1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan batubatu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau bahan lainnya. I.2 Tujuan i.2.1 Mengetahui karakteristik bahan baku semen i.2.2 Menjelaskan tentang metode pengolahan buangan pada industry semen i.2.3 Mengetahui standar baku mutu pada semen 1 2 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Semen Semen (cement) adalah suatu campuarn senyawa kimia yang bersifat hidrolisis dan merupakan hasil industri dari paduan bahan baku berupa batu kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung / tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. 2.2 Bahan Baku Semen Batu kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa Kalsium Oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung senyawa : Silika Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3 ) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg (Bernasconi, G. 1995 ). 2.2.1 Komponen utama Oksida silica Dengan penambahan air mampu mengikat bahan lain Campuran terpenting : Tricalcium silicat 3CaO.SiO2 atau C3S Dicalcium silicat 2CaO.SiO2 atau C2S Tricalcium alumina 3CaO.Al2O3 atau C3A Tetracalcium alumina ferrit 4CaO.Al2O3.Fe2O3 atau C4AF MgO 2.2.2 Bahan Baku Batu kapur CaCO3 Tanah liat Al2O3.2SiO2.xH2O Pasir besi Fe2O3 Pasir kwarsa SiO2 2 3 Reaksi CaCO3 + Al2O3.2SiO2.xH2O + Fe2O3 + SiO2 3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 + 3CaO.Al2O3 + 4CaO.Al2O3.Fe2O3 2.3 Karakteristik Semen 2.3.1 Hiderasi Semen Adalah reaksi antara komponen-komponen semen dengan air.Untuk mengetahui hiderasi semen harus mengenal hiderasi dari senyawa-senyawa yang terkandung dalam semen (C2S, C3S, C3A, C4AF) ((Bernasconi, G. 1995 ). a) Hiderasi kalsium Silikat (C2S, C3S) Kalsium silikat dalam air akan terhidrolisis menjadi kalsium hidroksida dan kalsium silikat hidrat (3CaO.2SiO2.3H2O) pada suhu 300 C. 2(3CaO.2SiO2) + 6H2O → 3CaO.2SiO23H2O + 3Ca(OH)2 2(2CaO.2SiO2) + 4H2O → 3CaO.2SiO22H2O + Ca(OH)2 Kalsium silica hidrat (CSH) adalah silikat di dalam Kristal yang tidak sempurna, bentuknya padatan berongga yang sering disebut TOBERMORITE GEL.Adanya kalsium hidroksida akan membuat pasta semen bersifat basa kuat (pH=12,5). Hal ini dapat menyebabkan pasta semen sensitive terhadap asam kuat tapi dapat mencegah baja terhadap korosi. b) Hiderasi C3A Hidrasi C3A dengan air yang berlebi pada suhu 300C akan menghasilkan kalsium alumina hidrat (3CaO.2SiO2.3H2O) yang mana kristalya berbentuk kubus, didalam semen karena adanya gypsum maka hasil hiderasi C3A sedikit berbeda.Mula-mula C3A akan bereaksi dengan gypsum menghasilkan sulfo aliminate yang kristalnya berbrntuk jarum dan biasa disebut ettringite. Namun pada akhirnya gypsum bereaksi semua, baru terbentuk kalsium aluminate gypsum : 3CaO. Al2O3 + 3CaSO4 + 32H2O → 3CaO. Al2O3.6H2O. 3CaSO4. 32H2O Penambahan gypsum pada semen dimaksudkan untuk menunda pengikatan, hal ini disebabkan karena terbentuknya lapisan ettringite pada permukaanpermukaan Kristal C3A sehingga dapat menunda dehidrasi C3A. c) Hiderasi C4aF (30 0C H2O) 4CaO. Al2O3. Fe2O3 + 2Ca(OH)2 + 10 H2O → 3CaO. Al2O3.6H2O + 3CaO. Fe2O3. 