47

BAB IV

TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH B3

4.1. Sistem Pengolahan Limbah B3

Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), adalah

proses untuk mengubah jenis, jumlah dan karakteristik limbah B3

menjadi tidak berbahaya dan/atau tidak beracun dan/atau

immobilisasi limbah B3 sebelum ditimbun dan/atau memungkinkan

agar limbah B3 dimanfaatkan kembali (daur ulang).

Ada berbagai cara/sistem yang dapat dipilih untuk mengolah limbah

B3, baik secara fisika, kimia, biologi atau kombinasi dari itu. Pemilihan

sistem yang akan digunakan untuk mengolah suatu limbah B3

disesuaikan dengan karakteristik dan sifat-sifat limbah tersebut, yang

mana prosesnya harus aman dan tidak menimbulkan bahaya bagi

pekerjanya, diusahakan dengan biaya yang seefisien mungkin dan

dapat memberikan hasil olahan yang aman bagi manusia di

sekitarnya maupun lingkungan, tidak hanya memindahkan limbah

dari satu tempat/bentuk ke tempat/bentuk yang lain saja tetapi dapat

mencapai kesestabilan materi.

Proses pengolahan secara fisika dan kimia bertujuan untuk

mengurangi daya racun limbah B3 dan/atau menghilangkan

sifat/karakteristik limbah B3 dari berbahaya menjadi tidak berbahaya.

Cara ini biasanya menghasilkan produk olahan berupa cairan, gas,

debu atau padatan. Produk-produk hasil olahan tersebut harus

memenuhi baku mutu yang berlaku tentang pengendalian

pencemaran sesuai dengan kelasnya.

Jenis-jenis proses pengolahan secara fisika dan kimia antara lain :

1. Proses pengolahan secara kimia:

(a) Reduksi-Oksidasi,

48

(b) Elektrolisa,

(c) Netralisasi,

(d) Presipitasi/Pengendapan,

(e) Solididifikasi/Stabilisasi,

(f) Absorpsi,

(g) Penukar lon,

(h) Pirolisa.

2. Proses pengolahan secara fisika:

(a) Pembersihan gas :

(i) Elektrostatik presipitator,

(ii) Penyaringan partikel,

(iii) Wet scrubbing,

(iv) Adsorpsi dengan karbon aktif.

(b) Pemisahan cairan dan padatan :

(i) Sentrifugasi,

(ii) Klarifikasi,

(iii) Koagulasi,

(iv) Filtrasi,

(v) Flokulasi,

(vi) Flotasi,

(vii) Sedimentasi,

(viii) Thickening.

(c) Penyisihan komponen-komponen yang spesifik :

(i) Adsorpsi,

(ii) Kristalisasi,

(iii) Dialisa,

(iv) Electrodialisa,

(v) Evaporasi,

(vi) Leaching,

(vii) Reverse osmosis,

(viii) Solvent extraction,

(ix) Stripping.

49

4.2. Teknik Pengolahan Limbah B3

4.2.1. Netralisasi

Netralisasi limbah diperlukan jika kondisi limbah masih di luar range

pH baku mutu limbah (BML) yang diperlukan (pH 6-8), sebab

limbah di luar kondisi tersebut dapat bersifat racun atau korosif.

Dalam beberapa hal netralisasi dapat dilakukan dengan cara

mencampur limbah yang bersifat asam dengan limbah yang

bersifat basa. Pencampuran dilakukan di dalam suatu bak

equalisasi (bak penstabil) pada level ketinggian tetap. Bak ini juga

sering disebut sebagai tangki netralisasi. Tangki reaksi netralisasi

dilengkapi dengan alat sensor pH untuk mengontrol kondisi hasil

reaksi. Secara umum reaksi netralisasi tersebut sebagai berikut:

Netralisasi menggunakan bahan kimia dilakukan dengan

menambahkan bahan yang bersifat asam kuat atau basa kuat. Air

limbah yang bersifat asam pada umumnya dinetralkan dengan

larutan kapur (Ca(OH)2), soda kostik (NaOH) atau natrium karbonat

(Na2CO3). Karena larutan kapur harganya lebih murah dari pada

bahan kimia lainnya, maka larutan ini lebih sering dipakai di

berbagai industri.

Air limbah yang bersifat basa dinetralkan dengan asam kuat seperti

H2SO4, HCl atau dengan gas CO2. Netralisasi dengan CO2 dapat

dilakukan dengan memasukkan gas CO2 melalui bagian bawah

tangki netralisasi. Gas akan akan membentuk gelembung-

gelembung gas yang akan bereaksi dengan basa yang ada

sehingga dihasilkan asam karbonat (H2CO3).

