Bahan Rekayasa Lingkungan

3,767 views
3,577 views

Published on

Bahan 1 - MK. Rekayasa Lingkungan

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,767
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
333
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bahan Rekayasa Lingkungan

  1. 1. 10/3/2013 OUTLINE KULIAH REKAYASA LINGKUNGAN TEKNOLOGI PENGENDALIAN DAMPAK 1. 2. 3. 4. 5. PENGANTAR IDENTIFIKASI DAMPAK PREDIKSI DAMPAK TEKNOLOGI BERSIH TEKNOLOGI PENGENDALIAN PENCEMAR – Limbah Gas – Limbah Padat – Limbah Cair Dampak Suatu perubahan yang terjadi sebagai akibat suatu aktivitas. PENGANTAR TEKNOLOGI PENGENDALIAN DAMPAK Perubahan yang sangat mendasar yang diakibatkan oleh suatu usaha / kegiatan (Dampak Penting) Teknologi Pengendalian Dampak Matriks Teknologi Pengendalian Dampak • Seluruh aspek yang berkaitan dengan teknologi yang dipergunakan (state of the art)  dalam proses dan kegiatan mulai dari pengadaan bahan baku, proses produksi,  pengelolaan limbah dan pengelolaan produk pasca penggunaan, yang dipertimbangkan mempunyai dampak pada lingkungan. Input Proses Proses Produksi Pengelolaan Limbah Pasca Produksi  (Teknologi) bahan yang terkait dengan proses  Jenis dan karakteristik teknik unit-proses  Pengolahan Limbah padat dari proses dan pendukung kegiatan  Recovery bahan dari produk pasca penggunaan (limbah)  Pewadahan dan Transportasi bahan baku  Unit pendukung proses untuk air,udara,energy system  Pengolahan limbah cair dari proses dan pendukung kegiatan  Pengolahan dan pemusnahan bahan off-spec dan kadaluawarsa  Storage: stock system, layout dan flow  Flow process: system, layout dan flow  Pengendalian pencemaran udara dan kebisingan  Pengelolaan kemasan  Pengelolaan sludge dan limbah B3 1
  2. 2. 10/3/2013 PELINGKUPAN MERUPAKAN SUATU PROSES AWAL (DINI) UNTUK MENENTUKAN LINGKUP PERMASALAHAN DAN MENGIDENTIFIKASI DAMPAK PENTING (HIPOTESIS) YANG TERKAIT DENGAN SUATU RENCANA USAHA DAN / ATAU KEGIATAN IDENTIFIKASI DAMPAK 1. Langsung mengarah pada hal-hal yang menjadi pokok bahasan secara mendalam; 2. Menghindari konflik & tertundanya proyek; 3. EFISIENSI terhadap BIAYA, TENAGA, WAKTU; 4. Penyusunan ANDAL dapat lebih terarah berkat adanya kejelasan: * lingkup studi/kajian; * kedalaman studi; * strategi pelaksanaan studi. MANFAAT Proses Pelingkupan: Dampak 1.Identifikasi dampak potensial (mengidentifikasi segenap dampak lingkungan hidup: primer, skunder, tersier dst yang secara potensial akan timbul). Gali dan kembangkan melalui berbagai sumber, seperti: pemrakarsa, masyarakat, pakar, instansi pemerintah, pustaka, tinjauan proyek serupa. Dampak Penting Hipotetis merupakan Salah Satu Hasil Proses Pelingkupan Deskripsi Rencana Kegiatan 2.Evaluasi dampak potensial (menghilangkan/meniadakan dampak potensial yang tidak relevan atau tidak penting, sehingga didapat dampak pentig hipotetik). PRIORITAS DAMPAK PENTING HIPOTETIK Rona Lingkungan Hidup 3. Klasifikasi dan prioritas dampak penting Hipotetis (mengelompokkan dampak penting hipotetik yang telah dirumuskan sehingga diperoleh klasifikasi dan prioritas dampak penting hipotetik) Identifikasi Dampak Potensial Evaluasi Dampak Potensial Klasifikasi & Prioritas HASIL DAN PROSES PELINGKUPAN HASIL-HASIL PELINGKUPAN 1. Prioritas dampak penting hipotetik thd lingkungan hidup yang dipandang relevan untuk ditelaah secara mendalam dalam ANDAL 2. Lingkup wilayah studi ANDAL berdasarkan pertimbangan: batas proyek, batas ekologis, batas sosial, dan batas administrasi. 3. Batas waktu kajian sebagai dasar melakukan prakiraan perubahan kualitas/kondisi lingkungan tanpa proyek dan adanya proyek. 4. Kedalaman studi ANDAL (metode, jumlah sampel, tenaga ahli yang dibutuhkan sesuai dengan dana dan waktu. DAMPAK PENTING HIPOTETIK DAMPAK POTENSIAL DESKRIPSI KEGIATAN IDENTIFIKASI DPK POTENSIAL 1. KOMPONEN KEGIATAN YG HARUS DITELAAH EVALUASI D. PTG 2. KOMPONEN LH YG POTENSIAL BERDAMPAK PENTING 3. MASALAH LINGKUNGAN YG AKAN TERKENA DAMPAK PENTING LINGKUP STUDI SCOPPING KLASIFIKASI & PRIORITAS 4. PENENTUAN BATAS WILAYAH STUDI 5. PENENTUAN METODA RONA LINGKUNGAN 6. PENENTUAN LINGKUP PAKAR 7. PENENTUAN LINGKUP WAKTU 8. PENENTUAN BIAYA STUDI 1. TELAAH PUSTAKA; 2. METODA PENDEKATAN SOSIAL; 3. ANALOGI; 4. DAFTAR UJI; 5. MATRIK INTERAKSI SEDERHANA; 6. BAGAN ALIR; 7. ANALISIS ISI; 8. INTERAKSI KELOMPOK. 2
  3. 3. 10/3/2013 EVALUASI DAMPAK POTENSIAL IDENTIFIKASI DAMPAK POTENSIAL Langkah Identifikasi Dampak KLASIFIKASI & PRIORITAS DPK. PNTNG RUANG LINGKUP, KEDALAMAN, DAN STRATEGI PELAKSANAAN STUDI: 1. Batas Wilayah Studi 2. Jenis Data & Informasi 3. Jumlah sampel 4. Lokasi Pengamatan/Pengukuran 5. Metode Analisis Data 6. Metode Prakiraan & Evaluasi DP 7. Tenaga ahli yang dibutuhkan Identifikasilah: 1. Rencana kegiatan 2. Tipe Ekosistem 3. Fungsi Ekosistem 4. Komponen Lingkungan Metode ? METODE IDENIFIKASI DALAM PELINGKUPAN 1. 2. 3. 4. Telaah Pustaka Interaksi Kelompok Daftar Uji (checklist). Overlay (tumpang (McHarg) 5. Bagan Alir (flow diagram) 6. Matrik Interaksi (Sederhana, Leopold,Battelle). 7. Analisis Isi 8. Metoda ad hoc PREDIKSI DAMPAK 1) Komponen kegiatan penyebab dampak dan komponen lingkungan terkena dampak; 2) Batas wilayah studi: proyek, ekologis, sosial, dan administratif; 3) Metode pengumpulan dan analisis data; metode prakiraan dan evaluasi dampak penting; tenaga ahli yang diperlukan. Dampak Kegiatan Kriteria Dampak DAMPAK & AMDAL PP No.27 tahun 1999 pasal 5 DAMPAK =  pengaruh pada sesuatu akibat suatu perbuatan DAMPAK LH = pengaruh perubahan pada LH yang disebabkan oleh  suatu usaha &/ kegiatan UU 23/1997 Bab I Pasal 1 Butir 20 : L  H PROYEK KRITERIA DAMPAK ? BESAR & PENTINGNYA DAMPAK DINILAI DARI : 1. 2. 3. 4. 5. 6. JUMLAH MANUSIA YANG TERKENA DAMPAK LUAS WILAYAH PERSEBARAN DAMPAK INTENSITAS & LAMANYA DAMPAK BERLANGSUNG BANYAKNYA KOMPONEN LAIN YANG TERKENA  DAMPAK SIFAT KUMULATIF DAMPAK BERBALIK (REVERSIBLE) ATAU TIDAK BERBALIKNYA  DAMPAK PERLU TELAAHAN  YANG CERMAT ATAS  FAKTA DI LAPANG  AMDAL  KERUGIAN MATERIAL & NON‐MATERIAL 3
  4. 4. 10/3/2013 Metoda prediksi dampak:   Metoda formal, terdiri atas: – Model prakiraan cepat, – Model matematika, – Model fisis, – Model eksperimental. Metoda informal, dapat dilakukan secara: – Intuitif, – Pengalaman, – Analogi. Pabrik Plastik PT. Innan, Semarang Model Pendugaan Emisi Dan Penyebaran Polutan Di Atmosfir • • • Box Model Rollback Model Gaussian Model Metoda Formal:   Metoda formal yang digunakan dalam prakiraan dampak merupakan pendekatan dengan model dan perhitungan matematik. Hubungan sebab akibat yang merepresentasikan dampak rencana kegiatan terhadap komponen/subkomponen/parameter lingkungan akan dirumuskan secara kuantitatif dalam bentuk rasio-rasio kuantitatif dan model-model matematik. Pabrik Gula Rendeng, Kudus Box Model Static layer of air Height, h Emission rate Length of box, w Wind speed, U Gambar Udara yang Terencerkan dari Box Model yang Sederhana 4