6H2O 2.3.2 Setting dan Hardening Adalah pengikatan dan pengerasan semen setelah terjadi reaksi hiderasi. Semen apabila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis dan dapat dibentuk 4 sampai beberapa waktu. Karakteristik dari pasta tidak berubah dan periode ini disebut Dorman Period (Periode Tidur).Pada tahapan berikutnya pasta mulai menjadi kaku walau masih ada yang lemah, namun sudah tidak dapat dibentuk.Kondisi ini disebut Initial Set, sedangkan waktu yang diperlukan mulai dibentuk (ditambah air) sampai kondisi Initial Set disebut Initial Setting Time(waktu pengikatan awal). Proses pengerasan berjalan terus seiring dengan waktu akan diperoleh kekuatan. Proses ini dikenal dengan nama Hardening.Waktu pengikatan pengikatan awal dan akhir semen dalam prakteknya sangat penting, sebab waktu pengikatan awal akan menentukan panjangnya waktu dimana campuran semen masih bersifat plastic.waktu pengikatan awal minimum 45 menit sedangkan waktu pengikatan akhir maksimum 8 jam. Reaksi pengerasan : C2s + 5 H2O → C2S. 5H2O 6C3S + 18H2O → C5S65H2O + 13Ca(OH)2 C3A + 3CS + 32H2O → C3A.3CS.32H2O C4AF + 7H2O → C3A.6H2O + CF.H2O MgO + H2O → Mg(OH)2 2.3.3 Penyusutan (Shringkage) (karena karbonasi) Yang paling berpengaruh pada permukaan beton adalah drying shringkage. Penyusutan ini terjadi karena penguapan selama proses setting dan hardening. Bila besaran kelembapan dapat dijaga, maka keratakan beton dapat dihindari. Penyusutan ini juga dipengaruhi kadar C3A yang terlalu tinggi. 2.3.4 Panas Hiderasi Adalah panas yang dilepaskan selama semen mengalami proses hiderasi. Jumlah panas hiderasi yang terjadi tergantung tipe semen, kehalusan semen, dan perbandingan antar air dengan semen.Kekerasan awal yang tinggi dan panas hiderasi yang besar kemungkinan terjadi retak-retak pada beton, yang disebabkan oleh fosfor yang timbul sukar dihilangkan sehingga terjadi pemuaian ada proses pendinginan. 2.3.5 Kelembaban Kelembaban timbul karena semen menyerap uap air dan CO2 dalam jumlah banyak sehingga terjadi penggumpalan. Semen yang menggumpal kualitasnya akan menurun karena bertambahnya loss on ignation (LOI) dan menurunnya spesifik grafity sehingga kekuatan semen menurun, waktu pengikatan dan pengerasan makin lama, dan terjadinya 5 false set. a. Loss On Ignation (hilang pijar) Untuk mencegah adanya mineral- mineralyang terurai pada saat pemijaran, dimana proses ini menimbulkan kerusakan pada batu setelah beberapa tahun kemudian. b. Spesifik Grafity Merupakan informasi yang sangat penting dalam perancangan beton. Di dalam pengontrolan kualitas, spesifik grafity digunakan untuk mengetahui seberapa jauh kesempurnaan pembakaran klinker, juga bapakah klinker tercampur dengan impurities. c. False set Merupakan proses yang terjadi bila adonan mengeras dalam waktu singkat.False set dapat dihindari dengan melindungi semen dari pengaruh udara luar, sehingga alkali karbonat tidak terbentuk di dalam semen. 1.3.6 Warna semen Warna semen ditentukan oleh dua hal yaitu : 1. Kandungan MgO Makin banyak kandungannya , maka warna semen semakin gelap 2. Kandungan Fe2Al3 Semakin banyak kadarnya juga dapat menggelapkan warna semen. 