Pengelolaan Limbah Cair Industri Farmasi Secara Biologis

2.4. Pengelolaan Limbah Cair Industri Farmasi Secara Biologis

Air limbah yang dihasilkan dari industri farmasi umumnya mengandung beban organik tinggi sehingga dalam pendekatan pengelolaan di lakukan dengan metode biologis terutama; aerobik dan anaerobik. Oleh karena, tingginya intensitas limbah, tidak mudah dalam hal pendekatan pengelolaan limbah farmasi menggunakan proses biologis secara aerobik. Sebagai alternatif, proses anaerobik lebih disukai untuk menghilangkan masalah kekuatan tinggi organik. Pengolahan air limbah anaerobik dianggap sebagai solusi biaya yang paling efektif untuk pencemaran limbah organik oleh industri. Dalam tulisan ini, membahas tentang pencernaan anaerobik, teknologi reaktor anaerobik dan pengolahan air limbah farmasi secara anaerobik. Studi kasus pada skala laboratorium pengolahan air limbah farmasi yang berisi Tylosin antibiotik dalam reaktor anaerobik. Secara khusus, ditetapkan apakah reaktor anaerob dapat digunakan sebagai sistem pra- pengolahan pada pabrik produksi farmasi. Kinerja reaktor mengolah limbah cair farmasi secara nyata pada tingkat pembebanan berbagai organik. System pengolahan secara anaerobik dapat menghilangkan COD berkisar 45% Shreeshivadasan Chelliapan et al (2011).

2.4.1. Pencernaan Aerobik

Metode pengembangan pengolahan limbah cair secara aerobik pada tahun 1960. Namun, pada awal tahun 1970 perubahan metodologi pengolahan air limbah secara secara signifikan. Penghematan energy dalam proses industri menjadi perhatian utama dan proses anaerobik dengan cepat muncul sebagai alternative yang dapat diterima.

Salah satu keuntungan utama dari pencernaan anaerobik adalah produksi produksi energy selama proses dalam bentuk metana. Tingkat muatan yang tinggi ditampung, daerah tersebut diperlukan reactor yang kecil. Produksi lumpur rendah, bila dibandingkan dengan metode aerobik, karena tingkat pertumbuhan bakteri anaerob yang lambat.

2.4.2. Limbah Industri Farmasi

Industri manufaktur farmasi memproduksi berbagai macam produk untuk digunakan sebagai obat manusia dan hewan. Manufaktur dapat dicirikan oleh lima proses utama; fermentasi, ekstraksi, sintesis kimia, formulasi dan kemasan. Setiap tahap dapat menghasilkan emisi udara, limbah cair dan limbah padat. Limbah cair yang dihasilkan dari membersihkan peralatan setelah operasi instalasi mengandung residu organik beracun. Komposisinya bervariasi, tergantung pada produk yang diproduksi, bahan yang digunakan dalam proses, dan rincian proses lainnya. biasanya, air limbah farmasi ditandai dengan konsentrasi COD yang tinggi, dan beberapa

air limbah farmasi dapat memiliki COD setinggi 80.000 mg/L -1 . Damapk yang di timbulkan oleh limbah farmasi pada ekosistem perairan adalah dapat

mengganggu endokrin yang berawal dari terganggunya system biologis. Selain itu, air limbah yang dihasilkan oleh industri antibiotik dan farmasi, umumnya mengandung tingginya bahan organik terlarut, yang sangat resisten. Jika senyawa tersebut tidak hilangkan pada saat proses instalasi pengolahan air limbah, maka akan dapat mengganggu keseibangan proses biologi dan ekologi mikroba pada ekosistem perairan umum (Grismer ME et al, 1998, Nandy T et al, 2001, Kasprzyk Hordern B., et al, 2008, Sim WJ., Lee JW et al, 2010, Schroder H.F et al, 1999, Sui Q, et al , 2010, dan Stasinakis AS, Gatidou G., Mamais D ., et al, 2008).

Tujuan dari pengolahan air limbah adalah mengidentifika zat terutama persisten. Selain itu, menghitung jumlah limbah yang dihasilkan dan memprediksi damapak jangka panjang pada ekosistem perairan. Pada dasarnya mendeteksi limbah dari industri farmasi seperti antibiotic pada lingkungan perairan menimbulkan kekhwatiran potensi dampak terhadap kesehatan manusia. Masuknya limbah farmasi ke lingkungan perairan melalui intalasi pengolahan limbah secara langsung, limbah rumah sakit maupun penggunaan komesial oleh masyarakat. Selain itu, limbah juga di buang langsung ke sungai atau anak sungai oleh pabrik farmasi atau perusahaan medis. Tingkat debit limbah sangat tergantung pada proses pengolahan atau tritmen oleh pelaku indusri.

