SEEDING DAN AKLIMATISASI AEROB

1. TUJUAN

Melakukan pembenihan dan pengembangbiakan mikroorganisme untuk mengolah limbah

cair

2. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan:

Gelas kimia

Aerator

Pipet ukur 25 ml

Bola karet

Pipet tetes

Labu ukur

Cawan penguapan

Spatula

Batang pengaduk

Oven

Bahan yang digunakan :

KH2PO4 0,2749 gram

KNO3 1,35 gram

C6H12O6 3,75 gram

Aquadest

Tanah subur

Air

3. DASAR TEORI

Aklimatisasi, bertujuan untuk mendapatkan kultur biomassa yang telah teradaptasiterhadap air limbah

yang akan diteliti. Setelah melalui proses pembenihan,maka dilakukan aklimatisasi. Aklimatisasi adalah

pengadaptasian mikroorganisme terhadap air limbah yang akan diolah. Pada proses ini dilakukan dengan sistem

bacthkarena diharapkan mikroorganisme dapat tumbuh dan berkembang biak sertaberadaptasi dengan kondisi

baru. Pengapdaptasian dilakukan dengan cara menggantipemberian glukosa dengan air limbah pabrik . Akhir dari

proses ini adalah konsentrasi COD menjadi stabil Pembenihan (seeding) merupakan tahapan awal sebelum

penelitian. Tujuan dariproses ini adalah untuk mendapatkan suatu populasi mikroorganisme yang

mencukupiuntuk memulai penelitian proses lumpur aktif dan mampu mengoksidai zat zat organicyang

terkandung didalam air limbah. Dalam penelitian ini mikroorganisme yangdigunakan berasal dari bak aerasi. Pada

tahap ini diharapkan mikroorganisme tersebutdapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik dengan pemberian

nutrien danoksigen secara teratur. Parameter yang diamati adalah VSS dan COD.

Pada haripertama pembenihan, COD adalah sebesar 610,22 mg/l dan konsentrasi VSS adalahsebesar

3096 mg/l.Jika konsentrasi BOD atau COD dalam tempat pengembangan telah relatifkonstan,dengan fluktuasi

sekitar 5% maka konsentrasi umpan dan volume pembibitanditambah. Prosesini terus dilakukan hingga volume

pembibitan mencapai sekitar 10% kolam yang pengolahanyang dibuat dan VSS sekitar 3000-4000

mg/l.Parameter yang dianalisis adalah VSS (Volatile Suspended Solid ) dan kebutuhan oksigen kimiawi

(COD). VSS adalah untuk mengetahui banyaknya mikroorganismeyang hidup. Nilai VSS merupakan indicator

adanya mikroorganisme yang aktif danmemegang peranan penting dalam proses biologis. Pengukuran ini

digunakan dengan menggunakan metode gravimetri.Salah satu parameter yang sering digunakan dalam

pengolahan limbah cairsistem lumpur aktif adalah Mixed Liquor Suspended Solids (MLSS). Mixed liquor

suspended solids adalah jumlah dari bahan organik dan mineral berupa padatanterlarut, termasuk mikroorganisme

di dalam mixed liquor.Selama periode aklimatisasi ini dilakukan pemeriksaan parameterorganik (mg/l KmnO4),

VSS, pH, dan temperatur. Konsentrasi oksigenterlarut selalu dijaga diatas 4 mg/l untuk memastikan proses aerob

dapatberlangsung baik. Temperatur dalam proses juga dijaga pada temperaturkamar dan dalam rentang pH

normal. Proses aklimatisasi dianggap selesai jika pH, VSS, temperatur dan efisiensi penyisihan senyawa

organik telahkonstan dengan fluktuasi yang tidak lebih dari 10%

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DENGAN LUMPUR AKTIF

CARA PEMBUATAN

Urutan proses pengolahan limbah di PT. Unitek secara garis besar dibagi dalam 5 unit

proses yang meliputi proses primer, sekunder, dan tersier, yaitu :

1. Unit 1 : adalah proses penghilangan warna dengan sistem koagulasi dan sedimentasi.

2. Unit 2 : adalah proses penguraian bahan organik yang terkandung di dalam air limbah dengan

sistem lumpur aktif.

3. Unit 3 : adalah proses pemisahan air yang telah bersih dengan lumpur aktif dari kolam aerasi.

4. Unit 4 : adalah proses penghilangan padatan tersuspensi setelah pengendapan.

5. Unit 5 : adalah proses pemanfaatan lumpur padat setelah pengepresan di belt press.

Untuk jelasnya lihat Gambar 19. Sistem Pengolah Limbah Lumpur Aktif PT. UNITEX.

Proses Pengolahan Limbah

Proses pengolahan air limbah PT. Unitek terbagi menjadi tiga tahap pemrosesan, yaitu :

1. Proses primer, Proses primer merupakan perlakuan pendahuluan yang meliputi :

a). Penyaringan kasar,

b). Penghilangan warna,

c). Ekualisasi,

d). Penyaringan halus, dan

e). Pendinginan.

