Teknik Bioremediasiuntuk Pengolahan Sludge

Teknik BioremediasiOptimasi kontak antara mikroorganisme dengan pencemar yang dimanfaatkan sebagai sumber makananLebih ditujukan pada materi organikTeknik bioremediasi tanah tercemar:In-situ: pengolahan setempatEx-situ: pengolahan di tempat lain

MOMOtreatmentIn-situEk-situ

In - Situ

Kelebihan:Mengurangi gangguan thd lokasiPengolahan pencemaran yang lebih dalamKontak dengan pencemar minimal terutama pencemar volatilMengurangi biaya transportasi

In - situ

Kekurangan:Data geohidrologi yang lengkapPengendalian kondisi reaksi dan hasiol akhir sulitMonitoring yang lebih hati-hatiPerlu rekayasa lebih lanjut untuk suply oksigen dan nutrien

In - Situ

Contoh:Soil-venting: kontaminan yang volatil dan di evakuasi untuk diolah lebih lanjutBio-venting: kontaminan semi dan non-volatil dengan suplai oksigen dan nutrien

Ex - Situ

Kelebihan:Optimasi kondisi pengolahanPengendalian prosesPengolahan lebih cepatMikroorganisme khusus dapat diimplementasikan

Ex - Situ

Kekurangan:Pemindahan bahan pencemarPendekatan bioremediasi termahalMateri volatil kurang terkontrol pada saat pemindahan

Ex - SituContoh:Land farming: penyebaran tanah terkontaminasi pada ruang terbukaComposting: dilakukan pada ruang terbuka dan tertutup dengan kontrol yg lebih baikSlurry-reactor: bioremediasi untuk lumpur yang dilakukan di kolam atau reaktor khusus

30 m

20 m

Knock Out

Blower

f 4 inch

f 4 inch

Pressure Gauge(negative)

Valve

A

A

1,5 m

1,5 m

1 m

17 m

A

Kondisi Operasional BioremediasipH: 6 - 8Temperatur: 20 40 C Kandungan Air: 15 20%Nutrien (N, P, dan K)Substrat dan ko-substratBioavailabilitas polutanOksigen: aerobik dan anaerobikMenentukan jenis mikroorganisme yg terlibat !!!

Bioremediasi Oil SludgeDihasilkan secara intermitten dengan kandungan minyak 20%Tidak memungkinkan proses recoveryAlternatif teknologi: injeksi ke formasi minyak, incinerasi dan bioremediasiTeknologi termurah: bioremediasi dengan enmd-product yg aman

MCCO project- NSW from Enviro2000

Chart1

47432

424.7

b[a]p

PAH

PAH Solid Waste criteria (200mg/kg)

b[a]p solid waste criteria (10mg/kg)

Before treatment

After treatment

Log scale concentration mg/kg

Sheet1

Before treatmentAfter treatment

PAH47442

B[a]P324.7

Sheet1

00

00

b[a]p

PAH

PAH Solid Waste criteria (200mg/kg)

b[a]p solid waste criteria (10mg/kg)

Before treatment

After treatment

Log scale concentration mg/kg

Sheet2

Sheet3

MCCO Project 2- NSWfrom Enviro2000

Chart1

1896.25140

21016.6

14211.1

908

b[a]p

PAH

PAH Solid Waste criteria (200mg/kg)

b[a]p solid waste criteria (10mg/kg)

PAH

B[a]P

Log scale concentration (mg/kg)

Sheet1

Before treatmentFirst oxidationSecond oxidationContingency oxidation

PAH1896.2521014290

B[a]P14016.611.18

88.925510876732.38095238136.6197183099

88.142857142933.132530120527.9279279279

Sheet1

00

00

00

00

b[a]p

PAH

PAH Solid Waste criteria (200mg/kg)

b[a]p solid waste criteria (10mg/kg)

PAH

B[a]P

Log scale concentration (mg/kg)

Sheet2

Sheet3

Mean PCP Concentrations from Full Scale Co-Composting of PCP Contaminated Soil.051015202530354016/06/199823/06/199830/06/19987/07/199814/07/199821/07/199828/07/19984/08/199811/08/199818/08/199825/08/19981/09/19988/09/199815/09/199822/09/199829/09/19986/10/199813/10/199820/10/199827/10/19983/11/199810/11/199817/11/199824/11/19981/12/19988/12/199815/12/199822/12/199829/12/19985/01/1999Sampling Date[PCP] ppmn =10

Biopile TPH ConcentrationsMarch 99 - March 00

Results Table

AN Mt Gambier - Bio-Pile Analytical Results

Sample IDTotal TPH Concentrations (mgkg)

