01. Pengolahan limbah cair pabrik gula.doc

8/18/2019 01. Pengolahan limbah cair pabrik gula.doc

1/8

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

DAN LIMBAH GAS (ASAP DAN

DEBU) DARI PABRIK GULA

Disusun Oleh :

DESLIANA PUTRI

116!"

#AKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNI$ERSITAS SLAMET RI%ADI

SURAKARTA

!1&


2/8

I' DE#INISI LIMBAH

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik

industri maupun domestik (rumah tangga). Dimana masyarakat bermukim,

disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus (black water), dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water).

Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak dikehendaki

kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi,

limbah ini terdiri dari bahan kimia enyawa organik dan enyawa anorganik.

Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak

negati! terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu

dilakukan penanganan terhadap limbah. "ingkat bahaya keracunan yang

ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.

K*+eis+i* li,-h

#. Berukuran mikro

$. Dinamis

%. Berdampak luas (penyebarannya)

&. Berdampak jangka panjang (antar generasi)

Li,-h In.us+i

Berdasarkan karakteristiknya limbah industri dapat dibagi menjadi empat

bagian yaitu '

#. Limbah cair biasanya dikenal sebagai entitas pencemar air. omponen

pencemaran air pada umumnya terdiri dari bahan buangan padat, bahan

buangan organik dan bahan buangan anorganik $. Limbah padat

%. Limbah gas dan partikel

II' PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK GULA DENGAN

PROSES O/ONISASI

Dalam proses produksi gula dari tanaman tebu yang diproses sampai menjadi

gula kasar atau gula murni hingga mempunyai nilai jual yang tinggi, memiliki

hasil samping produk berupa limbah. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat yaitu ampas tebu dari proses penggilingan dan penyaringan kotoran setelah

dari proses pemerasan tebu, juga limbah cair yang berasal dari air pendingin

kondensor baromatik, air pendingin, air proses dari pencucian pada penghilangan

warna, pencucian endapan saringan tekan, dan air cuci peralatan pabrik.

umber utama air limbah adalah air pendingin pada kondensor barometik, air

proses dari pencucian pada penghilangan warna, pencucian endapan saringan

tekan, dan air cuci lantai dan alat, mempunyai laju alir lebih rendah tetapi

mempunyai nilai BD yang tinggi (sampai *+++ mgl) dan padatan tersuspensi

yang kadar organiknya relati! rendah. Air limbah yang terkumpul mempunyai

BD yang berkisar dari %++ sampai $+++ mgl dan " dari $++ sampai -++mgl, tergantung pada !aktor proses produksi yang terjadi di dalam pabrik

khususnya pada proses pemurnian gula. Limbah cair pabrik gula pada umumnya

tidak mengandung limbah berbahaya atau beracun.


3/8

Langkah yang harus dilakukan untuk mengurangi pencemaran, khususnya

pencemaran air adalah dengan mengolah air buangan tersebut sebelum di buang

ke badan sungai, salah satu langkah yang dapat dilakukan untuk mengurangi

tingkat pencemaran yaitu dengan penyerapan (adsorbsi) menggunakan eolit

maupun bahan pengendap (koagulan) tawas dan perlakuan menggunakan oon(%). /eolit digunakan untuk mengikat koloid0koloid dalam limbah, tawas

ber!ungsi mengendapkan koloid dan oon untuk mereduksi senyawa organik, bau,

warna dan menurunkan 1D dan BD. ebelum diman!aatkan sebagai adsorben,

dilakukan proses aktivasi terhadap eolit alam yang akan dipakai. Aktivasi

terhadap eolit dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara !isis dan secara

kimiawi.

2roses yang dilakukan selama ini adalah limbah dienapkan dalam kolam dan

dilakukan aerasi, setelah satu hari mengendap kemudian beningannya disirkulasi

kembali lagi ke dalam pabrik untuk keperluan proses. Dari perlakuan semacam

ini dimungkinkan BD dan 1D dalam air limbah semakin tinggi. ehingga

kurang e!ekti! untuk digunakan dan juga dapat merusak alat0alat proses. lehkarena itu diperlukan suatu tindakan untuk menurunkan nilai BD dan 1D,

sehingga apabila air limbah tersebut digunakan kembali untuk tujuan proses akan

menjadi lebih aman. Lebih0lebih lagi bila air limbah tersebut langsung dibuang ke

sungai.

"awas merupakan bahan koagulan yang sering digunakan di pengolahan air

minum ataupun pada air buangan domestik dan industri, ini disebabkan bahwa

tawas dapat mengurangi konsentrasi warna, bau, kekeruhan. ehingga nantinya

diinginkan hasil akhir pengolahan air limbah yang cukup jernih. Dalam ini

perlakuan limbah yang pertama digunakan koagulan tawas yang telah dihaluskan,

sehingga dalam proses oonisasi nantinya didapatkan hasil yang optimal karena

semakin kecil ukuran butiran tawas maka daya penyerapannya semakin tinggi.

