Karakterisasi Air Buangan Hasil Proses Daur Ulang Rolling Oil dan Kajian Pemanfaatannya
.5esungguIUtga
ｾ＠
seswfofi ｾｴ｡ｮ＠
itu
aaa ｾ＠
apabifa R!Jmu (tfarisesuatu 1l11IS(l1t),
tkngan
ｾｴｪ＠
SIOtf!!J!lfi-SIOtf!!J!lfi (1l11IS(l1t) yang foin,
fimrya (qxufa 'Tu!Uvunufo1i ｾ｡＠
(Q: S: ｾ＠
dan
(amu fxtfuu-ap
'JIgsyra/4 6-8)
•
'Tufisan ini {;y persem!Jaft{.an
6uat ＡｊＮｭ｡ｦＺＬＩｰｾ＠
'Uta -'Uta
dan atfif;f;y tercinta
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN IAIIAN PEMANFAATANNYA
Oleh
M. FADILUL RIDHA
F 28. 0287
19 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
M. Fadilul Ridha. F 28.0287. Karakterisasi Air Buangan Hasil Proses Daur Ulang
Rolling Oil dan Kajian Pemanfaatannya. Di bawah bimbingan Ir. M. Zein Nasution
MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA
RINGKASAN
Pertumbuhan industri disamping meningkatkan kesejahteraan masyarakat juga
akan
menimbulkan
pencemaran
terhadap
lingkungan
dengan
limbah
yang
dihasilkannya. Pabrik Cold RoffillK Miff, PT Kraktau Steel merupakan industri hulu
penghasil baja.
Pada proses penipisan (s/rippiIlK) lembaran baja digunakan pelumas (roffillK
oil) dengan basic filbricoll/ dari minyak kelapa sawit. RoffillK oif yang telah dipakai
didaur ulang untuk pemakaian pada proses bcrikutnya. T ujuan penelitian ini adalah
mendapatkan informasi tentang karakterisasi air buangan hasil proses daur lliang
roffillK oil dan kajian pemanfaatannya sebagai peneampur roffillK oif untuk proses
selanjutnya.
Hasil penelitian menunjllkkan karakteristik air buangan dari separator penama
adalah sebagai berikut,
nilai COD 320.76 ppm, nilai BOD 90.64 ppm, pH 5.92,
kesadahan tetap 579.9 ppm, Kadar abu 2476 ppm, kadar min)'ak 606 pcrsen dan
kejernihan 9.13 persen. Unsur logam dalam air buangan dari separator pCl13ma yaitu,
Ca 0.38 ppm, Mg 0.04 ppm, Na 0.85 ppm dan Fe 6.76 ppm. Nilai COD, 130D, pli,
kesadahan telap dan kejernihan air buagan dari separator pertama Icbih I-;ceil daripada
air pencalllpur roffillK Oif dan baku mutu lilllbah cair golongan IV
Kadar abu dan
kadar minyak air buangan dari separator per1ama Icbih bcsar daripada filiI'''
baku mutu limbah golongan IV.
per1ama lebih bcsar dari {Jill'''
dan
Kadar Ca, kadar Na air buangan clari separator
lI'u/er,
kadar besi Icbih kecil daripada /'//1'''
1m/a
kadar Mg Icbih kceil claripacla
\l'uler
filiI'''
lI'u/er
dan
dan baku mutulimbah cair golongan IV
Sifat tisiko killlia roffiliK oif tcrcmulsi adalah sebagai berikut, bilangan aS3m
3A73 mg KOH/g, bilangan penyabunan 147.6 mg KOH/g, bilangan loci ghliOOg,
bilangan peroksida mg °21100 g, fraksi tak tersabunkan 6.57 persen, kadar abu 238
ppm, dan kejemihan 11.95 persen.
Bilangan lod bilangan penyabunan, bilangan
peroksida dan kejemihan rollillR oil teremulsi dalam air buangan dari separator
pertama lebih keeil daripada rollillR oil segar (pllre oi1) dan rollillR oil hasil daur ulang
(recovered oi1).
Bilangan asam, kadar abu dan fraksi tak tersabunkan rollillR oil
teremulsi dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pllre oil tetapi
lebih keeil daripada recOI'ered oil.
Kerusakan yang terjadi pada adalah oksidasi
(penurunan bilangan lod),polimerisasi (kenaikan fraksi tak tersabunkan dan penurunan
bilangan lod), pengotor (kcnaikan kadar abu dan penurunan kejernihan)
Pemanfaatan air buangan didasarkan pad a kajian proses pcnggunaan emulsi
(eampuran rollillg oil dan air (o/w)) dengan kandungan Fe maksimum yang diperbolehkan 95.0 ppm. Air buangan yang digunakan sebagai pencampur akan mcngandung
Fe maksimum dalam emulsi 49.2 ppm dan kandungan Fe minimum dalam emulsi 5.43
ppm. Bila air buangan tcrsebut digunakan kembali sebagai pencampur rollillg oil dari
hasil kajian ekonomis maka terjadi penurunan biaya produksi dari Rp 173 709 432/
bulan sampai Rp 552 217 500/bulan sedangkan harga rollillR oil Rp 3S88/Kg
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRII'SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI I'ERTANIAN
padaJURUSAN TEKNOLOGIINDUSTRII'ERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
Olch
1\1. FADILUL RIDIIA
F 28.0287
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOG OR
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
ｓａｒｊＮｾＢＧ＠
pada
ｊｕｒｓＮｾＧＢ＠
TEKNOLOGI PERTANIAN
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI ｐｅｒｔｾＱ｜ｬｉａＺＧｩ＠
I"iSTITUT PERT Al"nAN BOGOR
Oleh
I\I. FADILULRlDHA
F 28.0287
Tanggal lulus :
･Ｍｾ
Januari 1996
(...-;b
If. M. Zein Nasution, Ma
Dosen Pembimbing I
I
. SUrYani, DEA
KAT A PENGANT AR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahNya, sehingga penulisan laparan hasil penelitian ini dapat
diselesaikan .
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu penulis sebelum, selama dan sesudah penelitian terutama kepada :
I. Ir. M. Zein Nasutian, MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku dasen
pembimbing akademik.
2. Ir. S. Ketaren, MS atas bantuan dan darongannya.
3. Drs. Chilwan Pandji. Apth, MSc. sebagai dasen penguji yang telah banyak memberikan masukan
4. Kepala Divisi dan Staff Pengembangan proses dan Bahan
Baku,
Direktorat
Teknologi, PT Krakatau Steel at as bantuan yang diberikan.
5. Ibu Sri Mulyasih, Mas Sugihardi, dan Pak Yusuf atas bantuan dan kerjasamanya.
6. Dewi dan Serri sebagai rekan kerja penelitian /"Offillg IIi!. Hamdani, Chopin dan
teman-teman di Wisma Caroka yang telah banyak
memberikan bantuan
sel1a
semua pihak yang telah membantu kelancaran penclitlan dan pernbuatan laporan
1111.
Penulis mengharapkan adanya masukan dari pCll1baca, sehingga laporan
penelitian ini menjadi lebih baik.
SCllloga hasil pcnelitian ini bermanCaat bagi pihak-
pihak yang membutuhkan.
Bogor,
J anuari 1996
I'enulis
DAFTAR lSI
KATA PENGANTAR .. .
DAFTAR lSI ............... .
1\
DAFT AR T ABEL ......... .
IV
DAFT AR GAMBAR ..... .
V
DAFTAR LAMPIRAN .. .
VI
I.PENDAHULUAN.
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN .............. .
2
II. TINJAUAN PUST AKA
3
A. PROSES PENIPISAN BAJA CANAl DINGIN (COLD ROLLING
MILL) . ...........
3
B. AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG ROLLING OIL.
5
1. Sifat Fisik .....
6
2. Sifat Kimiawi
6
C. ROLLING OIL
7
1. Sistem Emulsi
8
2. Kerusakan Rolling Oil Terellluisi dalalll Air Buangan dari Separator
Pertallla....
9
Ill. BAHAN DAN METODA
13
A. ALAT DAN BAHAN
\3
1. Bahan Baku
2. Bahan Killlia
3. Peralatan ......
... 13
13
..... \3
B. METODOLOGI
......... 14
I. Metoda Pengambilan Contoh
2. Ekstraksi Rolling Oil Tercmulsi dala1l1 Air Buangan dari Separator
Pcrtallla
3. Analisa
"
14
14
15
17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .
A. PROSES PEMISAHAN MINY AK DAN AIR
17
B. AIR HASIL PEMISAHAN MELALUI PROSES PENGAPUNGAN ..
17
C AIR BUANGAN DARI SEPARATOR PERTAMA
25
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROLLING OIL TEREMULSI DALAM AIR
BUANGAN DAR I SEPARATOR PERTAMA
22
E. KAJIAN PEMANF AA T AN
29
I. Kajian Proses.
29
2. Kajian Ekonomis
31
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
B. SARAN ....
34
DAFTAR PUSTAKA
35
LAMPI RAN ...... .
37
'"
DAFT AR T ABEL
Halaman
7
Tabel I. Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan kalsium karbona!
Tabel 2. Sifat fisiko kimia air hasil pemisahan proses pengapungan
18
Tabel 3. Karakteristik air buangan dari separator pertama
19
Tabel 4. Unsur logam air buangan dari separator pert am a
21
Tabel 5. Sifat fisiko kimia rolling oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama
.... 22
Tabel 6. Sifat fisiko kimia pure oil, recovered oil, rolling oil teremulsi dalam
air buangan separator pertama dan rolling oil standar dari produsen.
