TUGAS PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH AJENG RA
TUGAS PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH
MAKALAH PEGOLAHAN
LIMBAH PABRIK KERTAS
DISUSUN OLEH
AJENG RISALINA
3335111261
RAHAJENG WIDIANA PURWANINGRUM
3335111355
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
BAB I
PENDAHULUAN
Industri kertas merupakan salah satu jenis industri terbesar di dunia
dengan menghasilkan 178 juta ton pulp dan 278 juta ton kertas dan karton.
Kebutuhan kertas semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah
penduduk. Pertumbuhan industri pulp dan kertas di Indonesia pun sungguh
memperlihatkan angka yang menakjubkan. Data APKI (Asosiasi Pulp dan Kertas
Indonesia) menunjukkan bahwa antara tahun 1987-1996 jumlah ekspor kertas
Indonesia selalu lebih besar dari jumlah impornya, dengan tingkat pertumbuhan
tahunan sebesar 26,11%.proses dalam industri pulp dan kertas kebanyakan adalah
menggunakan proses kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan organosolv
yang ternyata bahan-bahan kimia yang digunakan dalam proses tersebut
menimbulkan masalah pencemaran lingkungan yang cukup serius. Adanya
langkah inovatif dengan menggunakan limbah non-kayu sebagai bahan baku pulp
dan penggunaan reaksi asam dalam prosesnya diharapkan dapat menjadi upaya
penyelesaian terhadap permasalahan-permasalahan lingkungan yang ditimbulkan
akibat adanya industri pulp dan kertas. Kertas biasa didefinisikan sebagai felted
sheet yang dibentuk oleh sekat yang berasal dari suspensi air serat-serat
(Smook,1992). Perkembangan produksi kertas secara umum disesuaikan dengan
definisi ini kecuali bahwa kebanyakan produksi juga menggunakan aditifnonfiber. Metode pengeringan saat ini digunakan dalam menghasilkan produk kertas
secara khusus. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu
maupun non kayu)melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia,
kimia). Pulp terdiri dari serat - serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan
baku kertas (Anonim, 2010). Menurut Smook (1992), pulp adalah serat yang
merupakan bahan baku dalam pembuatan kertas. Serat pulp selalu berasal dari
tumbuhan. Sedangkan untuk hewan, mineral atau serat sintetis biasanya
digunakan untuk penggunaan khusus. Proses pembuatan pulp diantaranya
dilakukan dengan proses mekanis, kimia, dan semikimia. Prinsip pembuatan pulp
secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan menggunakan alat seperti
gerinda. Proses mekanis yang biasa dikenal diantaranya PGW (Pine
Groundwood), SGW (Semi Groundwood). Proses semi kimia merupakan
kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini
diantaranya CTMP (Chemi Thermo Mechanical Pulping) dengan memanfaatkan
suhu untuk mendegradasi lignin sehingga diperoleh pulp yang memiliki rendemen
yang lebih rendah dengan kualitas yang lebih baik daripada pulp dengan proses
mekanis. Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan
proses kraft. Disebut kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki
kekuatan lebih tinggi daripada proses mekanis dan semikimia, akan tetapi
rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara keduanya karena komponen yang
terdegradasi lebih banyak (lignin, ekstraktif, dan mineral).
Reaksi sebenarnya rumit sekali, tetapi secara sederhana dapat ditulis:
Larutan pemasak kayu ———————> pulp (selulosa) + senyawa-senyawa
alkohol + senyawa-senyawa asam + merkaptan + zat-zat pengotor lainnya.
Limbah cair industri pulp dan kertas yang terbuang ke ekosistem di
sekitarnya dapat menyebabkan kematian pada ikan, kerang dan invertebrata
akuatik lainnya dan juga menimbulkan resiko terhadap masyarakat oleh buangan
zat kimia berbahaya yang mencemari Lingkungan. Dalam percobaan
laboratorium, effluen industri kertas menyebabkan penyimpangan reproduktif
pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan prey/ mangsa dari ikan, serta
menyebabkan kerusakan genetik dan reaksi sistem kekebalan tubuh pada ikan.