2.4.3. Pengolahan Limbah Cair Farmasi Secara Anoaerobik

Limbah dari air limbah farmasi biasanya menggunakan flukolasi, koagulasi, penyaringan, pengendapan, pertukaran ion, absorbs karbon,

detoksifikasi bahan aktif secara oksidasi (menggunakan ozon sistem basah udara ultraviolet oksidasi atau solusi peroksida), dan pengolahan biologis (menggunakan filter trickling, anaerob, lumpur aktif, dan putaran kontraktor biologis). Meskipun air limbah farmasi dapat mengandung bahan refrakter organik yang tidak mudah terdegradasi, pengolahan secara biologis merupakan pengelolaan pilihan yang layak Oz NA et al , (2004), Rosen M. et al, (1998). Namun, akibat tingginya kekuatan, hal ini tidak mudah untuk pengolahan beberapa air limbah farmasi menggunakan proses biologis secara aerobik. Sebaliknya proses anaerobik lebih baik untuk menghilangkan masalah tingginya bahan organik.

Saravanane et al , (2001a) menjelaskan bahwa reaktor fluidized bed (FBR) di bawah kondisi anaerobik dapat digunakan untuk penganggulangan anti-osmotik limbah obat farmasi berbasis (asam asetat dan Amoniak). Hal ini dapat menurunkan COD mencapai nilai maksimum 88.5% menggunakan bioaugmentation melalui penambahan sel secara periodik setiap 2 hari dengan

30-73,2 gram sel (1-2,5 g/L -1 volume reaktor) dari enricher off-line reaktor. Selain itu, pada bioaugmentation dan sistem pengolahan limbah farmasi obat

berbasis Sefaleksin fluidized up-flow anaerob (UAFB). Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi bioaugmentation dalam pengurangan bahan organik meningkat dan stabilitas reaktor. Ince et al, (2002) melakukan studi terhadap kinerja filter aliran permukaan anaerob (UAF) pengolahan berbasis sintesis kimia air limbah farmasi (Bacampicilline dan Sultamicilline tosylate) dan menunjukkan penghilangan 65% COD dengan hasil metana yang rendah

3 pada 0,20 m -1 CH

4 . kg CODr . Kinerja sequencing batch biofilter (SBB) mengintegrasikan kondisi di satu tangki anaerobik-aerobik untuk pengolahan air limbah farmasi (Fenol dan O-nitroaniline) dipelajari oleh Buitron et al , (2003). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada HTR 8-24 jam dan OLR

3 4.6-5.7 kg COD m -1 d dapat menghilangkan COD sebesar 95-97% pada system gabungan. Pengolahan anaerobik air limbah farmasi yang

mengandung sulfat 3200 mg/L -1 dilakukan oleh Rodríguez-Martinez et al , (2005) dalam UASB menunjukkan 85 - 90% COD penghilangan dan sulfat

-3 lebih dari 90% yang dicapai pada OLR dari 1,5 kg COD.m -1 .d dan HRT sebesar 8,3 d. Namun, kinerja reaktor dipengaruhi (penyisihan COD turun

-3 menjadi 70%) ketika jumlah loading meningkat menjadi 2,09 kg COD.m -1 .d dengan mengurangi HRT sampai 7 d. Pengolahan anaerobik-aerobik limbah

antibiotik yang mengandung farmasi (Ampisilin dan aureomycin) diteliti oleh Zhou et al, (2006) pada anaerobik baffled reaktor (ABR) di ikuti oleh biofilm airlift suspension reactor (BASR). System gabungan ABR dan BASR menghasilkan penghilangan COD total sebesar 97.8% dioprasikan pada HRT secara berurutan 2.5d dan 12.5 jam. Ampisilin dan effiencies penghapusan aureomycin adalah masing-masing 42,1% dan 31,3% di ABR, tetapi tidak menunjukkan penghapusan besar (kurang dari 10%) pada BASR untuk kedua antibiotik. Oktem et al, [35] telah melakukan penelitian tentang kinerja skala laboratorium up-aliran selimut lumpur anaerobik reaktor (UASB), pengolahan berbasis sintesis kimia pada air limbah farmasi. Pada OLR dari 8

kg COD.m -3.d-1 , COD pengurangan 72% dicapai dalam sistem reaktor.

Kelebihan dari system pengolahan limbah secara anaerobik bila dibandingkan dengan system pengelolaan secara aerobik dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 4. Kelebihan dan Kekurangan dari system Anaerobik dan Aerobik Tabel 3. Penolahan Anaerobik Limbah Cair Farmasi