2.4 Pengertian AMDAL Dalam UU No 32 Tahun 2009 pasal 36 ayat (1), AMDAL (Analisis Dampak Lingkungan) merupakan hasil penelitian atau studi yang dilakukan secara cermat tentang dampak yang penting suatu proses kegiatan manusia yang mana hasil tersebut dapat digunakan dalam setiap pengambilan keputusan terhadap suatu kegiatan atau proyek yang akan dikerjakan atau dilaksanakan. Adapun tentang Analisis Mengenai Dapak Lingkungan (AMDAL) adalah sebuah penelitian atau kajian yang dilakukan tentang dampak yang terjadi dan pentingnya suatu kegiatan atau usaha yang direncanakan pada lingkungan hidup, dimana data penelitian tersebut digunakanuntuk proses pengambilan keputusan mengenai suatu penyelenggaraan kegiatan atau usaha Hal-hal yang termuat mengenai hubungan AMDAL terhadap diselenggarakannya proyek atau kegiatan sebuah pabrik atau perusahaan yang akan melangsungkan kegiatan eksplorasi ataupun eksploitasi terhadap sumber daya alam tercantum dalam UU No. 32 Tahun 2009, pasal 36 ayat (1) antara lain: AMDAL dan UKL/UPL merupakan salah satu instrumen pencegahan pencemaran dan/atau kerusakan lingkungan hidup; 6 Penyusun dokumen AMDAL wajib memiliki sertifikat kompetensi penyusun dokumen AMDAL; Komisi penilai AMDAL Pusat, Propinsi, maupun kab/kota wajib memiliki lisensi AMDAL; AMDAL dan UKL/UPL merupakan persyaratan untuk penerbitan izin lingkungan; Izin lingkungan diterbitkan oleh Menteri, gubernur, bupati atau walikota sesuai kewenangannya. 2.4.1. Pengertian Limbah Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 101 tahun 2014, limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah) atau juga dapat dihasilkan oleh alam yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Penggolongan limbah: 1. Limbah dibedakan menjadi 3 berdasarkan wujudnya, yaitu: limbah dalam wujud padat, gas, dan cair 1. Limbah padat, limbah padat adalah limbah yang berwujud padat. Limbah padat bersifat kering, tidak dapat berpindah kecuali ada yang memindahkannya. Limbah padat ini misalnya, sisa makanan, sayuran, potongan kayu, sobekan kertas, sampah, plastik, dan logam 7 2. Limbah cair, limbah cair adalah limbah yang berwujud cair. Limbah cair terlarut dalam air, selalu berpindah, dan tidak pernah diam. Contoh limbah cair adalah air bekas mencuci pakaian, air bekas pencelupan warna pakaian, dan sebagainya. 3. Limbah gas, limbah gas adalah limbah zat (zat buangan) yang berwujud gas. Limbah gas dapat dilihat dalam bentuk asap. Limbah gas selalu bergerak sehingga penyebarannya sangat luas. Contoh limbah gas adalah gas pembuangan kendaraan bermotor. Pembuatan bahan bakar minyakjuga menghasilkan gas buangan yang berbahaya bagi lingkungan. 2. Berdasarkan sumbernya maka limbah dapat digolongkan menjadi 2 yaitu 1. Limbah domestik, merupakan limbah yang berasal dari pipa perlengkapan dan peralatan seperti sanitasi (toilet), mandi, cuci, cuci piring, pembuangan sampah, dan membersihkan air limbah didefinisikan sebagai air limbah rumah tangga. Air limbah dari restoran juga umumnya dianggap sebagai limbah domestik. Air limbah ini biasanya dibuang dari tempat tinggal dan dari perusahaan komersial dan umumnya disebut limbah. 2. Limbah Non-domestik, mungkin termasuk air limbah dari sumber lain termasuk industri, operasi pengolahan makanan, fasilitas pelayanan kendaraan, fasilitas penyimpanan kendaraan, kandang, mencuci mobil, dan milkhouses. 