Oleh karenanya diperlukan suatu strategi minimalisasi limbah yang efektif
dan dapat mengurangi biaya produksi sehingga akan meningkatkan efisiensi,
kualitas produk dan hubungan yang baik dengan masyarakat serta perbaikan
kualitas lingkungan. Prinsip efisiensi di sini adalah dengan penggunaan sedikit
energi dan sumber daya melalui kinerja yang lebih baik, sehingga dapat
mengurangi jumlah limbah dan pencemaran terhadap lingkungan.
BAB II
IDENTIFIKASI PROSES LIMBAH
DIAGRAM ALIR PROSES PEMBUATAN KERTAS
Gambar 1. Diagram alir proses pembuatan kertas
Proses pembuatan kertas berasal dari pulp dengan proses kimia
menggunakan sodium sulfat,yang dikenal sebagai proses Kraft (Kraft
Process).Senyawa sulphur ini menyebabkan timbulnya bau telur busuk pada
kebanyakan industry kertas. Kraftpulping menghasilkan pulp kurangdari 50% dari
bahan baku kayu, sisanya menjadi limbah padat (sludge) yang pada akhirnya
dapat dibakar, disebar kedalam tanah atau dibuang di lapangan terbuka
(sistemlandfill). Kelebihandari kraft pulping adalah bahan kimia yang digunakan
dapat didaurulang kembali (recycle) dan dimanfaatkan kembali dalam proses
berikutnya. Kelebihan lainnya adalah dihasilkannya serat yang kuat.Kertas
majalah,kertas grafis dan percetakan, kantong belanja dan pembungkus
(packaging) pada umumnya terbuat dari kraft pulp ini.Kraft pulp biasanya
berwarna gelap dan umumnya diputihkan kembali dengan senyawa klorin.
KLASIFIKASI LIMBAH
Tabel 1. Klasifikasi limbah pabrik kertas
Efluen limbah cair
• Padatantersuspensi yang
terdiridaripartikelkayu, serat,
pigmen, debudansejenisnya
•Senyawaorganikkoloidterlar
utserathemisellulosa,
gula,
lignin, alkohol, terpentin,
zatpenguraiserat,
perekatpatidanzatsintetis
yang menghasilkan BOD
tinggi.
• Limbahcairberwarnapekat
yang
berasaldari
lignin
danpewarnakertas
•Bahananorganikterlarutseper
tiNaOH, Na2SO4, klorindan
lain-lain
•
Limbahpanas
•Mikroorganismesepertigolo
nganbakteri coliform
Partikulat
•
Abu
daripembakaran
kayubakardansu
mberenergi lain
•Partikulatzatki
miaterutamayan
g mengandung
Na danCa
PENCEMARAN LIMBAH PABRIK KERTAS
Gas
• Gas sulfur yang
berbaubusukseperti
merkaptandan H2S
yang
dilepaskandariberb
agaitahapdalam
proses
kraft
pulping dan proses
pemulihanbahanki
mia
• Oksida sulfur
daripembakaranbah
anbakarfosil, kraft
recovery furnace
dan lime Kiln
•
Uap
yang
akanmembahayaka
nkarenamenggangg
ujarakpandangan
Solid waste
•
Sludge
daripengolahan
limbah primer
dansekunder
•Limbahpadats
epertipotongan
kayudanlimbah
pabriklainnya
Gambar 2. Limbah hasil pabrik kertas mencemari sungai di Mojokerto Jawa
Timur
Limbah
yang
dikeluarkan
seperti
busa
mengeluarkan asap seperti air yang mendidih.
sabun
dan
kadang
Potensi limbah cair pabrik kertas
Limbah cair industry kertas tersebar keseluruh ekosistem disekitarnya
.Dalam percobaan laboratorium, efluen industrI kertas menyebabkan
penyimpangan reproduktif pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan
makanan dari ikan serta kerusakan genetic dan reaksi system. Kekebalan tubuh
padaikan. Hal ini menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati sungai dan
berkurangnya sumber pangan hewani masyarakat disekitarsungai. Disamping itu
sebagian besar industry kertas menggunakan pemutih yang mengandung
klorin.Klorinakan bereaksi dengan senyawa organic dalam kayu membentuk
senyawa toksik seperti dioksin. Dioksin ditemukan dalam proses
pembuatankertas, air limbah (efluen), bahkan di dalam produk kertas yang
dihasilkan. Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar
untuk membilaszat kimia dan senyawa yang tidak diinginkan dari pulp.Oleh
karenanya air limbah yang telah digunakan pada umumnya mempunyai nilai
BOD, COD dan TSS yang relative tinggi, jauh diatas batas ambang yang
diijinkan.Disamping itu juga mengandung berbagai jenis zat kimia berbahaya
termasuk dioksin. Meskipun konsentrasi dioksin sangat kecil di dalam air limbah,
tetapi pabrik terus beroperasi dan terus menghasilkan dioksin sehingga
konsentrasinya dalam air akan terus bertambah. Dioksin adalah senyawa organik
yang sukarter degradasi dan konsentrasinya akan berlipat ganda jika masuk
kedalam ranta imakanan karena adanya proses biomagnifikasi.
