mikroorganisme, sedangkan pada pengolahan skunder adalah pengolahan biologi yang memerlukan mikroorganisme. (Sastrawijaya.T.A. 1991) Faktor-faktor yang mempengaruhi jasad renik yang bersifat heterotrof adalah tersedianya nutrien, air, suhu, pH, oksigen dan potensi dan potensi oksidasi-reduksi, adanya zat penghambat dan adanya jasad renik lain. Jasad renik heterotrof membutuhkan nutrisi untuk : • sumber karbon • sumber nitrogen • sumber energi • faktor pertumbuhan yaitu vitamin dan mineral. (Murdijati Gardjito. 1992) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 2.2.2. Penanganan Limbah Padat Berdasarkan sifatnya, pengolahan limbah padat dapat dilakukan melalui dua cara : • Limbah padat tanpa pengolahan • Limbah padat dengan pengolahan Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum limbah diolah adalah : • Jumlah limbah • Sifat fisik dan kimia limbah • Kemungkinan pencemaran dan kerusakan lingkungan • Tujuan akhir yang hendak dicapai. (Kristianto Philip. 2002) Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. BAB III BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan 3.1.1. Alat - pH meter dengan elektroda glass - beaker glass 150 ml - beaker glass 250 ml - Erlenmeyer 125 ml - Erlenmeyer 500 ml - Gelas ukur 1000 ml - Pipet volum 25 ml - Pipet volum 10 ml - Pipet ukur 25 ml - Pipet ukur 10 ml - Hot plate - Thermometer 100oC - Larutan buffer 7,00 - Labu destilasi 100 ml - Pipet berkala - Buret - Kondensor - Botol aquadest Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 3.1.2. Bahan - sampel air limbah - Aquadest - larutan buffer amonia pH 10.00 - K2Cr2O7 0.02 N - H2SO4 (p) - Ag2SO4 1,25% - FeSO4 0,1 N - NH4F 3 M - Indicator Phenantrolin - Erio clorome black T - Larutan EDTA 0,01 N - Batu didih Persediaan Pereaksi 1. Pembuatan ammonium florida 3 M 111 gram NH4F diencerkan dalam 1000 ml aquadest.. 2. K2Cr2O7 0.02 N 14.7094 K2Cr2O7 diencerkan dengan 1000 ml aquadest. 3. Ag2SO4 1,25% 6.25 Ag2SO4 ditambahkan 257.75 H2SO4 (p), kemudian diencerkan dengan 500 ml aquadest.. 4. Buffer amonia pH 10.00 54 gram NH4Cl, ditambahkan 350 ml NH3 25% kemudian diencerkan dengan 100 ml aquadest. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 5. FeSO4 0.1 N 6.94 gram FeSO4 ditambahkan 12.50 ml H2SO4 (p) kemudian diencerkan dengan 500 ml aquadest. 6. Indikator FeSO4 phenantrolin FeSO4 0.695 gram dilarutkan dengan 100 ml aquadest, kemudian ditambahkan 1.485 gram phenantrolin. 7. Indikator EBT 1% 45 ml TEA ditambahkan dengan 15 ml etanoil. 8. Larutan EDTA 0.02 N 7.488 gram triptiplex dilarutkan dalam 2000 ml aquadest. Prosedur Analisa 1. Analisa temperature • Diambil sampel sebanyak 250 ml • Dicelupkan thermometer berukuran 50°c • Amati pada thermometer 2. Analisa pH • Ujung elektroda dicuci dengan air suling dan dilap dengan tissue sampai kering • Kemudian elektroda dimasukkan kedalam sampel air limbah • Tekan tombol “3” untuk mengaktifkan alat pH meter • Set temperature dengan menekan “9” dan tekan angka temperature yang diinginkan/ sesuai temperature sample • Angka pH dibaca setelah pH meter menunjukkan “Ready” • Dicatat pH Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 3. Analisa COD • Pipet 25 ml K2Cr2O7 kedalam labu destilasi 500 ml • Perlahan-lahan (melalui buret) ditambahkan 30ml H2 SO4 pekat sambil digoyang goyang • Pada saat campuran masih panas, perlahan-lahan melalui pipet berskala ditambahkan sejumlah tertentu contoh sambil terus digoyang-goyang hingga warna sempurna dari warna orange kemerah-merahan menjadi merah orange kehitaman, dengan membandingkan blanko. • Tambahkan sejumlah asam sulfat