3. Adapun karakteristik limbah dapat terbagi atas : 1. Limbah mikro Pada karakteristik ini limbah digolongkan pada besar atau kecilnya suatu partikel limbah atu volume limbah tersebut. Ukurannya dapat kita lihat dengan alat bantu seperti mikroskop atau kaca pembesar, terdiri dari partikelpartikel yang memiliki diameter yang kecil (mikro). Contoh dari limbah yang berukuran mikro (kecil) yang tidak bias terlihat secara kasat mata yaitu limbah industry yang berupa bahan kimia yang sudah menjadi sampah atau tak terpakai, tetapi dibuang dengan ketidakbenaran dalam melakukan prosedur pembuangan limbah yang telah ditetapkan dalam peraturan, 8 2. Dinamis Maksudnya adalah limbah tidak hanya diam di tempat saja tetapi dapat begerak secara dinamis dan berubah-ubah sesuai dengan kondisi lingkungan yang ditempati. 3. Penyebarannya mempunyai dampak yang luas Limbah mempunyai dampak yang berbahaya dan mengkhawatirkan terhadap lingkungan yang ada di sekitarnya. Terlebih limbah tidak hanya mencemari atau memberikan dampaknya pada lingkungan yang terdampak limbah di wilayah tertentu, tetapi dapat juga berdampak pada factor yang lainnya. 4. Jangka panjang (antar generasi) Limbah yang telah memberikan dampaknya atau masalahnya ke lingkungan tidak dapat diselesaikan dalam waktu yang singkat, tetapi dampaknya dapat menurun pada generasi selanjutnya. 2.5 Metode Pengolahan Buangan Dibanding sektor industri yang lain, industri semen relatif tidak menghasilkan limbah cair mengingat penggunaan teknologi berbasis proses kering dalam pembuatan semen, tidak menyertakan penggunaan air. Hanya sebagian kecil saja air limbah yang dihasilkan dalam bentuk air limpasan dari proses pendinginan, yang dialirkan kembali ke empat penampungan melalui mekanisme sirkulasi tertutup untuk kemudian digunakan kembali (Anonim, 2011). Pada dasarnya limbah padat bukan B3 yang dihasilkan terdiri dari tiga jenis, yakni material rusak, sampah domestik, dan barang-barang avfal (rusak atau bekas pakai). Material rusak adalah material dari proses produksi pembuatan semen yang gagal, sehingga pengelolaannya dilaksanakan dengan cara pemanfaatan kembali melalui proses daur ulang. Untuk limbah yang tergolong B3 yang umumnya berbentuk pelumas bekas, kami memiliki prosedur penanganan dan pengelolaan yang ketat. Sebagian besar pelumas bekas dikelola dengan pemanfaatan kembali untuk pelumasan peralatan pabrik, yang 9 tidak memerlukan minyak pelumas berkualitas bagus dalam prosedur perawatan/pemeliharaan. Sedangkan pelumas bekas yang tidak dapat digunakan kembali dan grease atau minyak gemuk bekas pakai, akan dicampur dengan oil sludge untuk dibakar dan digunakan sebagai alternatif bahan bakar. 