BAB III
STRATEGI USULAN PENANGANAN
Pengolahan Limbah Cair
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp dapat dibedakan
menjadi tiga, yaitu cair, padat, dan emisi udara. Limbah cair yang dihasilkan dari
proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengelolaan Air Limbah
(IPAL). Sistem pengelolaan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan
menjadi tiga,yaitu:(Anonymous. 2002)
a. Fisik
Pada unit operasi ini, salah satu hal yang ditangani ialah proses screening
(penyaringan). Screening merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada
sisa-sisa potongan kayu yang masih berukuran besar sehabis diolah pada proses
chipper. Setelah dilakukan penyaringan, umumnya kayu yang masih berukuran
besar akan dikembalikan lagi ke proses chipper, untuk diolah lagi dan
mendapatkan ukuran kayu yang dikehendaki.
Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah
dengan proses pengendapan. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak
pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar
gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu
tinggal sampai 24 jam. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan
ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak
pengendap. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan
80% zat padat yang tersuspensi dan 50-995 BOD. Beberapa contoh Limbah atau
proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :
Hasil pemasakan merupakan serat yang masih berwarna coklat dan
mengandung sisa cairan pemasak aktif.Serat ini masih mengandung mata kayu
dan serat-serat yang tidak dikehendaki (reject). Sisa cairan pemasak dalam serat
dibersihkan dengan mengguna- kan washer, sedangkan pemisahan kayu dan reject
dipakai screen.Larutan hasil pencucian bubur pulp di brown stock washers
dinamai weak black liquor yang disaring sebelum dialirkan ke unit pemekatan.
b. Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk
menghilangkan partikel-partikel yang sukar mengendap, senyawa fosfor, logamlogam berat, dan zat organik beracun. Dinamakan secara kimia karena pada proses
ini dibutuhkan bahan kimia yang akan mengubah sifat bahan terlarut tersebut dari
sangat terlarut menjadi tidak terlarut atau dari ukuran sangat halus menjadi
gumpalan (flok) yang dapat diendapkan maupun dipisahkan dengan filtrasi.
Beberapa limbah-limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit
ini ialah :
Cairan sisa dari hasil proses pemutihan yang menggunakan bahan
kimia chlorine dioksida, ekstraksi caustic soda, hidrogen peroksida. Dalam
proses pemutihan, setiap akhir satu langkah dilakukan pencucian untuk
meningkatkan efektivitas proses pemutihan. Sebelum bubur kertas yang
diputihkan dialirkan ke unit pengering, sisa klorin dioksida akan
dinetralkan dengan injeksi larutan sulfur dioksida.
Jika pengambilan air dilakukan dari sungai, maka biasanya industri pulp
seharusnya memberikan bahan pengendap secukupnya dan sedikit larutan
hypo untuk membunuh bakteri dan jamur sebelum mengalami proses
pengendapan di dalam settling basin dan penyaringan sehingga dihasilkan
air proses yang bersih dan bebas jamur.
Pemasakan menggunakan bahan larutan kimia, seperti NaOH (sodium
hidroksida) dan NaS (sodium sulfida) yang berfungsi untuk memisahkan
serat selulosa dari bahan organik. Cairan yang dihasilkan dari proses
pemasakan diolah dan menghasilkan bahan kimia, dengan daur ulang.
Pada proses daur ulang terjadi limbah cair.
Proses pemutihan menggunakan zat-zat kimia, utamanya ClO2 dan cairan
yang masih tertinggal berubah menjadi limbah dengan kandungan
berbagai bahan kimia berupa organoklorin yang umumnya beracun.
c. Biologi
Tujuan utama dari pengolahan limbah cair secara biologi adalahMenggumpalkan
dan menghilangkan/menguraikan padatan organik terlarut yang
biodegradable dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme.