2. Proses sekunder, Proses biologi dan sedimentasi.

3. Proses tersier, merupakan tahap lanjutan setelah proses biologi dan sedimentasi.

Proses Primer

a. Penyaringan Kasar

Air limbah dari proses pencelupan dan pembilasan dibuang melalui saluran pembuangan

terbuka menuju pengolahan air limbah. Saluran tersebut terbagi menjadi dua bagian, yakni

saluran air berwarna dan saluran air tidak berwarna. Untuk mencegah agar sisa-sisa benang atau

kain dalam air limbah terbawa pada saat proses, maka air limbah disaring dengan menggunakan

saringan kasar berdiameter 50 mm dan 20 mm.

b. Penghilangan Warna

Limbah cair berwarna yang berasal dari proses pencelupan setelah melewati tahap

penyaringan ditampung dalam dua bak penampungan, masing-masing berkapasitas 64 m3 dan 48

m3, air tersebut kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi pertama (volume 3,1 m

3) yang

terdiri atas tiga buah tangki, yaitu : Pada tangki pertama ditambahkan koagulasi FeSO4 (Fero

Sulfat) konsentrasinya 600 - 700 ppm untuk pengikatan warna. Selanjutnya dimasukkan ke

dalam tangki kedua dengan ditambahkan kapur (lime) konsentrasinya 150 - 300 ppm, gunanya

untuk menaikkan pH yang turun setelah penambahan FeSO4. Dari tangki kedua limbah

dimasukkan ke dalam tangki ketiga pada kedua tangki tersebut ditambahkan polimer

berkonsentrasi 0,5 - 0,2 ppm, sehingga akan terbentuk gumpalan-gumpalan besar (flok) dan

mempercepat proses pengendapan.

Setelah gumpalan-gumpalan terbentuk, akan terjadi pemisahan antara padatan hasil

pengikatan warna dengan cairan secara gravitasi dalam tangki sedimentasi. Meskipun air hasil

proses penghilangan warna ini sudah jernih, tetapi pH-nya masih tinggi yaitu 10, sehingga tidak

bisa langsung dibuang ke perairan. Untuk menghilangkan unsur-unsur yang masih terkandung

didalamnya, air yang berasal dri koagulasi I diproses dengan sistem lumpur aktif. Cara tersebut

merupakan perkembangan baru yang dinilai lebih efektif dibandingkan cara lama yaitu air yang

berasal dari koagulasi I digabung dalam bak ekualisasi.

Tabel 3. Hasil pengamatan konsentrasi, debit, dan laju penambahan koagulan

dan flokulan terhadap limbah air warna (Rapto, 1996)

Agent Konsentrasi (kg/l) Debit (l/jam) Laju Penambahan

(kg/jam)

Fe SO4 0.21 13.28 2.84

Lime 0.11 806.76 86.44

Polimer ANP-10 2. 10-4

561.60 0.11

Tabel 4. Efisiesi removal proses koagulasi dan flokulasi air limbah warna

Tahun 1994 (Rapto, 1996)

Parameter Inlet (mg/l) Outlet (mg/l) Efisiensi removal (%)

TSS 132.33 17.33 86.9

BOD5 266.12 54.92 79.4

COD 432.33 112.00 74.1

DO 0.4 0.25 37.5

c. Ekualisasi

Bak ekualisasi atau disebut juga bak air umum memiliki volume 650 m3 menampung dua

sumber pembuangan yaitu limbah cair tidak berwarna dan air yang berasal dari mesin pengepres

lumpur. Kedua sumber pembuangan pengeluarkan air dengan karakteristik yang berbeda. Oleh

karena itu untuk memperlancar proses selanjutnya air dari kedua sumber ini diaduk dengan

menggunakan blower hingga mempunyai karakteristik yang sama yaitu pH 7 dan suhunya 32oC.

Sebelum kontak dengan sistem lumpur aktif, terlebih dahulu air melewati saringan halus dan

cooling tower, karena untuk proses aerasi memerlukan suhu 32oC. Untuk mengalirkan air dari

bak ekualisasi ke bak aerasi digunakan dua buah submerble pump atau pompa celup (Q= 60

m3/jam).

d. Saringan Halus (Bar Screen f = 0,25 in)

Air hasil ekualisasi dipompakan menuju saringan halus untuk memisahkan padatan dan

larutan, sehingga air limbah yang akan diolah bebas dari padatan kasar berupa sisa-sisa serat

benang yang masih terbawa.

e. Cooling Tower

Karakteristik limbah produksi tekstil umumnya mempunyai suhu antara 35-40oC,

sehingga memerlukan pendinginan untuk menurunkan suhu yang bertujuan mengoptimalkan

kerja bakteri dalam sistem lumpur aktif. Karena suhu yang diinginkan adalah berkisar 29-30oC.