  5. 5. 10/3/2013 Asumsi :  Model paling sederhana, keadaan selalu tetap : emisi, kecepatan angin dan karakteristik udara  Pelepasan polutan tercampur sempurna  Polutan udara secara kimia stabil  Laju emisi polutannya konstan, P (massa/waktu)  Memasuki suatu volume udara ambien yang bergerak pada satu arah yang tetap, U  Udara yang bergerak dibatasi dari atas oleh lapisan udara yang stabil pada ketinggian, h  Udara yang bergerak juga dibatasi oleh arah tegak lurus terhadap kecepatan angin  Model ini menggambarkan suatu lembah di manan udara melewati suatu daerah (zona) dengan lebar, w, yang terbentuk dari dua baris bukit. • Konsentrasi Polutan yang dilepaskan ke udara ambien : C = P/(U h w) – – – – – C = konsentrasi polutan j, ppm U = kecepatan angin, dianggap konstan, m/jam P = laju emisi polutan j, µg/detik h = tinggi kolom udara, m w = lebar kolom udara, m • Jika kecepatan angin sangat rendah (mendekati nol) C= [P . t / (x w h)] – x = panjang kolom udara, m – t = waktu emisi, detik  Pendekatan sederhana untuk menduga emisi yang mempengaruhi kualitas udara ambien Rollback Model  Asumsi : kP + b  Jumlah total polutan yang dilepas di suatu daerah pada suatu waktu tertentu (p) mempunyai hubungan linier dengan konsentrasi pada titik tertentu  c = kp + b  c : konsentrasi polutan, µg/m3 b : background level Mass of emissions per unit time, P  b : background concentration (emisi = 0), µg/m3  k = konstanta empirik  Nilai k : Hubungan Linier Antara Emisi dan Konsentrasi pada Rollback Model  k = (c – b)/p C : konsentrasi partikulat dekat stasiun pengukuran, µg/m3 Gaussian Model • Model penyebaran yang paling banyak digunakan • Dapat menentukan konsentrasi di beberapa titik ruang • Asumsi : – – – – Laju emisi polutan konstant Kecepatan dan arah angin rerata konstant Sifat kimia senyawa stabil dan tidak berubah di udara Daerah sekitar sumber pencemar adalah datar dan terbuka Gaussian Model  Rumus umum untuk 3 dimensi  Konsentrasi di permukaan tanah (z=0) • Diturunkan dari Hukum Kekekalan Massa dalam bentuk persamaan differensial + adveksi dan difusi • Konsentrasi polutan searah angin (downwind) • Sistem koordinat 3 dimensi 5
  6. 6. 10/3/2013 INPUT AIR i‐1 i I+1 DISSOLVED INFLOW DESORPSI SUSPENDED LOAD BESI TERSERAP BESI TERLARUT DISSOLVED OUTFLOW ADSORPSI DEPOSISI RESUSPENSI DIFUSI SUSPENDED LOAD  OUTFLOW DESORPSI LAPISAN AKTIF  SEDIMEN BESI TERLARUT BESI TERSERAP ADSORPSI Sumber: Schnoor (1996) Sumber: Schnoor (1996) Persamaan Umum Transport Polutan Persamaan Angkutan Polutan EFDC Suku advektif,  dengan u dan v komponen  kecepatan arah x dan y Kecepatan perubahan  konsentrasi Cw (konsentrasi  polutan rata‐rata kedalaman) Difusi Turbulen Dengan t = eddy diffusity dalam  arah horizontal.  Suku source/sink konstituen dimana λ1 = koefisien penguraian,  λ2 = koefisien laju kehilangan akibat  sedimentasi dan penyerapan,   Cwc= laju penambahan polutan akibat  resuspensi,  Cwrs=kontribusi dari  source/sink input dimana: C adalah massa dari kontaminan yang terlarut per total volume unit.  cS  adalah massa dari kontaminan yang terserap pada tiap kelas sedimen i,  cD adalah massa dari kontaminan yang terserap pada material j per unit massa dari  material terlarut.   adalah porositas. S dan D adalah Konsentrasi sedimen dan material terlarut  6
  7. 7. 10/3/2013 Contoh Aplikasi GIS Sta. 6+300 Baku Mutu FeD • Pengukuran infiltrasi dalam studi ini menggunakan model KINEROS, yang berorientasi pada kejadian  atau peristiwa, model ini dipakai untuk menjelaskan proses intersepsi, infiltrasi, limpasan permukaan dan erosi untuk DPS dengan skala kecil (≤100 km2), keluaran atau hasil dari model  KINEROS ini adalah tampilan berupa peta zoning dari parameter yang dikehendaki yaitu infiltrasi,  limpasan permukaan, sedimentasi dan debit aliran puncak Contoh Aplikasi GIS TEKNOLOGI BERSIH • Software AVSWAT 2000 adalah program yang berbasis SIG yang bekerja sebagai  ekstensi (Graphical User Interface) dalam Software Arc View.  Program AVSWAT  2000 dirancang khusus dan dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah‐ masalah yang ada di dalam suatu DAS.  Salah satu di antaranya adalah  memprediksi kandungan nutrisi dari lahan dan badan sungai di suatu DAS Pengertian Teknologi Bersih UNEP : Strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan terpadu yang diterapkan secara terus menerus pada proses produksi, produk dan jasa sehingga meningkatkan eko efisiensi dan mengurangi terjadinya resiko terhadap manusia dan lingkungan Mencakup upaya peningkatan efesiensi dan efektifitas dalam pemakaian bahan baku, energi dan sumber daya lainnya sehingga mengurangi penggunaan bahan berbahaya dan beracun sehingga mengurangi jumlah dan toksisitas seluruh limbah dan emisi yang dikeluarkan sebelum meninggalkan proses Teknologi Produksi Pengendalian Sumber Pencemar Penggunaan Kembali Perubahan Material Input Penggunaan Kembali Pengendalian Sumber Pencemar •Penggantian produk •Penghematan produk •Perubahan komposisi produk •Pemurnian material •Penggantian material Daur Ulang •Pengembalian ke proses asal •Penggantian bahan baku untuk proses lain Pengambilan Kembali •Proses untuk mendapatkan kembali bahan asal •Proses untuk memperoleh produk sampel proses lain Perubahan Teknologi Tata Cara Operasi •Pengubahan proses •Pengubahan tata letak, peralatan atau perpipaan •Automasi peralatan •Pengubahan tatanan dan ketentuan operasi •Tindakan prosedural •Pencegahan kehilangan •Sistem manajemen •Pemisahan aliran limbah •Peningkatan penanganan material •Penjadwalan produksi 7
  8. 8. 10/3/2013 Program 6R CONTOH PROSES PRODUKSI BERSIH LAPIS LISTRIK DALAM INDUSTRI LAPIS LISTRIK TIDAK DAPAT DIHINDARI ADANYA BUANGAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. Refine, memurnikan atau menghilangkan kontaminan dari bahan baku atau bahan pembantu Reduce, mengurangi kebutuhan bahan baku secara stokiometri proses sehingga mengurangi limbah Reuse, pemakaian kembali bahan baku/pembantu proses untuk proses yang serupa Recycle, pemakaian kambali bahan baku/pembantu dan hasil samping proses untuk proses yang berbeda Recovery, pengambilan kembali meterial yg masih memiliki nilai tambah Retrive to Energi, merubah material sisa proses menjadi sumber energi Manfaat : penghematan biaya dan meningkatkan daya saing produk di pasar ekspor MINIMASI LIMBAH INDUSTRI LAPIS LISTRIK MENGAPA BUANGAN HRS DIKURANGI DAN DIOLAH?  Pengontrolan terhadap saluran pembuangan akhir sangat sulit dilakukan  Limbah dapat menyebabkan hujan asam dan penipisan lapisan ozon  Dari sudut ekonomi       Memenuhi aturan yang makin ketat Memberi kesan baik pada masyarakat sekitar pabrik tentang pelestarian lingkungan. 