Asam + Basa Garam + Air (kondisi lebih netral)

50

4.2.2. Pengendapan

Jika konsentrasi logam berat di dalam air limbah cukup tinggi, maka

logam tersebut dapat dipisahkan dari limbah dengan jalan

pengendapan. Pengendapan dapat dilakukan dengan mengubah

bentuk logam yang ada ke dalam bentuk hidroksidanya. Hal ini

dilakukan dengan penambahan larutan kapur (Ca (OH)2) atau soda

kostik (NaOH) dengan memperhatikan kondisi pH akhir dari larutan.

Pengendapan optimal akan terjadi pada kondisi pH dimana

hidroksida logam tersebut mempunyai nilai kelarutan minimum.

Untuk lebih jelasnya hubungan antara konsentrasi logam dengan

kondisi pH dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Dari Gambar 4.2 terlihat bahwa kelarutan minimum krom dan seng

terjadi pada pH 7,5 dan 10,2. Gambar tersebut juga menunjukkan

bahwa konsentrasi krom maupun seng akan meningkat dengan

tajam jika kondisi pH berubah dari nilai 7,5 atau 10,2. Jadi untuk

mengendapkan logam yang ada secara optimal kondisi pH

memegang peran yang sangat penting.

4.2.3. Koagulasi dan Flokulasi

Koagulasi dan flokulasi digunakan untuk memisahkan padatan

tersuspensi dari cairan jika kecepatan pengendapan secara alami

padatan tersebut lambat atau tidak efisien. Koagulasi dilakukan

Gambar 4.1: Tangki netralisasi

51

dengan menambahkan bahan kimia koagulan ke dalam air limbah.

Koagulan yang sering digunakan di lingkungan industri antara lain

larutan kapur Ca (OH)2, tawas (Al2(SO4)3. 18 H2O; FeCl3; FeCl2;

FeSO4. 7 H2O dan lain-lain.

4.2.4. Oksidasi – Reduksi (Redoks)

Oksidasi adalah reaksi kimia yang akan meningkatkan bilangan

valensi materi yang bereaksi dengan melepaskan elektron. Reaksi

Konsentrasi Logam (mg/l)

Gambar 4.2: Hubungan Konsentrasi Logam Dengan PH

52

oksidasi selalu diikuti dengan reaksi reduksi. Reduksi adalah reaksi

kimia yang akan menurunkan bilangan valensi materi yang

bereaksi dengan menerima elektron dari luar. Reaksi kimia yang

melibatkan kedua reaksi oksidasi dan reduksi ini dikenal dengan

reaksi redok.

Reaksi kimia Oksidasi-Reduksi dapat merubah bahan pencemar

yang bersifat racun menjadi tidak berbahaya atau menurunkan

tingkat/daya racunnya.

Contoh pengolahan limbah B3 dengan reaksi redok:

(1) Krom valensi enam (krom heksavalen) merupakan bahan

kimia yang sangat beracun, sehingga keberadaannya di

dalam limbah harus ditangani dengan sangat hati-hati.

Untuk menurunkan tingkat racun dari krom heksavalen ini

dapat dilakukan dengan mengadakan reaksi redok. Krom

heksavalen dapat direduksi menggunakan sulfur dioksida

(SO2) menjadi krom trivalen yang mempunyai tingkat/daya

racun jauh lebih rendah dari pada krom heksavalen.

Reaksi dasar dari krom ini adalah sebagai berikut:

Krom trivalen lebih aman dari pada krom heksavalen

sehingga lebih dapat diterima di lingkungan.

(2) Limbah yang mengandung sianida juga mempunyai sifat

racun yang sangat kuat, sehingga diperlukan pengolahan

terlebih dahulu sebelum limbah tersebut di-landfill. Sianida

yang sangat beracun tersebut dapat dioksidasi ke dalam

bentuk sianat yang daya racunnya jauh lebih rendah.

SO2 + H2O H2SO3 2 CrO3 + 3 H2SO3 Cr2(SO4)3 + 3 H2O Cr2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 2 Cr(OH)3 + CaSO4

53

Reaksi oksidasinya sebagai berikut:

Kedua reaksi tersebut sangat sensitive terhadap

perubahan kondisi pH. Reaksi pertama membutuhkan pH

lebih besar dari pada 10 untuk memproduksi natrium

sianida, sedangkan reaksi kedua akan terjadi lebih cepat

pada kondisi pH sekitar 8. Proses klorinasi alkalin akan

lebih baik dilakukan dengan pemutih hipoklorid seperti

menggunakan peroksida dan ozon untuk lebih

menyempurnakan hasil reaksi penghancuran sianida.

