Makalah Pengelolaan Limbah b3

7/21/2019 Makalah Pengelolaan Limbah b3

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-pengelolaan-limbah-b3-56d9fd98cdf26 1/13

MAKALAH PENGELOLAAN LIMBAH B3

“PENGOLAHAN LIMBAH B3 SECARA FISIKA-KIMIA”

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 1

Anggota :

1. R !na"#! $1%&13 '%. S(tt( Ha)(!at( $13&13*3%'

3. M. D(an H(+,a an $13&1313 '/. H0 n0" K2at(,a2 D ( A)(!an( $13&131 '

URUSAN 4EKNIK LINGKUNGAN

FAKUL4AS 4EKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNI5ERSI4AS ISLAM INDONESIA

%*1&6%*17



P ngo"a2an L(,8a2 B3 S 9a)a F( (+a-K(,(a

1. P n#a20"0an

Berbagai jenis limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) yang dibuang langsung ke

lingkungan merupakan sumber pencemaran dan perusakan lingkungan. Untuk menghindari

terjadinya dampak akibat limbah B3 diperlukan suatu sistem pengelolaan yang terintegrasi

dan berkesinambungan. Upaya pengelolaan limbah B3 tersebut merupakan salah satu usaha

dalam pelaksanaan pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan hidup.

Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), adalah proses untuk

mengubah jenis, jumlah dan karakteristik limbah B3 menjadi tidak berbahaya dan atau tidak

beracun dan atau immobilisasi limbah B3 sebelum ditimbun dan atau memungkinkan agar

limbah B3 diman!aatkan kembali (daur ulang).

"da berbagai cara sistem yang dapat dipilih untuk mengolah limbah B3, baik secara

!isika, kimia, biologi atau kombinasi dari itu. Pemilihan sistem yang akan digunakan untuk

mengolah suatu limbah B3 disesuaikan dengan karakteristik dan si!at#si!at limbah tersebut,

yang mana prosesnya harus aman dan tidak menimbulkan bahaya bagi pekerjanya,diusahakan dengan biaya yang see!isien mungkin dan dapat memberikan hasil olahan yang

aman bagi manusia di sekitarnya maupun lingkungan, tidak hanya memindahkan limbah

dari satu tempat bentuk ke tempat bentuk yang lain saja tetapi dapat mencapai kesestabilan

materi.

Proses pengolahan secara !isika dan kimia bertujuan untuk mengurangi daya racun

limbah B3 dan atau menghilangkan si!at karakteristik limbah B3 dari berbahaya menjadi

tidak berbahaya. $ara ini biasanya menghasilkan produk olahan berupa cairan, gas, debu atau padatan. Produk#produk hasil olahan tersebut harus memenuhi baku mutu yang berlaku

tentang pengendalian pencemaran sesuai dengan kelasnya.

"dapun proses pengolahan limbah B3 secara !isika#kimia antara lain sebagai berikut%

1. A# o)8 (a. &e!enisi

"dsorpsi merupakan peristiwa terakumulasinya partikel pada suatu permukaan. "dsorpsiterjadi karena adanya gaya tarik menarik antar molekul adsorbat dengan situs akti! di



permukaan adsorben. 'at yang mengadsorpsi disebut adsorbat, sedangkan material tempat

terakumulasinya adsorbat disebut adsorben ("tkins, *%+ -). "dsorpsi dipengaruhi oleh

si!at !isika dan kimia adsorben seperti ukuran molekul adsorbat, karakteristik adsorbat,

waktu pengadukan, konsentrasi adsorbat, suhu, p dan luas permukaan adsorben. /emakin

luas permukaan adsorben maka semakin banyak adsorbat yang teradsorpsi. 0acam#macam

adsorben antara lain 1eolit, komposit 1eolit magnetik, abu sekam padi, dan magenetit.

b. Prinsip Pengolahan

"dsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut (soluble) yang

ada dalam larutan, oleh permukaan 1at atau benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan

kimia#!isika antara substansi dengan penyerapanya. Proses perlekatan dapat saja terjadi

antara cairan dan gas, padatan, atau cairan lain.

"dsorpsi !isik terjadi karena adanya ikatan 2an der waals, dan bila ikatan tarik antar

molekul 1at terlarut dengan 1at penyerapnya lebih besar dari ikatan antara molekul 1at

terlarut dengan pelarutnya maka 1at terlarut akan dapat diadsorpsi ( eynold, 4 ).