1.PENGURANGAN PADA SUMBER Pada larutan elektrolit       PENGURANGAN PADA SUMBER PEMANFAATAN ULANG PENGOLAHAN LIMBAH PEMBUANGAN Mengurangi biaya pengolahan buangan Memperbaiki pengoperasian pabrik Mengurangi risiko pertanggungjwban Menaikkan daya saing    Larutan elektrolit mengandung logam2 berat dengan konsentrasi tinggi, seperti: sianida dan senyawa racun lainnya Larutan jarang dibuang dan dipakai kembali pada proses lain Kualitas larutan elektrolit:perlu penggantian unsur2 kimia dan berkurang secara periodik Pembersihan pada pengotor yang masuk Air pembilas          Pengaturan tangki2 pembilasan Pengaturan selang waktu selama setelah benda kerja dibilas Pengaturan volume air pembilas Konsentrasi larutan yang menempel pada benda kerja Temperatur air pembilas Bentuk benda kerja Posisi benda kerja pada rak Waktu penirisan antara bak pelapis dengan bak pembilas Tujuan minimasi air pembilasan: mengurangi volume Artinya: mengurangi jumlah limbah cair yang beracun 2. PEMANFAATAN ULANG    Air pembilas dapat didaur ulang dengan 2 cara yaitu: Sistem rangkaian tertutup: Cara ini mengurangi penggunaan air dan vol air buangan (Gambar 1)    Sistem rangkaian terbuka: Air keluaran yang telah diolah, dikembalikan ke sistem pembilasan kemudian ditambahkan air agar pembilasan lebih baik (Gambar 2)    3. PENGOLAHAN LIMBAH Limbah dari industri lapis listrik ada 2: Limbah padat dan limbah cair 1. LIMBAH PADAT: Limbah padat dari pengerjaan awal: gerinda, debu logam dan debu abrasiv, baju kerja bekas dan kemasan bekas unsur kimia  Dampak limbah padat: penyakit silikosis pada paru-paru  Penanggulangan:  contoh daur ulang: air pembilas pada proses pembersihan asam dipakai kembali sebagai proses pembersihan lemak menghemat air + 50-67% dari pembilasan biasa (Gambar 3)   Pekerja pakai masker penutup hidung dan kaca mata pelindung Pasang alat penangkap/penghisap debu (dust collector) di depan alat pemoles dan gerinda Ada sirkulasi udara dan ruang kerja beratap tinggi 8
  9. 9. 10/3/2013 2. LIMBAH CAIR:  Mengandung zat-zat kimia berbahaya seperti: Senyawa krom, nikel, tembaga, sulfat, klorida, sianida serta zat-zat organik seperti lemak dan minyak 1. PENGOLAHAN SENYAWA CHROM Pengolahan krom valensi 6  ada 3 cara: 2. PENGOLAHAN PELAPISAN LOGAM-LOGAM BERAT  Dengan cara pengendapan, di mana senyawa logam dirubah menjadi hidroksida logam yang tidak mudah larut dengan cara penambahan zat pengendap seperti: kapur atau sodium hidroksida      Cara reduksi cr6+ menjadi cr3+ (paling banyak dipakai) Cara pengikatan ion cr6+ dalam resin penukar anion Cara pengentalan (penguapan) ion cr6+ dan cr3+ Pengolahan krom valensi 3   Proses pengendapan dengan kapur atau soda kostik pada cr6+ Cara resin penukar kation (ion exchange) atau cr3+ diikat dalam resin 3. PENGOLAHAN SENYAWA TEMBAGA Pengendapan sebagai hidroksida atau sulfida dengan kapur dan mengatur Ph  Pengikatan ion Cu dgn resin penukar kation  Dengan penguapan dan elektrolisa (utk Cu kadar tinggi)  4. PENGOLAHAN SENYAWA NIKEL 1. 2. 3. Pengendapan sebagai hidroksida dengan kapur atau soda kostik atau dengan ferrosulfat Cara resin penukar kation Cara penguapan dan osmosis balik 5. PEMBUANGAN  Lahan bekas industri lapis listrik mempunyai tingkat pencemaran tinggi, tergantung pada: 1. 2. Penggunaan unsur kimia Jumlah ceceran yang jatuh 5. PENGOLAHAN SENYAWA SENG    Pengendapan hidroksida dengan kapur/soda kostik Cara resin penukar kation Cara penguapan Apabila lahan akan dipergunakan untuk keperluan lain, perlu dilakukan proses pengolahan khusus Limbah TEKNOLOGI PENGENDALIAN  PENCEMARAN Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan berbahaya dikenal dengan limbah B3, yang dinyatakan sebagai bahan yang dalam jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan sumberdaya (Ginting, 2007).  9
  10. 10. 10/3/2013 Pengelolaan Limbah/waste management Pengelolaan Limbah/waste management Waste management is the collection, transport,  processing or disposal, managing and monitoring of  waste materials. The term usually relates to materials  produced by human activity, and the process is generally  undertaken to reduce their effect on health, the  environment or aesthetics. Waste management is a distinct practice from resource  recovery which focuses on delaying the rate of  consumption of natural resources. The management of  wastes treats all materials as a single class, whether solid,  liquid, gaseous or radioactive substances, and tried to  reduce the harmful environmental impacts of each  through different methods Source: wikipedia Source: wikipedia Pendapat Anda? Pendapat Anda? Pengendalian Pencemaran   Pengendalian kegiatan yang mengancam lingkungan ini terdiri atas kegiatan pengendalian pemanfaatan sumber dan pencemaran berupa pengendalian pencemaran lingkungan, penyusutan pencemaran [pollution mitigation] atau penanggulangan pencemaran [pollution abatement]. Pengendalian pencemaran adalah melindungi lingkungan penerima beban dari kegiatan manusia dengan cara penurunan volum limbah dan penurunan konsentrasi zat pencemar baik limbah fasa gas atau limbah fasa cair. Peraturan Pemerintah No: 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara Ketentuan Umum: 1. Pencemaran udara masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya. 2. Pengendalian pencemaran udara adalah upaya pencegahan dan/atau penanggulangan pencemaran udara serta pemulihan mutu udara. 3. Udara ambien adalah udara bebas dipermukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada didalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya. 10
  11. 11. 10/3/2013 lanjutan 4. Perlindungan mutu udara ambien adalah upaya yang dilakukan agar udara lanjutan ambien dapat memenuhi fungsi sebagaimana mestinya. 5. Baku mutu emisi sumber tidak bergerak adalah kadar maksimum dan/atau beban emisi maksimum yang diperbolehkan masuk atau dimasukkan kedalam udara ambien. 6. Emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkannya kedalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar. 7. Sumber emisi adalah setiap usaha dan/atau kegiatan yang mengeluarkan emisi dari sumber bergerak, sumber bergerak spesifik, sumber tidak bergerak maupun sumber tidak bergerak spesifik. Peralatan Pengendalian Pencemaran Udara (mengurangi emisi dari partikulat dan gas) Mekanisme pengendalian : - Partikulat : secara fisik (penyaringan, perbedaan medan magnet, penangkapan, dll) - Gas : secara kimiawi (pelarutan, penyerapan, dll) Faktor pertimbangan pemilihan •Jenis proses produksi yang akan dikendalikan •Beban dan konsentrasi outlet yang diperlukan •Kelembaban dan temperatur inlet •Jenis partikulat yang akan dikumpulkan •Konsentrasi debu pada inlet •Volume inlet 8. Pengendalian pencemaran udara meliputi pencegahan dan penanggulangan pencemaran, serta pemulihan mutu udara dengan melakukan inventarisasi mutu udara ambien, pencegahan sumber pencemar, baik dari sumber bergerak maupun sumber tidak bergerak termasuk sumber gangguan serta penanggulangan keadaan darurat. pasal 16 Jenis Peralatan PPU •ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (EP) •SEPARATOR (SIKLON) •WET SCRUBBER •FABRIC FILTER (BAGHOUSES) Electrostatic Precipitator (EP) Bekerja berdasarkan medan listrik yang terjadi sebagai akibat dari perbedaan muatan listrik. Keuntungan : • Memiliki penurunan tekanan yang konstan dan kinerja bervariasi. • Menghasilkan efisiensi yang sangat tinggi, walaupun untuk partikulat yang sangat kecil. • Tahan terhadap kehilangan tekanan. • Dapat beradaptasi untuk suatu kondisi yang ekstrim seperti temperatur yang berfluktuasi secara ekstrim. • Perawatan relatif mudah. Kerugian : • Biaya kapital tinggi. • Tdk dpt menangani polusi gas. • Perlu tempat yang luas dalam instalasi. Electrostatic Precipirator 11