Demikian juga untuk eolit, dimaksudkan untuk menyerap koloid0koloid yang

ada dalam limbah, akan tetapi harga eolit lebih mahal dibandingkan harga tawas.

edangkan pemakaian kapur tujuan utamanya adalah menaikkan p3 limbah agar

4 -,+. 3al ini dikarenakan oon lebih e!ekti! bekerja pada p3 4 5,+ (ke arah

basa).

2enambahan bahan0bahan pembantu, seperti tawas, eolit maupun kapur,

sangat membantu kerja oon. arena tawas dan eolit merupakan bahan koagulan

dan absorben yang sangat e!ekti! dan harganya murah, sehingga koloid0koloid

yang ada dalam limbah diserap oleh bahan0bahan tersebut kemudian senyawa

yang lain dioksidasi oleh oon. edangkan kapur ber!ungsi menaikkan p3 limbahmenjadi lebih basa. arena pada kondisi basa kerja oon sangat e!isien. ehingga

pada penambahan kapur nilai 1D dapat turun sangat signi!ikan.

6as on (%) dapat ber!ungsi sebagai pembersih, penghilang bau serta bahan

desin!ektan yang mampu membunuh semua mikroorganisme seperti bakteri,

virus, jamur dsb. on merupakan bahan pengoksida yang sangat kuat kedua

setelah !luorin. on sebelum dan sesudah bereaksi dengan unsur lain akan selalu

menghasilkan oksigen ($) sehingga teknologi oon sangat ramah terhadap

linkungan. on merupakan gas triatomic allotrope oksigen yang dapat

terbnentuk akibat adanya rekombinasi atom0atom oksigen.

P0ses Pe,-en+u*n O0n


4/8

on dihasilkan dengan pelbagai persenyawaan kimia, tetapi mekanisme

utama penghasilan dan perpindahan dalam atmos!er adalah penyerapan tenaga

sinar ultraviolet (78) dari matahari. on (%) dihasilkan apabila $ menyerap

sinar ultraviolet pada jarak gelombang $&$ nanometer dan disingkirkan dengan

!otosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar dari $9+ nm. % jugamerupakan penyerap utama sinar 78 antara $++ dan %%+ nm. 2enggabungan

proses0proses ini e!ekti! dalam meneruskan kekonstanan bilangan oon dalam

lapisan dan penyerapan 9+: sinar 78.

2embuatan oon yang digunakan adalah dengan metoda plasma lucutan

terhalang dielektrik (dielectric barrier discharge) (*,;) atau karena lucutannya

yang nyaris tak terdengar maka metode ini sering dikatakan metode plasma

lucutan senyap. 7ntuk mendukung penyempurnaan aplikasi, dengan metode ini

akan dirancang bangun oonier dengan keluaran daya #.+++ < #.*++ watt.

eunggulan teknologi lucutan senyap dibanding dengan teknologi sinar 78

adalah e!isiensi oon yang dihasilkan lebih besar.

Dari skema ooniser lucutan senyap tersebut dapat dijelaskan dalam gambar #tenaga eksternal yang merupakan tegangan tinggi A1 dibebankan pada bagian

elektroda tabung ooniser lucutan senyap sehingga pada celah lucutandaerah

antara lapisan dielektrik dengan elektroda akan terjadi lucutan0lucutan mikro yang

kelistrikannya secara keseluruhan dapat dijabarkan dengan kuantitas rerata.

omponen pendukung dalam alat ini diantaranya yaitu rangkaian osilator,

rangkaian penguat day dan tegangan. Awalnya rangkaian osilator memberi sinyal

bolak balik kemudian daya ditingkatkan oleh rangkaian penguat daya dan

selanjutnya oleh rangkaian pelipat tegangan. Adanya penutup dielektrik pada

salah satu elektroda merupakan kunci dari keistimewaan lucutan senyap karena

dielektrik ber!ungsi sebagai sumber !ilamen arus yang berisi elektron energetik.

Te.2+ ! ,3, 00nie .in+n4 4i+u:

#. "ipe 2alte dengan elektroda datar dan isolator ( glass dielectrics)

$. "ipe tabung dengan elektroda silinder koaksial (cylindrical electrodes coaxial)

dan isolator gelas silinder.

isi yang mempunyai tegangan tinggi didinginkan dengan konveksi (pemindahan

panas dengan sirkulasi) sedangkan sisi bertegangan rendah didinginkan dengan

air. 7dara dilewatkan dimana elektroda0elektroda dan teroonisasi oleh tegangan

listrik yang ada diantara udara tersebut. 2roduksi oon biasanya sampai &: berat

udara yang dilewatkan dengan kebutuhan energi sekitar $* kwhkg oon yangdihasilkan.