Pengolahan secara biologis mengurangi kadar racun dan meningkatkan mutu
estetika buangan (bau, warna, potensi yang menggangu dan rasa air). Apabila
terdapat lahan yang memadai, laguna fakultatif dan laguna aerasi bisa digunakan.
Laguna aerasi akan mengurangi 80% BOD buangan pabrik dengan waktu tinggal
10 hari.Prinsip dasar pengolahan secara biologi sebetulnya mengadopsi proses
pertumbuhan mikroorganisme di alam, mikroorganisme yang tumbuh
membutuhkan energi berupa unsure karbon (C) dimana unsure karbon (C)
tersebut dengan mudah diperoleh dari senyawa organic dalam air limbah,
sehingga senyawa organic tersebut terurai menjadi CO2 dan H2O. Salah
satu limbah yang menggunakan pengolahan unit ini ialah hasil perasan sludge
yang berasal dari primary clarifier yang berupa larutan. Larutan ini didinginkan di
6 unit menara pendingin sebelum dialirkan ke deep tank air activated sludge untuk
mengurangi kandungan organik secara biologi dengan memanfaatkan bakteri dan
gas oksigen dari udara yang diinjeksikan dan bantuan dari pupuk fosfor dan
nitrogen.
Setelah penjelasan mengenai tiga unit operasi Instalasi Pengelolaan Air Limbah
diatas, maka satu hal yang penting untuk diketahui ialah standar baku mutu
limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah untuk pabrik pulp. Standar baku
mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah berdasarkan Keputusan
Menteri LH No 51 Tahun 1995 untuk pabrik pulp, yakni toleransi PH dikisaran
6,0-9,0, BOD5: 150 mg/l, COD: 350 mg/l, dan TSS 150 mg/l.
Pencemar berbentuk gas
a.
Adsorbsi
Adsorbsi merupakan proses melekatnya molekul polutan atau ion pada
permukaan zat padat, yaitu adsorben, seperti karbon aktif dan silikat.
b.
Absorbsi
Absorbsi merupakan proses penyerapan yang memerlukan solven yang
baik untuk memisahkan polutan gas dengan konsentrasinya.
c.
Kondensasi
Kondensasi merupakan proses perubahan uap air atau benda gas menjadi
cair pada suhu udara di bawah titik embun.
d.
Pembakaran
Pembakaran merupakan proses untuk menghancurkan gas hidrokarbon
yang terdapat di dalam polutan dengan menggunakan proses oksidasi panas yang
disebut incineration menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) dan air.
Pencemaran berbentuk partikel
a.
Filter
Filter udara bertujuan menangkap debu atau partikel yang ikut keluar
cerobong atau stack pada permukaan filter agar tidak ikut terlepas ke lingkungan.
b.
Filter basah
Cara kerja filter basah atau scrubbers/ wet collectors adalah membersihkan
udara kotor dengan menyemprotkan air dari bagian atas alat sedangkan udara
yang kotor dari bagian bawah alat.
c.
Elektrostatik
Alat pengendap elektrostatik menggunakan arus searah (DC) yang
mempunyai tegangan 25 – 100 KV sehingga terjadi pemberian muatan pada
polutan dan akhirnya mengendap.
d.
Kolektor mekanis
Kolektor mekanis merupakan proses pengendapan polutan partikel
berukuran
besar
secara
gravitasi.
Contohnya
adalah cyclone
separators (pengendap siklon) dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.
BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah.
1. Dalam industri pengolahan kertas skala besar, dapat menghasilkan limbah
yang berdampak negative bagi kehidupan manusia
2. Limbah pabrik kertas terdapat 4 jenis yaitu berupa limbah cair, gas,
partikulat, dan solid waste.
3. Dalam penanggulangannya, pengolahan keempat jenis limbah ini
dilakukan secara fisik, kimiawi, dan biologi.
DAFTAR PUSTAKA
www.digilib.ui.ac.id
www.eprints.undip.ac.id
www.digilib.batan.go.id
www.dizca.wordpress.com
www.gilangrupaka.wordpress.com
MAKALAH PEGOLAHAN
LIMBAH PABRIK KERTAS
DISUSUN OLEH
AJENG RISALINA
3335111261
RAHAJENG WIDIANA PURWANINGRUM
3335111355
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
BAB I
PENDAHULUAN
Industri kertas merupakan salah satu jenis industri terbesar di dunia
dengan menghasilkan 178 juta ton pulp dan 278 juta ton kertas dan karton.