Proses Sekunder

a. Proses Biologi

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT. Unitek memiliki tiga bak aerasi dengan

sistem lumpur aktif, yang pertama berbentuk oval mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan

dengan bentuk persegi panjang. Karena pada bak oval tidak memerlukan blower sehingga dapat

menghemat biaya listrik, selain itu perputaran air lebih sempurna dan waktu kontak bakteri

dengan limbah lebih merata serta tidak terjadi pengendapan lumpur seperti layaknya terjadi pada

bak persegi panjang. Kapatas dari ketiga bak aerasi adalah 2175 m3. Pada masing-masing bak

aerasi ini terdapat sparator yang mutlak diperlukan untuk memasok oksigen ke dalam air bagi

kehidupan bakteri. Parameter yang diukur dalam bak aerasi dengan sistem lumpur aktif adalah

DO, MLSS, dan suhu. Dari pengalaman yang telah dijalani, parameter-parameter tersebut dijaga

sehingga penguraian polutan yang terdapat dalam limbah dapat diuraikan semaksimal mungkin

oleh bakteri. Oksigen terlarut yang diperlukan berkisar 0,5 2,5 ppm, MLSS berkisar 4000

6000 mg/l, dan suhu berkisar 29 30oC.

b. Proses Sedimentasi

Bak sedimentasi II (volume 407 m3) mempunyai bentuk bundar pada bagian atasnya dan

bagian bawahnya berbentuk kronis yang dilengkapi dengan pengaduk (agitator) dengan putaran

2 rph. Desain ini dimaksudkan untuk mempermudah pengeluaran endapan dari dasar bak. Pada

bak sedimentasi ini akan terjadi settling lumpur yang berasal dari bak aerasi dan endapan lumpur

ini harus segera dikembalikan lagi ke bak aerasi (return sludge=RS), karena kondisi pada bak

sedimentasi hampir mendekati anaerob. Besarnya RS ditentukan berdasarkan perbandingan nilai

MLSS dan debit RS itu sendiri. Pada bak sedimentasi ini juga dilakukan pemantauan kaiment

(ketinggian lumpur dari permukaan air) dan MLSS dengan menggunakan alat MLSS meter.

Proses Tersier

Pada proses pengolahan ini ditambah bahan kimia, yaitu Alumunium Sulfat (Al2(SO4)3),

Polimer dan Antifoam (Silicon Base); untuk mengurangi padatan tersuspensi yang masih

terdapat dalam air. Tahap lanjutan ini diperlukan untuk memperoleh kualitas air yang lebih baik

sebelum air tersebut dibuang ke perairan.

Air hasil proses biologi dan sedimentasi selanjutnya ditampung dalam bak interdiet

(Volume 2m3) yang dilengkapi dengan alat yang disebut inverter untuk mengukur level air,

kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi (volume 3,6 m3) dengan menggunakan pompa

sentrifugal. Pada tangki koagulasi ditambahkan alumunium sulfat (konsentrasi antara 150 300

ppm) dan polimer (konsentrasi antara 0,5 2 ppm), sehingga terbentuk flok yang mudah

mengendap. Selain kedua bahan koagulan tersebut juga ditambahkan tanah yang berasal

pengolahan air baku (water teratment) yang bertujuan menambah partikel padatan tersuspensi

untuk memudahkan terbentuknya flok.

Pada tangki koagulasi ini terdapat mixer (pengaduk) untuk mempercepat proses

persenyawaan kimia antara air dan bahan koagulan, juga terdapat pH kontrol yang berfungsi

untuk memantau pH effluent sebelum dikeluarkan ke perairan. Setelah penambahan koagulan

dan proses flokulasi berjalan dengan sempurna, maka gumpalan-gumpalan yang berupa lumpur

akan diendapkan pada tangki sedimentasi III (volume = 178 m3). Hasil endapan kemudian

dipompakan ke tangki penampungan lumpur yang selanjutnya akan diolah dengan belt press

filter machine.

Selain itu pengolahan air limbah dapat juga dilakukan dengan sistem lumpur aktif

konvesional.

Tangki aerasi

Oksidasi aerobik material organik dilakukan dalam tangki ini. Efluent pertama masuk dan

tercampur dengan Lumpur Aktif Balik (Return Activated Sludge =RAS) atau disingkat LAB

membentuk lumpur campuran (mixed liqour), yang mengandung padatan tersuspensi sekitar

1.500 - 2.500 mg/l. Aerasi dilakukan secara mekanik. Karakteristik dari proses lumpur aktif

adalah adanya daur ulang dari biomassa. Keadaan ini membuat waktu tinggal rata-rata sel

(biomassa) menjadi lebih lama dibanding waktu tinggal hidrauliknya (Sterritt dan Lester, 1988).

Keadaan tersebut membuat sejumlah besar mikroorganisme mengoksidasi senyawa organik

dalam waktu yang singkat. Waktu tinggal dalam tangki aerasi berkisar 4 - 8 jam.

Tangki Sedimentasi

Tangki ini digunakan untuk sedimentasi flok mikroba (lumpur) yang dihasilkan selama

fase oksidasi dalam tangki aerasi. Seperti disebutkan diawal bahwa sebaghian dari lumpur dalam

tangki penjernih didaur ulang kembali dalam bentuk LAB kedalam tangki aerasi dan sisanya

dibuang untuk menjaga rasio yang tepat antara makanan dan mikroorganisme (F/M Ratio).