32
.5esungguIUtga
ｾ＠
seswfofi ｾｴ｡ｮ＠
itu
aaa ｾ＠
apabifa R!Jmu (tfarisesuatu 1l11IS(l1t),
tkngan
ｾｴｪ＠
SIOtf!!J!lfi-SIOtf!!J!lfi (1l11IS(l1t) yang foin,
fimrya (qxufa 'Tu!Uvunufo1i ｾ｡＠
(Q: S: ｾ＠
dan
(amu fxtfuu-ap
'JIgsyra/4 6-8)
•
'Tufisan ini {;y persem!Jaft{.an
6uat ＡｊＮｭ｡ｦＺＬＩｰｾ＠
'Uta -'Uta
dan atfif;f;y tercinta
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN IAIIAN PEMANFAATANNYA
Oleh
M. FADILUL RIDHA
F 28. 0287
19 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
M. Fadilul Ridha. F 28.0287. Karakterisasi Air Buangan Hasil Proses Daur Ulang
Rolling Oil dan Kajian Pemanfaatannya. Di bawah bimbingan Ir. M. Zein Nasution
MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA
RINGKASAN
Pertumbuhan industri disamping meningkatkan kesejahteraan masyarakat juga
akan
menimbulkan
pencemaran
terhadap
lingkungan
dengan
limbah
yang
dihasilkannya. Pabrik Cold RoffillK Miff, PT Kraktau Steel merupakan industri hulu
penghasil baja.
Pada proses penipisan (s/rippiIlK) lembaran baja digunakan pelumas (roffillK
oil) dengan basic filbricoll/ dari minyak kelapa sawit. RoffillK oif yang telah dipakai
didaur ulang untuk pemakaian pada proses bcrikutnya. T ujuan penelitian ini adalah
mendapatkan informasi tentang karakterisasi air buangan hasil proses daur lliang
roffillK oil dan kajian pemanfaatannya sebagai peneampur roffillK oif untuk proses
selanjutnya.
Hasil penelitian menunjllkkan karakteristik air buangan dari separator penama
adalah sebagai berikut,
nilai COD 320.76 ppm, nilai BOD 90.64 ppm, pH 5.92,
kesadahan tetap 579.9 ppm, Kadar abu 2476 ppm, kadar min)'ak 606 pcrsen dan
kejernihan 9.13 persen. Unsur logam dalam air buangan dari separator pCl13ma yaitu,
Ca 0.38 ppm, Mg 0.04 ppm, Na 0.85 ppm dan Fe 6.76 ppm. Nilai COD, 130D, pli,
kesadahan telap dan kejernihan air buagan dari separator pertama Icbih I-;ceil daripada
air pencalllpur roffillK Oif dan baku mutu lilllbah cair golongan IV
Kadar abu dan
kadar minyak air buangan dari separator per1ama Icbih bcsar daripada filiI'''
baku mutu limbah golongan IV.
per1ama lebih bcsar dari {Jill'''
dan
Kadar Ca, kadar Na air buangan clari separator
lI'u/er,
kadar besi Icbih kecil daripada /'//1'''
1m/a
kadar Mg Icbih kceil claripacla
\l'uler
filiI'''
lI'u/er
dan
dan baku mutulimbah cair golongan IV
Sifat tisiko killlia roffiliK oif tcrcmulsi adalah sebagai berikut, bilangan aS3m
3A73 mg KOH/g, bilangan penyabunan 147.6 mg KOH/g, bilangan loci ghliOOg,
bilangan peroksida mg °21100 g, fraksi tak tersabunkan 6.57 persen, kadar abu 238
ppm, dan kejemihan 11.95 persen.
Bilangan lod bilangan penyabunan, bilangan
peroksida dan kejemihan rollillR oil teremulsi dalam air buangan dari separator
pertama lebih keeil daripada rollillR oil segar (pllre oi1) dan rollillR oil hasil daur ulang
(recovered oi1).
Bilangan asam, kadar abu dan fraksi tak tersabunkan rollillR oil
teremulsi dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pllre oil tetapi
lebih keeil daripada recOI'ered oil.
Kerusakan yang terjadi pada adalah oksidasi
(penurunan bilangan lod),polimerisasi (kenaikan fraksi tak tersabunkan dan penurunan
bilangan lod), pengotor (kcnaikan kadar abu dan penurunan kejernihan)
Pemanfaatan air buangan didasarkan pad a kajian proses pcnggunaan emulsi
(eampuran rollillg oil dan air (o/w)) dengan kandungan Fe maksimum yang diperbolehkan 95.0 ppm. Air buangan yang digunakan sebagai pencampur akan mcngandung
Fe maksimum dalam emulsi 49.2 ppm dan kandungan Fe minimum dalam emulsi 5.43
ppm. Bila air buangan tcrsebut digunakan kembali sebagai pencampur rollillg oil dari
hasil kajian ekonomis maka terjadi penurunan biaya produksi dari Rp 173 709 432/
bulan sampai Rp 552 217 500/bulan sedangkan harga rollillR oil Rp 3S88/Kg
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRII'SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI I'ERTANIAN
padaJURUSAN TEKNOLOGIINDUSTRII'ERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
Olch
1\1. FADILUL RIDIIA
F 28.0287
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOG OR
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
ｓａｒｊＮｾＢＧ＠
pada
ｊｕｒｓＮｾＧＢ＠
TEKNOLOGI PERTANIAN
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI ｐｅｒｔｾＱ｜ｬｉａＺＧｩ＠
I"iSTITUT PERT Al"nAN BOGOR
Oleh
I\I. FADILULRlDHA
F 28.0287
Tanggal lulus :
･Ｍｾ
Januari 1996
(...-;b
If. M. Zein Nasution, Ma
Dosen Pembimbing I
I
. SUrYani, DEA
KAT A PENGANT AR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahNya, sehingga penulisan laparan hasil penelitian ini dapat
diselesaikan .
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu penulis sebelum, selama dan sesudah penelitian terutama kepada :
I. Ir. M. Zein Nasutian, MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku dasen
pembimbing akademik.
2. Ir. S. Ketaren, MS atas bantuan dan darongannya.
3. Drs. Chilwan Pandji. Apth, MSc. sebagai dasen penguji yang telah banyak memberikan masukan
4. Kepala Divisi dan Staff Pengembangan proses dan Bahan
Baku,
Direktorat
Teknologi, PT Krakatau Steel at as bantuan yang diberikan.
5. Ibu Sri Mulyasih, Mas Sugihardi, dan Pak Yusuf atas bantuan dan kerjasamanya.
6. Dewi dan Serri sebagai rekan kerja penelitian /"Offillg IIi!. Hamdani, Chopin dan
teman-teman di Wisma Caroka yang telah banyak
memberikan bantuan
sel1a
semua pihak yang telah membantu kelancaran penclitlan dan pernbuatan laporan
1111.
Penulis mengharapkan adanya masukan dari pCll1baca, sehingga laporan
penelitian ini menjadi lebih baik.
SCllloga hasil pcnelitian ini bermanCaat bagi pihak-
pihak yang membutuhkan.
Bogor,
J anuari 1996
I'enulis
DAFTAR lSI
KATA PENGANTAR .. .
DAFTAR lSI ............... .
1\
DAFT AR T ABEL ......... .
IV
DAFT AR GAMBAR ..... .
V
DAFTAR LAMPIRAN .. .
VI
I.PENDAHULUAN.
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN .............. .
2
II. TINJAUAN PUST AKA
3
A. PROSES PENIPISAN BAJA CANAl DINGIN (COLD ROLLING
MILL) . ...........
3
B. AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG ROLLING OIL.
5
1. Sifat Fisik .....
6
2. Sifat Kimiawi
6
C. ROLLING OIL
7
1. Sistem Emulsi
8
2. Kerusakan Rolling Oil Terellluisi dalalll Air Buangan dari Separator
Pertallla....
9
Ill. BAHAN DAN METODA
13
A. ALAT DAN BAHAN
\3
1. Bahan Baku
2. Bahan Killlia
3. Peralatan ......
... 13
13
..... \3
B. METODOLOGI
......... 14
I. Metoda Pengambilan Contoh
2. Ekstraksi Rolling Oil Tercmulsi dala1l1 Air Buangan dari Separator
Pcrtallla
3. Analisa
"
14
14
15
17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .
A. PROSES PEMISAHAN MINY AK DAN AIR
17
B. AIR HASIL PEMISAHAN MELALUI PROSES PENGAPUNGAN ..
17
C AIR BUANGAN DARI SEPARATOR PERTAMA
25
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROLLING OIL TEREMULSI DALAM AIR
BUANGAN DAR I SEPARATOR PERTAMA
22
E. KAJIAN PEMANF AA T AN
29
I. Kajian Proses.
29
2. Kajian Ekonomis
31
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
B. SARAN ....
34
DAFTAR PUSTAKA
35
LAMPI RAN ...... .
37
'"
DAFT AR T ABEL
Halaman
7
Tabel I. Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan kalsium karbona!
Tabel 2. Sifat fisiko kimia air hasil pemisahan proses pengapungan
18
Tabel 3. Karakteristik air buangan dari separator pertama
19
Tabel 4. Unsur logam air buangan dari separator pert am a
21
Tabel 5. Sifat fisiko kimia rolling oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama
.... 22
Tabel 6. Sifat fisiko kimia pure oil, recovered oil, rolling oil teremulsi dalam
air buangan separator pertama dan rolling oil standar dari produsen.