Kebutuhan kertas semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah
penduduk. Pertumbuhan industri pulp dan kertas di Indonesia pun sungguh
memperlihatkan angka yang menakjubkan. Data APKI (Asosiasi Pulp dan Kertas
Indonesia) menunjukkan bahwa antara tahun 1987-1996 jumlah ekspor kertas
Indonesia selalu lebih besar dari jumlah impornya, dengan tingkat pertumbuhan
tahunan sebesar 26,11%.proses dalam industri pulp dan kertas kebanyakan adalah
menggunakan proses kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan organosolv
yang ternyata bahan-bahan kimia yang digunakan dalam proses tersebut
menimbulkan masalah pencemaran lingkungan yang cukup serius. Adanya
langkah inovatif dengan menggunakan limbah non-kayu sebagai bahan baku pulp
dan penggunaan reaksi asam dalam prosesnya diharapkan dapat menjadi upaya
penyelesaian terhadap permasalahan-permasalahan lingkungan yang ditimbulkan
akibat adanya industri pulp dan kertas. Kertas biasa didefinisikan sebagai felted
sheet yang dibentuk oleh sekat yang berasal dari suspensi air serat-serat
(Smook,1992). Perkembangan produksi kertas secara umum disesuaikan dengan
definisi ini kecuali bahwa kebanyakan produksi juga menggunakan aditifnonfiber. Metode pengeringan saat ini digunakan dalam menghasilkan produk kertas
secara khusus. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu
maupun non kayu)melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia,
kimia). Pulp terdiri dari serat - serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan
baku kertas (Anonim, 2010). Menurut Smook (1992), pulp adalah serat yang
merupakan bahan baku dalam pembuatan kertas. Serat pulp selalu berasal dari
tumbuhan. Sedangkan untuk hewan, mineral atau serat sintetis biasanya
digunakan untuk penggunaan khusus. Proses pembuatan pulp diantaranya
dilakukan dengan proses mekanis, kimia, dan semikimia. Prinsip pembuatan pulp
secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan menggunakan alat seperti
gerinda. Proses mekanis yang biasa dikenal diantaranya PGW (Pine
Groundwood), SGW (Semi Groundwood). Proses semi kimia merupakan
kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini
diantaranya CTMP (Chemi Thermo Mechanical Pulping) dengan memanfaatkan
suhu untuk mendegradasi lignin sehingga diperoleh pulp yang memiliki rendemen
yang lebih rendah dengan kualitas yang lebih baik daripada pulp dengan proses
mekanis. Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan
proses kraft. Disebut kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki
kekuatan lebih tinggi daripada proses mekanis dan semikimia, akan tetapi
rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara keduanya karena komponen yang
terdegradasi lebih banyak (lignin, ekstraktif, dan mineral).
Reaksi sebenarnya rumit sekali, tetapi secara sederhana dapat ditulis:
Larutan pemasak kayu ———————> pulp (selulosa) + senyawa-senyawa
alkohol + senyawa-senyawa asam + merkaptan + zat-zat pengotor lainnya.
Limbah cair industri pulp dan kertas yang terbuang ke ekosistem di
sekitarnya dapat menyebabkan kematian pada ikan, kerang dan invertebrata
akuatik lainnya dan juga menimbulkan resiko terhadap masyarakat oleh buangan
zat kimia berbahaya yang mencemari Lingkungan. Dalam percobaan
laboratorium, effluen industri kertas menyebabkan penyimpangan reproduktif
pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan prey/ mangsa dari ikan, serta
menyebabkan kerusakan genetik dan reaksi sistem kekebalan tubuh pada ikan.
Oleh karenanya diperlukan suatu strategi minimalisasi limbah yang efektif
dan dapat mengurangi biaya produksi sehingga akan meningkatkan efisiensi,
kualitas produk dan hubungan yang baik dengan masyarakat serta perbaikan
kualitas lingkungan. Prinsip efisiensi di sini adalah dengan penggunaan sedikit
energi dan sumber daya melalui kinerja yang lebih baik, sehingga dapat
mengurangi jumlah limbah dan pencemaran terhadap lingkungan.