Parameter

Parameter yang umum digunakan dalam lumpur aktif (Davis dan Cornwell, 1985;

Verstraete dan van Vaerenbergh, 1986) adalah sebagai berikut:

1. Mixed-liqour suspended solids (MLSS). Isi tangki aerasi dalam sistem lumpur aktif

disebut sebagai mixed liqour yang diterjemahkan sebagai lumpur campuran. MLSS

adalah jumlah total dari padatan tersuspensi yang berupa material organik dan mineral,

termasuk didalamnya adalah mikroorganisma. MLSS ditentukan dengan cara menyaring

lumpur campuran dengan kertas saring (filter), kemudian filter dikeringkan pada

temperatur 1050C, dan berat padatan dalam contoh ditimbang.

2. Mixed-liqour volatile suspended solids (MLVSS). Porsi material organik pada MLSS

diwakili oleh MLVSS, yang berisi material organik bukan mikroba, mikroba hidup dan

mati, dan hancuran sel (Nelson dan Lawrence, 1980). MLVSS diukur dengan

memanaskan terus sampel filter yang telah kering pada 600 - 6500C, dan nilainya

mendekati 65-75% dari MLSS.

3. Food - to - microorganism ratio (F/M Ratio). Parameter ini merupakan indikasi beban

organik yang masuk kedalam sistem lumpur aktif dan diwakili nilainya dalam kilogram

BOD per kilogram MLSS per hari (Curds dan Hawkes, 1983; Nathanson, 1986). Adapun

formulasinya sebagai berikut :

Q = Laju alir limbah Juta Galon per hari (MGD)

BOD5 = BOD5 (mg/l)

MLSS = Mixed liquor suspended solids (mg/l)

V = Volume tangki aerasi (Gallon)

4. Rasio F/M dikontrol oleh laju sirkulasi lumpur aktif. Lebih tinggi laju sirkulasi lumpur

aktif lebih tinggi pula rasio F/M-nya. Untuk tangki aerasi konvensional rasio F/M adalah

0,2 - 0,5 lb BOD5/hari/lb MLSS, tetapi dapat lebih tinggi hingga 1,5 jika digunakan

F/M = Q x BOD5

MLSS x V

oksigen murni (Hammer, 1986). Rasio F/M yang rendah mencerminkan bahwa

mikroorganisme dalam tangki aerasi dalam kondisi lapar, semakin rendah rasio F/M

pengolah limbah semakin efisien.

5. Hidraulic retention time (HRT). Waktu tinggal hidraulik (HRT) adalah waktu rata-rata

yang dibutuhkan oleh larutan influent masuk dalam tangki aerasi untuk proses lumpur

aktif; nilainya berbanding terbalik dengan laju pengenceran

V = Volume tangki aerasi

Q = Laju influent air limbah ke dalam tangki

aerasi

D = Laju pengenceran.

6. Umur lumpur (Sludge age). Umur lumpur adalah waktu tinggal rata-rata

mikroorganisme dalam sistem. Jika HRT memerlukan waktu dalam jam, maka waktu

tinggal sel mikroba dalam tangki aerasi dapat dalam hari lamanya. Parameter ini

berbanding terbalik dengan laju pertumbuhan mikroba. Umur lumpur dihitung dengan

formula sebagai berikut (Hammer, 1986; Curds dan Hawkes, 1983) :

Umur Lumpur (Hari) = MLSS x V

SSe x Qe + SSw X Qw

MLSS = Mixed liquor suspended solids (mg/l).

V = Volume tangki aerasi (L)

SSe = Padatan tersuspensi dalam effluent (mg/l)

SSw = Padatan tersuspensi dalam lumpur limbah (mg/l)

Qe = Laju effluent limbah (m3/hari)

Qw = Laju influent limbah (m3/hari).

7. Umur lumpur dapat bervariasi antara 5 - 15 hari dalam konvensional lumpur aktif. Pada

musim dingin lebih lama dibandingkan musim panas (U.S. EPA, 1987a). Parameter

penting yang mengendalikan operasi lumpur aktif adalah laju pemuatan organik, suplay

HRT = 1/D = V/ Q

oksigen, dan pengendalian dan operasi tangki pengendapan akhir. Tangki ini mempunyai

dua fungsi: penjernih dan penggemukan mikroba. Untuk operasi rutin, orang harus

mengukur laju pengendapan lumpur dengan menentukan indeks volume lumpur (SVI),

Voster dan Johnston, 1987.

CARA PENGOLAHAN LIMBAH

Dapat dilihat gambar seperti dibawah ini:

Limbah yang datang dari segala macam aktifitas akan ditampung kedalam bak penyaring. bak

penyaring berfungsi sebagai penyaring kotoran padat dan sampah yang dapat mengganggu

proses peralatan selanjutnya atau peralatan lainnya air yang telah disaring selanjutnya menuju ke

bak equalizing, bak equalizing berfungsi sebagai penampung dalam proses awal agar kualitas air

rata dan teratur.