/edangkan adsorpsi kimia merupakan hasil dari reaksi kimia antara molekul adsorbat

dan adsorban dimana terjadi pertukaran elektron (Bene!ield, 4 ).

"dsorpsi terhadap air buangan mempunyai tahapan proses seperti berikut (Bene!ield, 4 )%

. 5rans!er molekul#molekul adsorbat menuju lapisan !ilm yang mengelilingi adsorban.

. &i!usi adsorbat melalui lapisan !ilm (!ilm di!!usion).

3. &i!usi adsorbat melalui kapiler atau pori#pori dalam adsorban (proses pore di!!usion)

+. "dsorbsi adsorbat pada permukaan adsorban.

adsorpsi tidak menghilangkan logam berat, tetapi hanya mengubah logam berat

terlarut menjadi bentuk padat. /ebagai akibat dari penyisihan logam berat terlarut dihasilkan

residu berupa endapan logam hidroksida dan arang akti! bekas, yang keduanya mengandung

logam berat dalam kadar tinggi. esidu ini bersi!at toksik dan memerlukan penanganan

secara khusus (misalnya dengan cara pengeringan dan solidi!ikasi).



Proses Adsorpsi

c. Limbah B3 yang diolah

6enis limbah B3 yang diolah secara adsorpsi merupakan jenis limbah cair seperti limbah 1at

warna hasil industri tekstil yang mengandung logam, seperti $r, Pb, $d, $u, 7e, dan 0g.

%. A() St)( (nga. &e!enisi

"ir stripping adalah proses pemisahan komponen yang mudah menguap (8olatile),

bahan kimia (9P", :: ) dalam suatu cairan dengan cara mengalirkan udara ke dalam cairan.

Proses air stripping banyak digunakan dalam bidang teknik kimia terutama untuk

memurnikan air tanah atau limbah cair yang mengandung bahan 8olatile (;ikipedia, : ).

9P" ( :: ) menambahkan bahwa pemisahan bahan kimia dalam cairan terjadi melalui proses

e8aporasi atau perubahan !asa cair menjadi gas.



/enyawa 8olatile dalam cairan dicirikan dengan tekanan uap yang tinggi dan

kelarutan rendah. al tersebut digambarkan dalam persamaan tanpa dimensi koe!isien

hukum enry ( enry<s law coe!!icient). =oe!isien tersebut menunjukkan perbandingan

antara konsentrasi bahan tertentu (polutan) di udara dengan konsentrasi bahan di dalam air

dalam kondisi e>uilibrum. Polutan yang memiliki koe!isien ukum enry yang tinggi, secara

ekonomi dapat dipisahkan (stripped) dari air. "ir /tripping hanya e!ekti! digunakan pada

senyawa 8olatile atau semi 8olatile dengan bilangan enry diatas :,: ($P9?, : ).

"ir Stripping adalah operasi pemisahan solut dari !ase cair ke !ase gas, yaitu dengan

mengontakkan cairan yang berisi solut dengan pelarut gas ( stripping agent ) yang tidak larut

ke dalam cairan. Stripper digunakan untuk memisahkan solut dari cairan sehingga diperoleh

gas dengan kandungan solut lebih pekat.


/tripper disebut juga sebagai kolom distilasi ber!ungsi sebagai unit operasi untuk

melakukan proses pemisahan sebuah campuran menjadi dua atau lebih produk yang memiliki

titik didih berbeda, dengan mengeluarkan komponen yang lebih mudah menguap dari

campuran. Pada suatu stripper biasanya dilengkapi dengan suatu compressor atau pompa

8akum yang ber!ungsi untuk mengalirkan gas atau udara sehingga aliran gas tersebutmenyerap gas yang terdapat dili>uid yang akan dipisahkan dari aliran gasnya.

?utlet dari stripper ini merupakan suatu li>uid yang sudah mengandung sedikit atau

bisa dikatakan bebas dari gas yang akan dipisahkan, sebagai contoh bila kita akan

memisahkan oksigen dan air maka outletnya merupakan air yang kandungan oksigen atau

nilai &? nya sudah rendah atau dapat dikatakan oksigen yang terkandung di dalam air sudah

sedikit. 0aka inilah salah satu peristiwa yang dapat dikatakan sebagai pemisahan dengan

menggunakan stripper.