32
DAFTAR GAM BAR
Halaman
Gambar 1. Reaksi hidrolisis minyak
10
Gambar 2. Diagram alir proses ekstraksi rolling oil tcremulsi dalam air
buangan dari separator pertama
16
Gambar 3. Reaksi oksidasi yang terjadi pada air buangan
20
Gambar 4. Reaksi penyabunan
25
DAFTAR LAMPIRAN
Halalllan
Lampiran I. Standar pelllakaian rolling oil Fine Roll 48-C untuk proses
light gauge. .. .
. . . . ... .... .
37
Lampiran 2. Prosedur Analisa
38
Lalllpiran 3. Karakteristik air buangan peri ode I
45
Lampiran 4. Karakteristik air buangan periode II .
46
Lampiran 5. Karakteristik air buangan peri ode III
47
Lalllpiran 6. Karakteristik air buangan rata-rata awal dan akhir
48
Lalllpiran 7. Karakteristik air buangan rata- rata dari keseluruhan pcriode
49
II
DAFTAR ISTILAH
A linea ling
Proses pemanasan lembaran baja pada suhu 560°C
sampat 570 °C untuk mengembalikan sifat mekanis
setelah proses penipisan.
Back-up roll
• Penggiling yang digunakan pada proses penipisan yang
berfungsi untuk mengatur tekanan dan persen reduksi
yang diberikan kepada lembaran baja dan tidak bersentuhan langsung dengan permukaan lembaran baja .
Balch Annealillg Furnace
• TlIngku pemanasan lembaran baja dengan proses tidak
kontinyu.
Basic lubricallt
Bahan dasar pelumas.
Biologycal Ogygen Demalld
Jumlah keblltuhan oksigen biologis untllk mengoksidasi bahan organik dalam contoh air.
Chemical Oxygell Demalld
Jumlah kebutuhan oksigen kimiawi untuk mengoksidasi bahan organik dalam contoh air.
Clean Water
Air hasil proses penyaringan dcngan sanngan kertas
dan saringan magnetik.
Cold Rollillg Mill
IJirect Applicatioll Water
• Proses penipisan lembaran baja dengan canai dingin
Air yang digllnakan sebagai pencalllpur rolllllg IJII untuk Illclllbentuk suatu sistcl11 cl11ulsi tidak stabil
IJir(v Water
Air hasil pcmisahan dari proses pcngapungan untuk
Illcillisahan cillulsi mcnjadi duo fasa yaitu, I) fa sa
Illinyak dan 2) fa sa air.
Flatlless
Dcrajat kerataan permukaan lelllbaran baja
Floatillg
Proses pemisahan air dan minyak sccara pcngapungan
dcngan prinsip pcrbedaan bcrat jcnis
Hot Strip Mill
';;.:-,';'
PIOSCS pcnipisan IClllbaran baja dengan canal ｐＺｬ＾ｾＧ＠
, ",-
ＮＯｾＢ＠
-c
.,,
｜ｾ＠
Picklil1g
Proses pembersihan permukaan lembaran baja dari
karat, kerak karbon denganmenggunakan asam Hel
pekaL
Pure Oil
/Iollillg oil yang belum digunakan sebagai pelumas
dalam proses penipisan lembaran baja.
Pure Waler
Air yang digunakan sebagai pencampur rollil1g oil
untuk membentuk suatu sistem emulsi tidak stabi!.
Roll Coolalll Plal1l
Unit pembantu pada pabrik Cold /Iollillg Mill yang
berfungsi untuk menyediaka air pendingin dan pelumas
serta mendaur ulang pelumas bekas.
/Iollil1g Oil
Suatu jenis minyak pelumas yang digunakan khusus
lIntuk proses penipisan lembaran baja.
R 180
Benefield et ai, 1982
Simbol pH adalah scbuah singkatan untuk logaritma Ilcgatif dari
konsentrasi ion hidrogen. Nilai pH rendah mcnllnjllkkan kondisi a5am, nilai
pH tinggi menunjukkan kondisi basa, sedangkan larutan dengan pH 7 adalah
netral Nilai pH dapat diukur dcngan mcnggunakan pH mcter dan kcnas pll
(Tchobanoglaus dan Burton, 1991),
C. ROUfNG Oft
Untuk mcndapatkan fungsi pclumasan yang baik maka antara rollillg oil
dan air dicampur scsuai c1engan konsentrasi yang dibutuhkan (Lampiran I) pada
8
unit Talldem Cold Mill. Campuran antara rolling oil dan air membentuk suatu
sistem emu lsi tidak stabi!.
1. Sistem Emulsi
Emulsi merupakan dispersi koloidal yang terdiri dari dua atau lebih
cairan yang tidak saling melarutkan. Menurut Nawar (1980), kestabilan suatu
sistem emu lsi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
1. Tegangan interfasial
Hampir semua senyawa pengemulsi merupakan komponen hidrotilik dan
lipofilik ( mengandung grup hidrofil dan lipofil)
Penambahan emulsifier
akan berpengaruh terhadap tegangan interfasial dan kestabilan emulsi.
2. Muatan listrik pada interfasial
Bila suatu cairan terdispersi pad a cairan lainnya, maka partikel terdispersi
menunjukkan adanya muatan.
Terjadinya muatan dapat berasal dari,
I) ionisasi molekul, 2) adsorpsi ion oleh partikel dari lingkungan. dan
3) kontak partikel dengan lingkungannya.
3. Stabilisasi dengan padatan halus
Partikel padatan yang berukuran sangat keeil dibandingkan clengan butiran
minyak
yang terdispcrsi dapat mcnstabilkan emu lsi dengan membcntuk
lapisan yang teradsorpsi seeara tisik dengan mengelilingi minyak.
Fasa
yang mcmpunyal kemampuan mcmbasahkan ccnclcrung mcnjadi lilsa
kontinyu
4. Stabilitas olch makromolckul
Scnyawa berbobot molekul bcsar. tcnnasuk bebcrapa gum clan protein
ll1ampu mell1bentuk lapisan lilm yang tipis Illcngelilingi butiran clalalll
sistem emulsi
Hampir semU3 scnyaw3 ll1akrOllloleku! yang berCungsi
sebagai pengell1ulsi adalah senyall'a protein lanlt dalall1 air Senyawa ini
biasanya mcnyebabkan tcrbentuknya eilluisi clan Illcilstabilkan emulsi tipc
minyak dalam air (o/w)
9
5. Stabilitas oleh kristal cairan
Interaksi lemah antara bahan pengemulsi, minyak dan air menghasilkan
terbentuknya kristal cairan multilayer mengelilingi butiran. Lapisan antara
ini menyebabkan turunnya gay a tarik menarik van der walls dan meningkatkan stabilitas emulsi.
2. Kerusakan Rolling oil Termllisi dalam Air BlIangan
Separator Pertam:l
Rollillg oil yang telah digunakan sebagai pelumas pada proses penipisan
lembaran baja akan didaur ulang pada unit Roll Coolalll Plalll. Penggunaan
rollillg oil pada suhu tinggi 80-120 DC akan 1l1engalami kerusakan baik secara
fisik maupun secara kimiawi.
Mcnurut Jacobs (1958), penyebab kerusakan
pada struktur minyak terutama disebabkan oleh hidrolisis, oksidasi dan
polimerisasi.
Kerusakan tcrsebut 1l1enyebabkan warna menjadi gelap, terbentuknya
poli1l1er dan perubahan sitat tisiko kimia minyak lainnya. Jenis kerusakan yang
dialami oleh rolfillg oil tcrsebut adalah
1. Hid"olisis
Hidrolisis minyak dan lemak menghasilkan asam-asam lemak bebas.
Hidrolisis disebabkan adanya air dalam lemak atau minyak at au karena
kegiatan enzim ([3uckle ct ai, 1987)
Reaksi hidrolisis teriadi sceara bcrtahap, yaitll dimulai dari pcngllraian
trigliserida mcnjadi digliserida dan asam Icmak
bcbas. kemudian digli-
serida terurai lagi lllcnjadi Illonogliscrida dan akhirnya Illollogliscrida
terllrai menjadi gliserol dan asam lemak bebas (Swern, 1979)
Reaksi
hidrolisis terjadi sccara Fel'as/hle atall dapat balik
Menurllt Ketaren (1986), hidrolisis akan mcnimbulkall kctcllgikall
pad a minyak tcrscbllt
gambar I.
Proses hidrolis minyak olch air dapat dilihat pad a
10
H,C-OH
Gambar I. Rcaksi hidrolisis minyak (Kctarcn. 1996)
Menurut Jacobs (1958), tingkat kerusakan karena hidrolisis
dalam minyak darat ditentukan dengan mengukur asam lemak bebas
(h-ee Fall)' Acid) yang terdarat di dalam minyak yang ditentukan
sebagai bilangan asam.
Prinsipnya ialah dengan mereaksikan asam
lemak bebas dcngan basa lemah.
2.0ksidasi
Oksidasi pada minyak dan lemak dapat terjadi bila ada kontak
dengan oksigen. Menurllt Ketaren (1986), faktor yang dapat mempercepat terjadinya oksidasi dapat dibagi menjadi empat kelas, yaitu I)
radiasi, misalnya oleh panas dan cahaya, 2) bahan pengoksidasi
(ox)'dizillg agent) misalnya peroksida, perasid, ozon, asam nitrat dan
beberapa senyawa nitro, 3) katalis metal khususnya garam dari beberapa
macam logalll berat dan 4) sistem oksidasi, misalnya adanya katalis
organik yang labil terhadap panas.