P0ses O0nissi Li,-h Ci

#. Limbah cair yang dijadikan sampel adalah limbah cair keluaran proses

kristalisasi gula dan keluaran unit pendingin dan lain sebagainya dikumpulkan

pada sebuah kolam e=ualisasi lalu dipompakan ke tangki reaktor untuk

dicampurkan dengan gas oon. 6as oon yang masuk dalam tangki reaktor

bereaksi mengoksidasi senyawa organik dan membunuh bakteri patogen pada

limbah cair$. Limbah cair yang sudah teroksidasi kemudian dialirkan ke tangki koagulasi

untuk dicampurkan koagulan. Lantas proses sedimentasi pada tangki


5/8

berikutnya. 2ada proses ini, polutan mikro, logam berat dan lain0lain sisa hasil

proses oksidasi dalam tangki reaktor dapat diendapkan.

%. elanjutnya dilakukan proses penyaringan pada tangki !iltrasi. 2ada tangki ini

terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan at0at pollutan yang

terlewatkan pada proses koagulasi. /at0at polutan akan dihilangkan permukaan karbon akti!. Apabila seluruh permukaan karbon akti! ini sudah

jenuh, atau tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan

berhenti, dan pada saat ini karbon akti! harus diganti dengan karbon akti! baru

atau didaur ulang dengan cara dicuci. Air yang keluar dari !ilter karbon akti!

untuk selanjutnya dapat dibuang dengan aman ke sungai.

on akan larut dalam air untuk menghasilkan hidroksil radikal (03), sebuah

radikal bebas yang memiliki potential oksidasi yang sangat tinggi ($.- 8), jauh

melebihi oon (#.5 8) dan chlorine (#.%; 8). 3idroksil radikal adalah bahan

oksidator yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik (!enol, pestisida,

atraine, ">", dan sebagainya). ebagai contoh, !enol yang teroksidasi olehhidroksil radikalakan berubah menjadi hydro=uinone, resorcinol, cathecol untuk

kemudian teroksidasi kembali menjadi asam o?alic dan asam !ormic, senyawa

organik asam yang lebih kecil yang mudah teroksidasi dengan kandungan oksigen

yang di sekitarnya. ebagai hasil akhir dari proses oksidasi hanya akan didapatkan

karbon dioksida dan air (2urwadi, $++#). 3idroksil radikal berkekuatan untuk

mengoksidasi senyawa organik juga dapat dipergunakan dalam proses sterilisasi

berbagai jenis mikroorganisma, menghilangkan bau, dan menghilangkan warna

pada limbah cair. Dengan demikian akan dapat mengoksidasi senyawa organik

serta membunuh bakteri patogen. 2ada saringan karbon akti! akan terjadi proses

adsorpsi, yaitu proses penyerapan at0at yang akan diserap oleh permukaan

karbon akti!. Apabila seluruh permukaan karbon akti! ini sudah jenuh, proses

penyerapan akan berhenti. @aka, karbon akti! harus diganti baru atau didaur ulang

dengan cara dicuci (>>, $++$).

Dengan peman!aatan sistem oonisasi ini pihak pabrik tidak hanya dapat

mengolah limbahnya tapi juga akan dapat menggunakan kembali air limbah yang

telah terproses (daur ulang) atau dapat langsung dibuang ke sungai. "eknologi ini,

selain e!isiensi waktu juga cukup ekonomis, karena tidak memerlukan tempat

instalasi yang luas.

III' PENGELOLAAN LIMBAH GAS (ASAP DAN DEBU)PABRIK GULA

enyawa pencemar udara itu sendiri digolongkan menjadi (a) senyawa

pencemar primer, dan (b) senyawa pencemar sekunder. enyawa pencemar primer

adalah senyawa pencemar yang langsung dibebaskan dari sumber sedangkan

senyawa pencemar sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat

antar0aksi dua atau lebih senyawa primer selama berada di atmos!er. Dari sekian

banyak senyawa pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering dikaitkan

dengan pencemaran udara ialah' karbonmonoksida (1), oksida nitrogen (>?),

oksida sul!ur (?), hidrokarbon (31), dan partikulat (debu).

2encemaran udara dari pada pabrik gula berupa asap dan debu, yang dapat

menyebabkan sejumlah penyakit perna!asan seperti in!eksi saluran perna!asan

pada manusia disekitar pabrik tersebut, iritasi mata dan lain0lain. 7ntuk


6/8

menanggulanginya dibutuhkan pengendalian pencemaran udara. 2engendalian ini

dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan

pengenceran limbah gas. 2engendalian pada sumber pencemar merupakan metode

yang lebih e!ekti! karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas

yang akan diproses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Di dalamsebuah pabrik kimia, pengendalian pencemaran udara terdiri dari dua bagian yaitu

penanggulangan emisi debu dan penanggulangan emisi senyawa pencemar.

dealnya demikian pula yang harus dilakukan oleh pabrik tebu.

