Tugas Pengolahan Limbah Pabrik Cair, Padat, Gas [PDF]

Citation preview

Mata Kuliah



: Pengelolaan Limbah Cair, Padat, dan Gas



Anggota Kelompok : 1. 1631010146 – Arfianti Kurnia Nur F. 2. 1631010158 – Aissyah Lathifah Adriyanti 3. 1631010162 – Arrizal Buditama



Pabrik Pembuatan Pulp dan Kertas Limbah adalah barang/bahan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestic, yang tidak memiliki nilai ekonomis. Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp. Pabrik Kertas menghasilkan limbah cair yang mengandung logam berat jenis Hg dan Cu. Berikut ini adalah bahan baku utama dari pembuatan kertas: 1. Selulosa (terkandung 50% dalam kayu) 2. Hemiselulosa (bisa dihilangkan dalam proses pulping, kandungan 20% dalam kayu) 3. Lignin (terkandung 30% dalam kayu) 4. Bahan ekstraktif (toksik akut pada perairan) Sedangkan, bahan pembantunya ialah: 1. Air, diperlukan sebagi pelarut dan pencuci 2. Bahan pemutih seperti Hidrogen Peroksid, Natrium Peroksid, Natrium Bisufat, Kalium Bisulfat 3. Bahan penghancur kayu: Asam > Asam sulfat Alkali > Sodium Hidroksid 4. Bahan pewarna Serta, bahan pelengkapnya adalah: 1.



Bahan Pengisi, bahan untuk menutup lubang-lubang halus pada permukaan kertas. Sehingga diperoleh kertas yang rata dan halus ialah:



2.







Kaolin







Tanah Diatomea







Gips







Kapur Magnesit



Bahan perekat, bahan untuk mengikat serat atau selulosa kayu agar lebih kuat dan kokoh di antaranya: 



Perekat arpus







Perekat hewani







Perekat tepung kanji



Tahapan proses pembuatan kertas ialah sebagai berikut: 1.



Pulping Proses pembuburan. Macam-macam proses: soda, sulfat, sulfit,



2. Cleaning Pencucian bubur serat yang telah dihancurkan dalam pulper. Proses untuk memastikan kebutuhan maksimal zat kimia dalam proses pulping dan mengurangi jumlah limbah organik yang terbawa oleh pulp. Hasil samping berupa black liquor, debu, lignin, dan pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses selesai 3. Refining Proses penggilingan bubur serat lebih lanjut untuk menghasilkan bubur serat yang lebih halus. 4. Oksigen Delignification Penghilangan



lignin



(delignifikasi)



menggunakan



oksigen



diperlukan



untuk



menghilangkan sisa lignin dari brownstock yang merupakan tahap prebleaching. 5. Bleaching a. Tahap klorinasi, menggunakan Cl2 dalam media asam b. Extraksi Alkali, untuk melarutkan hasil degradasi lignin yang terbentuk pada tahap sebelumnya dengan larutan NaOH. c. Klorin dioksida, mereaksikan ClO2 dengan pulp pada kondisi asam d. Oksigen, digunakan pada tekanan tinggi dan suasana basa e. Hipoklorit, mereaksikan NaClO dalam media basa



f. Peroksida, reaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) dalam kondisi basa g. Ozon, menggunakan ozon (O3) dalam kondisi asam h. Xylanase, Biobleaching dengan enzim murni mikroba dalam kondisi netral. 6. Mixing Pencampuran bahan atau bubur serat dan aditif. Bahan penunjang bubur kertas yaitu, cationic starch. Penambahan aditif untuk mengikat ion – ion kertas agar jaringan kertasnya kuat. 7. Blending dan Paper Making Proses pengadukan campuran bubur serat yang akan dikirim ke proses pembentukan kertas



Diagram Alir Pembuatan Pulp dan Kertas 1. penyediaan bahan baku, kau dari hutan kemudian disimpan untuk pelapukan dan persediaan bahan baku. Kayu yang siap diolah idisebut Log. Kemudian log di kupas kulitnya