Beberapa logam tcrlltama yang mcpunyai valensi dua at au Icbill
misalnya Fe, Cu, Mn dan Zn umumn)'a mcmperccpat kerusakan lemak.
Logam-Iogam terscbut mempcrsingkat pcriode induksi (yaitu jangka
waktu mulai tcrjadinya proses oksidasi sJlllpai timbulnya bau tengik),
mempercepat rantai inisiasi, propagasi dan terminasi dalalll proses
oksidasi lemak
Ditambahkan olch Ingold (1962) logam-Iogam tersebut
akan mcmperccpat periodc induksi dan akan mClllpcrcepat kecepatan
II
maksimum dari oksidasi.
Kemungkinan aktititas logam-Iogam berat
ialah menghasilkan ion hidroksil dan radikal bebas.
Menurut Lundberg (1962), proses oksidasi terjadi karena adanya
penambahan molekul oksigen pada ikatan rangkap dari trigilserida yang
tidak jenuh sehingga terbentuk peroksida yang labi\' Peroksida ini akan
berisomerisasi dengan air membentuk rantai yang lebih kompleks,
terutama aldehid, keton, dan asam lemak yang berat molekulnya rendah.
Ditambahkan Bailey (1950), jika dua atau lebih ikatan rangkap terdapat
di dalam asam lemak, maka ikatan-ikatan rangkap ini akan saling
mengaktitkan dalam proses oksidasi. Pengaruh ini akan lebih nyata pad a
asam lemak tidak jenuh yang terkonjugasi.
Menurut Bailey (1950), pada tahap pertama proses oksidasi akan
terbentuk peroksida yang merupakan senyawa kimia yang tidak stabi\.
Senyawa peroksida yang terbentuk akibat oksidasi akan terurai menjadi
gugus karboksil, asam hidroksi dan polimer asam-asam lemak yang
teroksidasi scbagian.
Asam lemak jenuh juga dapat teroksidasi olch oksigcn bila suhu
lebih dari 100°C atau pad a suhu kamar bila tcrdapat cahaya dan zat
untuk
fotosintesis
sepeni
klorofil
atau
mi k roorganisl1lc
yan(J
0
.
mengelliarkan enzim peroksidase (Bailey, 1950)
Pemanasan dcngan adanya oksigen pada 5uhll tinggi (I/1 nCO, + nH,O + kalor
2. Sintesa sel
(CH 20) + NH, + 0, => komponen sel + CO, + H20 + kalor
3. Oksidasi sel
Komponen sel + O2 => CO, + H,O + NH, + kalor
Gambar 3. Reaksi oksidasi yang terjadi pada air buangan (Fardiaz, 1992)
Nilai ROO air buangan dari separator pel1ama 90.64 ppm jauh lebih rendah
dari baku mutu limbah cair golongan IV, yaitu sebesar 300 ppm. Sehingga air
buangan dari separator pcrtama ini masih layak digunakan tanpa harus diberi perlakuan terlebih dahulu. Dibandingkan dengan pH baku mutu limbah cair golongan
IV yaitu 5 - 9, air ini masih layak untuk digunakan. Nilai pH air buangan dari
separator pertama lebih rcndah daripllrc
\i'all!!'
(6.71). Penurunan pH air ini disc-
babkan karena adanya scnyawa-scnyawa organik dalam minyak yang mcmbcntuk
scnyawa bersifat asam. Minyak yang teremulsi dalam minyak mcngalami hidrolisis
dan membentuk asam Icmak bebas yang bersifat asam
Kesadahan tctap adalah kcsadahan yang disebabkan oleh garam klorida dan
sulfa! dari kalsium maupun magnesium.
Nilai kesadahan air buangan dari
separator pel1ama 579.9 ppm Icbih rendah dari
I'"re \l'aler
(603 ppm)
f3erdasar-
kan kandungan kalsium karbona! air buangan dari separator pertama tennasuk
kelas sanga! sadah. Tingginya tingkat kesadahan air mcngakibatkan tcrbentuknya
kerak pada permukaan Icmbaran baja jib Icmbaran baja tcrsebut tidak mcngalami
proses pembcrsihan secara clcktrolitik pada unit Ueclmill/c ne({l/illg !.il/e.
Tingkat kejerllihan adalah jUllllah pcrscn transmisi cahaya yang dilcwatkan
pada contoh air
I'cngukuran kejcrnihan air dilakllkan dengan alat spcctronic 20
pada panjang gclombang 520 nanometer. Air bllangan clari separator pcrtama Icbih keruh dibandingkan dcngan air ll1urni dcngan standar air suling dcngan tingkat
21
kejernihan 100 per sen transmisi.
Persen transmisi air bllangan dari separartor
pertarna 9.13 persen sedangkan I'llre lI'aler 89.1 persen.
Penurunan persen
transrnisi disebabkan karen a dalam air teremllisi rninyak sebesar 6.06 persen dan
bahan anorganik sebesar 2476 ppm.
Kadar abll rnerupakan sisa bahan organik yang tertinggal setelah bahan organiknya terbakar habis pada sllhll 550-600 °C dalam tllngku.
Kadar abu ini
menunjukkan kandungan mineral yang ada dalam air. Kadar abu air bllangan dari
separator pertama 2476 ppm lebih besar dari kadar ablll'lIre water 726 ppm. Kenaikan kadar abll disebabkan llnsur logam yang tertinggal dalam air setelah proses
penipisan dan senyawa aditif yang ditambahkan ke dalam rollillg oil mauplln recovered oil setelah proses daur lliang.
Air bllangan dari separator pertama ini masih mengandllng minyak sebesar
6.06 persen. Minyak at all rollillg oil teremllisi dalam bentuk emllisi minyak dalam
air (o/w).
Air sebagai fasa pendispersi dan minyak sebagai fasa terdispersi
Minyak yang teremllisi dalam air bllangan dari separator pertal1la pada prinsipnya
masih dapat digllnakan kcmbali llntuk pelllmas untuk proses penipisan dengan
ter!ebih dahulu dital1lbah rollillg oil lain (I'llre oil atall recO\'ered oil) sehingga
mencapai konsentrasi yang diinginkan (10-19 pcrsen).
Unsllr 10gal1l yang terdapat dalam air akan berpcngaruh pada kincrja pelumas. UnSllr 10gal1l tcrscbut dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Un sur logam pada air buangan separator, pllre 1I'(fler, oti,
reL'{J\'l.!red oil baku Illutu cair golongan IV.
1.1 ｮｳｾｲｬ＼ｩｧ［ｵ＠
..··.·(rll"'l
"
•.•. '.' . •
Pure
oil
Recovered
oil
water
Kalsium (Ca)
IX.6
(U4
IX7
() _::; X
-
Magnesium (Mg)
4.0
0.12
16
0.04
-
-
oO:i
-
O.X:i
230
-
-
6.76
...........................
--
Natrium (Na) .
Bcsi (Fe)
PUI'C
Air buangan
dud separatol"
Baku nlutu limhah
IV
cair ｾｯｬｮｧ｡＠
'..
Ilcl1;:lma
6X
-
lO
22
Dan tabel 4 terlihat bahwa air buangan dari separator pert am a mengandung
unsur logam kalsium. magnesium. natrium dan besi.
Kadar kalsium dalam air
buangan dari separator pertama lebih kecil daripada pllre oil. tetapi lebih besar
daripada pllre water.
Hal ini menunjukkan sebagian besar unsur kalsium dalam
pllre oil ikut ke dalam air buangan dari separator pertama setelah proses daur
ulang.
Kadar magnesium dalam air buangan dari separator pertama lebih kecil
daripada pure oil dan pllre lI'ater.
Sebagian besar magnesium terjerat dalam re-
covered oil karena kadar magnesium reco\'(!red oillebih besar daripada pllre oil,
Kadar natrium dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pure waler. Sedangkan kadar besi dalam air buangan dari separator pcrtama
lebih kecil daripada recOl'ered oil. Hal ini menunjukkan unsur natrium dan besi
berasal dari proses pengikisan lembaran baja proses penipisan karen a kedua unsur
tersebut tidak ditemukan dalam pllre OIl.
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROlJIN(; OIL TEREMlJLSI OALAM AIR
BUANGAN DARt SEPARATOR PERTAMA
Untuk mengetahui karakteristik rollillg oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama maka dilakukan analisis terhadap sifat tisiko kimianya
Hasil
analisis sifat tisiko kimianya dapat dilihat pada tabel 5
Tabel 5. Sitat fisiko rollillg OIl tcrcmulsi dalam air buangan dari
Separator pcrtama
Awal
Akhir
Rata-I'ata
Bitangall asam (mg KOH/g)
3074
3.X71
3.-03
Bilangan
146.63
14X .'i6
147.60
24.1 X
26X6
25.52
Bilallgall pcroksida mg 0,1 I 00 g
00
\.1>7
O.X-I
Fraksi tak tcrsabullkan ( 'X,)
g.1 x
-I l)'i
6.)7
O.02XX
O.OIX7
oonx
139
10.0
11.