11/3/9914/4/199931/5/199924/6/199912/8/997/10/99

BP1_0.51591326146

BP2_0.8405329502106

BP3_1.2N/D189571

BP4_1.51385740292396

BP5_1.8144454719957

BP6_0.51793112351273

BP7_0.8909742632106

BP8_1.21372541461890

BP9_1.5N/D354568

BP10_1.89843106282

Average1056823271210

Uni LabALS

MT.G8_1.08002854

MT.G8_2.06501308

MT.G8_3.05651819

MT.G19_1.02221281

MT.G19_2.04821800

MT.G26_1.06082315

MT.G26_2.07602328

MT.G8_3.06381640

MT.G37_1.0301888

MT.G37_2.03211100

Average5351733

Uni LabALS

MT.G5_1.01005

MT.G5_2.01790

MT.G5_3.01348

MT.G13_1.01013

MT.G13_2.01879

MT.G27_1.01468

MT.G27_2.02072

MT.G42_1.0586

MT.G24_2.01240

Average1378

Uni LabALS

MTG_BP3_1.02076

MTG_BP3_2.01823

MTG_BP3_3.01961

MTG_BP9_1.02529

MTG_BP9_2.04405

MTG_BP9_3.01475

MTG_BP21_1.03074

MTG_BP21_2.01619

MTG_BP21_3.01306

MTG_BP30_1.02675

MTG_BP30_2.01405

Average2213

8/11/99

MTG_BP6_1.0779

MTG_BP6_2.01762

MTG_BP6_3.0594

MTG_BP21_1.02756

MTG_BP21_2.0503

MTG_BP21_3.0492

MTG_BP28_1.02222

MTG_BP28_2.01466

MTG_BP38_1.0353

MTG_BP38_2.0625

MTG_BP38_3.0356

Average1083

Samples collected 11/2/2000

LocationBP2-0.5BP3-0.5BP4-1.5BP6-2.5BP8-0.5BP10-1.5BP12-2.5BP14-0.5BP16-1.5BP18-2.5BP20-0.5BP22-1.5BP24-2.5BP26-0.5BP28-1.5BP30-2.5BP32-0.5BP34-1.5BP36-2.5BP38-0.5BP40-1.5BP42-2.5BP44-0.5

ALS Results5335901805757498141611269252466118866010628961320132382595613209417081240345549Average1020

&RAD00317.02

Chart4

362201000

105681000

23271000

12161000

17331000

13781000

22131000

10821000

10201000

365971000

&LAD00317.02&R13/10/99

Average TPH Concentration

Target Concentration

Sampling Date

TPH Concentrations (mg/kg)

Chart1

362201000

105681000

23271000

12161000

17331000

13781000

22131000

10821000

10201000

Average TPH Concentration

Target Concentration

Sampling Date

TPH Concentrations (mg/kg)

AN Mount Gambier Biopile Progress

Sheet2

Date1-Mar-9911-Mar-9914-Apr-9931-May-9924-Jun-9912-Aug-997-Oct-998-Nov-9911-Feb-0012-Mar-00

Average TPH Concentration105682327121617331378221310821020

Target Concentration1000100010001000100010001000100010001000

Sheet3

Pilot Scale Composting-SWD

Full Scale Composting-SWD

Landfarming

Mount Gambier Excavation

Mount GambierPreparation of Biopile base

Mount Gambier- HDPE liner

Mount GambierBiopile air manifold

Monitoring Biopile Performance

Mount GambierCompleted Biopile

Land farming di Caltex-Minas

Test Respirasi di bioremediation site

Persoalan di IndonesiaPolutan yang bisa di bioremediasiEnd point criteria yang sesuai dengan daerah dan peruntukan wilayahMonitoring parameter sesuai dengan kemampuan analisis lab rujukan.Teknik Bioremediasi yang dapat diaplikasikanPersyaratan teknis tidak text book orientedModifikasi disesuaikan dengan kondisi lingkungan setempat

Biodegradabilitas limbah yang akan diolahKompleks : Misalnya minyak Duri % degradabilitas rendah (c.a 50%)Reliable: degradasi 70%-90%, umumnya meninggalkan fraksi berat yang sulit terurai lebih lanjutCukup recalcitrant: memiliki kandungan wax yang cukup tinggi.Mungkin diperlukan karakterisasi biodegradabilitas limbah yang akan diolah

Proses bioremediasi (1)Sludge (c.a 20% TPH)Penurunan konsentrasi sampai pada batas yang reliable untuk diolah (separasi, pencampuran dengan tanah)Bioremediasi sampai pada level yang dapat dicapai dengan teknik yang ada.(intensive monitoring)Landfiling dengan minimum requirement landfill dan proses lanjut bioremediasi secara insitu (minimum monitoring)

Bagan pengelolaanSLUDGETPH >20%PRETREATMENTSeparatorLiquid treatmentPencampuran tanahBIOREMEDIASIDISPOSAL SITESite RedevelopmentTPH c.a 5%TPH 1-2%In-situ bioremediasiJangka waktu panjang

End PointTidak hanya berdasarkan konsentrasi, namun juga % TPH removal (pencapaian salah satu seharusnya sudah dipandang sebagai kriteria sukses)Variable daerah (pemukiman, industri, industri minyak, komersial, pertanian)Species tambahan dapat dijadikan kriteria juga (misalkan B,T,E,X)Logam berat tidak relevan untuk dijadikan sebagai salah satu kriteria

ConclusionsSite remediation dominated by landfilling in the pastDrive away from landfilling to real remediationBioremediation- low cost option for treatment of soils contaminated with simple pollutantsTreatment processes may be extended to recalcitrant pollutants