Air kemudian di pompakan ke flow control box untuk selanjutnya masuk ke bak aerasi, bak ini

dilengkapi dengan air difuser yang berfungsi melarutkan udara kedalam air sehingga bakteri

menjadi aktif. Di bak ini air limbah akan diproses dengan cara menambahkan atau melarutkan

udara kedalam air dan menambahkan lumpur aktif yg diperoleh dari bak pengendap atau

sedimentation tank. Bak ini berfungsi untuk mengendapkan lumpur yang datang dari aerasi

dengan tujuan mempercepat pengendapan struktur, sehingga dibuat seperti limas segi empat.

Lumpur yang mengendap akan diangkat oleh airlift melalui udara blower kemudian lumpur

ditampung ke setiap distributor box untuk di distribusikan ke bak aerasi, bak penampungan

lumpur dan bak klorinasi atau clorinasi tank. Setelah air diendapkan proses selanjutnya biasanya

menambahkan bahan kimia yg berfungsi untuk membunuh kuman, namun bisa juga tidak

menggunakan bahan kimia, hal tersebut dapat diatasi dengan menambahkan bakteri aktif pada

saat proses aerasi. Bak penampung air olahan atau efluent tank adalah bak yang berfungsi

sebagai bak penampung air olahan yang dihasilkan oleh unit pengolahan limbah untuk disalurkan

ke water tank, air yang masuk ke bak ini adalah air yg sudah di proses bebas dari kuman Apa Itu

Sludge Thickening? Sludge thickening adalah alat yang berfungsi untuk mengurangi kadar air

(liquid) dalam lumpur, sehingga menambah kandungan solid (padatan) dalam lumpur. Pabrik

pengolahan air limbah pada umumnya menggunakan perangkat penebalan untuk meningkatkan

konsentrasi padatan pada akhir langkah proses tertentu dalam proses lumpur aktif. Penebalan

meningkatkan kandungan padatan lumpur dan mengurangi volume air gratis sehingga

meminimalkan beban unit pada proses hilir seperti pencernaan dan dewatering.

Proses yang digunakan penebalan mencakup penebalan gravitasi, flotasi udara terlarut, sabuk

penebalan gravitasi dan rotary drum penebalan. Jenis penebalan dipilih biasanya ditentukan oleh

ukuran dari pabril limbah, hambatan fisik dan proses hilir. Di pabrik pengolahan air limbah yang

kecil, penebalan biasanya terjadi secara langsung di dalam tangki penyimpanan lumpur. Lumpur

yang dikompersi di bagian bawah tangki hanya oleh gaya gravitasi, sedangkan di atas lapisan

lumpur air keruh terbentuk, yang diambil dari tangki dan kembali ke inllet. Peralatan mekanis

tipe lumpur penebalan menggunakan proses fisik untuk berkonsentrasi lumpur dengan

menghapus bagian air sehingga mengarah ke peningkatan jumlah presentase padat. Ada beberapa

metode yang berbeda untuk mencapai hal ini dari semua pilihan yang tersedia biasanya

isi lumpur dapat ditingkatkan dengan , 4-5 lipatan tergantug pada seberapa baik peralatan

dioperasikan.

Metode mengandalkan pada prinsip gravitasi dapat diterapkan baik diobati primer dan bahkan

limbah lumpur aktif. Hal ini biasanya dilakukan dalam tangki melingkar serupa di desain

dibandingkan dengan tangki sedimentasi tanaman khas. Aliran lumpur berasal dari sistem aerasi

diarahkan ke pusat dengan baik dan desain sedemikian rupa sehingga ada cukup

waktupenahanan yang cukup untuk menyelesaikan baik untuk mengambil tempat.

PERUSAHAAN YANG MEMAKAI LUMPUR AKTIF DALAM IPAL

1. PT UNITEX

2. PT Aneka Bumi Pratama, ( industry karet )

3. PT Muara Kelingi II ( industry karet )

4. PT Prasidha ( industry karet )

5. PT Panca Samudera dan ( industry karet )

6. PT Gajah Ruko( industry karet )

7. PT. Tanjung Enim Lestari PULP dan Paper adalah perusahaan Industri bubur kertas

menggunakan bahan baku kayu acasia mangium 100 %. Perusahaan ini mempunyai

kapasitas produksi pulp sebesar 1.430 ADT/hari atau 450.000 ADT / tahun ,yang

merupakan, Hardword Bleached Kraft Pulp (HBKP). Untuk memproduksi pulp dengan

kapasitas tersebut dibutuhkan bahan baku kayu sebesar 1935000 m3/tahun atau 4,3 m

3

untuk setiap ton pulp yang dihasilkan. Bahan baku tersebut di peroleh dari Hutan

Tanaman Industri PT. Musi Hutan Persada (PT. MHP) yang terletak di Benakat Suban

Jeriji sebesar 20- 30 km dari lokasi pabrik.

Adapun proses produksi pulp di PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper terdiri dari

beberapa tahapan proses,yaitu sebagai berikut :

1. Proses Pengulitan (Debarking)

Proses pengulitan yang efektif sangat diperlukan untuk menjamin kualitas yang baik agar

dapat menghasilkan mutu pulp yang tinggi. Alat yang digunakan untuk pengelupasan

kulit kayu ini disebut Drum Barker yang mempunyai kapasitas 500 m3/jam. Selanjutunya

kayu yang sudah dikupas kulitnya dikirim ke Chipper dan kulit kayu dikirim ke Bark

Crusher untuk dihaluskan untuk dijadikan bahan bakar di Power Boiler.