ｾ＠
seswfofi ｾｴ｡ｮ＠
itu
aaa ｾ＠
apabifa R!Jmu (tfarisesuatu 1l11IS(l1t),
tkngan
ｾｴｪ＠
SIOtf!!J!lfi-SIOtf!!J!lfi (1l11IS(l1t) yang foin,
fimrya (qxufa 'Tu!Uvunufo1i ｾ｡＠
(Q: S: ｾ＠
dan
(amu fxtfuu-ap
'JIgsyra/4 6-8)
•
'Tufisan ini {;y persem!Jaft{.an
6uat ＡｊＮｭ｡ｦＺＬＩｰｾ＠
'Uta -'Uta
dan atfif;f;y tercinta
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN IAIIAN PEMANFAATANNYA
Oleh
M. FADILUL RIDHA
F 28. 0287
19 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
M. Fadilul Ridha. F 28.0287. Karakterisasi Air Buangan Hasil Proses Daur Ulang
Rolling Oil dan Kajian Pemanfaatannya. Di bawah bimbingan Ir. M. Zein Nasution
MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA
RINGKASAN
Pertumbuhan industri disamping meningkatkan kesejahteraan masyarakat juga
akan
menimbulkan
pencemaran
terhadap
lingkungan
dengan
limbah
yang
dihasilkannya. Pabrik Cold RoffillK Miff, PT Kraktau Steel merupakan industri hulu
penghasil baja.
Pada proses penipisan (s/rippiIlK) lembaran baja digunakan pelumas (roffillK
oil) dengan basic filbricoll/ dari minyak kelapa sawit. RoffillK oif yang telah dipakai
didaur ulang untuk pemakaian pada proses bcrikutnya. T ujuan penelitian ini adalah
mendapatkan informasi tentang karakterisasi air buangan hasil proses daur lliang
roffillK oil dan kajian pemanfaatannya sebagai peneampur roffillK oif untuk proses
selanjutnya.
Hasil penelitian menunjllkkan karakteristik air buangan dari separator penama
adalah sebagai berikut,
nilai COD 320.76 ppm, nilai BOD 90.64 ppm, pH 5.92,
kesadahan tetap 579.9 ppm, Kadar abu 2476 ppm, kadar min)'ak 606 pcrsen dan
kejernihan 9.13 persen. Unsur logam dalam air buangan dari separator pCl13ma yaitu,
Ca 0.38 ppm, Mg 0.04 ppm, Na 0.85 ppm dan Fe 6.76 ppm. Nilai COD, 130D, pli,
kesadahan telap dan kejernihan air buagan dari separator pertama Icbih I-;ceil daripada
air pencalllpur roffillK Oif dan baku mutu lilllbah cair golongan IV
Kadar abu dan
kadar minyak air buangan dari separator per1ama Icbih bcsar daripada filiI'''
baku mutu limbah golongan IV.
per1ama lebih bcsar dari {Jill'''
dan
Kadar Ca, kadar Na air buangan clari separator
lI'u/er,
kadar besi Icbih kecil daripada /'//1'''
1m/a
kadar Mg Icbih kceil claripacla
\l'uler
filiI'''
lI'u/er
dan
dan baku mutulimbah cair golongan IV
Sifat tisiko killlia roffiliK oif tcrcmulsi adalah sebagai berikut, bilangan aS3m
3A73 mg KOH/g, bilangan penyabunan 147.6 mg KOH/g, bilangan loci ghliOOg,
bilangan peroksida mg °21100 g, fraksi tak tersabunkan 6.57 persen, kadar abu 238
ppm, dan kejemihan 11.95 persen.
Bilangan lod bilangan penyabunan, bilangan
peroksida dan kejemihan rollillR oil teremulsi dalam air buangan dari separator
pertama lebih keeil daripada rollillR oil segar (pllre oi1) dan rollillR oil hasil daur ulang
(recovered oi1).
Bilangan asam, kadar abu dan fraksi tak tersabunkan rollillR oil
teremulsi dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pllre oil tetapi
lebih keeil daripada recOI'ered oil.
Kerusakan yang terjadi pada adalah oksidasi
(penurunan bilangan lod),polimerisasi (kenaikan fraksi tak tersabunkan dan penurunan
bilangan lod), pengotor (kcnaikan kadar abu dan penurunan kejernihan)
Pemanfaatan air buangan didasarkan pad a kajian proses pcnggunaan emulsi
(eampuran rollillg oil dan air (o/w)) dengan kandungan Fe maksimum yang diperbolehkan 95.0 ppm. Air buangan yang digunakan sebagai pencampur akan mcngandung
Fe maksimum dalam emulsi 49.2 ppm dan kandungan Fe minimum dalam emulsi 5.43
ppm. Bila air buangan tcrsebut digunakan kembali sebagai pencampur rollillg oil dari
hasil kajian ekonomis maka terjadi penurunan biaya produksi dari Rp 173 709 432/
bulan sampai Rp 552 217 500/bulan sedangkan harga rollillR oil Rp 3S88/Kg
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRII'SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI I'ERTANIAN
padaJURUSAN TEKNOLOGIINDUSTRII'ERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
Olch
1\1. FADILUL RIDIIA
F 28.0287
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOG OR
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
ｓａｒｊＮｾＢＧ＠
pada
ｊｕｒｓＮｾＧＢ＠
TEKNOLOGI PERTANIAN
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI ｐｅｒｔｾＱ｜ｬｉａＺＧｩ＠
I"iSTITUT PERT Al"nAN BOGOR
Oleh
I\I. FADILULRlDHA
F 28.0287
Tanggal lulus :
･Ｍｾ
Januari 1996
(...-;b
If. M. Zein Nasution, Ma
Dosen Pembimbing I
I
. SUrYani, DEA
KAT A PENGANT AR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahNya, sehingga penulisan laparan hasil penelitian ini dapat
diselesaikan .
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu penulis sebelum, selama dan sesudah penelitian terutama kepada :
I. Ir. M. Zein Nasutian, MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku dasen
pembimbing akademik.
2. Ir. S. Ketaren, MS atas bantuan dan darongannya.
3. Drs. Chilwan Pandji. Apth, MSc. sebagai dasen penguji yang telah banyak memberikan masukan
4. Kepala Divisi dan Staff Pengembangan proses dan Bahan
Baku,
Direktorat
Teknologi, PT Krakatau Steel at as bantuan yang diberikan.
5. Ibu Sri Mulyasih, Mas Sugihardi, dan Pak Yusuf atas bantuan dan kerjasamanya.
6. Dewi dan Serri sebagai rekan kerja penelitian /"Offillg IIi!. Hamdani, Chopin dan
teman-teman di Wisma Caroka yang telah banyak
memberikan bantuan
sel1a
semua pihak yang telah membantu kelancaran penclitlan dan pernbuatan laporan
1111.
Penulis mengharapkan adanya masukan dari pCll1baca, sehingga laporan
penelitian ini menjadi lebih baik.
SCllloga hasil pcnelitian ini bermanCaat bagi pihak-
pihak yang membutuhkan.
Bogor,
J anuari 1996
I'enulis
DAFTAR lSI
KATA PENGANTAR .. .
DAFTAR lSI ............... .
1\
DAFT AR T ABEL ......... .
IV
DAFT AR GAMBAR ..... .
V
DAFTAR LAMPIRAN .. .
VI
I.PENDAHULUAN.
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN .............. .
2
II. TINJAUAN PUST AKA
3
A. PROSES PENIPISAN BAJA CANAl DINGIN (COLD ROLLING
MILL) . ...........
3
B. AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG ROLLING OIL.
5
1. Sifat Fisik .....
6
2. Sifat Kimiawi
6
C. ROLLING OIL
7
1. Sistem Emulsi
8
2. Kerusakan Rolling Oil Terellluisi dalalll Air Buangan dari Separator
Pertallla....
9
Ill. BAHAN DAN METODA
13
A. ALAT DAN BAHAN
\3
1. Bahan Baku
2. Bahan Killlia
3. Peralatan ......
... 13
13
..... \3
B. METODOLOGI
......... 14
I. Metoda Pengambilan Contoh
2. Ekstraksi Rolling Oil Tercmulsi dala1l1 Air Buangan dari Separator
Pcrtallla
3. Analisa
"
14
14
15
17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .
A. PROSES PEMISAHAN MINY AK DAN AIR
17
B. AIR HASIL PEMISAHAN MELALUI PROSES PENGAPUNGAN ..
17
C AIR BUANGAN DARI SEPARATOR PERTAMA
25
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROLLING OIL TEREMULSI DALAM AIR
BUANGAN DAR I SEPARATOR PERTAMA
22
E. KAJIAN PEMANF AA T AN
29
I. Kajian Proses.
29
2. Kajian Ekonomis
31
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
B. SARAN ....
34
DAFTAR PUSTAKA
35
LAMPI RAN ...... .
37
'"
DAFT AR T ABEL
Halaman
7
Tabel I. Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan kalsium karbona!
Tabel 2. Sifat fisiko kimia air hasil pemisahan proses pengapungan
18
Tabel 3. Karakteristik air buangan dari separator pertama
19
Tabel 4. Unsur logam air buangan dari separator pert am a
21
Tabel 5. Sifat fisiko kimia rolling oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama
.... 22
Tabel 6. Sifat fisiko kimia pure oil, recovered oil, rolling oil teremulsi dalam
air buangan separator pertama dan rolling oil standar dari produsen.