  12. 12. 10/3/2013 Siklon APLIKASI EP Boiler batu bara  Peleburan logam  Industri semen  Boiler biomas (ampas tebu, cangkang sawit, dsb)  Incenerator  Boiler bahan bakar residu  Siklon Bekerja berdasarkan gaya centrifugal dimana udara  yang masuk secara tangensial  Keuntungan : • harganya cukup murah, • tidak banyak bagian-bagian yang berputar, dan • dapat digunakan dalam segala kondisi suhu operasi. Kerugian : • Hanya untuk ukuran partikel tertentu (relatip besar); • Baku mutu konsentrasi partikulat yang telah ditetapkan oleh Pemerintah tidak dapat dipenuhi hanya dgn menggunakan siklon karena effisiensi 65 % untuk diameter partikel 40 micron Cyclone Spray Chamber Cyclone spray chamber Scrubber Partikulat • Scrubber dianggap sebagai alat penangkap partikulat dengan sistim basah. • Alat ini mengumpulkan partikulat melalui kontak langsung dengan cairan (air). • Banyak sekali desain scrubber yang ada di pasaran, jenisnya kebanyakan diklasifikasikan berdasarkan cairan yang digunakan untuk memisahkan partikulat dengan udaranya. 12
  13. 13. 10/3/2013 Fabric Filter Fabric filter berdasarkan teknik pembersihaannya dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu : •reverse-air, •shaker dan •pulse-jet. Keuntungan : • Efisiensinya cukup tinggi untuk partikulat yang kecil. • Dapat dioperasikan pd kondisi partikulat berbeda-beda. • Dapat dioperasikan dlm volume alir yang berbeda-beda. • Kehilangan tekanan relatip rendah. Shaker baghouse Kerugiannya: • Memerlukan lantai yang luas. • Material fabrics dapat rusak bila beroperasi pada suhu yang tinggi, dan juga korosi. • Tidak dapat beroperasi pada keadaan basah (moist). • Kadang-kadang dapat terbakar atau meledak. Pulse jet baghouse PENGENDALIAN PENCEMARAN Limbah Padat 13
  14. 14. 10/3/2013 PENGOLAHAN SAMPAH COMPOSTING Fisika  Aerobik  Perbandingan C:N  25:1 – 35:1  Sampah organik basah tinggi N  Sampah organik kering tinggi C  Terkadang diperlukan: Pembakaran  insinerator Kimia Desinfeksi Biologi Komposting  aerob Anaerobic digester Landfill Campuran kompos sebagai bibit m.o Tambahan gula, sisa buah-buahan sebagai sumber gula sederhana untuk mempercepat pertumbuhan m.o.  Kelembaban dipertahankan 55 – 70% TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) LAHAN URUG SANITER (LUS) CONTROLED LANDFILL (LUT) Sanitary Landfill Tidak terjadi pencemaran air Tidak terjadi perkembangan vektor penyakit Polusi udara Pencemaran estetika Gangguan-gangguan lingkungan Sampah tertutup tanah setiap akhir hari kerja Terhindar dari limpasan air hujan Dilakukan ± 30 tahun  proses dekomposisi selesai (produksi gas berhenti) Pengurugan dilakukan 1 minggu sekali / tidak setiap hari 14
  15. 15. 10/3/2013 INCINERATION  Infectious, un recover/un recyclable general waste  Operational Parameters:  Burning rate (pound/hour), heating value (Btu/pound), heat release value (Btu/cubic feet per hour)  Alternatives:  Controlled-air incinerators  Rotary-kiln incinerators  Air Pollution Controls  Wet Scrubbers: impaction of particles with countercurrent flow reactor  Dry Scrubbers: Reacting particles and gases in spray-dryer section, collection of particles in a baghouse collectoR PENGENDALIAN PENCEMAR LIMBAH BAHAN BERBAHAYA DAN BERACUN (B3) DEFINISI KLASIFIKASI Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) adalah: • Bahan yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusak lingkungan hidup, dan atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan,  kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lainnya (PP No. 74 tahun 2001 tentang pengelolaan B3) B3 dapat diklasifikasikan : (PP no. 74 tahun 2001) 1. mudah meledak (explosive); 2. pengoksidasi (oxidizing); 3. sangat mudah sekali menyala (extremely  flammable); 4. sangat mudah menyala (highly flammable); 5. mudah menyala (flammable); 6. amat sangat beracun (extremely toxic); 7. sangat beracun (highly toxic); 8. beracun (moderately toxic); 9. berbahaya (harmful); 15
  16. 16. 10/3/2013 KLASIFIKASI PENGELOLAAN LIMBAH B3 10.korosif (corrosive); 11.bersifat iritasi (irritant); 12.berbahaya bagi lingkungan (dangerous to the  environment); 13.karsinogenik (carcinogenic); 14.teratogenik (teratogenic); 15.mutagenik (mutagenic). Pengelolaan Limbah B3 • from cradel to grave (mulai dari penghasil sampai  pada penimbunan) • Pengelolaan limbah B3 meliputi penghasil,  penyimpanan, pengumpulan, pengangkutan,  pemanfaatan, pengolahan dan  penimbunan/pembuangan akhir • Tujuan pengelolaan limbah B3: Melindungi kesehatan masyarakat dan mencegah  pencemaran lingkungan  PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGHASIL from cradel to grave PENYIMPANAN PENGUMPUL TPS*) PENGUMPUL PENGHASIL PENGANGKUTAN PEMANFAAT TPS (WASTE EXCHANGE) PENIMBUN Limbah yang tidak habis bereaksi, dll TPS PENGOLAH (treatment & disposal)) PEMANFAATAN PENGOLAHAN PENIMBUNAN *) Abu incenerator, Sisa/hasil reaksi kimia, dll Tempat Penyimpanan Sementara PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGELOLAAN LIMBAH B3 On‐site treatment  • Penanganan atau pengolahan limbah B‐3  dilaksanakan di dalam unit kegiatan industri. • Teknologi pengolahan setempat (on‐site)  dilaksanakan dengan menggunakan salah satu  atau beberapa jenis teknologi berikut: Off‐site treatment  • Penanganan atau pengolahan limbah padat  atau lumpur B‐3 dilaksanakan oleh pihak  ketiga di pusat pengolahan limbah industri.  • Pengolahan oleh pihak ketiga (off‐site)  dilaksanakan dengan menggunakan sekaligus  beberapa teknologi‐teknologi seperti pada on‐ site treatment. – chemical conditioning – Incineration (metode thermal) – solidification  (stabilisasi), dll 16
  17. 17. 10/3/2013 PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGELOLAAN LIMBAH B3 Penyimpanan limbah B3 • Penyimpanan bersifat sementara • Lokasi  – bebas banjir. – tdk rawan bencana,  – diluar kawasan lindung • Kemasan – Bentuk dan bahan wadah disesuaikan dengan  karakteristik limbah – Simbol & label (PerMenLH No. 3 tahun 2008) PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGELOLAAN LIMBAH B3 PENGELOLAAN LIMBAH B3 Pengolahan limbah B3 • adalah proses untuk mengubah karakeristik dan komposisi  limbah B3 untuk menghilangkan dan/atau mengurangi sifat  bahaya dan/atau sifat racun • Dilakukan dengan perlakuan kimia, fisika, biologi atau  pembakaran. • Bergantung karakterisasi limbah dan kemampuan limbah  B3 untuk diolah. • Tujuan pengolahan limbah B3: – Mengurangi atau menghilangkan efek racun (detoksifikasi) – Merubah bahan berbahaya menjadi bahan yang ramah  lingkungan – Mempersiapkan tahapan pengolahan berikutnya. 17