2. Setelah itu log melewati stone trap (alat yang berbentuk silinder berfungsi untuk membuang batu yang menempel pada log), setelah itu log dicuci.Log yang sudah bersih ini kemudian di iris menjadi potongan-potongan kecil yang di sebut dengan chip. 3. Chip dikirim ke penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bisa dipakai dengan yang tidak. Chip yang standar disimpan ditempat penampungan. Dari tempat penampungan chip dibawa dengan konveyor ke bejana pemasak (digester). Steam dimasak dengan beberapa tahap. Pertama di kukus (presteamed), kemudian baru dipanaskan dengan steam di steaming vessel. chip di masak dengan cairan pemasak yang disebut dengan cooking liquor. 4. Tahap selanjutnya setelah setelah bubur kertas siap kemudian dicuci dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan. 5. Proses selanjutnya pulp di saring (screaning) agar terbebas dari bahan-bahan pengotor yang dapat mengurangi kualitas pulp. Proses penyaringan ini ada dua tahap, yaitu penyaringan kasar dan penyaringan halus. Proses akhir dari penyaringan berada pada sand removal cyclones yang berfungsi untuk memisahkan pasir dari pulp. 6. Kemudian bubur kertas dicampur dengan oksigen (O2) dan sodium hidroksida (NaOH) di dalam delignification tower sebelum di cuci didalam washer. Tujuan dari pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan-bahan kimia pada tahap pengelantangan (bleacing), mengurangi kandungan lignin, serta memutihkan pulp. Bubur kertas ini kemudian dikelantang (bleacing) dengan bahan kimia di dalam proses bleacing untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar ISO. Pulp kemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk diolah menjadi kertas. Karakteristik limbah pabrik kertas adalah Warnanya yang kehitaman atau abu-abu keruh, bau yang khas, kandungan padatan terlarut dan padatan tersuspensi yang tinggi, COD yang tinggi dan tahan terhadap oksidasi biologis. Terdapat beberapa limbah industri kertas, di antaranya sebagai berikut: 1. PADAT a) Sludge dari pengolahan limbah primer dan sekunder b) Limbah dari bubur kertas, yaitu batu dari kapur, Bark Boiler, dan Lime Klin 2. CAIR



a) Padatan tersuspensi yang mengandung partikel kayu, serat dan pigmen b) Senyawa organik koloid terlarut seperti hemiselulosa, gula, alkohol, lignin, terpenting, zat penguraiserat, perekat pati dan zat sintetis yang menghasilkan BOD tinggi c) Bahan anorganik seperti NaOH, Na2SO4 dan klorin 3. GAS a) Gas sulfur yang berbau busuk seperti merkaptan dan H2S yang dilepaskan dari berbagai tahap dalam proses kraft pulping dan proses pemulihan bahan kimia b) Oksida sulfur dari pembakaran bahan bakar fosil, kraft recovery furnace dan lime kiln (tanur kapur) Beberapa cara dalam pengelolaan limbah padat dari bubur kertas, yakni: 1. Batu dari Kapur Dilakukan metode Sanitary Landfill yaitu metode penanganan limbah padat dengan cara membuangnya pada area tertentu. 2. Bark Boiler Digunakan untuk pembakaran kulit kayu. 3. Lime Klin Digunakan untuk pengolahan lumpur kapur. Beberapa cara dalam pengelolaan limbah padat dari sludge, yakni: 1. Untuk lahan pertanian Sebelum dipakai



sludge dapat dikomposkan dahulu, namun dalam lahan pertanian,



beberapa ton sludge dicampur terlebih dahulu dengan sumber nitrogen (misalnya pupuk). 2. Sebagai bahan baku kompos Dalam kondisi tertentu sebelum digunakan, sludge dapat dikomposkan terlebih dahulu menjadi pupuk kompos. Pengkomposan sludge selain aman bagi tanaman, juga dapat mengurangi atau menghilangkan bau, 3. Adsorben minyak Sludge dibersihkan & dikeringkan, lalu dilakukan aktivasi dengan asam kuat/basa kuat dengan kadar tertentu. Slude dapat dijadikan bleaching agent (penjernih minyak).