32
.5esungguIUtga
ｾ＠
seswfofi ｾｴ｡ｮ＠
itu
aaa ｾ＠
apabifa R!Jmu (tfarisesuatu 1l11IS(l1t),
tkngan
ｾｴｪ＠
SIOtf!!J!lfi-SIOtf!!J!lfi (1l11IS(l1t) yang foin,
fimrya (qxufa 'Tu!Uvunufo1i ｾ｡＠
(Q: S: ｾ＠
dan
(amu fxtfuu-ap
'JIgsyra/4 6-8)
•
'Tufisan ini {;y persem!Jaft{.an
6uat ＡｊＮｭ｡ｦＺＬＩｰｾ＠
'Uta -'Uta
dan atfif;f;y tercinta
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN IAIIAN PEMANFAATANNYA
Oleh
M. FADILUL RIDHA
F 28. 0287
19 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR
M. Fadilul Ridha. F 28.0287. Karakterisasi Air Buangan Hasil Proses Daur Ulang
Rolling Oil dan Kajian Pemanfaatannya. Di bawah bimbingan Ir. M. Zein Nasution
MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA
RINGKASAN
Pertumbuhan industri disamping meningkatkan kesejahteraan masyarakat juga
akan
menimbulkan
pencemaran
terhadap
lingkungan
dengan
limbah
yang
dihasilkannya. Pabrik Cold RoffillK Miff, PT Kraktau Steel merupakan industri hulu
penghasil baja.
Pada proses penipisan (s/rippiIlK) lembaran baja digunakan pelumas (roffillK
oil) dengan basic filbricoll/ dari minyak kelapa sawit. RoffillK oif yang telah dipakai
didaur ulang untuk pemakaian pada proses bcrikutnya. T ujuan penelitian ini adalah
mendapatkan informasi tentang karakterisasi air buangan hasil proses daur lliang
roffillK oil dan kajian pemanfaatannya sebagai peneampur roffillK oif untuk proses
selanjutnya.
Hasil penelitian menunjllkkan karakteristik air buangan dari separator penama
adalah sebagai berikut,
nilai COD 320.76 ppm, nilai BOD 90.64 ppm, pH 5.92,
kesadahan tetap 579.9 ppm, Kadar abu 2476 ppm, kadar min)'ak 606 pcrsen dan
kejernihan 9.13 persen. Unsur logam dalam air buangan dari separator pCl13ma yaitu,
Ca 0.38 ppm, Mg 0.04 ppm, Na 0.85 ppm dan Fe 6.76 ppm. Nilai COD, 130D, pli,
kesadahan telap dan kejernihan air buagan dari separator pertama Icbih I-;ceil daripada
air pencalllpur roffillK Oif dan baku mutu lilllbah cair golongan IV
Kadar abu dan
kadar minyak air buangan dari separator per1ama Icbih bcsar daripada filiI'''
baku mutu limbah golongan IV.
per1ama lebih bcsar dari {Jill'''
dan
Kadar Ca, kadar Na air buangan clari separator
lI'u/er,
kadar besi Icbih kecil daripada /'//1'''
1m/a
kadar Mg Icbih kceil claripacla
\l'uler
filiI'''
lI'u/er
dan
dan baku mutulimbah cair golongan IV
Sifat tisiko killlia roffiliK oif tcrcmulsi adalah sebagai berikut, bilangan aS3m
3A73 mg KOH/g, bilangan penyabunan 147.6 mg KOH/g, bilangan loci ghliOOg,
bilangan peroksida mg °21100 g, fraksi tak tersabunkan 6.57 persen, kadar abu 238
ppm, dan kejemihan 11.95 persen.
Bilangan lod bilangan penyabunan, bilangan
peroksida dan kejemihan rollillR oil teremulsi dalam air buangan dari separator
pertama lebih keeil daripada rollillR oil segar (pllre oi1) dan rollillR oil hasil daur ulang
(recovered oi1).
Bilangan asam, kadar abu dan fraksi tak tersabunkan rollillR oil
teremulsi dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pllre oil tetapi
lebih keeil daripada recOI'ered oil.
Kerusakan yang terjadi pada adalah oksidasi
(penurunan bilangan lod),polimerisasi (kenaikan fraksi tak tersabunkan dan penurunan
bilangan lod), pengotor (kcnaikan kadar abu dan penurunan kejernihan)
Pemanfaatan air buangan didasarkan pad a kajian proses pcnggunaan emulsi
(eampuran rollillg oil dan air (o/w)) dengan kandungan Fe maksimum yang diperbolehkan 95.0 ppm. Air buangan yang digunakan sebagai pencampur akan mcngandung
Fe maksimum dalam emulsi 49.2 ppm dan kandungan Fe minimum dalam emulsi 5.43
ppm. Bila air buangan tcrsebut digunakan kembali sebagai pencampur rollillg oil dari
hasil kajian ekonomis maka terjadi penurunan biaya produksi dari Rp 173 709 432/
bulan sampai Rp 552 217 500/bulan sedangkan harga rollillR oil Rp 3S88/Kg
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRII'SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI I'ERTANIAN
padaJURUSAN TEKNOLOGIINDUSTRII'ERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
Olch
1\1. FADILUL RIDIIA
F 28.0287
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOG OR
KARAKTERISASI AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG
ROLLING OIL DAN KAJIAN PEMANFAATANNYA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
ｓａｒｊＮｾＢＧ＠
pada
ｊｕｒｓＮｾＧＢ＠
TEKNOLOGI PERTANIAN
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI ｐｅｒｔｾＱ｜ｬｉａＺＧｩ＠
I"iSTITUT PERT Al"nAN BOGOR
Oleh
I\I. FADILULRlDHA
F 28.0287
Tanggal lulus :
･Ｍｾ
Januari 1996
(...-;b
If. M. Zein Nasution, Ma
Dosen Pembimbing I
I
. SUrYani, DEA
KAT A PENGANT AR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahNya, sehingga penulisan laparan hasil penelitian ini dapat
diselesaikan .
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu penulis sebelum, selama dan sesudah penelitian terutama kepada :
I. Ir. M. Zein Nasutian, MAppSc dan Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku dasen
pembimbing akademik.
2. Ir. S. Ketaren, MS atas bantuan dan darongannya.
3. Drs. Chilwan Pandji. Apth, MSc. sebagai dasen penguji yang telah banyak memberikan masukan
4. Kepala Divisi dan Staff Pengembangan proses dan Bahan
Baku,
Direktorat
Teknologi, PT Krakatau Steel at as bantuan yang diberikan.
5. Ibu Sri Mulyasih, Mas Sugihardi, dan Pak Yusuf atas bantuan dan kerjasamanya.
6. Dewi dan Serri sebagai rekan kerja penelitian /"Offillg IIi!. Hamdani, Chopin dan
teman-teman di Wisma Caroka yang telah banyak
memberikan bantuan
sel1a
semua pihak yang telah membantu kelancaran penclitlan dan pernbuatan laporan
1111.
Penulis mengharapkan adanya masukan dari pCll1baca, sehingga laporan
penelitian ini menjadi lebih baik.
SCllloga hasil pcnelitian ini bermanCaat bagi pihak-
pihak yang membutuhkan.
Bogor,
J anuari 1996
I'enulis
DAFTAR lSI
KATA PENGANTAR .. .
DAFTAR lSI ............... .
1\
DAFT AR T ABEL ......... .
IV
DAFT AR GAMBAR ..... .
V
DAFTAR LAMPIRAN .. .
VI
I.PENDAHULUAN.
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN .............. .
2
II. TINJAUAN PUST AKA
3
A. PROSES PENIPISAN BAJA CANAl DINGIN (COLD ROLLING
MILL) . ...........
3
B. AIR BUANGAN HASIL PROSES DAUR ULANG ROLLING OIL.
5
1. Sifat Fisik .....
6
2. Sifat Kimiawi
6
C. ROLLING OIL
7
1. Sistem Emulsi
8
2. Kerusakan Rolling Oil Terellluisi dalalll Air Buangan dari Separator
Pertallla....
9
Ill. BAHAN DAN METODA
13
A. ALAT DAN BAHAN
\3
1. Bahan Baku
2. Bahan Killlia
3. Peralatan ......
... 13
13
..... \3
B. METODOLOGI
......... 14
I. Metoda Pengambilan Contoh
2. Ekstraksi Rolling Oil Tercmulsi dala1l1 Air Buangan dari Separator
Pcrtallla
3. Analisa
"
14
14
15
17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .
A. PROSES PEMISAHAN MINY AK DAN AIR
17
B. AIR HASIL PEMISAHAN MELALUI PROSES PENGAPUNGAN ..
17
C AIR BUANGAN DARI SEPARATOR PERTAMA
25
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROLLING OIL TEREMULSI DALAM AIR
BUANGAN DAR I SEPARATOR PERTAMA
22
E. KAJIAN PEMANF AA T AN
29
I. Kajian Proses.
29
2. Kajian Ekonomis
31
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
B. SARAN ....
34
DAFTAR PUSTAKA
35
LAMPI RAN ...... .
37
'"
DAFT AR T ABEL
Halaman
7
Tabel I. Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan kalsium karbona!
Tabel 2. Sifat fisiko kimia air hasil pemisahan proses pengapungan
18
Tabel 3. Karakteristik air buangan dari separator pertama
19
Tabel 4. Unsur logam air buangan dari separator pert am a
21
Tabel 5. Sifat fisiko kimia rolling oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama
.... 22
Tabel 6. Sifat fisiko kimia pure oil, recovered oil, rolling oil teremulsi dalam
air buangan separator pertama dan rolling oil standar dari produsen.
