Upload
ika-rahmawati
View
130
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
PENGELOLAAN LIMBAH PABRIK GULA
PRODUKSI BERSIH
Prinsip :
Meningkatkan efisiensi produksi dan pada saat yang sama mengurangi limbah atau buangan lain di tempat sumber limbah dihasilkan
stilah lain :
Minimalisasi limbah dan pencegahan polusi.
Dasar – dasar Produksi Bersih
Penghematan bahan baku dan energi Tidak menggunakan bahan beracun dan berbahaya
(B3) pada bahan bakunya Mengurangi jumlah buangan dan bahan beracun Mengurangi dampak negatif sepanjang proses
produksi Bukan hanya Pengoperasian IPAL dan Pengolahan
Limbah Padat
Teknik Produksi Bersih
Ada 3 langkah produksi bersih
1. Mengurangi sumber pencemar --- in housekeeping
2. Perubahan proses
3. Daur ulang/modifikasi barang jadi
Manfaat Produksi Bersih
Meningkatkan efisiensi Menghemat bahan baku dan energi Memberi akses yang lebih baik dengan Lembaga keuangan Tuntutan pasar Memperbaiki lingkungan Lebih mudah untuk mencapai syarat perundangan Memperbaiki lingkungan kerja Citra perusahaan
Metodologi Proksi
Menyusun suatu team Menyusun analisis langkah – langkah proses Menyarankan jalan keluar Menganalisis jalan keluar yang diusulkan Melaksanakan usulan yang dipilih Mengulang kembali (start over again)
Studi KasusProduksi Bersih di Guitang China
Pengolahan Limbah Padat
Sumber Limbah Padat :
- Blotong (Stasiun Pemurnian)- Ampas (Stasiun Gilingan)- Sisa – sisa kertas saring dan sampah
laboratorium yang lain.
Penanganan Limbah Padat
- Pemanfaatan blotong dan ampas untuk kompos
- Pemanfaatan ampas untuk bahan bakar- Blotong dapat dimanfaatkan untuk media
tumbuh jamur (Perlu diuji toksisitasnya)- Limbah kertas saring yang mengandung Pb
asetat dikategorikan limbah B3
Sumber Limbah B3
Oli Bekas Soda KaustikAccu BekasLimbah kertas saring yang
mengandung Pb Asetat
Penanganan Limbah B3
Pengemasan Penyimpanan Pengumpulan Pengangkutan Pengolahan Pembuangan
Contoh Pengolahan Limbah B3
Pembakaran (Incenerator) Pengolahan Biologis Solidifikasi Secure Landfill
Pengemasan
Penyimpanan
Secure Landfill
Pengolahan Limbah B3 di PPLI
Pengumpulan Limbah Padat dan B3
Emisi Udara
Sumber Pencemaran Udara dari Pabrik Gula
Emisi gas SO2 Emisi Partikulat (Abu dan Debu) dari sisa
pembakaran Ampas di BoilerEmisi gas CO2 dari hasil pembakaran pada ketel.
Untuk Baku Mutu mengacu pada PP no 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara
Penanganan Limbah Udara
Dust CollectorCerobongWet ScrubberPerubahan bahan baku atau modifikasi alat
Pengelolaannya disesuaikan dengan karakteristik partikel pencemar dan gas pencemar
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PADA PABRIK
GULA
Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pabrik Gula
Impounding -- penampungan limbah Recirculation Aeration Spray cooling -- pendinginan air kondensor Biological Treatment - aerobik, anaerobik Filtrasi -- penyaring mekanis
Alternatif Pengolahan Limbah Untuk Pabrik Gula
Praktek Terbaik Pengolahan Limbah Cair
Lahan Luas Lahan Terbatas
Pemisah minyakKolam ekualisasiKolam penyaringan atau sedimentasiKolam anaerobikKolam fakultatifKolam aerobikKolam monitor
Pemisah minyakKolam ekualisasiKolam penyaring atau sedimentasiTangki lumpur aktifClarifier
Karakteristik Limbah:
1. BOD tergolong tinggi
2. pH air limbah cenderung asam
3. TSS rendah
4. Seringkali minyak terbawa masuk ke IPAL
5. Debit Berfluktuasi
Unit Pengolahan Yang Digunakan:
Pre Treatment (Pendahuluan)- Oil Trap (Pengolahan Minyak)
- Ekualisasi
- Netralisasi
- Sedementasi Awal
Biological Treatment- Aerobik
- Anaerobik
Pengendapan Akhir
Diagram Proses
PENGOLAHAN PENDAHULUAN
Fungsi :Menciptakan kondisi sesuai yang diinginkan oleh mikroba dalam biological treatment. (Menghilangkan zat – zat yang menghambat daur hidupnya)
Terdiri dari:- Ekualisasi- Netralisasi- Penangkap minyak
EKUALISASI
Fungsi :
Meminimisasi atau mengontrol fluktuasi karakteristik air limbah untuk mencapai kondisi dalam proses pengolahan berikutnya.