&alam perhitungan ukuran stripper, satu !aktor yang sangat penting adalah nilai

koe!isien trans!er atau tinggi unit trans!er. /ementara itu kecepatan aliran total gas dan cairan

akan ditentukan oleh proses, hal ini penting untuk menentukan aliran yang cocok per unit

area yang melalui column. "liran gas dibatasi dengan tidak boleh melebihi kecepatan

pemisahan, dan akan ada hasil drop jika kecepatan cairan sangat rendah. al ini sangat cocok

untuk menguji pengaruh kecepatan aliran gas dan cairan pada koe!isien trans!er. Pada



kenyataannya proses stripper juga dipengaruhi oleh beberapa 8ariabel lain, seperti

temperature, tekanan dan di!!usi8ity.

/tripper merupakan suatu proses absorpsi, sebagai contoh absorpsi gas yang

merupakan suatu satuan penghilangan satu atau lebih komponen#komponen gas melalui

kontak dengan suatu cairan. al ini sering digunakan di industri kimia untuk mengekstraksi

sejumlah gas dari campuran gas#gas atau sering pula digunakan untuk menghilangkan

komponen#komponen berbahaya seperti hydrogen sul!ide atau belerang dioksida dari gas#gas

yang berasal dari cerobong keluaran (!lue gas). Pada setiap kasus, desain bangsal peralatan

dibuat sesuai dengan tingkat kerapatan percampuran antara komponen#komponen, umumnya

pada basis yang kontinyu untuk mencapai ekstraksi yang e!isien.

=olom stripper merupakan salah satu peralatan utama dalam proses distilasi karena

kolom ini ber!ungsi untuk mempertajam pemisahan komponen @ komponen, sehingga bisa

memperbaiki mutu suatu produk dengan memisahkan !raksi ringan yang tidak dikehendaki

dalam produk tersebut.

Pada dasarnya prinsip kerja kolom stripper adalah proses penguapan biasa, pada

temperatur tertentu !raksi ringan yangtemperatur didihnya lebih rendah dari temperatur

puncak kolom akan menguap dan keluar melalui puncak kolom. /ecara umum untuk membantu penguapan dilakukan dengan injeksi steam atau dengan bantuan alat penukar

panas reboiler untuk menaikkan temperatur.

"ir yang terkontaminasi dipompakan ke atas tank kemudian disemprotkan keatas

material yang sudah memadati tower (packing tower). =emudian air mengalir melalui

lubang#lubang antara material tersebut, membentuk lapisan !ilm tipis yang meningkatkan

paparannya ke udara yang ditiupkan dari bawah tangki. &ari sini, 2?$ akan terikat bersama

udara yang ditiupkan dan naik ke atas tank. Udara dan uap yang naik terkumpul di bagianatas dari tangki untuk selanjutnya dialirkan ke treatment yang lebih lanjut. /ementara itu, air

yang sudah terlepaskan dari kontaminan, turun ke penampungan air kemudian dialirkan

keluar.




7ungsi utama air stripping dalam pengolahan air adalah untuk menyisihkan kandungan gas

terlarut yang tidak diinginkan seperti ammonia, karbondioksida, hydrogen sul!ide, organic

8olatile (2?$) dan sebagainya.

$ontohnya ammonia merupakan polutan yang dapat dipisahkan dari suatu limbah cair

walaupun seringkali memerlukan pengaturan p terlebih dahulu. Proses pemisahan

(stripping) lebih mudah dilakukan pada suhu tinggi. al tersebut sejalan dengan koe!isienhukum enry dimana koe!isian akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu.

Proses air stripping biasanya diawali dengan proses pre#asidi!ikasi. 5ujuan pre#asidi!ikasi

adalah untuk mendisosiasi ammonium dalam bentuk garam. Pre#asidi!ikasi dilakukan dengan

menambahkan asam kuat seperti asam sul!at sehingga dicapai p A,A#*. Proses yang terjadi

adalah digambarkan seperti persamaan berikut.