  18. 18. 10/3/2013 PENGOLAHAN FISIKA‐KIMIA PENGOLAHAN FISIKA‐KIMIA Reduksi kimia.  • Pada reduksi kimia ini tahap oksidasi dari  kontaminan beracun diubah untuk menurunkan  sifat racun kontaminan beracun diubah untuk  menurunkan sifat racun limbah atau  memperbaiki karakteristik limbah untuk diolah.  • Contoh: Chrom hexavalent dari electroplating  direaksikan dengan natrium bisulfit menghasilkan  chrom trivalent tidak beracun, selanjutnya  dialihkan ke tangki pengendapan sebagai sludge  hidroksida Oksidasi kimiawi.  • Pada proses ini, tahap oksidasi kontaminan  limbah diubah untuk mengurangi sifat  racunnya secara keseluruhan.  • Contoh : Cianida dioksidasikan dengan sodium  hipochlorid menghasilkan karbon dioksida dan  nitrogen sebagai hasil samping yang kemudian  dilepaskan ke atmosfir PENGOLAHAN FISIKA‐KIMIA PENGOLAHAN FISIKA‐KIMIA Netralisasi dan pengendapan.  • Netralisasi adalah, pH larutan limbah B3  dinetralkan menggunakan basa, zat‐zat yang  terlarut diendapkan/ dikeluarkan dari larutan  sebagai hidroksida.  • Proses ini digunakan untuk melepaskan logam  berat dari air limbah Pemisahan berdasarkan gaya berat.  • Pada proses ini gaya berat digunakan untuk  memisahkan padatan tersuspensi dari  larutan/cairan.  • Zat  padat akan mengendap di dasar tangki  pengendapan (sedimentasi) di tempat  pengumpulannya. STABILISASI/SOLIDIFIKASI STABILISASI/SOLIDIFIKASI Stabilisasi/Solidifikasi • Limbah B3 yang berbentuk lumpur, sebelum  "dikubur", dipadatkan terlebih dahulu dengan  cara :  Stabilisasi/Solidifikasi • Stabilisasi adalah pencampuran limbah dengan  aditif untuk menurunkan laju migrasi pencemar  dan mengurangi toksisitas. • Solidifikasi adalah pemadatan B‐3 dengan  penambahan aditif. • Kedua proses ini saling terkait, sehingga istilah  ‘stabilisasi dan solidifikasi’ sering dianggap  mempunyai arti yang sama. • Pada ‘stabilisasi dan solidifikasi’, interaksi limbah  dan aditif terjadi secara fisika atau kimia.  – Mencampur limbah B3 dengan bahan semen sehingga  terjadi pengerasan. Proses ini disebut juga dengan  istilah sementara.  – Mencampur limbah B3 dengan aspal, sehingga terjadi  pemadatan.  • Limbah yang dipadatkan ini kemudian dibuang ke  TPA "khusus"  18
  19. 19. 10/3/2013 STABILISASI/SOLIDIFIKASI STABILISASI/SOLIDIFIKASI • Interaksi kimia lebih diinginkan karena bahan  pencemar yang terikat bersifat lebih stabil. • Keluaran proses ini adalah limbah yang  bersifat lebih stabil atau padat, sehingga  memenuhi syarat untuk dibuang ke land fill,  sesuai dengan aturan yang berlaku. Teknis Pelaksanaan : • Macroencapsulation  limbah B‐3 dibungkus dalam matriks struktur  yang lebih besar. • Microencapsulation  seperti pada macroencapsulation tetapi B‐3  terbungkus secara fisik dalam struktur kristal  tingkat mikroskopik. STABILISASI/SOLIDIFIKASI PEMBAKARAN (INSENERASI) • Precipitation Logam berat yang terlarut dalam limbah dapat dipisahkan  dengan cara mengubah sifatnya sehingga kelarutannya  menjadi lebih kecil, proses ini yang dikenal dengan  presipitasi. • Adsorpsi  yaitu proses di mana bahan pencemar diikat  secara elektrokimia pada bahan pemadat melalui  mekanisme adsorpsi. • Absorpsi  adalah solidifikasi bahan pencemar dengan  menyerapnya ke bahan padat. • Detoxification  yaitu proses yang mengubah suatu senyawa  beracun menjadi senyawa lain yang tingkat racunnya lebih  rendah atau hilang sama sekali. Pembakaran (Insenerasi) • Limbah B3 kebanyakan terdiri dari carbon,  hidrogen dan oksigen dapat juga mengandung  halogen, sulfur, nitrogen dan logam berat.  • Bila molekul limbah dapat dihancurkan dan  diubah menjadi karbon dioksida (CO2), air dan  senyawa anorganik, tingkat senyawa organik  akan berkurang.  • Insinerasi mengurangi volume dan massa limbah  hingga sekitar 90% (volume) dan 75% (berat).  PEMBAKARAN (INSENERASI) Pengolahan Limbah B3  dengan menggunakan  incenerator 19
  20. 20. 10/3/2013 PEMBAKARAN (INSENERASI) PENIMBUNAN LIMBAH B3 Kelebihan  • menghancurkan berbagai senyawa organik dengan  sempurna  • memerlukan lahan yang relatif kecil • Dari pertimbangan di atas ada tiga kategori  lahan urug yaitu : Kekurangan • operator harus yang sudah terlatih.  • biaya investasi lebih tinggi  • potensi emisi pencemar udara ke atmosfir lebih besar  bila perencanaan tidak sesuai dengan kebutuhan  operasional. Kategori dan Sistem Landfill Limbah B3 Gambar 1. Aplikasi Landfill Kategori I Gb 1. Penampang Tegak Landfill Kategori I Aliran air yang  meresap ke tanah TEMPAT PENIMBUNAN  (LANDFILL KAT I) Gambar 2. Aplikasi Landfill Kategori II Gambar 3. Aplikasi Landfill Kategori III Gb 2. Penampang Tegak Landfill Kategori II – Kategori I (secured landfill double liner) – Kategori II (secured landfill single liner) – Kategori III (landfill clay liner) PENIMBUNAN LIMBAH B3 Rancang Bangun Lahan Urug B3 Bagian dasar  • Terdiri  atas tanah setempat, lapisan dasar, sistem  deteksi kebocoran, lapisan tanah penghalang, sistem  pengumpulan dan pemindahan lindi, dan lapisan  pelindung. • Bagian dasar lahan urug harus mampu menahan  resapan air dari luar serta menahan ekspansi limbah B3  ke lingkungan sekitar dan mengakomodasi lindi yang  timbul. Lindi kemudian dikumpulkan untuk diolah lebih  lanjut di lokasi pengolahan limbah cair. Gb 3. Penampang Tegak Landfill Kategori III Bagian penutup  • Terdiri  dari tanah penutup perantara, tanah  tudung penghalang, tudung geomembran,  pelapis tudung drainase, pelapis tanah untuk  tumbuhan dan vegetasi penutup. • Bagian penutup berfungsi meminimumkan  infiltrasi air permukaan, mencegah kontaminasi  aliran air dan terutama untuk menjamin  keamanan lingkungan akibat limbah B3 selama  periode sesudah ditutup. 20
  21. 21. 10/3/2013 Sumur Injeksi • Sumur injeksi atau sumur dalam (deep well injection) digunakan di  Amerika Serikat sebagai salah satu tempat pembuangan limbah B3  (hazardous wastes).  • Pembuangan ke sumur injeksi dilakukan dengan memompakan  limbah cair ke dalam sumur. • Pembuangan limbah ke sumur dalam (deep well injection)  merupakan suatu usaha membuang limbah B3, ke dalam formasi  geologi yang berada jauh di bawah permukaan bumi, dan memiliki  kemampuan mengikat limbah, seperti halnya kemampuan formasi  tersebut menyimpan cadangan minyak dan gas bumi. • Hal penting untuk diperhatikan adalah struktur dan kestabilan  geologi serta hidrogeologi wilayah setempat. Pembuangan ke sumur dalam dapat dibagi menjadi 5 kelas,  yaitu: • Kelas I  untuk membuang limbah B3, non B3, juga limbah rumah  tangga (municipal waste) ke lapisan yang berada di bawah  lapisan sumber air yang paling bawah (underground source  of drinking water). • Kelas II  membuang air yang dikeluarkan  dari dalam bumi pada  produksi minyak dan gas bumi, yang dapat pula tercampur  dengan limbah bukan B3. • Kelas III  untuk menginjeksikan fluida untuk ekstraksi mineral. • Kelas IV  untuk pembuangan limbah yang mengandung  radioaktif, (sumur jenis ini tidak lagi  digunakan). • Kelas V  yang tidak termasuk kelas‐kelas di atas,  biasanya untuk pembuangan limbah bukan B3  ke dalam atau ke bagian atas lapisan sumber  air. PENGENDALIAN PENCEMARAN LIMBAH CAIR 21
  22. 22. 10/3/2013 PRELIMINARY TREATMENT  GRIT CHAMBER   Pengertian dan Fungsi : Grit : Fraksi organik berat dari bahan padat air limbah dengan kepadatan relatif kira-kira 2,5 sehingga punya kecepatan mengendap yang jauh lebih besar daripada bahan padat air limbah organik (kira-kira 30 mm/det) dibandingkan dengan kecepatan mengendap bahan padat air limbah organik yaitu sebesar 3 mm/det    Grit Chamber : unit bangunan untuk menghilangkan grit dan removal grit ini bertujuan untuk : Melindungi atau mencegah terjadinya gesekan pada peralatan mekanik dan pompa akibat adanya pemakaian yang tidak perlu dan akibat adanya abrasi Mencegah terjadinya penyumbatan pada pipa akibat adanya endapan kasar di dalam saluran Mencegah timbulnya efek penyemenan di dasar sludge digester dan primary sedimentation tank Menurunkan akumulasi material inert di dalam kolam aerasi dan sludge digester yang akan mengurangi volume yang dapat digunakan. Secara umum ada 3 jenis tipe grit chamber, yaitu: 1. Horizontal flow grit chamber 2. Aerated grit chamber 3. Vortex Grit Chamber 22