2. Pembentukan Serpih Kayu (Chipping)

Kayu yang telah dikuliti akan dilewatkan dengan belt Conveyor ke unit Chipper untuk

dibentuk menjadi serpihan-serpihan yang berukuran seragam, yaitu berkisar antara 2 cm

x 3 cm x 0,2 cm. Bahan baku yang telah diserpih dan dan memenuhi persyaratan,

dilakukan pengayakan dan dikumpulkan di Chip Yard yang dilengkapi Conveyor untuk

pengiriman ke unit pemasakan (Digester).

3. Pemasakan Serpih Kayu (Digester)

Proses pulp yang digunakan adalah proses Kraft dengan bahan kimia pemasak yang

disebut White Liqour yang merupakan campuran larutan Na2S dan NaOH. Dari proses

pemasakan akan diperoleh pulp yang belum diputihkan (Unbleach Pulp) dan Black

Liquor (lindi hitam). Juga dihasilkan limbah padat pada proses penyaringan (screening)

yang selanjutnya dikirim ke Power Boiler sebagai bahan bakar . Sedangkan limbah gas

NCG (H2S, Methyl Mercaptan, dan Dimethyl Sulfida) berupa HVLC dialirkan ke Boiler

untuk dibakar.

4. Pencucian (Washing)

Proses ini bertujuan untuk memisahkan lindi hitam dari pulp dengan menyemprotkan air

panas dari aliran yang berlawanan dengan aliran pulp. Selanjutnya pulp yang telah

terpisah dari lindi hitam disaring lagi untuk memisahkan serat-serat kayu yang tidak

terolah dengan baik sebagaimana telah diuraikan pada proses pemasakan di atas. Pulp

(serat) yang telah dicuci selanjutnya dikirim ke unit Oxygen Delignification, sedangkan

Black Liquor yang dihasilkan dikirim ke unit Multi Efek Evaporator untuk dilakukan

pemekatan.

4. Delignifikasi Oksigen (Oxygen Delignification)

Proses Delignifikasi Oksigen bertujuan sebagai proses pra-bleaching (sebelum

pemutihan) yang bertujuan untuk mengurangi bilangan kappa, sehingga dapat

mengurangi pemakaian bahan kimia pemutih pada proses pemutihan. Bahan kimia yang

dibutuhkan pada proses ini adalah NaOH dan O2 (Oksigen). Dari proses ini akan

dihasilkan pulp berwarna coklat yang akan dikirim ke unit pemutihan (Bleaching) dan

filtrat yang dikirim ke unit pengolahan limbah cair (Effluent Treatment Plant).

5. Pemutihan (Bleaching)

Pada proses ini bertujuan untuk menghilangkan sisa lignin, warna, kotoran atau bahan

lain yang terdapat didalam pulp. Sistem yang digunakan adalah ECF (Elemental Chorine

Free) dimana tidak menggunakan Cl2 tetapi menggunakan ClO2 100%. Hasil dari proses

pemutihan berupa bubur serat (pulp) yang sudah berwarna sangat putih selanjutnya

disimpan pada stock chest sebelum dikirim ke proses pengeringan, sedangkan filtratnya

dikirim ke Effluent Treatment Plant.

6. Pengeringan dan Pembentukan Lembaran Pulp

Proses yang berlangsung di pulp Machine unit ini merupakan tahap akhir pembuatan

pulp. Proses ini mengubah pulp menjadi lembaran-lembaran pulp dengan ukuran yang

diinginkan, yang sebelumnya mengalami beberapa perlakuan sebagai berikut :

a. Pembersihan terakhir sebelum pengeringan

b. Pengeringan akan menghilangkan sisa air yang masih terdapat pada lembaran-lembaran

pulp dengan cara mengalirkan uap panas pada bagian atas dan bawah lembaran di air

bone type dryer, Dengan tingkat kekeringan 87-95 %.

c. Pemotongan pada lembaran pulp kering dan pengepakan lembaran pulp akhir yang siap

dikirim ke gudang penyimpanan produk akhir pulp.

Tinjauan tentang Limbah

Ditinjau dari sumbernya, limbah cair industri pulp dan kertas dapat berasal dari bermacam-

macam tahap didalam prosesnya. Jumlah limbah yang dikeluarkan umumnya sesuai dengan

jumlah pemakaian air karena selisihnya hanya sekitar 5-10%. Limbah cair industri pulp dan

kertas umumnya menimbulkan masalah warna, bau, pH, zat padat tersuspensi,BOD5, COD dan

toksinitas.

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan

sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan

efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai

metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan

secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis yaitu:

1. Reaktor Pertumbuhan tersuspensi (Suspended Growth Reaktor )

2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).

Tinjauan Lumpur aktif

Sluge merupakan bentuk semi solid dari impurities-impurities yang terkonsentrasi didalam

suatu larutan, dalam hal ini adalah air limbah. Jumlah dan jenis sluge tergantung pada

areakteristik air laimbah serta pada jenis efisiensinproses treatmentnya .