BAB II
IDENTIFIKASI PROSES LIMBAH
DIAGRAM ALIR PROSES PEMBUATAN KERTAS
Gambar 1. Diagram alir proses pembuatan kertas
Proses pembuatan kertas berasal dari pulp dengan proses kimia
menggunakan sodium sulfat,yang dikenal sebagai proses Kraft (Kraft
Process).Senyawa sulphur ini menyebabkan timbulnya bau telur busuk pada
kebanyakan industry kertas. Kraftpulping menghasilkan pulp kurangdari 50% dari
bahan baku kayu, sisanya menjadi limbah padat (sludge) yang pada akhirnya
dapat dibakar, disebar kedalam tanah atau dibuang di lapangan terbuka
(sistemlandfill). Kelebihandari kraft pulping adalah bahan kimia yang digunakan
dapat didaurulang kembali (recycle) dan dimanfaatkan kembali dalam proses
berikutnya. Kelebihan lainnya adalah dihasilkannya serat yang kuat.Kertas
majalah,kertas grafis dan percetakan, kantong belanja dan pembungkus
(packaging) pada umumnya terbuat dari kraft pulp ini.Kraft pulp biasanya
berwarna gelap dan umumnya diputihkan kembali dengan senyawa klorin.
KLASIFIKASI LIMBAH
Tabel 1. Klasifikasi limbah pabrik kertas
Efluen limbah cair
• Padatantersuspensi yang
terdiridaripartikelkayu, serat,
pigmen, debudansejenisnya
•Senyawaorganikkoloidterlar
utserathemisellulosa,
gula,
lignin, alkohol, terpentin,
zatpenguraiserat,
perekatpatidanzatsintetis
yang menghasilkan BOD
tinggi.
• Limbahcairberwarnapekat
yang
berasaldari
lignin
danpewarnakertas
•Bahananorganikterlarutseper
tiNaOH, Na2SO4, klorindan
lain-lain
•
Limbahpanas
•Mikroorganismesepertigolo
nganbakteri coliform
Partikulat
•
Abu
daripembakaran
kayubakardansu
mberenergi lain
•Partikulatzatki
miaterutamayan
g mengandung
Na danCa
PENCEMARAN LIMBAH PABRIK KERTAS
Gas
• Gas sulfur yang
berbaubusukseperti
merkaptandan H2S
yang
dilepaskandariberb
agaitahapdalam
proses
kraft
pulping dan proses
pemulihanbahanki
mia
• Oksida sulfur
daripembakaranbah
anbakarfosil, kraft
recovery furnace
dan lime Kiln
•
Uap
yang
akanmembahayaka
nkarenamenggangg
ujarakpandangan
Solid waste
•
Sludge
daripengolahan
limbah primer
dansekunder
•Limbahpadats
epertipotongan
kayudanlimbah
pabriklainnya
Gambar 2. Limbah hasil pabrik kertas mencemari sungai di Mojokerto Jawa
Timur
Limbah
yang
dikeluarkan
seperti
busa
mengeluarkan asap seperti air yang mendidih.
sabun
dan
kadang
Potensi limbah cair pabrik kertas
Limbah cair industry kertas tersebar keseluruh ekosistem disekitarnya
.Dalam percobaan laboratorium, efluen industrI kertas menyebabkan
penyimpangan reproduktif pada zooplankton dan invertebrata yang merupakan
makanan dari ikan serta kerusakan genetic dan reaksi system. Kekebalan tubuh
padaikan. Hal ini menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati sungai dan
berkurangnya sumber pangan hewani masyarakat disekitarsungai. Disamping itu
sebagian besar industry kertas menggunakan pemutih yang mengandung
klorin.Klorinakan bereaksi dengan senyawa organic dalam kayu membentuk
senyawa toksik seperti dioksin. Dioksin ditemukan dalam proses
pembuatankertas, air limbah (efluen), bahkan di dalam produk kertas yang
dihasilkan. Industri kertas menggunakan air dalam jumlah yang sangat besar
untuk membilaszat kimia dan senyawa yang tidak diinginkan dari pulp.Oleh
karenanya air limbah yang telah digunakan pada umumnya mempunyai nilai
BOD, COD dan TSS yang relative tinggi, jauh diatas batas ambang yang
diijinkan.Disamping itu juga mengandung berbagai jenis zat kimia berbahaya
termasuk dioksin. Meskipun konsentrasi dioksin sangat kecil di dalam air limbah,
tetapi pabrik terus beroperasi dan terus menghasilkan dioksin sehingga
konsentrasinya dalam air akan terus bertambah. Dioksin adalah senyawa organik
yang sukarter degradasi dan konsentrasinya akan berlipat ganda jika masuk
kedalam ranta imakanan karena adanya proses biomagnifikasi.