1.5.1 Pengolahan Limbah Terpusat dan Elektropanting Limbah membutuhkan pengolahan bila ternyata mengandung senyawa pencemaran yang berakibat menciptakan kerusakan terhadap lingkungan. Suatu perkiraan harus dibuat lebih dahulu dengan jalan mengidentifikasi:sumber pencemaran, kegunaan jenis bahan, sistem pengolahan,banyaknya buangan dan jenisnya, kegunaan bahan beracun dan berbahaya yang terdapat dalam pabrik. Ada limbah yang langsung dapat dibuang tanpa pengolahan, ada limbah yang setelah diolah dimanfaatkan kembali. Dimaksudkan tanpa pengolahan adalah limbah yang begitu keluar dari pabrik langsung diambil dan dibuang ( Jejak Langkah, 2011). Pengolahan limbah umumnya melibatkan tiga tahap, yaitu : Primer, Sekunder dan Tersier. Selain pengolahan, dikenal juga istilah pengobatan untuk limbah industri. Pengobatan berarti metode, teknik, atau proses yang dirancang untuk mengubah karakter fisik, kimia atau biologi atau komposisi dari setiap bantalan logam, berminyak, atau limbah organik untuk menetralisir limbah tersebut atau untuk memulihkan logam, minyak, atau konten organik dari limbah. 1. Pengolahan Limbah Terpusat Pengolahan limbah terpusat merupakan sebuah fasilitas yang dirancang untuk menangani pengolahan limbah berbahaya tertentu dari industri dengan wastestreams. Pada air limbah yang mengandung bahan berbahaya yang diangkut ke fasilitas untuk penyimpanan yang tepat, pengobatan, dan pembuangan. 2. Elektroplating Elektroplating adalah proses pelapisan di mana ion logam dalam larutan digerakkan oleh medan listrik untuk melapisi elektroda. Digunakan juga untuk menyimpan lapisan bahan misalnya, abrasi dan ketahanan aus, korosi perlindungan dan pelumasan. Air limbah elektroplating biasanya berasal dari mencuci, membilas kesedahan dan pada pH rendah ~ 3-5 dan berisi bentuk larut dari berbagai logam. Proses ini melibatkan 10 pretreatment (pembersihan, degreasing, dan lainnya langkah persiapan), plating, pembilasan, pasivator, dan pengeringan. Metode khas untuk mengurangi dan menghilangkan logam larut dari air limbah elektroplating adalah sebagai berikut : 1. Hujan dan Pembekuan 2. Flash Mix 3. Flokulasi 4. Clarifier, Plat Inclined 5. Sludge Penanganan clarifier 6. Sludge Dewatering 1.5.2 Fasilitas Penyimpanan Limbah B3 1. Bisa dalam bentuk containment building 2. Bisa dalam bentuk containers 3. Bisa dalam bentuk drip pad 4. Bisa dalam bentuk tanks 5. Bisa dalam bentuk waste pile 6. Bisa dalam bentuk waste impoundment 2.6 Standar Baku Mutu Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 13 Tahun 1995 tanggal 7 Maret 1995 BAKU MUTU EMISI UNTUK INDUSTRI SEMEN No Sumber Parameter Batas Maksimum Mg/m3 1. 2. Tanur Putar (Klin) Pendingin Terak (Clinker Cooler) Total Partikel 80 Sulfur Dioxide(SO2) 750 NitrogenOxide(NO2) 900 Opasitas 20% Total Partikel 80 11 3. Milling Grinding Total Partikel 80 Alat Pengangkut (Conveying) Pengepakan (Bagging) 4. Tenaga Ketel Uap (Power Boiler) Total Partikel 200 SulfurDioxide(SO2) 750 NitrogenOxide(NO2) 900 Catatan : - Nitrogen Oksida ditentukan sebagai NO2 - Volume Gas dalam keadaan standar (25°C dan Tekanan 1 atm) - Konsentrasi partikel untuk sumber pembakaran (misal Kiln) harus dikoreksi sampai 10% Oksigen. - Batas maksimum total partikel untuk : (1) Proses basah = 250 mg/m3. (2) Shalt Kiln = 500 mg/m3. - Opasitas digunakan sebagai indikator praktis pemantauan dan dikembangkan untuk memperoleh hubungan korelatif dengan pengamatan total partikel. - Pemberlakukan BME untuk 95 % waktu operasi normal selama tiga bulan ( Anonim, 2012 ). BAKU MUTU EMISI SUMBER TIDAK BERGERAK BAGI KETEL UAP (BOILER) ATAU