pekat yang setara dengan volume contoh • Kemudian tambahkan 10ml Ag2SO4 1.25% dan beberapa butir batu apung (batu didih) pasang reflex kondensor, reflex dilakukan selama 2 jam (minimum). • Didinginkan ½ jam dan bilasi kondensor dengan air suling, campurkan pembilas ke dalam labu destilasi didinginkan dengan air mengalir • Sebelum dititrasi tambahkan air suling sehingga volume menjadi kira-kira 4 x volume semula, tambahkan 5 tetes indicator phenantroline • Titrasi dengan ferro sulfat 0,1 N hingga warna menjadi coklat kemerah merahan (titik akhir) titik equivalent ini biasanya cukup tajam dilakukan titrasi blanko COD = (a − b) x8000 volumecontoh Keterangan : a : ml FeSO4 0.1 N untuk larutan blanko b : ml FeSO4 0.1 N untuk titrasi contoh • Catat kadar COD air limbah Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 4. Analisa kadar zinc • Pipet sample sebanyak 50 ml, kemudian ditambahkan ammonium florida 3M sebanyak 15 ml. • Stirer dengan magnetic bar stirer, ditambahkan buffer pH ± 3 ml. • Titrasi dengan EDTA 0.02 N menggunakan erio clorome black T sebanyak 5 tetes. • Lihat perubahan warna dari merah anggur menjadi biru Zn ppm = ml EDTA 0.02 N x factor x 20. • Catat Kadar Zn air limbah. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Bagan Analisa 1. Analisa Temperature Sample ← Diambil sebanyak 250 ml ← Dicelupkan thermometer berukuran 50°c ← diamati pada thermometer Hasil 2. Analisa pH Sample ← Dicuci ujung elektroda dengan air suling, dan dikeringkan dengan tissue ← Dimasukkan elektroda ke dalam sampel air limbah ← diaktifkan alat pH meter dengan menekan tombol “3” ← diset temperature dengan menekan “9” dan tekan angka temperature yang diinginkan/ sesuai temperature sample ← dibaca Angka pH setelah pH meter menunjukkan “Ready” ← Dicatat pH Hasil Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 3. Analisa COD K2Cr2O7 ← Dipipet 25 ml dan dimasukkan ke dalam labu destilasi 500 ml ← Ditambahkan 30 ml H2 SO4 pekat sambil digoyang-goyang secara perlahan-lahan (melalui buret) ← ditambahkan sejumlah tertentu contoh sambil terus digoyang-goyang, pada saat campuran masih panas, perlahan menggunakan pipet berskala hingga warna sempurna dari warna orange kemerah-merahan menjadi merah orange kehitaman, dengan membandinkan blanko. Larutan merah orange kehitaman ← Ditambahkan asam sulfat pekat setara dengan volume contoh ← Ditambahkan 10ml Ag2SO4 1.25% dan beberapa butir batu didih, dipasang reflex kondensor ← Direflux dilakukan selama 2 jam (minimum). ← Didinginkan ½ jam dan bilas kondensor dengan air suling, tambahkan air suling sehingga volume menjadi kira-kira 4 x volume awal ← Ditambahkan 5 tetes indicator phenantroline ← Dititrasi dengan ferro sulfat 0,1 N hingga warna menjadi coklat kemerah-merahan. Hasil Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 4. Analisa Kadar Zink sample ← Dipipet sebanyak 50 ml ← Ditambahkan ammonium florida 3M sebanyak 15 ml. ← Distirer dengan magnetic bar stirer, ditambahkan buffer pH ± 3 ml. ← Ditambahkan 5 tetes erio clorome black T ← Titrasi dengan EDTA 0.02 N sampai terjadi perubahan warna dari merah anggur menjadi biru ← Dicatat kadar Zn air limbah Hasil Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. HASIL 4.1.1. Data Hasil Analisa Contoh data analisa pengendalian limbah cair di pabrik benang karet PT. Industri Karet Nusantara Medan tanggal 06 April 2009. No Parameter Post Aeration Post Aeration I II 27 27 27 4.62 8.93 8.92 Equilization 0 1 Temperatur C 2 pH 3 COD (ppm) - 192 180 4 Zinc (ppm) 159.63 1.84 0.91 4.1.2. Perhitungan • Pada analisa temperature, hasil data dapat