BAB III
STRATEGI USULAN PENANGANAN
Pengolahan Limbah Cair
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp dapat dibedakan
menjadi tiga, yaitu cair, padat, dan emisi udara. Limbah cair yang dihasilkan dari
proses produksi diolah dengan menggunakan Instalasi Pengelolaan Air Limbah
(IPAL). Sistem pengelolaan limbah cair berdasarkan unit operasinya dibedakan
menjadi tiga,yaitu:(Anonymous. 2002)
a. Fisik
Pada unit operasi ini, salah satu hal yang ditangani ialah proses screening
(penyaringan). Screening merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Screening dilakukan pada
sisa-sisa potongan kayu yang masih berukuran besar sehabis diolah pada proses
chipper. Setelah dilakukan penyaringan, umumnya kayu yang masih berukuran
besar akan dikembalikan lagi ke proses chipper, untuk diolah lagi dan
mendapatkan ukuran kayu yang dikehendaki.
Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah
dengan proses pengendapan. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak
pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar
gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu
tinggal sampai 24 jam. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan
ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak
pengendap. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan
80% zat padat yang tersuspensi dan 50-995 BOD. Beberapa contoh Limbah atau
proses-proses yang menggunakan pengolahan unit ini ialah :
Hasil pemasakan merupakan serat yang masih berwarna coklat dan
mengandung sisa cairan pemasak aktif.Serat ini masih mengandung mata kayu
dan serat-serat yang tidak dikehendaki (reject). Sisa cairan pemasak dalam serat
dibersihkan dengan mengguna- kan washer, sedangkan pemisahan kayu dan reject
dipakai screen.Larutan hasil pencucian bubur pulp di brown stock washers
dinamai weak black liquor yang disaring sebelum dialirkan ke unit pemekatan.
b. Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk
menghilangkan partikel-partikel yang sukar mengendap, senyawa fosfor, logamlogam berat, dan zat organik beracun. Dinamakan secara kimia karena pada proses
ini dibutuhkan bahan kimia yang akan mengubah sifat bahan terlarut tersebut dari
sangat terlarut menjadi tidak terlarut atau dari ukuran sangat halus menjadi
gumpalan (flok) yang dapat diendapkan maupun dipisahkan dengan filtrasi.
Beberapa limbah-limbah atau proses-proses yang menggunakan pengolahan unit
ini ialah :
Cairan sisa dari hasil proses pemutihan yang menggunakan bahan
kimia chlorine dioksida, ekstraksi caustic soda, hidrogen peroksida. Dalam
proses pemutihan, setiap akhir satu langkah dilakukan pencucian untuk
meningkatkan efektivitas proses pemutihan. Sebelum bubur kertas yang
diputihkan dialirkan ke unit pengering, sisa klorin dioksida akan
dinetralkan dengan injeksi larutan sulfur dioksida.
Jika pengambilan air dilakukan dari sungai, maka biasanya industri pulp
seharusnya memberikan bahan pengendap secukupnya dan sedikit larutan
hypo untuk membunuh bakteri dan jamur sebelum mengalami proses
pengendapan di dalam settling basin dan penyaringan sehingga dihasilkan
air proses yang bersih dan bebas jamur.
Pemasakan menggunakan bahan larutan kimia, seperti NaOH (sodium
hidroksida) dan NaS (sodium sulfida) yang berfungsi untuk memisahkan
serat selulosa dari bahan organik. Cairan yang dihasilkan dari proses
pemasakan diolah dan menghasilkan bahan kimia, dengan daur ulang.
Pada proses daur ulang terjadi limbah cair.
Proses pemutihan menggunakan zat-zat kimia, utamanya ClO2 dan cairan
yang masih tertinggal berubah menjadi limbah dengan kandungan
berbagai bahan kimia berupa organoklorin yang umumnya beracun.
c. Biologi
Tujuan utama dari pengolahan limbah cair secara biologi adalahMenggumpalkan
dan menghilangkan/menguraikan padatan organik terlarut yang
biodegradable dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme.
