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