Pada proses mikrobiologis terjadi perubahan secara kimia dari suatu subrat yang disebabkan oleh

adanya aktivitas mikroorganisme, disamping itu pula pada proses ini terjadi pembiakan

mikroorganisme. Pembiakan mikroorganisme ini sangat diperlukan karena mikroorganisme

inilah yang bertanggung jawab terhadap penguraian zat-zat organic yang terdapat pada air

limbah. Selang beberapa waktu kemudian di dalam fasa pertumbuhan terakhir, jumlah

mikroorganisme menjadi sangat besar dan zat yang akan diuraikan semakin berkurang serta

semua makanan telah habis terkomsumsi.

Hal ini mengakibatkan aktivitas mikroorganisme semakin menurun sehingga pertumbuhannya

terhenti. Karena pengaruh gravitasi, mikroorgainsme ini akan mengendap . Endapan

mikroorganisme berwarna putih kecoklatan, oleh karena itu disebut sebagai Lumpur biologis

(biological sluge).

Proses dengan pertumbuhan melekat

Peningkatan sistem pendaur-ulangan air maupun serat dalam proses pembuatan kertas

menyebabkan karakteristik air limbah yang dihasilkan mengandung senyawa organik dan

anorganik terlarut yang cukup tinggi. Dengan perkembangan tersebut, maka sistem pengolahan

air limbah yang cocok diterapkan di industri kertas adalah pengolahan biologi dengan sistem

biofilm. Dalam reaktor biofilm, biomassa yang tumbuh menempel pada permukaan media

sebagai film. Mikroorganisma yang tumbuh melekat sebagai film pada permukaan media akan

melakukan oksidasi substrat organik di dalam air limbah dengan oksigen dari udara.

Mikroorganisma dapat tumbuh menjadi film biomassa yang semakin meningkat karena

memperoleh makanan dari air limbah dan oksigen dari aerasi. Film yang semakin meningkat

ketebalannya dapat menyebabkan kondisi anaerobik terutama pada lapisan yang paling dekat

dengan permukaan media. Gas yang timbul akan menyebabkan film mengelupas dari permukaan

media dan akan digantikan dengan pertumbuhan lainnya. Massa mikroba yang mengalami

kematian akan terlepas dari media dan terbawa aliran effluen. Dengan demikian pada metode

bio-filter ini juga diperlukan tangki pengendapan untuk memisahkan bio-solid yang terbawa

aliran efluen.

Media Filter

Secara umum karbon/arang aktif biasanya dibuat dari arang tempurung dengan

pemanasan pada suhu 600-2000C pada tekanan tinggi. Pada kondisi ini akan terbentuk rekahan-

rekahan (rongga) sangat halus dengan jumlah yang sangat banyak, sehingga luas permukaan

arang tersebut menjadi besar.

Parameter limbah

a.Chemical Oxygen Demand (COD)

b. Total Suspended Solid (TSS)

c. pH (Derajat Keasaman)

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi pada Proses Lumpur aktif

a. Nutrisi

b. Temperatur

c. pH

d. Udara

PROSEDURE KERJA

1. Membuat substrat makanan dari glukosa 3,75 gram, KH2PO4 1,35 gram dan KNO3

0,2749 gram membuat dalam 2 buah labu ukur 1000 ml

2. Membuat suspense bibit mikroorganisme dengan memasukan segenggam tanah pada air

1 liter

3. Meletakkan suspense dalam bak aerasi dan member aerasi sebagai sumber oksigen.

4. Memberi nutrisi mikroorganisme dengan substrat 1000 ml, sebelum member nutrisi

diperiksa parameter TDS, salinity, konduktivitas dan suhu

5. Memberi nutrisi pada hari pertama, keempat, dan keenam sesuai dengan takarannya

yaitu 300 ml, 400 ml dan 300 ml, sebelum diberi nutrisi memeriksa TDS, salinity suhu

dan konduktivitas

6. Membuat grafik hubungan TDS dan waktu

Penetapan konsentrasi biomassa (VSS)

1. Menyiapkan cawan pijar dan kertas saring, cawan pijar yang telah bersih dipanaskan

dalam oven 100 C, kemudian dimasukkan ke dalam desikator. Setelah itu ditimbang

sampai konstan ( a Gram). Kertas saring bebas abu ditimbang ( b gram)

2. 40 ml contoh air disaring dengan kertas saring bebas abu yang telah ditimbang.

Kertas saring yang berisi endapan dimasukkan ke dalam cawan pijar dan dipanskan

dalam oven suhu 105 C selama 1 jam. Dinginkan dalam desikator, kemudian

ditimbang( c gram)

DATA PENGAMATAN

1. Pengamatan kondisi mikroba

Hari Ke- Kondisi

1 Masih terbentuk suspensi yang tebal

4 Warna sedikit keruh dan terdapat kotoran

6 Warna mulai jernih dan banyak terdapat flok

7 Warna jernih dan flok mulai banyak terendap didasar

2. Pengamatan Pengukuran Mikroba

Waktu ( Jam) Konduktivitas

( ) Suhu (

0C) Salinitas (%) TDS(mg/L)

26 5,6 29,4 0 3

96 5,6 29,9 0 2

146 5,6 29,4 0 1

168 5,6 29,6 0 2

PERHITUNGAN

Diketahui :

Berat kertas saring awal = 0,48 gram

Berat kerta saring awal+ residu = 0,4905 gram

Volume sampel = 40 ml

DItanya = TSS?