32
DAFTAR GAM BAR
Halaman
Gambar 1. Reaksi hidrolisis minyak
10
Gambar 2. Diagram alir proses ekstraksi rolling oil tcremulsi dalam air
buangan dari separator pertama
16
Gambar 3. Reaksi oksidasi yang terjadi pada air buangan
20
Gambar 4. Reaksi penyabunan
25
DAFTAR LAMPIRAN
Halalllan
Lampiran I. Standar pelllakaian rolling oil Fine Roll 48-C untuk proses
light gauge. .. .
. . . . ... .... .
37
Lampiran 2. Prosedur Analisa
38
Lalllpiran 3. Karakteristik air buangan peri ode I
45
Lampiran 4. Karakteristik air buangan periode II .
46
Lampiran 5. Karakteristik air buangan peri ode III
47
Lalllpiran 6. Karakteristik air buangan rata-rata awal dan akhir
48
Lalllpiran 7. Karakteristik air buangan rata- rata dari keseluruhan pcriode
49
II
DAFTAR ISTILAH
A linea ling
Proses pemanasan lembaran baja pada suhu 560°C
sampat 570 °C untuk mengembalikan sifat mekanis
setelah proses penipisan.
Back-up roll
• Penggiling yang digunakan pada proses penipisan yang
berfungsi untuk mengatur tekanan dan persen reduksi
yang diberikan kepada lembaran baja dan tidak bersentuhan langsung dengan permukaan lembaran baja .
Balch Annealillg Furnace
• TlIngku pemanasan lembaran baja dengan proses tidak
kontinyu.
Basic lubricallt
Bahan dasar pelumas.
Biologycal Ogygen Demalld
Jumlah keblltuhan oksigen biologis untllk mengoksidasi bahan organik dalam contoh air.
Chemical Oxygell Demalld
Jumlah kebutuhan oksigen kimiawi untuk mengoksidasi bahan organik dalam contoh air.
Clean Water
Air hasil proses penyaringan dcngan sanngan kertas
dan saringan magnetik.
Cold Rollillg Mill
IJirect Applicatioll Water
• Proses penipisan lembaran baja dengan canai dingin
Air yang digllnakan sebagai pencalllpur rolllllg IJII untuk Illclllbentuk suatu sistcl11 cl11ulsi tidak stabil
IJir(v Water
Air hasil pcmisahan dari proses pcngapungan untuk
Illcillisahan cillulsi mcnjadi duo fasa yaitu, I) fa sa
Illinyak dan 2) fa sa air.
Flatlless
Dcrajat kerataan permukaan lelllbaran baja
Floatillg
Proses pemisahan air dan minyak sccara pcngapungan
dcngan prinsip pcrbedaan bcrat jcnis
Hot Strip Mill
';;.:-,';'
PIOSCS pcnipisan IClllbaran baja dengan canal ｐＺｬ＾ｾＧ＠
, ",-
ＮＯｾＢ＠
-c
.,,
｜ｾ＠
Picklil1g
Proses pembersihan permukaan lembaran baja dari
karat, kerak karbon denganmenggunakan asam Hel
pekaL
Pure Oil
/Iollillg oil yang belum digunakan sebagai pelumas
dalam proses penipisan lembaran baja.
Pure Waler
Air yang digunakan sebagai pencampur rollil1g oil
untuk membentuk suatu sistem emulsi tidak stabi!.
Roll Coolalll Plal1l
Unit pembantu pada pabrik Cold /Iollillg Mill yang
berfungsi untuk menyediaka air pendingin dan pelumas
serta mendaur ulang pelumas bekas.
/Iollil1g Oil
Suatu jenis minyak pelumas yang digunakan khusus
lIntuk proses penipisan lembaran baja.
R 180
Benefield et ai, 1982
Simbol pH adalah scbuah singkatan untuk logaritma Ilcgatif dari
konsentrasi ion hidrogen. Nilai pH rendah mcnllnjllkkan kondisi a5am, nilai
pH tinggi menunjukkan kondisi basa, sedangkan larutan dengan pH 7 adalah
netral Nilai pH dapat diukur dcngan mcnggunakan pH mcter dan kcnas pll
(Tchobanoglaus dan Burton, 1991),
C. ROUfNG Oft
Untuk mcndapatkan fungsi pclumasan yang baik maka antara rollillg oil
dan air dicampur scsuai c1engan konsentrasi yang dibutuhkan (Lampiran I) pada
8
unit Talldem Cold Mill. Campuran antara rolling oil dan air membentuk suatu
sistem emu lsi tidak stabi!.
1. Sistem Emulsi
Emulsi merupakan dispersi koloidal yang terdiri dari dua atau lebih
cairan yang tidak saling melarutkan. Menurut Nawar (1980), kestabilan suatu
sistem emu lsi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
1. Tegangan interfasial
Hampir semua senyawa pengemulsi merupakan komponen hidrotilik dan
lipofilik ( mengandung grup hidrofil dan lipofil)
Penambahan emulsifier
akan berpengaruh terhadap tegangan interfasial dan kestabilan emulsi.
2. Muatan listrik pada interfasial
Bila suatu cairan terdispersi pad a cairan lainnya, maka partikel terdispersi
menunjukkan adanya muatan.
Terjadinya muatan dapat berasal dari,
I) ionisasi molekul, 2) adsorpsi ion oleh partikel dari lingkungan. dan
3) kontak partikel dengan lingkungannya.
3. Stabilisasi dengan padatan halus
Partikel padatan yang berukuran sangat keeil dibandingkan clengan butiran
minyak
yang terdispcrsi dapat mcnstabilkan emu lsi dengan membcntuk
lapisan yang teradsorpsi seeara tisik dengan mengelilingi minyak.
Fasa
yang mcmpunyal kemampuan mcmbasahkan ccnclcrung mcnjadi lilsa
kontinyu
4. Stabilitas olch makromolckul
Scnyawa berbobot molekul bcsar. tcnnasuk bebcrapa gum clan protein
ll1ampu mell1bentuk lapisan lilm yang tipis Illcngelilingi butiran clalalll
sistem emulsi
Hampir semU3 scnyaw3 ll1akrOllloleku! yang berCungsi
sebagai pengell1ulsi adalah senyall'a protein lanlt dalall1 air Senyawa ini
biasanya mcnyebabkan tcrbentuknya eilluisi clan Illcilstabilkan emulsi tipc
minyak dalam air (o/w)
9
5. Stabilitas oleh kristal cairan
Interaksi lemah antara bahan pengemulsi, minyak dan air menghasilkan
terbentuknya kristal cairan multilayer mengelilingi butiran. Lapisan antara
ini menyebabkan turunnya gay a tarik menarik van der walls dan meningkatkan stabilitas emulsi.
2. Kerusakan Rolling oil Termllisi dalam Air BlIangan
Separator Pertam:l
Rollillg oil yang telah digunakan sebagai pelumas pada proses penipisan
lembaran baja akan didaur ulang pada unit Roll Coolalll Plalll. Penggunaan
rollillg oil pada suhu tinggi 80-120 DC akan 1l1engalami kerusakan baik secara
fisik maupun secara kimiawi.
Mcnurut Jacobs (1958), penyebab kerusakan
pada struktur minyak terutama disebabkan oleh hidrolisis, oksidasi dan
polimerisasi.
Kerusakan tcrsebut 1l1enyebabkan warna menjadi gelap, terbentuknya
poli1l1er dan perubahan sitat tisiko kimia minyak lainnya. Jenis kerusakan yang
dialami oleh rolfillg oil tcrsebut adalah
1. Hid"olisis
Hidrolisis minyak dan lemak menghasilkan asam-asam lemak bebas.
Hidrolisis disebabkan adanya air dalam lemak atau minyak at au karena
kegiatan enzim ([3uckle ct ai, 1987)
Reaksi hidrolisis teriadi sceara bcrtahap, yaitll dimulai dari pcngllraian
trigliserida mcnjadi digliserida dan asam Icmak
bcbas. kemudian digli-
serida terurai lagi lllcnjadi Illonogliscrida dan akhirnya Illollogliscrida
terllrai menjadi gliserol dan asam lemak bebas (Swern, 1979)
Reaksi
hidrolisis terjadi sccara Fel'as/hle atall dapat balik
Menurllt Ketaren (1986), hidrolisis akan mcnimbulkall kctcllgikall
pad a minyak tcrscbllt
gambar I.
Proses hidrolis minyak olch air dapat dilihat pad a
10
H,C-OH
Gambar I. Rcaksi hidrolisis minyak (Kctarcn. 1996)
Menurut Jacobs (1958), tingkat kerusakan karena hidrolisis
dalam minyak darat ditentukan dengan mengukur asam lemak bebas
(h-ee Fall)' Acid) yang terdarat di dalam minyak yang ditentukan
sebagai bilangan asam.
Prinsipnya ialah dengan mereaksikan asam
lemak bebas dcngan basa lemah.
2.0ksidasi
Oksidasi pada minyak dan lemak dapat terjadi bila ada kontak
dengan oksigen. Menurllt Ketaren (1986), faktor yang dapat mempercepat terjadinya oksidasi dapat dibagi menjadi empat kelas, yaitu I)
radiasi, misalnya oleh panas dan cahaya, 2) bahan pengoksidasi
(ox)'dizillg agent) misalnya peroksida, perasid, ozon, asam nitrat dan
beberapa senyawa nitro, 3) katalis metal khususnya garam dari beberapa
macam logalll berat dan 4) sistem oksidasi, misalnya adanya katalis
organik yang labil terhadap panas.