  23. 23. 10/3/2013 SCREEN HORIZONTAL FLOW GRIT CHAMBER Merupakan unit pengolahan pendahuluan ( fisik ) dalam WWTP • Arah alirannya horisontal • V selalu konstan untuk tiap level debit • Regulator debit : Proportional Weir Parshal flume parabola flume BENTUK : batang pararel rods ( balok ) wires ( kawat ) grating (kisi jeruji ) LETAK : sebelum unit pompa & grit chamber FUNGSI : menyisihkan material berukuran besar yang masuk ke dalam WWTP yang dapat merusak unit-unit operasi, mengurangi efisiensi kinerja WWTP & mencemari badan air BAR SCREEN BAR SCREEN BAR RACKS : tersusun atas batang/ SARINGAN KASAR (COARSE SCREEN) tongkat pararel spasi antar batang > 15 mm SARINGAN KASAR ( COARSE SCREEN ) BAR SCREEN SARINGAN HALUS ( FINE SCREEN ) COARSE WOVEN WIRE MEDIA : u / menyaring partikel kecil media screen terletak vertikal, screenings disisihkan ke bak penampung spasi antar screen : 3-20 mm COMMINUTOR (alat pemarut partikel yg masuk ke kisi2 stasioner) BAR SCREEN Bar Racks Lebar bukaan : 2,3 – 6,6 mm SARINGAN HALUS ( FINE SCREEN ) efisiensi removal SS & BOD : 20 – 35% 23
  24. 24. 10/3/2013 BAR RACKS TIPE MECHANICAL CLEANING SEDIMENTASI I • TUJUAN : Meremoval partikel yang mudah mengendap dan benda yang terapung serta mengurangi kandungan suspended solid (Eddy& Metcalf, 2003) • EFISIENSI REMOVAL : 50% - 70% untuk TSS & 30% - 40% untuk BOD5 • Padatan terendap  dikumpulkan o/scrapper mekanis  hopper  sistem pengolahan lumpur PEMBAGIAN ZONA SEDIMENTASI I Zona sedimentasi I dibagi atas : a. ZONA INLET  tempat memperhalus transisi aliran dari aliran influent ke aliran steady uniform di zona pengendapan b. ZONA OUTLET  tempat memperhalus transisi dari settling zone ke aliran effluent. c. ZONA LUMPUR tempat menampung material yang diendapkan berupa lumpur endapan d. ZONA PENGENDAPAN  tempat berlangsungnya proses pengendapan (pemisahan) partikel dari air baku, sehingga harus bebas terlepas dari 3 zona lainnya. d b a c BAK SEDIMENTASI I PENGOLAHAN LIMBAH SECARA BIOLOGIS SECONDARY TREATMENT AEROBIC ANAEROBIC • BIOLOGICAL TREATMENT 1. SUSPENDED GROWTH PROCESS 2. ATTACHED GROWTH PROCESS 1. UASB (UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET) 2. RADIAL FLOW REACTOR 3. ANAEROBIC BAFFLED REACTOR (ABR) 4. ANAEROBIC FILTER 24
  25. 25. 10/3/2013 A E R O B I C P R O C E S S SUSPENDED MICROORGANISM GROWTH 1. ACTIVATED SLUDGE (CSTR) 2. EXTENDED AERATION 3. SEQUENCING BATCH REACTOR 4. OXYDATION DITCH 5. AERATED LAGOON AEROBIC ATTACHED ATTACHED MICROORGANISM GROWTH 1. TRICKLING FILTER 2. ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR (RBC) PENDAHULUAN ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR ( RBC ) SISTEM PENGOLAHAN AEROBIK DENGAN MENGGUNAKAN SERANGKAIAN BENTUK CIRCULAR ( DISK ) YAN TERBUAT DARI BAHAN PVC / POLIMER LAINNYA YANG DISUSUN SECARA PARAREL RBC ATTACHED GROWTH ( PADA MEDIA PENYANGGA ) SUSPENDED GROWTH PADA REAKTOR ( BIOMASSA YG TERBENTUK PADA ATTACHED GROWTH JAUH LEBIH BESAR DARIPADA SUSPENDED GROWTH ) DISK  MIKROPORI LAPISAN BIOSOLID DEGRADASI BIOLOGIS PROCESS SCHEME CHLORINE FUNGSI ROTASI : RECHARGE MENGATUR MEKANISME AERASI EFFLUENT MENGATUR INTENSITAS KONTAK ANTARA BIOMASSA DENGAN SUBSTRAT SEHINGGA KETEBALAN LAPISAN BIOFILM DAPAT TERJAGA INFLUENT RECYCLING SLUDGE REMOVAL PRIMARY CLARIFIER ROTORDISK MODULE FINAL CLARIFIER 25
  26. 26. 10/3/2013 TIPE – TIPE RBC : ALIRAN PARAREL BERSUMBU ALIRAN TEGAK LURUS BERSUMBU STEP FEED TAPERED FEED TIPE – TIPE RBC : SOME REFERENCES TRICKLING FILTER Denpasar – 1.5 m3/day Sunter – 1.5 m3/day Kebayoran – 1.5 m3/da TRICKLING FILTER (TF) SISTEM PENGOLAHAN AEROBIK YANG MENGGUNAKAN MIKRORGANISME TERLEKAT ( ATTACHED – GROWTH PROCESS ) PADA SUATU MEDIA UNTUK KEPERLUAN REMOVAL BAHAN ORGANIK DALAM AIR LIMBAH TIPE – TIPE TF :  HIGH RATE  LOW RATE  MEDIUM RATE  SUPER RATE / ROUGHING SISTEM ATTACHED – GROWTH PROCESS LAINNYA: * ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR (RBC) * PACKED BED REACTOR ; AIR-SPARGED REACTOR ; FLUIDIZED BED REACTOR ; TRICKLED BED REACTOR 26
  27. 27. 10/3/2013 UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER MEDIA FILTER MEDIA FILTER DISTRIBUTOR ARM VENTILATION RISER UNDERDRAINS SALURAN EFFLUEN UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER UKURAN MEDIA : Ukuran diameter 25 – 10 mm Kedalaman : 0,9 – 2,5 m ( tipikal = 1,8 m ) FUNGSI MEDIA : SEBAGAI TEMPAT MENEMPEL / MELEKAT / TUMBUH LAPISAN BIOFILM KRITERIA MEDIA FILTER IDEAL : Luas permukaan / unit volume = tinggi Murah Ketahanan tinggi Porositas cukup tinggi  minimaliasi clogging Resirkulasi Udara ok..! TIPIKAL MEDIA : PLASTIK ; BATU UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER DISTRIBUTOR ARM DESKRIPSI : VENTILATION RISER FUNGSI:  JUMLAH > 2  POROS DI TENGAH – TENGAH FILTER ; BERGERAK MEMUTAR ARAH HORIZONTAL  DILENGKAPI DENGAN NOZZLE UNTUK MEMERCIKKAN AIR SECARA MERATA KE SELURUH PERMUKAAN MEDIA FILTER UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER MENJAMIN SUPLAI OKSIGEN TERCUKUPI UNTUK DAPAT MEMENUHI EFISIENSI SISTEM & MENCEGAH TERJADINYA PROSES ANAEROB AKIBAT KEKURANGAN OKSIGEN UNIT – UNIT PADA TRICKLING FILTER UNDERDRAINS SALURAN EFFLUEN FUNGSI : FUNGSI :  MENANGKAP TREATED WATER DARI FILTER & PADATAN YANG TERKELUPAS DARI MEDIA FILTER UNTUK DIALIRKAN KE BAK PENGENDAP II  MENGALIRKAN AIR LIMBAH TEROLAH & PADATAN YANG TERKELUPAS DARI MEDIA FILTER, DARI UNDERDRAIN MENUJU KE BAK PENGENDAP II DESKRIPSI : KRITERIA :  MEMPUNYAI BUKAAN DI KEDUA SISI  SEHINGGA MEMUDAHKAN PENGECEKAN JIKA SEWAKTU-WAKTU TERJADI CLOGGING  KECEPATAN MINIMUM = 6 M / DETIK ( UNTUK MENGHINDARI TERJADINYA CLOGGING  MEMILIKI SLOPE MENUJU EFFLUEN YANG BERADA DI TENGAH FILTER 27
  28. 28. 10/3/2013 ACTIVATED SLUDGE Proses pengolahan biologis = Proses pengolahan dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme untuk menguraikan bahan – bahan organik dalam air buangan AEROBIC SUSPENDED Air buangan organik tinggi  aerasi kontinyu organic content turun  membentuk gumpalan massa berflokulasi (= ACTIVATED SLUDGE)  mengendap  effluen = treated wastewater AERATED LAGOON OVERVIEW AERATED LAGOON  modifikasi dari kolam stabilisasi di daerah beriklim sedang, suplai O2 oleh algae digunakan sebagai aerasi mekanis MEKANISME air limbah diolah dengan aliran kontinyu pengolahan lumpur dioperasikan tanpa resirkulasi turbulensi yang diciptakan dalam proses aerasi digunakan untuk menjaga suspensi pertumbuhan mikroorganisme dalam lagoon untuk pengendapan akhir, digunakan tangki pengendapan atau kolam stabilisasi fakultatif 168 28