Pengolahan secara biologis mengurangi kadar racun dan meningkatkan mutu
estetika buangan (bau, warna, potensi yang menggangu dan rasa air). Apabila
terdapat lahan yang memadai, laguna fakultatif dan laguna aerasi bisa digunakan.
Laguna aerasi akan mengurangi 80% BOD buangan pabrik dengan waktu tinggal
10 hari.Prinsip dasar pengolahan secara biologi sebetulnya mengadopsi proses
pertumbuhan mikroorganisme di alam, mikroorganisme yang tumbuh
membutuhkan energi berupa unsure karbon (C) dimana unsure karbon (C)
tersebut dengan mudah diperoleh dari senyawa organic dalam air limbah,
sehingga senyawa organic tersebut terurai menjadi CO2 dan H2O. Salah
satu limbah yang menggunakan pengolahan unit ini ialah hasil perasan sludge
yang berasal dari primary clarifier yang berupa larutan. Larutan ini didinginkan di
6 unit menara pendingin sebelum dialirkan ke deep tank air activated sludge untuk
mengurangi kandungan organik secara biologi dengan memanfaatkan bakteri dan
gas oksigen dari udara yang diinjeksikan dan bantuan dari pupuk fosfor dan
nitrogen.
Setelah penjelasan mengenai tiga unit operasi Instalasi Pengelolaan Air Limbah
diatas, maka satu hal yang penting untuk diketahui ialah standar baku mutu
limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah untuk pabrik pulp. Standar baku
mutu limbah cair yang telah ditetapkan pemerintah berdasarkan Keputusan
Menteri LH No 51 Tahun 1995 untuk pabrik pulp, yakni toleransi PH dikisaran
6,0-9,0, BOD5: 150 mg/l, COD: 350 mg/l, dan TSS 150 mg/l.
Pencemar berbentuk gas
a.
Adsorbsi
Adsorbsi merupakan proses melekatnya molekul polutan atau ion pada
permukaan zat padat, yaitu adsorben, seperti karbon aktif dan silikat.
b.
Absorbsi
Absorbsi merupakan proses penyerapan yang memerlukan solven yang
baik untuk memisahkan polutan gas dengan konsentrasinya.
c.
Kondensasi
Kondensasi merupakan proses perubahan uap air atau benda gas menjadi
cair pada suhu udara di bawah titik embun.
d.
Pembakaran
Pembakaran merupakan proses untuk menghancurkan gas hidrokarbon
yang terdapat di dalam polutan dengan menggunakan proses oksidasi panas yang
disebut incineration menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) dan air.
Pencemaran berbentuk partikel
a.
Filter
Filter udara bertujuan menangkap debu atau partikel yang ikut keluar
cerobong atau stack pada permukaan filter agar tidak ikut terlepas ke lingkungan.
b.
Filter basah
Cara kerja filter basah atau scrubbers/ wet collectors adalah membersihkan
udara kotor dengan menyemprotkan air dari bagian atas alat sedangkan udara
yang kotor dari bagian bawah alat.
c.
Elektrostatik
Alat pengendap elektrostatik menggunakan arus searah (DC) yang
mempunyai tegangan 25 – 100 KV sehingga terjadi pemberian muatan pada
polutan dan akhirnya mengendap.
d.
Kolektor mekanis
Kolektor mekanis merupakan proses pengendapan polutan partikel
berukuran
besar
secara
gravitasi.
Contohnya
adalah cyclone
separators (pengendap siklon) dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.
BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah.
1. Dalam industri pengolahan kertas skala besar, dapat menghasilkan limbah
yang berdampak negative bagi kehidupan manusia
2. Limbah pabrik kertas terdapat 4 jenis yaitu berupa limbah cair, gas,
partikulat, dan solid waste.
3. Dalam penanggulangannya, pengolahan keempat jenis limbah ini
dilakukan secara fisik, kimiawi, dan biologi.
DAFTAR PUSTAKA
www.digilib.ui.ac.id
www.eprints.undip.ac.id
www.digilib.batan.go.id
www.dizca.wordpress.com
www.gilangrupaka.wordpress.com