Tahap dalam pengelolaan limbah cair ialah: 1. Secara fisik Screening digunakan untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada sisa-sisa potongan kayu yang masih berukuran besar sehabis diolah pada proses chipper. 2. Secara kimia Cara ini dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang sukar mengendap, senyawa fosfor, logam-logam berat, dan zat organik beracun. Biasanya dilakukan pada proses pemutihan, dilakukan pencucian dengan ClO2 untuk meningkatkan efektivitas proses pemutihan. 3. Secara biologi Tujuannya untuk menggumpalkan & menghilangkan padatan organic terlarut yang biodegradable dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme. Seperti pada hasil perasan sludge dari primary clarifier yang berupa larutan akan dikurangi kandungan organiknya dengan memanfaatkan bakteri dan gas O2. Pengelolaan limbah emisi udara biasanya dilakukan seperti berikut ini: Limbah berupa emisi udara yang dihasilkan dari proses produksi pulp, biasanya menggunakan alat-alat berupa blow gas treatment di unit pulping, Electro Static Dust Precipitator pada Recovery Boiler, dan Wet Scrubber di Recausticizing Unit. Kondensat tercemar yang berasal dari proses digester dikumpulkan dan dialirkan ke unit penanganan kondensat di evaporator plant. Noncondensable gas (NCG) dibakar sebagian menjadi limbah di lime kiln (tanur kapur). Uap tekanan tinggi yang dihasilkan dari pembakaran bahan organic digunakan untuk pemanasan dalam proses di seluruh unit operasi produksi. Sisa bahan kimia menguap yang berupa ClO2 dinetralkan dengan NaOH, dan limbah yang mengandung partikel solid dikelola menggunakan electrostatic precipitator. Dampak pencemaran limbah pabrik kertas adalah: 1. Dapat membunuh ikan, kerang, dan invertebrata akuatik lainnya 2. Memasukkan zat kimia karsinogenik dan zat pengganggu aktivitas hormon ke dalam lingkungan



3. Menghabiskan jutaan liter air tawar 4. Menimbulkan resiko terpaparnya masyarakat oleh buangan zat kimia berbahaya dari limbah industri yang mencemari lingkungan Senyawa dalam industri pulp dan kertas yang berpeluang besar bersifat karsinogenik bagi kesehatan manusia, yaitu : A. Asbes. B. benzidine-base dyes, formaldehid dan epichlorohydrin C. Kromium heksavalen dan senyawa nikel. D. Debu kayu (utamanya kayu keras). E. Hidrazin, styren, minyak mineral, chlorinated phenols dan dioxin. Berikut adalah teknik penilaian dampak limbah pabrik pulp dan kertas: No.



1.



Proses



Jenis Limbah



Persiapan



Padat (kulit kayu)



bahan baku



Cair (hasil pencucian)



Aspek Lingkungan



3



3



Rendah



2



3



6



Sedang



1



3



3



Rendah



1



5



5



Sedang



1



5



5



Sedang



Padat (batu)



2



5



10



Sedang



Cair (larutan asam)



2



5



10



Sedang



Cair (black liquor)



3



5



15



Tinggi



pelapukan)



2.



Nilai



1



Gas (bau hasil



Penyaringan



Severity Probability



Padat (Chip / kayu bersih yang tidak terpakai)



Pemasakan 3.



chip /



Cair (kondensat dari



penyediaan



steam)



steam 4.



Pulping



5.



Cleaning



6.



Delignifikasi Cair (lignin)



2



5



10



Sedang



7.



Bleaching



3



5



15



Tinggi



Cair (klorin)



Mixing, 8.



blending, dan paper



-



0



0



0



-



Cair (hasil pencucian)



1



3



3



Rendah



Padat (sisa makanan)



1



4



4



Rendah



Cair (sisa buang air)



1



5



5



Rendah



Gas (Bau sampah)



1



5



5



Rendah



making 9.



Pencucian alat Kantor



10.