  29. 29. 10/3/2013 OVERVIEW KELEMAHAN OXIDATION DITCH distribusi O2 tidak merata, bagian atas kaya O2 , bagian dasar = tanpa O2 padatan terdekomposisi scr anaerobik & harus diremoval secara periodik Tanpa adanya pengendapan akhir  kandungan padatan pada efluen mengahmbat fungsi lagun itu sendiri APLIKASI  organic biodegradable treatment pada industri KEUNTUNGAN  •Tidak perlu lahan besar •Konstruksi sederhana •Biaya operasi berada pada rentang medium antara Activated Sludge konvensional & kolam stabilisasi 169 Oxidation ditch = parit atau saluran berbentuk lingkaran / oval dilengkapi rotor untuk aerasi jangka panjang Pertama kali dikembangkan di Belanda (1950) REMOVAL ABILITY KEUNTUNGAN & KERUGIAN Rasio BOD dan BOD removal = 85 % - 90% KEUNTUNGAN : Rasio removal SS = 80% - 90% • Efisiensi removal BOD / COD tinggi (90 – 95%) Rasio removal Nitrogen = 70% Rasio sludge generated sekitar 75 % dari BOD atau SS removal • Operasional sederhana • Effluen stabil • Pengolahan sludge lebih sederhana karena sludge yang dihasilkan relatif sedikit & stabil • Maintenance sederhana • Memungkinkan terjadinya proses Nitrifikasi & denitrifikasi 29
  30. 30. 10/3/2013 KEUNTUNGAN & KERUGIAN KERUGIAN : • Umumnya digunakan untuk pengolahan limbah skala kecil • Memerlukan area luas ( dimensi saluran besar, kedalaman kecil ) SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) MENGGUNAKAN SISTEM SUSPENDED GROWTH (FILL-DRAW) PENGGUNAAN AWAL UNTUK PENGOLAHAN LINDI TERDIRI DARI ; TANGKI SINGULAR ( BATCH ; FILL ; REACT ; SETTLE ; DRAW) BERSIFAT AEROBIK DAN ANAEROBIK (JIKA DIPERLUKAN) • Rotor sebagai penyuplai Oksigen harus dibersihkan secara periodik KEUNTUNGAN PENGGUNAAN SEQUENCING BATCH REACTOR ( SBR) MENGGUNAKAN SUSPENDED REACTOR YANG BERSIFAT FLEKSIBEL DAPAT BERFUNGSI SEBAGAI BAK AERASI EKUALISASI & SEDIMENTASI DAPAT MEMPERLUAS SIRKULASI (JIKA SLUDGE TREATMENT MEMERLUKAN WAKTU YANG LAMA) DAPAT MENGGUNAKAN REAKTOR BERUKURAN KECIL & JUMLAH > 1 BIOMASSA TIDAK PERLU DICUCI PENGENDAPAN YANG TIDAK SEMPURNA DAPAT SEGERA DIKENALI DAPAT DITAMBAHKAN DENGAN PAC Percent of : Max. Vol 25 -100 CycleTime 25 INFLUE N PURPOSE / OPERATION FILL ADD SUBSTRAT 1. ANOXIC FILL REACT 100 35 REACTION TIME Air on / 100 20 cycle SETTL E CLARIFY 100 – 35 15 Air off DENITRIFIKASI Air off REMOVE EFFLUENT 35 – 25 5 (a) INFLUEN  DIPOMPA/GRAVITASI  REACTOR : (b) INFLUEN  PIPA MANIFOLD  KONTAK MIKROORGANOSME & SUBSTRAT AERASI (a) MIKROORGANISM + SUBSTRAT  NITRIFIKASI & DRAW EFF. TAHAPAN PENGOLAHAN Air on/off 2. REAKSI (1) BIODEGRADASI BOD & NITROGEN IDDLE Air WASTE SLUDGE on/off 30
  31. 31. 10/3/2013 TAHAPAN PENGOLAHAN ALAT-ALAT YANG DIPERLUKAN DALAM Uniform Influent Distributor 3. PENGENDAPAN  PEMISAHAN SOLID & PEMBUANGAN SUPERNATAN SBG EFFLUEN 4. PENUANGAN 5. IDLE TIME ALAT-ALAT YANG DIPERLUKAN DALAM SBR Jet Aerator Coarse Bubble Diffuser  Diffuser dipasang dalam pipa distribusi udara & dialirkan melalui orifice besar ( diameter : 1 – 2 inch )  Pemasangan pipa berlubang terkalibrasi untuk pendistribusian secara seragam ke bawah SBR selama proses isi & tuang ALAT-ALAT YANG DIPERLUKAN DALAM SBR Jet Mixing System  Sistem aerasi yang terdiri atas: pompa resirkulasi ; manifold ; venturi & blower ALAT-ALAT YANG DIPERLUKAN DALAM SBR  Sistem venturi, pipa manifold, pompa jet SBR ALAT-ALAT YANG DIPERLUKAN DALAM SBR Uniform Sludge Collector  Pipa orifice mengambil kelebihan lumpur 31
  32. 32. 10/3/2013 ANAEROBIC BAFFLED REACTOR GENERAL DESCRIPTION      ANAEROBIC BAFFLED REACTOR ANAEROBIC BAFFLED REACTOR ADVANTAGES ( Barber & Stuckey, 1999 ) ZONE CLASSIFICATION 1. Acidification Zone Occurred mostly on intial compartment Volatile fatty acid ( VFA) formation  decrease pH value Buffer capacity increased, pH value = increased 2. Methanation Zone Methane gas produced 3. Buffer Zone Determined to stabilize the process High rate reactor firstly developed by Bahman & Mc Carty Consists of several compartments producing gaseous, designed by using several vertical baffles couraging upflow by activated sludge which allowed contact between microorganism & wastewater Bacterias tend to grow, move & settle horizontally within each compartment, low velocity, increase Solid Retention Time (SRT) equal to 100 days on Hydraulic Retention Time (HRT) equal to 20 hours Less HRT  minimizer reactor size  less O&M cost Consists of 3 zone :  Acidification Zone  Methanation Zone  Buffer Zone 1. 2. Construction a. simply design b. no need mechanical mixing c. minimize clogging d. minimize sludge bed expansion e. low construction cost f. low O & M cost Biomassa a. no need biomass with special settling b. low sludge growth c. high SRT d. no need fixed medium / solid settling chamber e. no need gaseous / sludge separation 32
  33. 33. 10/3/2013 ANAEROBIC ANAEROBIC BAFFLED REACTOR ADVANTAGES ( Barber & Stuckey, 1999 ) 3. Operational a. Low HRT b. allowed intermittent operational c. stabil hydraulic shock loading d. long operational without sludge disposal UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET UASB UASB PRINSIP UMUM •Aliran dalam reaktor = aliran vertikal ke atas ( up flow ) •Sludge untuk mendegradasi bahan organik dalam air buangan berada di dasar reaktor • influen dasar reaktor Gas Solid Liquid Separator mengalir ke atas (upflow) Gas ditampung GLSS, sludge kembali ke zona sludge blanket, air limbahdipompa ke ke outlet KEUNTUNGAN •Beban Loading tinggi •Waktu detensi lebih rendah u/ skala anaerobik •Tidak perlu suplai Oksigen / hemat biaya •Dapat mereoval PO4 ( fosfat ) & NH3 ( Nitrat ) menjadi gas N2 melalui proses denitrifikasi SLUDGE TREATMENT INTRODUCTION THICKENING STABILIZATION DEWATERING SKEMA REAKTOR UASB DISPOSAL 33
  34. 34. 10/3/2013 2. THICKENING 1. PENDAHULUAN 4. Dewatering 1.Thickening Lumpur dari proses pengolahan THICKENING 5. Disposal 1. Vacum Filter 2. Filter press 3. Horizontal Belt Filter 4. Centrifuga tion 5. Drying beds 1. Gravity 2. Flotation 3. Centrifugation 2. Stabilization 1. Chlorine Oxidation 2. Lime Stabilization 3. Heat treatment 4. Aerobic Digestion 5. Anaerobic Digestion 1.Land application 2.Composting 3.Land Filling 4.Incineration 5.Recalcinatio 3. Conditioning GRAVITY 1. Chemical 2. Elutriation 3. Heat treatment FLOTATION CENTRIFUGE 2. 2. FLOTATION THICKENER 2. 1. GRAVITY THICKENER MEKANISME : Gelembung udara dilarutkan dengan tekanan tinggi  tekanan dibebaskan gelembung udara naik  menempel pada gumpalan lumpur naik ke permukaan atas bak lumpur terkonsentrasi & tersisihkan VARIABEL UTAMA : TIPIKAL UNIT GRAVITY THICKENER TUJUAN : TIPIKAL UNIT FLOTASI MENGKONSENTRASI SOLIDS UNDERFLOW & MEREDUKSI VOLUME LUMPUR •Rasio resirkulasi •Konsentrasi solids influen •Rasio udara/solids •Kecepatan pembebanan hidrolis TEKANAN TIPIKAL : 50 – 70 lb2 / in2 (345 – 483 kPa, atau 3,4 – 4,8 atm) SOLID BOWL DECANTER 2. 3. CENTRIFUGATION DESKRIPSI : •Centrifuge ini dapat digunakan pada tahapan thickening maupun dewatering. •Merupakan percepatan dari proses sedimentasi dengan bantuan gaya sentrifugal. dan bekerja secara kontinyu CENTRIFUGATION SOLID BOWL DECANTER BASKET TYPE NOZZLE SEPARATOR 34