Beberapa logam tcrlltama yang mcpunyai valensi dua at au Icbill
misalnya Fe, Cu, Mn dan Zn umumn)'a mcmperccpat kerusakan lemak.
Logam-Iogam terscbut mempcrsingkat pcriode induksi (yaitu jangka
waktu mulai tcrjadinya proses oksidasi sJlllpai timbulnya bau tengik),
mempercepat rantai inisiasi, propagasi dan terminasi dalalll proses
oksidasi lemak
Ditambahkan olch Ingold (1962) logam-Iogam tersebut
akan mcmperccpat periodc induksi dan akan mClllpcrcepat kecepatan
II
maksimum dari oksidasi.
Kemungkinan aktititas logam-Iogam berat
ialah menghasilkan ion hidroksil dan radikal bebas.
Menurut Lundberg (1962), proses oksidasi terjadi karena adanya
penambahan molekul oksigen pada ikatan rangkap dari trigilserida yang
tidak jenuh sehingga terbentuk peroksida yang labi\' Peroksida ini akan
berisomerisasi dengan air membentuk rantai yang lebih kompleks,
terutama aldehid, keton, dan asam lemak yang berat molekulnya rendah.
Ditambahkan Bailey (1950), jika dua atau lebih ikatan rangkap terdapat
di dalam asam lemak, maka ikatan-ikatan rangkap ini akan saling
mengaktitkan dalam proses oksidasi. Pengaruh ini akan lebih nyata pad a
asam lemak tidak jenuh yang terkonjugasi.
Menurut Bailey (1950), pada tahap pertama proses oksidasi akan
terbentuk peroksida yang merupakan senyawa kimia yang tidak stabi\.
Senyawa peroksida yang terbentuk akibat oksidasi akan terurai menjadi
gugus karboksil, asam hidroksi dan polimer asam-asam lemak yang
teroksidasi scbagian.
Asam lemak jenuh juga dapat teroksidasi olch oksigcn bila suhu
lebih dari 100°C atau pad a suhu kamar bila tcrdapat cahaya dan zat
untuk
fotosintesis
sepeni
klorofil
atau
mi k roorganisl1lc
yan(J
0
.
mengelliarkan enzim peroksidase (Bailey, 1950)
Pemanasan dcngan adanya oksigen pada 5uhll tinggi (I/1 nCO, + nH,O + kalor
2. Sintesa sel
(CH 20) + NH, + 0, => komponen sel + CO, + H20 + kalor
3. Oksidasi sel
Komponen sel + O2 => CO, + H,O + NH, + kalor
Gambar 3. Reaksi oksidasi yang terjadi pada air buangan (Fardiaz, 1992)
Nilai ROO air buangan dari separator pel1ama 90.64 ppm jauh lebih rendah
dari baku mutu limbah cair golongan IV, yaitu sebesar 300 ppm. Sehingga air
buangan dari separator pcrtama ini masih layak digunakan tanpa harus diberi perlakuan terlebih dahulu. Dibandingkan dengan pH baku mutu limbah cair golongan
IV yaitu 5 - 9, air ini masih layak untuk digunakan. Nilai pH air buangan dari
separator pertama lebih rcndah daripllrc
\i'all!!'
(6.71). Penurunan pH air ini disc-
babkan karena adanya scnyawa-scnyawa organik dalam minyak yang mcmbcntuk
scnyawa bersifat asam. Minyak yang teremulsi dalam minyak mcngalami hidrolisis
dan membentuk asam Icmak bebas yang bersifat asam
Kesadahan tctap adalah kcsadahan yang disebabkan oleh garam klorida dan
sulfa! dari kalsium maupun magnesium.
Nilai kesadahan air buangan dari
separator pel1ama 579.9 ppm Icbih rendah dari
I'"re \l'aler
(603 ppm)
f3erdasar-
kan kandungan kalsium karbona! air buangan dari separator pertama tennasuk
kelas sanga! sadah. Tingginya tingkat kesadahan air mcngakibatkan tcrbentuknya
kerak pada permukaan Icmbaran baja jib Icmbaran baja tcrsebut tidak mcngalami
proses pembcrsihan secara clcktrolitik pada unit Ueclmill/c ne({l/illg !.il/e.
Tingkat kejerllihan adalah jUllllah pcrscn transmisi cahaya yang dilcwatkan
pada contoh air
I'cngukuran kejcrnihan air dilakllkan dengan alat spcctronic 20
pada panjang gclombang 520 nanometer. Air bllangan clari separator pcrtama Icbih keruh dibandingkan dcngan air ll1urni dcngan standar air suling dcngan tingkat
21
kejernihan 100 per sen transmisi.
Persen transmisi air bllangan dari separartor
pertarna 9.13 persen sedangkan I'llre lI'aler 89.1 persen.
Penurunan persen
transrnisi disebabkan karen a dalam air teremllisi rninyak sebesar 6.06 persen dan
bahan anorganik sebesar 2476 ppm.
Kadar abll rnerupakan sisa bahan organik yang tertinggal setelah bahan organiknya terbakar habis pada sllhll 550-600 °C dalam tllngku.
Kadar abu ini
menunjukkan kandungan mineral yang ada dalam air. Kadar abu air bllangan dari
separator pertama 2476 ppm lebih besar dari kadar ablll'lIre water 726 ppm. Kenaikan kadar abll disebabkan llnsur logam yang tertinggal dalam air setelah proses
penipisan dan senyawa aditif yang ditambahkan ke dalam rollillg oil mauplln recovered oil setelah proses daur lliang.
Air bllangan dari separator pertama ini masih mengandllng minyak sebesar
6.06 persen. Minyak at all rollillg oil teremllisi dalam bentuk emllisi minyak dalam
air (o/w).
Air sebagai fasa pendispersi dan minyak sebagai fasa terdispersi
Minyak yang teremllisi dalam air bllangan dari separator pertal1la pada prinsipnya
masih dapat digllnakan kcmbali llntuk pelllmas untuk proses penipisan dengan
ter!ebih dahulu dital1lbah rollillg oil lain (I'llre oil atall recO\'ered oil) sehingga
mencapai konsentrasi yang diinginkan (10-19 pcrsen).
Unsllr 10gal1l yang terdapat dalam air akan berpcngaruh pada kincrja pelumas. UnSllr 10gal1l tcrscbut dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Un sur logam pada air buangan separator, pllre 1I'(fler, oti,
reL'{J\'l.!red oil baku Illutu cair golongan IV.
1.1 ｮｳｾｲｬ＼ｩｧ［ｵ＠
..··.·(rll"'l
"
•.•. '.' . •
Pure
oil
Recovered
oil
water
Kalsium (Ca)
IX.6
(U4
IX7
() _::; X
-
Magnesium (Mg)
4.0
0.12
16
0.04
-
-
oO:i
-
O.X:i
230
-
-
6.76
...........................
--
Natrium (Na) .
Bcsi (Fe)
PUI'C
Air buangan
dud separatol"
Baku nlutu limhah
IV
cair ｾｯｬｮｧ｡＠
'..
Ilcl1;:lma
6X
-
lO
22
Dan tabel 4 terlihat bahwa air buangan dari separator pert am a mengandung
unsur logam kalsium. magnesium. natrium dan besi.
Kadar kalsium dalam air
buangan dari separator pertama lebih kecil daripada pllre oil. tetapi lebih besar
daripada pllre water.
Hal ini menunjukkan sebagian besar unsur kalsium dalam
pllre oil ikut ke dalam air buangan dari separator pertama setelah proses daur
ulang.
Kadar magnesium dalam air buangan dari separator pertama lebih kecil
daripada pure oil dan pllre lI'ater.
Sebagian besar magnesium terjerat dalam re-
covered oil karena kadar magnesium reco\'(!red oillebih besar daripada pllre oil,
Kadar natrium dalam air buangan dari separator pertama lebih besar daripada pure waler. Sedangkan kadar besi dalam air buangan dari separator pcrtama
lebih kecil daripada recOl'ered oil. Hal ini menunjukkan unsur natrium dan besi
berasal dari proses pengikisan lembaran baja proses penipisan karen a kedua unsur
tersebut tidak ditemukan dalam pllre OIl.
D. SIFAT FISIKO KIMIA ROlJIN(; OIL TEREMlJLSI OALAM AIR
BUANGAN DARt SEPARATOR PERTAMA
Untuk mengetahui karakteristik rollillg oil teremulsi dalam air buangan dari
separator pertama maka dilakukan analisis terhadap sifat tisiko kimianya
Hasil
analisis sifat tisiko kimianya dapat dilihat pada tabel 5
Tabel 5. Sitat fisiko rollillg OIl tcrcmulsi dalam air buangan dari
Separator pcrtama
Awal
Akhir
Rata-I'ata
Bitangall asam (mg KOH/g)
3074
3.X71
3.-03
Bilangan
146.63
14X .'i6
147.60
24.1 X
26X6
25.52
Bilallgall pcroksida mg 0,1 I 00 g
00
\.1>7
O.X-I
Fraksi tak tcrsabullkan ( 'X,)
g.1 x
-I l)'i
6.)7
O.02XX
O.OIX7
oonx
139
10.0
11.