/ + C /?+ ##D ( +) /?+ C /

Eas / bersi!at lebih 8olatile dibandingkan dengan gas 3. =ombinasi gas / dengan

asam lemah akan memungkin suhu proses stripping dapat diturunkan hingga suhu dibawah

4: o$. Proses pemisahan gas 3 secara cepat umumnya dilakukan pada suhu :A o$. al

tersebut didasari hasil percobaan bahwa kombinasi gas / dengan asam lemah akan

menghasilkan konstanta enry A: 0Pa, sedangkan kombinasi gas 3 dengan asam lemah

akan menghasilkan konstanta enry A 0Pa. 5elah disebutkan diawal bahwa semakin tinggi



kostanta enry, maka proses stripping akan semakin mudah dilakukan. =ondisi proses

stripping yang dapat dijadikan acuan.

3. Ion E;92ang $P )t0+a)an Ion'

a. &e!enisi

Pertukaran ion pada konsepnya ialah ion#ion yang ditahan oleh gaya elektrostatis

pada permukaan padatan digantikan oleh ion#ion bermuatan sama yang berada pada

larutan. Bahan penukar ion harus mempunyai ion akti! di seluruh strukurnya,

berkapasitas besar selekti! untuk jenis ion tertentu, mampu diregenerasi, stabil secara

kimiawi !isis serta mempunyai kelarutan rendah. 0etode pertukaran ion adalah suatu reaksi

(pertukaran) re8ersible ion#ion pada padatan (material media penukar ion) dengan yang ada

pada larutan, tetapi tidak terdapat perubahan substansial dalam struktur dari padatan

tersebut. /ecara sederhana metode pertukaran ion dapat diartikan sebagai metode untuk

menghilangkan ion#ion yang tidak dikehendaki.

Pertukaran ion merupakan suatu metode yang digunakan untuk memisahkan ion#ion

yang tidak dikehendaki berada dalam larutan , untuk dipindahkan kedalam media padat yang

disebut dengan media penukar ion, dimana media penukar ion ini melepaskan ion lain

kedalam larutan. /edangkan untuk alatnya disebut ion eFchanger.


Pada dasarnya cara kerja kolom ion eFchange adalah penukaran ion muatan listrik

yang dibawa oleh !luida dengan muatan ion pada resin yang tersedian didalam tabung ion

eFchanger. /ecara umum !ungsi kolom ion eFchange digunakan sebagai media puri!ikasi dan !iltrasi

muatan ion mineral pada !luida yang tidak dikehendaki seperti $alcium dan 0agnesium dan

menukarnya dengan Potasium dan ydrogen, sehingga !luida yang keluar dari kolom tersebut

memenuhi kriteria yang kita kehendaki.

/ecara prinsip ion eFchange bekerja dengan menukar ion yang ada di air dengan ion

tertentu. "da dua jenis resin yang dipergunakan yaitu resin =ation dan resin "nion. esin

=ation akan menukar semua ion positi! di air (misalnya atrium, =alsium, 0agnesium,

/trontium) dengan ion idrogen. /edangkan resin "nion akan menukar semua ion negati! di

air (=lorida, /ul!at, itrat) dengan ion ? . Gon idrogen ( ) bertemu dengan ion ? akan

menghasilkan air murni ( ?). Berikut kami tampilkan reaksi



kimia pada resin "nion dan =ation %

eaksi resin =ation

C # C $l aC # C $l

C # C 0g/?+ 0g C # C ?+

C # H resin kation

eaksi resin "nion

C? # C $l C$l# C ?

C? # C /i? C si?3#

C? # H resin anion



/etelah digunakan beberapa waktu, resin kation dan anion akan kehabisan

kemampuan menukarnya. Pada saat itulah dilakukan regenerasi. Untuk resin =ation

regenerasi dilakukan menggunakan asam sul!at atau asam klorida, dan resin "nion

menggunakan sodium hidroksida. /etelah regenerasi maka proses penukaran ion siap

dilakukan kembali. 6angka waktu antara pasca regenerasi sampai proses regenerasi kembali

disebut sebagai jam operasi. /ebuah sistem Gon 9Fhanger yang memiliki jam operasi selama

+ jam misalnya, dapat beroperasi penuh selama + jam sebelum akhirnya mengalami

kejenuhan dan harus diregenerasi. Untuk mendapatkan jam operasi yang lebih panjang,

akan dibutuhkan jumlah resin yang jauh lebih banyak lagi. &an untuk jumlah resin yang

sama, jam operasi Gon 9Fchanger akan sangat dipengaruhi 5&/ (total dissol8ed

solid) # total ion kadar garam dari air baku. 6ika sebuah sistem Gon 9Fchange mampu

beroperasi selama + jam untuk 5&/ A: ppm, maka apabila 5&/ naik menjadi 3:: ppm

jam operasi akan turun menjadi sekitar jam. /alah satu e!ek negati! dari Gon 9Fchange

adalah proses regenerasinya yang menggunakan asam dan basa kuat. Proses regenerasi ini

jika tidak ditangani dengan baik akan menimbulkan pencemaran lingkungan.