( ) ( )

( ) ( )

ANALISA PERCOBAAN

Pada percobaan kali ini yaitu seeding dan aklimatisasi aerob bertujuan untuk

menghasilkan lumpur aktif untuk pengolahan limbah cair. Hal pertama yang dilakukan yaitu

seeding( pembenihan). Proses seeding dilakukan untuk mengembangbiakan mikroorganisme

sehingga didapatkan jumlah biomassa yang cukup untuk mengolah air limbah secara aerob.

Bahan yang digunakan adalah tanah hitam gembur karena diharapkan pada taanah tersebut

terdapat banyak mikroorganisme yang akan diisolasi dan dibiakan. Tanah yang digunakan hanya

segenggam lalu diberi air dan diaduk hinga terbentuk suspense itulan yang digunakan untuk

proses seeding.

Proses selanjutnya yaitu dengan melalukan aklimatisasi. Aklimatisasi aerob adalah

pengadaptasian mikroorganisme terhadap air limbah yang akan dilolah. Pada proses ini

dilakukan dalam system batch. Dalam pengembangbiakan ini mikroorganisme diberi aerasi agar

nakteri aerob memperoleh asupan oksigen. Dan selama beberapa hari, mikroorganisme diberi

nutrisi berupa carbon, fosfor dan nitrogen. Carbon berasal dari glukosa, fosfor berasal dari

KH2PO4 dan nitrogen berasal dari KNO3. Bakteri yang memakan nitrogen carbon dan fosfor ini

akan dimanfaatkan untuk pengolahan air limbah. Misalnya konsentrasi air limbah NH3.

Pada hari pertama dapat diamati bahwa suspense masih mengandung bermacam- macam

mikroorganisme baik yang aerob maupun yang anaerob. Lalu semakin lama dan seiring

pemberian nutrisi dan aerasi bakteri anaerob akan mati dan bakteri yang tidak makan carbon,

fosfor dan nitrogen akan mati. Bak aerasi semakin lama akan jernih dan mengendapkan flok

inilah yang dinamaka lumpur aktif.

Selama hari 1,4,6,7 mikroorganisme diberi nutrisi dan sebelum dinutrisi air yang

mengandung mikroorganisme itu diperiksa TDS, salinity, dan konduktivitas. Berdasarkan

pengamatan nilai salinity suhu dan konduktivitas cenderung konstan. Tetapi nilai TDS pada hari

pertama 3mg/L, hari keempat 2 mg/L, pada hari keenam 1 mg/L dan hari ketujuh 2 mg/L.

seharusnya nilai TDS ini semakin hari semakin meningkat konsentrainya, tetapi pada praktikum

ini terjadi 2 tahap penurunan dan 1 tahap naik. Hal ini mungkin disebabkan karena pemberian

nutrisi yang tidak maksimal sehingga kandungan mikroorganisme dalam solid itu menurun. Hal

yang menyebabkan nilai TDS ini juga menurun dikarenakan pada saat proses aerasi dalam batch

aerasi tidak dilakukan dengan efektif karena bebrapa kali listrik tidak hidup yang menyebabkan

nilai TDSnya menurun. Pada pemeriksaan terakhir terjadi penaikan lagi karena aerasi berjalan

dengan baik dan pemberian nutrisi sesuai takaran 300 ml. Nilai TDS ini menunjukan kadnungan

bahan- bahan organic/ mikroorganisme. Dalam praktikum ini juga didapatkan nilai TSS 262,5

mg/L ini menunjukan adalnya lumpur dalam seeding mikroorganisme.

KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa:

1. Proses seeding dilakukan untuk mengembangbiakan mikroorganisme sehingga

didapatkan biomassa yang cukup untuk mengolah air limbah

2. Pada pembenihan secara aerob pasokan oksigen didapatkan dari proses aerasi dengan alat

aerator

3. Aklimatisasi aerob digunakan untuk mengandaptasi/ mengisolasi mikroorganisme

terhadap air limbah dengan pemberian nutrisi yang sesuai dengan konsentrasi yang

mendekati air limbah.

4. Pengukuran TDS pada hari pertama 3 mg/L hari keempar 2mg/L hari keenam 1 mg/L dan

ahri ketujuh 2 mg/L.

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. 2013.Teknik pengolahan limbah Politeknik negeri sriwijaya : Palembang.

http://kanasyma.blogspot.com/2012/09/pengolahan-limbah-menggunakan-lumpur.html

http://deddyprayudha.blogspot.com/2013/03/pengolahan-limbah-dengan-metode-lumpur.html

http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20120307045350AAMQaDp

http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Tekstil/tekstil.html