4.2.5. Insenerasi

Insenerator adalah alat untuk membakar sampah padat.

Insenerator sering digunakan untuk mengolah limbah B3 yang

memerlukan persyaratan teknis pengolahan dan hasil olahan yang

sangat ketat. Supaya dapat menghilangkan sifat bahaya dan sifat

racun bahan yang dibakar, insenerator harus dioperasikan pada

kondisi di atas temperatur destruksi dari bahan yang dibakar.

Pengolahan secara insinerasi bertujuan untuk menghancurkan

senyawa B3 yang terkandung di dalamnya menjadi senyawa yang

tidak mengandung B3. Ukuran, disaint dan spesifikasi insenerator

yang digunakan disesuaikan dengan karakteristik dan jumlah

limbah yang akan diolah. Insenerator dilengkapi dengan alat

pencegah pencemar udara untuk memenuhi standar emisi.

Insenerator sudah banyak dipakai oleh industri, usaha pengolahan

limbah B3, rumah sakit, pengelola sampah kota serta sampah

pasar. Abu dan asap dari insenerator harus aman untuk dibuang ke

lingkungan. Kualitas hasil buangan (asap dan abu) banyak

dipengaruhi oleh jenis dan karakteristik bahan yang dibakar serta

kinerja dari insenerator yang digunakan. Untuk mencapai kondisi

NaCN + Cl2 + 2 NaOH NaCNO + 2 NaCl + H2O

2 NaCNO + 3 Cl2 + 4 NaOH 2 CO2 + N2 + 6 NaCl + 2 H2O

54

yang diinginkan, diperlukan suatu insenerator yang dapat bekerja

dengan baik yang dilengkapi dengan suatu sistem kontrol

pengendalian proses pembakaran agar dapat dipastikan bahwa

semua bahan dapat terbakar pada titik optimum pembakarannya

dan hasilnya sesuai dengan yang diharapkan. Dengan demikian

teknologi insenerator yang akan digunakan harus dapat mengatasi

semua permasalahan dalam pembuangan dan pemusnahan limbah

B3 (sampah padat).

Gambar 4.3 sampai 4.7 menunjukkan foto insenerator yang sudah

diproduksi di dalam negeri.

Gambar 4.3: Insenerator dan Bagian-bagiannya

Gambar 4.4: Insenerator Yang Telah Terpasang.

55

Gambar 4.5: Insenerator Yang Telah Diisi Sampah Siap Untuk Dibakar.

Gambar 4.6: Insenerator Pada Saat Dioperasikan

Gambar 4.7: Asap Yang Timbul Pada Saat Pembakaran

(Jika Pembakaran Sempurna, Asap Hampir Tak Terlihat)

56

4.2.6. Pengolahan dengan cara stabilisasi/solidifikasi

Pengolahan secara stabilisasi/solidifikasi bertujuan untuk

mengubah sifat fisik dan kimiawi limbah B3 dengan cara

penambahan senyawa pengikat (aditif) B3 agar pergerakan

senyawa B3 ini terhambat atau terbatasi dan membentuk massa

monolit dengan struktur yang kekar (massive). Pada proses ini

limbah B3 harus dapat diikat dan distabilkan sehingga sifat racun

dan sifat bahayanya dapat diturunkan sampai ambang batas yang

ditentukan.

Proses stabilisasi/solidifikasi adalah suatu tahapan proses

pengolahan limbah B3 untuk mengurangi potensi racun dan

kandungan limbah B3 melalui upaya memperkecil/membatasi daya

larut, pergerakan/ penyebaran dan daya racunnya (immobilisasi

unsur yang bersifat racun) sebelum limbah B3 tersebut dibuang ke

tempat penimbunan akhir (landfill).

Bahan-bahan yang umum digunakan untuk proses

stabilisasi/solidifikasi (bahan aditif) antara lain:

1. Bahan pencampur: gipsum, pasir, lempung, abu terbang; &

2. Bahan perekat/pengikat: semen, kapur, tanah liat, dll.

4.2.7. Pengolahan dengan cara penimbunan

Pengolahan dengan cara ini memerlukan lokasi yang luas, jauh dari

pemukinan penduduk dan aktivitasnya. Lokasi penimbunan juga

tidak boleh berhubungan dengan faktor-faktor pendukung

kehidupan seperti, tempat sumber air atau lokasi serapan air tanah.