  35. 35. 10/3/2013 Clarifier 4. DEWATERING DEWATERING VACCUUM FILTER PRESSURE FILTER SAND DRYING BED Teknologi Membran: • Keunggulan proses membran:  Separasi dapat dilakukan secara kontinu  Konsumsi energi umumnya rendah  Dapat dikombinasikan dengan mudah dengan proses lainnya (hybrid processing)  Tidak diperlukan pengubahan fase medium  Penggandaan skala (up-scaling) mudah  Sifat membran bersifat variable dan dapat dikendalikan  Tanpa bahan tambahan TEKNOLOGI MEMBRAN Proses Membran Relatif baru  terus berkembang Genenasi pertama:  Mikrofiltrasi (MF)  Ultrafiltrasi (UF)  Nanofiltrasi (NF)  Reverse Osmosis (RO)  Eletrodialisis (ED)  Membrane Electrolysis (ME) Fluks Tipikal untuk MF, UF, NF dan RO Generasi Kedua: Separasi gas (GS) Vapour Permeation (VP) Pervaporation (PV) Membrane Distillation (MD) Membrane Contactor (MC) Proses Membran Tekanan (bar) Permeabilitas (L.m-2.hr-1.bar-1) MF 0,1 – 2,0 > 50 UF 1,0 – 5,0 10 – 50 NF 5,0 – 20 1,4 – 12 RO 10 - 100 0,05 – 1,4 35
  36. 36. 10/3/2013 Perbandingan MF, UF, NF dan RO MF UF NF/RO 1000 Perbedaan Tekanan (bar) Pemisahan partikel 100 Pemisahan makromolekul Pemisahan larutan BM rendah (garam, glukosa, laktosa, mikropolutan Tekanan osmostik dapat diabaikan (tanpa polarisasi konsentrasi) Tekanan osmotik dapat diabaikan Tekanan osmotik tinggi (1 – 25 bar) Tenakan transmembran rendah (< 2 bar) Tenakan transmembran rendah (1-10 bar) Tenakan transmembran tinggi (10 - 60 bar) Reverse Osmosis Nano- 10 filtrasi Ultrafiltrasi Mikrofiltrasi 1 Struktur membran simetrik atau asimetrik Filtrasi 0,1 0,0001 0,001 0,01 0,1 Ukuran Partikel/Molekul ( 1 10 100  m) Struktur membran asimetrik Sruktur membran asimetrik Ketebatal layer pemisah: Simetrik: 10 – 150 m Asimetrik: 1 m Ketebatal layer pemisah aktual: Simetrik: 0,1 –1,0 m Ketebatal layer pemisah aktual: Simetrik: 0,1 –1,0 m Pemisahan akibat perbedaan ukuran partikel Pemisahan akibat perbedaan ukuran Pemisahan akibat perbedaab kelarutan dan difusivitas Mikrofiltrasi (MF)  MF dapat memisahkan partikel berukuran > 0,05 m  Bahan berukuran < 0,05 m (garam/ion, gula & protein) melewati membran MF Padatan tersuspensi, sel/biomass, koloid Membran  Ukuran pori: 0,08 – 10 Air m Tekanan : 0,1 – 3 bar Membran MF (summary): Membran: Simetris atau asimetris Ketebalan: 0,05 – 10 m Driving force: Tekanan (< 2 bar) Prinsip separasi: Ultrafiltrasi (UF) 10 – 150 m Ukuran Pori: Mekanisme penyaringan Bahan membran Polimer atau keramik Aplikasi: Aplikasi analitis, sterilisasi (pangan, minuman, farmasi, klsrifikasi minuman (juice, bir, wine), pemisahan sel/biomassa/bioreaktor, air ultrabersih, recovery metal sebagai oksida atau hidroksida koloid, fermentasi kontinu, pemisahan emulsi air-minyak, waste-water treatment, plasma-pheresis Garam/ion, Makromolekul      UF dapat memisahkan bahan berukuran > 0,005 m (BM > 1000 Da) UF dan MF adalah identik, hanya membran UF asimetris  membarn lebih dense Molekul berukuran kecil (garam/ion, dan gula) dapat melewati membran UF Aliran permeat dapat digambarkan dengan pers. Konseny-Carmen Tekanan: 1 – 10 bar . Partikel dan Makromolekul Membran Air Garam -garaman gula /ion, 36
  37. 37. 10/3/2013 Membran UF (Summary): Membran Asimetris Ketebalan Nonofiltrasi (NF)  150 m Ukuran pori . Partikel, makromolekul, ion bivalen 1 – 100 nm Driving force Tekanan (1 – 10 bar) Prinsip Pemisahan Mekanisme penyaringan Bahan membran Polimer (e.g. polysulfone, polyacrylonitrile) Keramik (e.g. Zirconium oxide, aluminium oxide) Aplikasi Industri susu (milk, whey, cheese making), industri pangan (pati, protein), klarifikasi minuman, pemisahan emulsi minyakair, recovery electropaint, dan produk/produk samping, farmasi (enzym, antibiotik, pyrogen), water/ wasteater treatment, daur-ulang air, disinfeksi, penghilangan minyak, Membran Air Ion bervalensi satu       Terletak diantara UF dan RO Tekanan: 10 – 35 bar Dapat memisahkan ion dwivalensi (Mg2+ dan Ca2+), penghilangan kesadahan MWCO: > 250 Da Tipikal rejeksi (5 bar, 200 ppm): 60 % NaCl, 80 %, Ca(CO3)2, 98 % MgSO4, Glukosa, Sukrosa Aplikasi:Pemisahkan gula (sumber C-eksternal), eliminasi warna, TOC, TDS, dan kesadahan, logam berat membran-bioreaktor NF (Summary): Membran Sublayer  150 m; toplayer  1 m Ukuran pori  Komposit Ketebalan Hiperfiltrasi/Reverse Osmosis (RO) < 2 nm Driving force Tekanan (10 – 25 bar) Prinsip Pemisahan  Solution-diffusion   Bahan membran Polyamide (interfacial polymerization) Aplikasi Desalinasi air payau, penyisihan mikropolutan, pelunakan air, wastewater treatment, retensi pewarna (industry tekstil) Reverse osmosis/Hiperfiltasi (Summary): Membran Asimetris atau Komposit Ketebalan Sublayer  150 m; toplayer  1 m Ukuran pori < 2 nm Driving force Tekanan: air payau 15 – 25 bar; air laut: 40 – 80 bar Prinsip Pemisahan Solution-diffusion Bahan membran Cellulose triacetate, aromatic polyamide, polyamide dan poly(ether urea) (interfacial polymerizaztion) Aplikasi Desalinasi air payau/air laut, produksi air ultrabersih (industri lektronik), pengkonsentrasian juice atau gula, milk penyisihan mikropolutan, wastewater treatment Membran non-porous, hampir hanya air yang dapat melewati membran RO Garam/ion dan bahan organik > 50 Da dapat dihalangi membran RO Tekanan: 20-60 bar, tetapi dapat juga s/d 200 bar Aplikasi: penanganan leachate, penghilangan logam berat, gram-graman, dan bahan organik sintetik . Nanofiltrasi dan Reverse Osmosis Larutan RO NF Ion monovalen (Na, K, Cl, NO3- > 90 % < 50 % Ion bivalen (Ca, Mg, SO42-, CO32- > 99 % > 90 % Bakteri dan virus > 99 % < 99 % Microsolute (BM > 100) > 90 % > 50 % Microsolute (BM < 100 0 – 99 % 0 – 50 % 37
  38. 38. 10/3/2013 BAHAN MEMBRAN • Bahan Organik (Polimer): – Polimer untuk Membran berpori – Polimer untuk membran tak-berpori Kelebihan dan Kekurangan Membran Anorganik Kelebihan • Bahan anorganik: – – – – Membran keramik Membran gelas Membran metal (termasuk karbon) Membran zeolit Daur-ulang krom dari limbah cair industri penyamakan kulit Instalasi (perspektif) •Tahan terhadap panas • Tahan terhadap bahan kimia • Tahan lama • Ukuran pori dapat lebih mudah dikendalikan • Dapat dibackwashing Kekurangan • Sifat keras dan kaku, menuntut konstruksi khusus • Biaya investasi tinggi • Ketahanan terhadap temperatur sering dibatasi oleh bahan pengedap pada sambungansambungan modul atau sistem perpipaan Membran UF Proses pengolahan tingkat lanjut yang umum dilakukan adalah: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Penghilangan Besi dan Mangan Water Softening dengan pengendapan kimia Penukar ion Adsorpsi Proses membran termasuk osmosis balik Oksidasi termasuk oksidasi kimia 38
  39. 39. 10/3/2013 PEMILIHAN TEKNOLOGI • • Tahap terakhir dari unit pengolah limbah adalah disposal lumpur yang dihasilkan dari masing‐masingnya yang dapat ditempatkan dengan sistem landfills, incenerated, applied  to land, atau digunakan untuk mengkondisikan tanah yang dalam penanganannya juga harus mempertimbangkan dampak lingkungan dari pembuangan tersebut. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Banyak teknologi yang mungkin dikembangkan untuk menangani air limbah, maka berbagai pertimbangan perlu diperhatikan secara teliti sebelum teknologi tersebut dipilih. Pertimbangan tersebut meliputi : Sumber limbah cair ( asal limbah ) Karakter limbah ( kualitatif dan kuantitatif ) Daya dukung lingkungan menerima beban limbah Ketersediaan lahan Ketersediaan dana / pertimbangan finansial Ketersediaan tenaga ahli Ketersediaan peralatan pengolah dipasaran bebas / bengkel konstruksi setempat. 39

×