(Untuk meratakan aliran/membuat aliran mendekati konstan)
EKUALISASI
Keuntungan Penggunaan Ekualisasi :- Efisiensi pengolahan biologis meningkat
karena tidak terjadi shock loading,beban pencemar dan pH lebih stabil
- Kualitas effluent dan pemadatan lebih konstan
- Mempermudah kontrol terhadap bahan kimia
EKUALISASI
Peletakan :
- Setelah Sedimentasi Awal- Sebelum Sedimantasi Awal
Penentuan Volume :
Berdasarkan Fluktuasi Air Limbah yang dihasilkan dalam 1 hari (24- jam)
Volume = menggunakan inflow mass diagram, Debit Kumulatif diplot dengan waktu
EKUALISASI (inflow mass diagram)
EKUALISASI
Konstruksi Meliputi :- Konstruksi Bak- Konstruksi Material
Volume efektif bak
Floating aerator3 ft freeboard
Maksimum surface area
1
3
Variable
Minimum requiredOperating level
Minimum allowable operating level to protect
floating aerator *
* These dimension will vary with aerator design
and size
Concrete scour pad
EKUALISASI
Pengadukan/Mixing dan Aerasi
Fungsi :- Mencegah pengendapan lumpur di kolam
ekualisasi- Menghindari bau atau timbul kondisi septik- Mengurangi konsentrasi zat kimia pencemar
seperti : Fe,Mn
EKUALISASI
Jenis Pengaduk Untuk Ekualisasi :- Hydraulic Mixing- Turbine mixing- Diffuser Aeration System
Kebutuhan Udara 3.74 m3/m3 limbah- Mechanical Aeration
Surface Aerator Power (12-15hp/million gallon)=(0.003-0.004) Kw/m3
NETRALISASI
Fungsi :
Menetralkan zat – zat kimia yang terkandung dalam air limbah
Diantaranya :
-pH
-Kesadahan (Alkalinitas)
-Zat – Zat Toksik
NETRALISASI
Kesadahan perlu dinetralkan
sebab :
Dapat menimbulkan fouling pada diffuser.
Penentuan Effect dari Kesadahan. :
Langlier Index (-) : korosif
(+): fouling (scale)
Stability Index > 6 : korosif
< 6 : scale
NETRALISASI
Difokuskan pada Penetralan pH
Sebab :
Karakteristik Limbah Pabrik Gula cenderung asam dan tidak hampir tidak ada zat kimia yang terkandung (konsentrasi relatif kecil)
NETRALISASI
Perencanaan Unit Netralisasi meliputi :- Penentuan Volume Bak Netralisasi- Penentuan Zat Kimia yang Digunakan
+ Dosis dan Waktu Pembubuhannya- Perencanaan Sistem Pengadukan
NETRALISASI
Penentuan Volume
Ditentukan Berdasarkan :- Debit rata – rata influent air limbah- Waktu Tinggal (waktu pengadukan)
V = Q x td
NETRALISASI
Penentuan zat kimia yang ditambahkan tergantung pH limbah
Dosis optimum + waktu pembubuhan ditentukan berdasarkan analisa laboratorium
Zat kimia yang biasa digunakan untuk penetralan :
pH asam : Ca(OH)2,soda kaustik (NaOH)
pH basa : HCl,H2SO4
Neutralization Curve
0
2
4
6
8
10
12
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
mg kapur / l waste
pH
Perubahan pH
NETRALISASI
Pengadukan dapat dilakukan dengan cara:
- Pengadukan Mekanik- Hydraulic Mixing (Baffle Channel)- Pneumatic Mixing (Diffuser)
OIL SEPARATOR
- Limbah yang mengandung minyak sebagian besar dihasilkan dari Stasiun Gilingan
- Sebagian terdiri dari oli, dan minyak pelumas- Minyak dalam Limbah Cair membentuk
Emulsi ( Tidak Larut )
Ukuran Partikelnya : < 0.25 micron atau bisa 100 X lebih besar
OIL SEPARATOR
Penentuan Ukuran Partikel Dapat dilakukan dengan penglihatan biasa (distribusi partikel akan terlihat)
- Jika ukuran > dari 200 micron partikel minyak terlihat jelas- Ukuran partikel 100 – 10 emulsinya tampak berwarna putih
susu- Ukuran partikel 10 -1 tampak berwarna putih kebiruan- Ukuran partikel 1-0.5 tampak berwarna abu – abu pucat- Ukuran partikel < 0.5 micron cairan akan tampak transparan.