Lokasi penimbunan yang sudah penuh harus ditutup dan tidak

dapat digunakan sebagai lokasi pemukiman.

Kualitas limbah B3 yang akan ditimbun harus dianalisis di

laboratorium terlebih dahulu dan lolos dari persyatan yang

diperlukan, antara lain :

57

a. Memenuhi baku mutu uji Toxity Characteristic Leaching

Procedure (TCLP) sesuai Tabel 3 Keputusan Kepala

Bapedal No. Kep-04/BAPEDAL/09/1995; lolos uji Plain

Filter Test dan uji kuat tekan (compressive strength);

b. Sudah melalui proses stabilitas/solidifikasi, insinerasi

atau pengolahan secara fisika atau kimia;

c. Tidak bersifat :

(i) Mudah meledak.

(ii) Mudah terbakar.

(iii) Reaktif.

(iv) Menyebabkan infeksi.

d. Tidak mengandung zat organik lebih besar dari 10

persen;

e. Tidak mengandung PCB;

f. Tidak mengandung dioxin;

g. Tidak mengandung radioaktif;

h. Tidak berbentuk cair atau lumpur.

Pada saat penimbunan limbah B3 harus dilakukan pencatatan yang

memuat informasi dokumentasi (dokumen limbah B3 / waste

tracking form) mengenai asal penghasil limbah B3, karakteristik

awal limbah B3, volume, tanggal, dan lokasi (koordinat)

penimbunan.

4.3. Pemilihan Proses Pengolahan Limbah B3

Setiap orang atau badan usaha yang kegiatannya menghasilkan

limbah/sampah, baik cair, padat maupun gas diwajibkan untuk

mengolah limbahnya sampai pada ambang batas yang

diberlakukan sebelum dibuang ke lingkungan. Penerapan sistem

58

pengolahan limbah harus disesuaikan dengan jenis dan

karakteristik dari limbah yang akan diolah dengan

mempertimbangkan 5 hal sebagai berikut :

1. Biaya pengolahan murah,

2. Pengoperasian dan perawatan alat mudah,

3. Harga alat murah dan tersedia suku cadang,

4. Keperluan lahan relatif kecil,

5. Bisa mengatasi permasalahan limbah/sampah yang

dihadapi tanpa menimbulkan efek samping terhadap

lingkungan.

Pemilihan proses pengolahan limbah B3, teknologi dan

penerapannya juga didasarkan atas evaluasi kriteria yang

menyangkut kinerja, keluwesan, kehandalan, keamanan, operasi

dari teknologi yang digunakan, dan pertimbangan lingkungan.

Timbulan limbah B3 yang sudah tidak dapat diolah atau

dimanfaatkan lagi harus ditimbun pada lokasi penimbunan (landfill)

yang memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan.

Sebelum melakukan pengolahan, terhadap limbah B3 harus

dilakukan uji analisa kandungan/parameter fisika dan/atau kimia

dan/atau biologi guna menetapkan prosedur yang tepat dalam

proses pegolahan limbah B3 tersebut. Setelah

kandungan/parameter fisika dan/atau kimia dan/atau biologi yang

terkandung dalam limbah B3 tersebut diketahui, maka tahapan

selanjutnya adalah menentukan pilihan proses pengolahan limbah

B3 yang dapat memenuhi kualitas dan baku mutu pembuangan

dan/atau lingkungan yang ditetapkan.

Pemilihan teknologi alternatif proses pengolahan limbah B3 dapat

dilihat pada Gambar 4.8.

59

Keterangan: 1. Baku mutu limbah cair wajib memenuhi persyaratan

sebagaimana yang telah ditetapkan dalam Kep-men 03/1991 atau yang ditetapkan oleh Bapedal.

2. Baku mutu emisi udara wajib memenuhi persyaratan sebagaimana yang telah ditetapkan dalam Kep-men 13/1995 atau yang ditetapkan oleh Bapedal.

3. Penimbunan wajib memenuhi semua persyaratan yang tercantum dalam PP 19/1994 dan ketentuan lain yang ditetapkan.

Gambar 4.8: Diagram Alir Alternatif Pemilihan Proses Pengolahan Limbah B3

Gambar 4.9: Proses Pengolahan Limbah Industri B3

Flamable

Toxic (TCLP and LD 50 test

Gas

Liquid

Solid

Waste

Discharge

Solid Waste

Landfill

Explosive

Reactive

Infectious

Corrosive

Toxic Organic

Toxic Inorganic

Physical- Chemical

Solidification/

Stabilitation

Incineration or

Thermal

Destruction

Recovery

Air Emission