dilihat langsung pada thermometer. • Pada analisa pH, hasil data dapat dilihat langsung pada alat pH meter. • Perhitungan analisa COD COD = (a − b) x8000 VolumeContoh COD = = (11,1 − 8.85) x8000 10 2.25 x8000 10 = 180 mg/L Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Keterangan : a = ml FeSO4 0.1 N untuk larutan blanko b = ml FeSO4 0.1 N untuk larutan titrasi • Perhitungan analisa kadar Zink Zn ppm = ml EDTA 0.02 N x factor x 20 = 0.05x 0.9174 x 20 = 0.91 ppm 4.2. PEMBAHASAN Tehnik pengolahan air limbah dilakukan dengan mempertimbangkan kegunaan badan penerima dan baku mutu limbah yang telah ditentukan. Pengolahan air limbah di pabrik Industri Karet Nusantara merupakan air buangan (waste water) dari pabrik PRTRA. Air buangan atau effluent yang berasal dari pengolahan benang karet mempunyai sifat karakteristik atau ciri khas sebagai berikut : 1. pH sekitar 3 – 5. 2. Kandungan BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (chemical Oxygen Demand) yang tinggi, kandungan NO3 dan NO2 yang tinggi. 3. Dipisahkan berdasarkan fase sludge, maka kandungan utamanya adalah Zn (Zink) yang tinggi. 4. Berbau Asam asetat. Tahap – tahap Pengolahan Air Limbah yaitu : a. Collecting Reservoir Air buangan yang berasal dari pengolahan benang karet dialirkan melalui saluran parit ke bak collecting reservoir. Didalam bak collecting reservoir terdapat 3 sekat atau kisi dimana pada tiap – tiap pintu/ skat/ kisi tersebut terdapat saringan. Bak ini berguna sebagai bak pengontrol sludge/ residu asam asetat dan karet sehingga diharapkan waste water yang akan mengalir ke proses selanjutnya terbebas dari sludge dan karet tersebut. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. b. Equalisation Basin. Air buangan dari collecting reservoir dialirkan ke dalam bak Equalisasi Basin. Proses equalisation basin ini bertujuan untuk mengurangi atau mengembalikan variasi variasi karakteristik air limbah agar segera tercapai kondisi yang optimum pada proses pengolahan selanjutnya. Dengan adanya bak equalisasi ini diharapkan debit aliran dan beban pencemaran yang bervariasi dapat diubah menjadi konstan atau mendekati konstan. Fungsi bak equalisasi adalah : 1. meredam bahan akibat adanya fluktasi bahan organis yang dapat menganggu proses biologis aerob. 2. mengendalikan pH air limbah 3. mengurangi fluktasi debit air, sehingga bahan homogen secara merata atau teratur diatur pegalirannya menuju proses selanjutnya. 4. mencegah terjadinya konsentrasi bahan-bahan homogen beracun yang tinggi memasuki unit pengolahan biologis yang aerobic. Pada bak equalisasi ini dilakukan aerasi agar terjadinya homogenitas air limbah serta dapat terjadinya pencapaian Biochemical Oxygen Demand (BOD) yang diinginkan. c. Alaklization Basin. Setelah dari bak equalisasi, air kemudian dipompakan ke dalam bak alkalization basin. Proses alkalisasi ini dilakukan untuk memisahkan logam berat dari air limbah dengan menaikkan pH asam menjadi basa. Dimana dalam hal ini air limbah mengandung kadar Zink yang tinggi dan Zn merupakan salah satu jenis logam yang mudah terikat dengan zat - zat lainnya. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Pada bak alkalization ini dilakukan pengandjusan larutan caustic soda (penambahan NaOH 30%) dan penambahan polilektrolit yang secara otomatis akan membentuk endapan. Dan yang berupa sludge cair akan dialirkan ke bak sedimentasi basin. d. Sedimentasi Basin. Air buangan yang berasal dari bak alkalization akan dialirkan ke bak sedimentasi. Proses sedimentasi ini bertujuan untuk mengendapkan fase Lumpur yang terdapat pada air limbah sebagai hasil dari proses alkalisasi. Partikel air harus cukup besar agar dapat diendapkan dalam jangka waktu tertentu. Kecepatan pengendapan akan berbanding langsung dengan kuadrat diameter partikel–pertikelnya. Jika partikel membentuk aglomerat maka kecepatan akan bertambah besar. Bak sedimentasi ini berbentuk spiral atau dapat dikatakan berbentuk lingkaran yang mempunyai 3 lapisan (3 screw). Air limbah yang akan diolah masuk kebahagian tengah pada bak pengendapan, kemudian dialirkan kebahagian bawah dan kesamping. Pada waktu air mengalir kepermukaan sludge akan jatuh ke dasar bak secara gravitasi, kemudian air keluar melalui saluran yang dipasang secara radial. e. Lifhting Pump Station. Air limbah dari Bak Sedimentasi akan dialirkan ke Lifhting pump station, dimana lifthing pump station ini berfungsi sebagai post sementara untuk pengumpulan phase cair. Kemudian air akan dimasukkan ke dalam Neutralisasi Basin. f. Neutralisasi Basin. Bak netralisasi dilakukan untuk menetralkan air limbah dari pH 10 menjadi pH 7 (netral). Pada proses ini dilakukan pengadjusan dengan menambahkan asam sulfat Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. 30%. Proses netralisasi ini bermanfaat untuk proses biologi, dimana diperlukan pH air limbah antara 6 – 8 sehingga tercapainya kondisi yang optimum. g. Bak Aerasi Lagon. Air limbah kemudian dimasukkan ke dalam Bak Aerasi Lagon. Fungsi dari bak aerasi lagon ini adalah untuk menurunkan kadar COD dan BOD pada air limbah. Bak aerasi ini terdiri dari 5 lagon, dimana setiap lagon dilengkapi dengan aerator dengan jumlah yang berbeda. Adapun jumlah aerator pada tiap - tiap lagon yaitu : Lagon I terdapat 105 pcs. Lagon II terdapat 98 pcs. Lagon III terdapat 56 pcs. Lagon IV terdapat 56 pcs. Lagon V terdapat 56 pcs. Dalam bak aerasi ini terjadi reaksi penguraian zat organic yang terkandung didalam air buangan secara biokimia oleh mikroba yang menjadi gas karbin monoksida dan sela yang baru. Jumlah mikroorganisme dalam lagon akan bertambah banyak dengan dihasilkannya sel–sel yang baru. Air buangan yang berasal dari lagon yang terakhir yaitu lagon V akan dialirkan ke dalam Bak Clarifier, dimana pada bak ini terdapat 3 lingkaran (3screw). Prinsip kerja dari bak bak clarifier ini yaitu dengan menggunakan sistem Spuy. Didalam clarifier terjadi proses pengendapan, yang dilakukan untuk memisahkan padatan tepung atau kotoran-kotoran yang mempunyai berat jenis yang lebih rendah dari sludge akan dikembalikan ke bak equalisasi. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Kemudian air dimasukkan ke Post Aeration I dan Post Aeration II. Dimana pada bak ini terjadi penguraian yang berlangsung dalam kondisi cukup O2 yang berguna untu kelangsungan kehidupan mikroorganisme. Dari post aeration air buangan dapat dibuang langsung ke badan sungai, yang tentunya terlebih dahulu dianalisa di dalam laboratorium. h. Thickening Basin. Selanjutnya Sludge Phase limbah yang berasal dari bak sedimentasi akan dimasukkan ke dalam bak thickening. i. Diagfragma Pump Station (DPS) dan filter Press Phase sludge kemudian akan ditarik ke dalam Diagfragma Pump Station (DPS), selanjutnya akan dimasukkan ke dalam filter press. Filter press berfungsi untuk mengepress kadar air dalam phase sludge. Phase sludge dapat dibuang secara langsung ke lingkungan. Limbah ini juga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman karena mengandung kadar Zink yang cukup tinggi. PT. IKN Medan sendiri telah membuktikannya dengan menjadikan limbah ini sebagai pupuk pada tanaman -tanaman yang ada disekitar pabrik, dan ternyata tanaman tersebut tumbuh dengan subur. j. Incenerator. Phase sludge juga dapat dibakar di Incenerator dengan suhu 800oC. Dimana dari 100 kg phase sludge setelah dibakar di incenerator akan berkurang menjadi 30 kg, dengan kata lain mengurangi phase sludge sebanyak 70%. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Sistem pengendalaian limbah cair di pabrik benang karet PT. Industri Karet Nusantara Medan telah memenuhi baku mutu air limbah yang telah ditetapkan oleh Kepmen LH. No. KEP -51/MENLH/10/1995. 5.2. Saran Sebaiknya parameter-parameter yang digunakan dalam pengendalian PT. Industri Karet Medan lebih lengkap, agar diperoleh hasil pengolahan limbah yang sesuai dengan kepentingan umum dan keseimbangan dengan memperhatikan pihak industri. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. DAFTAR PUSTAKA Achmad Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta : Andi. Agusnar. H. 208. Analisa Pencemaran dan Pengendalian Lingkungan. Medan : USUPress. Djide Natsir. 1994. Pengolahan dan Analisis Limbah Secara Mikrobiologi. FMIPAUniversitas Hasanuddin. Ujung Pandang. Darmono. 2001. Lingkungan Hidup Dan Pencemaran. Jakarta : UI-Press. Effendi. H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kansius. Gabriel. J.F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta : Hipokrates. Http://majarimagazine. com/ 2008/ 01/ Teknologi-Pengolahan-Limbah-B3/. Diakses pada tanggal 23 April 2009. Http://www.wattpad. com/ 79640 - Pengolahan-Limbah-Cair. Diakses pada tanggal 23 April 2009. http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah_Beracun. Diakses pada tanggal 23 April 2009. http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah. Diakses pada tanggal 23 April 2009 Kristianto Philip. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta : Penerbit Andi. Murdijati Gardjito. 1992. Ilmu Pangan Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi Mikrobiologi. Yogyakarta : UGM - Press Muslimin.W.L. 1996. Mikrobiologi Lingkungan. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama. Naibaho M. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan : Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Sastrawijaya. T.A. 1991. Pencemaran Lingkungan. Jakarta : Rineka Cipta. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Situmorang Manihar. 2007. Kimia Lingkungan. Cetakan-I. Medan : Penerbit FMIPAUniversitas Negeri Medan. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. LAMPIRAN I : KEPUTUSAN MENTERI LINGKUNGAN HIDUP TENTANG : BATASAN AIR LIMBAH UNTUK INDUSTRI NOMOR : KEP-51/MENLH/10/1995 TANGGAL : OKTOBER 1995 BATASAN AIR LIMBAH UNTUK INDUSTRI Parameter Konsentrasi (mg/L) COD 100 - 300 BOD 50 - 150 Minyak nabati 5 - 10 Minyak mineral 10 - 50 Zat padat tersuspensi (TSS) 200 - 400 pH 6.0 - 9.0 Temperatur 38 - 40 [oC] Ammonia bebas (NH3) 1.0 - 5.0 Nitrat (NO3-N) 20 - 30 Senyawa aktif biru metilen 5.0 - 10 Sulfida (H2S) 0.05 - 0.1 Fenol 0.5 - 1.0 Sianida (CN) 0.05 - 0.5 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009. LAMPIRAN 2 : PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA MEDAN TENTANG : PARAMETER PENANGANAN LIMBAH INDUSTRI PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA MEDAN No Parameter 1 Temperatur Satuan Baku mutu Pos Aerasi II C Maks. 40 27.5 Mg / L Maks. 100 27.1 0 Zat padat 2 Tersuspensi 3 pH - 6.0 – 9.0 8.6 4 Seng (Zn) Mg / L Maks. 10 0.6 5 Total nitrogen Mg / L Maks. 2.5 5.4 6 BOD Mg / L Maks. 100 3.0 7 COD Mg / L Maks. 250 75.7 8 DO Mg / L 3–5 - 9 NH3 Mg / L 15 1.8 Mutia Sari : Pengendalian Limbah Cair Di Pabrik Benang Karet PT. Industri Karet Nusantara Medan, 2009.