OIL SEPARATOR
Metode Pemisahan Minyak- Grafitasi
API dan CPS- Koagulasi
Penambahan zat deelmulsifiers (Asam, Alum dan FeSO4
- Air Flotation ( Tekanan Udara )
OIL SEPARATOR
Berdasarkan Ukuran PartikelHukum Secara Gravitasi :Stoke’s
Dimana, u = Kecepatan naiknya partikel minyak ke permukaan air G = Percepatan gravitasi r = Radius dari partikel d1 = Densitas zat cair pada fase internal d2 = Densitas zat cair pada fase eksternal v = Viskositas dari emulsi
vddiGru 9/)2(2
OIL SEPARATOR
API Standart (American Petroleum Instutute)- Berbentuk rectangular p:l = 4:1- Partikel minyak naik ke permukaan dan
suspended solid mengendap di dasar bak(lapisan minyak dipisahkan secara manual)
- Pengikatan partikel minyak menggunakan plate yang dipasang miring dalam ruang pemisah
Kriteria Desain API
Design Parameter Design Flow Rate
< 185 gpm (11.7 L/s) > 185 gpm ( 11.7 L/s)
1Maximum Surface Loading, gpd/ft2 (L/s-m2)
2 1,000 to 2,000 gpm(11.3 to 22.6) L/s
1,000 gpm(11.3) L/s
Length : Width(minimum)
4 : 1 4 : 1
Depth : Width 1 : 1 ( maximum ) 0.3 : 1 to 0.5 : 1
Maximum Depth, ft (m) 3 ( 0.9 ) 2 (1.5)
Maximum Horizontal Velocity, fpm (m/min)
2 (0.6) 2 ( 0.06)
OIL SEPARATOR
OIL SEPARATOR
CORRUGATED PLATE SEPARATOR
Digunakan untuk mengoptimalkan dari unit API Standart
- Menggunakan plate – plate yang terbuat dari stainless stell
- Untuk ukuran partikel 0.006 cm- Beban hidrolik tergantung temperatur dan
spesific gravity
Kriteria Desain
- Jarak antar plate = ½ in sampai 1 in
(13 mm – 25 mm)- Sudut Kemiringan = 40o – 600
- Loading Rate = 2.8 sampai 5.7 L/min.m2
- Luas area setiap pemisah = 9.3 – 92.9 m2
(downflow)
25.1 sampai 206.2 m2
(crossflow)
OIL SEPARATOR
OIL SEPARATOR
Untuk mengoptimalkan proses pemisahan (untuk partikel minyak yang lebih kecil) menggunakan coalescing plates
Coalescing platesDengan bahan yang terbuat dari oleophilic
OIL SEPARATOR
Sedimentasi
Pengendapan (Sedimentasi) adalah proses pemisahan partikel dengan cairannya secara gravitasi berdasarkan berat jenisnya.
Adapun maksud proses pengendapan pada pengolahan primer adalah:
Untuk mengurangi padatan terlarut dalam air limbah hingga 80 – 90%
Untuk mengurangi kromium dan sulfida hingga 100%Untuk mengurangi beban BOD dan COD hingga 50 –
80%Untuk mengurangi warna
Rectangular Sedimentation
Circular Sedimentation
Tipe Pengendapan
Pengendapan Tipe I
Partikel DiskritPengendapan Tipe II
Partikel hasil dari Koagulasi dan FlokulasiPengendapan Tipe III dan IV
Lumpur dan Padatan jenuh
Settling Zone
Clear Water region
Discrete settling region (type 1)
Flocculant settling region (type 2)
Hindered (zone) settling region (type 3)
Compression region (type 4)
Time
Dep
th
Perencanaan Sedimentasi Awal
Hitung Panjang Bak Yang Dibutuhkan
W = 0.75 m
L / Panjang Bak ?
Perencanaan Sedimentasi II
Parameter yang Diperlukan
- Debit
- Overflow Rate
- Solid Fluks
- Konsentrasi Lumpur
Kurva Solid FluxSolid Flux Curve
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2000 4000 6000 8000 10000
Solid Concentration (mg/ l)Series1