PEMBANGKIT UAP (STEAM GENERATOR) ATAU PEMANAS PROSES (PROCESS HEATER) ATAU PENGOLAHAN PANAS (HEATER TREATER) BAGI USAHA DAN/ATAU KEGIATAN INDUSTRI SEMEN NO PARAMETER KETEL UAP BERBAHAN BAKAR (mg/Nm3) BATUBARA MINYAK GAS No Parameter Ketel Uap Berbahan Bakar (mg/Nm3) Batu Bara Minyak Gas 1. Partikulat 100 100 30 2. SulfurDioxide(SO2) 750 650 50 3. NitrogenOxide(NO2) 750 450 150 12 Catatan: - Volume Gas dalam keadaan standar (25o C dan tekanan 1 atm) - Konsentrasi faktor koreksi oksigen sebesar o 7% untuk berbahan bakar batubara o 5% untuk berbahan bakar minyak o 3% untuk berbahan bakar gas - Pengukuran emisi dilakukan pada kondisi kering Model Baku mutu air limbah industri Parameter Kadar Maksiumum (mg/L) Beban Pencemaran Maksimum (gram/satuan produk) BOD5 75 22,5 COD 125 37,5 TSS 50 15 Fenol 0,25 0,08 4 1,2 Amonia total (sebagai N) pH 6-9 Debit limbah maksimum 0,3 m3/ satuan produk 2.7 Upaya untuk Mengurangi Dampak Negatif yang Ditimbulkan oleh Pabrik Semen Dalam penjelasan atas Undang-Undang nomor 23 tahun 1997 tentang pengelolaan Lingkungan Hidup disebutkan bahwa arah pembangunan jangka panjang Indonesia adalah pembangunan ekonomi dengan bertumpukan pada pembangunan industri yang diantaranya menggunakan berbagai jenis bahan kimia dan zat radioaktif. Hal yang perlu dilakukan untuk menanggulangi pencemaran yang diakibatkan oleh aktivitas pabrik semen yaitu adanya kesadran dari masyarakat itu sendiri dan upaya pemilik industry serta pemerintah dalam mengatasi dampak akibat aktivitas industri semen. Dalam mengatasi limbah hasil industry, kita harus mengetahui jenis limbah yang akan kita tangani. Untuk limbah dari industry pabrik semen limbahnya berupa limbah gas. Limbah seperti ini dapat ditanggulangi dengan cara diminimalisasi. Artinya pihak perusahaan atau pabrik lebih memberlakukan bahan-bahan yang berpotensi menghasilkan limbah non ekonomis dengan 13 meminimalisasi penggunaannya atau memberikan zat yang mampu menetralisasi munculnya limbah yang melimpah ruah. Selain itu, kesadaran manusia untuk menanggulangi limbah hasil industry sangat penting. Para pemilik serta pengolah industry adalah pihak pertama yang seharusnya memiliki kesadaran tersebut tanpa kesadaran dari mereka limbah hasil industri tidak akan berkurang begitu saja. Berbagai tindakan dan upaya perlu dilakukan agar pabrik-pabrik di Negara kita bisa menghasilkan produk yang berkualitas tinggi tanpa menimbulkan limbah yang berbahaya bagi masyarakat serta lingkungan sekitar. Tetapi upaya pemerintah saat ini masih kurang, sehingga masih banyak pemilik industry melakukan pembuangan limbah sewenang-wenang. Oleh karena itu, pemilik industry bisa dengan segera melakukan penaggulangan limbah dengan benar mulai dari sekarang. 14 DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2011. pengolahan buangan industri. http : // missikamaryanie. blogspot. Com / 2011 /11/ resume-pengolahan-buangan-industri.html Diakses 09 Oktober 2012 Anonim, 2012. Baku Mutu Emisi Sumber Tidak Bergerak. hukum. unsrat. ac.id/ lh/ menlh_13_1995.pdf Diakses 09 Oktober 2012 Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Terjemahan Dr. Ir. Lienda Hanjojo, M Eng. Pt Prandnya Paramitha, Jakarta