6una menekan tingkat pencemaran udara, pabrik tebu dapat mengelola asap

dan debu tersebut dengan jalan memisahkan partikel padatanya yang berada di

asap. >antinya partikel0partikel ini dalam jumlah yang cukup, bisa diolah menjadi

pupuk. arenanya suatu pabrik gula seharusnya dilengkapai dengan alat0alat

pemisah debu untuk memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui

dalam berbagai ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya kohesi, dan si!at

higroskopik yang berbeda.

@aka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan dengantujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. ecara umum alat pemisah

debu dapat diklasi!ikasikan menurut prinsip kerjanya'

Pemisah Brown

Alat pemisah debu yang bekerja dengan prinsip ini menerapkan prinsip

gerak partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan debu dengan

rentang ukuran +,+# < +,+* mikron. Alat yang dipatenkan dibentuk oleh

susunan !ilamen gelas dengan jarak antar !ilamen yang lebih kecil dari

lintasan bebas rata0rata partikel.

Penapisan

Deretan penapis atau !ilter bag akan dapat menghilangkan debu hingga +,#

mikron. usunan penapis ini dapat digunakan untuk gas buang yang

mengandung minyak atau debu higroskopik. Clectrostatic 2recipitator

Pengendap Elektrostatik

Alat ini mengalirkan tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas

yang berkecepatan rendah. Debu yang telah menempel dapat dihilangkan

secara beraturan dengan cara getaran. euntungan yang diperoleh dari

penggunaan pengendap elektrostatik ini ialah didapatkannya debu yang

kering dengan ukuran rentang +,$ < +,* mikron. ecara teoritik seharusnya

partikel yang terkumpulkan tidak memiliki batas minimum.

Pengumpul Sentrifugal

2emisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentri!ugal yang

dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. 6aya ini melemparkan partikel

ke dinding dan gas berputar (vorte?) sehingga debu akan menempel di

dinding serta terkumpul pada dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini

digunakan untuk pemisahan partikel dengan rentang ukuran diameter hingga

#+ mikron lebih.

Pemisah Inersia

2emisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel dalamaliran gas. 2emisah ini menggunakan susunan penyekat sehingga partikel

akan bertumbukan dengan penyekat dan akan dipisahkan dari aliran !asa


7/8

gas. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip inersia ini bekerja dengan baik

untuk partikel yang berukuran hingga * mikron.

Pengendapan dengan Gravitasi

Alat yang bekerja dengan prinsip ini meman!aatkan perbedaan gayagravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja

dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar dari &+ mikron

dan tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat akhir. 2ada industri, yang

lebih maju terdapat juga beberapa alat yang dapat memisahkan debu dan gas

secara bersamaan (simultan). Alat0alat tersebut meman!aatkan si!at0si!at

!isik debu sekaligus si!at gas yang dapat terlarut dalam cairan. Beberapa

metoda umum yang dapat digunakan untuk pemisahan secara simultan

ialah'rrigated 1yclone crubber

enara Percik

2rinsip kerja menara percik ialah mengkontakkan aliran gas yang berkecepatan rendah dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam bentuk

butiran. Alat ini merupakan alat yang relati! sederhana dengan kemampuan

penghilangan sedang (moderate). @enara percik mampu mengurangi

kandungan debu dengan rentang ukuran diameter #+0$+ mikron dan gas

yang larut dalam air.

Siklon Basah

@odi!ikasi dari siklon ini dapat menangani gas yang berputar lewat percikan

air. Butiran air yang mendandung partikel dan gas yang terlarut akan

dipisahkan dengan aliran gas utama atas dasar gaya sentri!ugal. lurry

dikumpulkan di bagian bawah siklon. iklon jenis ini lebih baik daripada

menara percik. entang ukuran debu yang dapat dipisahkan ialah antara %


8/8

Pencuci dengan Pengintian

2rinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan kondensasi dan

partikel yang dapat ditangani ialah partikel yang berdiameter hingga +,+#

mikron serta dikumpulkan pada permnukaan !ilamen.

Pembentur "urbulen

2embentur turben pada dasarnya ialah penyerapan partikel dengan cara

mengalirkan aliran gas lewat cairan yang berisi bola0bola pejal. 2artikel

dapat dipisahan dari aliran gas karena bertumbukkan dengan bola0bola

tersebut. C!isiensi penyerapan gas bergantung piada jumlah tahap yang

digunakan.

Documents

01. Pengolahan limbah cair pabrik gula.doc