/eharusnya sebelum limbah regenerasi ini dibuang ke lingkungan, dilakukan proses

penetralan p dulu. 5etapi pada !aktanya, masih banyak yang langsung membuang

begitu saja limbah regenerasi ke lingkungan.

c. Limbah B3 yang diolah• Gon eFchange sebagai sebagai water so!tening"plikasi ion eFchange sebagai water so!tening merupakan !ungsi umum dan

digunakan sangat luas di industri yang memerlukan so!t water untuk proses

dan bahan baku boiler. Gon eFchange sebagai water so!tening ini bertujuan

untuk mengurangi konsentrasi kesadahan pada air misalnya $a dan 0g. "ir

baku yang mengandung kalsium ($a) dan magnesium (0g) harus diturunkan

konsenrasinya dengan cara menggantinya dengan muatan ion sodium yang

terdapat pada resin. /o!twater digunakan untuk boiler !eed water gunamencegah terjadinya endapan (scaling) pada saluran air baik pada sistem



boiler maupun pada sistem pendingin.• Gon eFchange sebagai media puri!ikasi

&alam hal penggunaan media ion eFchange sebagai puri!ier yaitu untuk

mangangkat atau manghilang bahan#bahan yang tidak dikehendaki yaitu

beracun yang dibawa oleh !liuda tertentu misalnya menambil ion#ion logam

seperti cadmium, lead dan copper dan menggantikan dengan ion#ion garam

sodium dan potasium. "da jenis resin ion eFchange lain yang dapat menyaring

kontaminan organik air bahan baku dengan menambahkan karbon akti! pada

kolom ion eFchange tersebut. Pemilihan jenis resin akan menentukan !ungsi

ion eFchange pada pabrik yang menggunakannya sebagai water so!tening

sebagai media !iltrasi logam berat !luida tertentu maupun sebagai penyaring

mineral pada air baku.

/. O+ (#a (-R #0+ (a. &e!enisi

?ksidasi adalah reaksi kimia yang akan meningkatkan bilangan 8alensi materi yang bereaksi

dengan melepaskan elektron. eaksi oksidasi selalu diikuti dengan reaksi reduksi. eduksi

adalah reaksi kimia yang akan menurunkan bilangan 8alensi materi yang bereaksi dengan

menerima elektron dari luar. eaksi kimia yang melibatkan kedua reaksi oksidasi dan reduksi

ini dikenal dengan reaksi redok. eaksi kimia ?ksidasi# eduksi dapat merubah bahan

pencemar yang bersi!at racun menjadi tidak berbahaya atau menurunkan tingkat daya

racunnya.


Limbah yang mengandung logam berat ( gC , PbC , $dC , dan $a C ) direaksikan denganelektrolit yang mengandung anion (/?+ # ) yang dapat mengendapkan ion logam sehingga air limbah bebas dari air limbah . "tau dengan menggunakan lumpur akti! untuk menurunkan kadar

pencemar.

PbC (a> ) C /?+ # (a>) Pb/?+(/)



Lumpur akti! mengandung bakteri#bakteri aerob yang ber!ungsi sebagai oksidator bahan organik tanpa menggunakan oksigen terlarut dalam air sehingga harga B?&(Biological ?Fygen &emand, kebutuhan oksigen biologis untuk memecah bahan buangan didalam air oleh mikroorganisme) dapat dikurangi. 'at#1at organik dioksidasi menjadi $? ,

?, +Cdan sel biomassa baru. Proses lumpur akti! berlangsung di tangki aerasi. &ikolam tersebut berlangsung proses oksidasi limbah organik (karbohidrat, protein, minyak).asil oksidasi senyawa#senyawa organik adalah $? , ?, sul!at, nitrat, dan !os!at. ?ksigen

yang diperoleh untuk oksidasi diperoleh dari proses !otosintesa alga yang hidup ditangkiaerasi


=rom 8alensi enam (krom heksa8alen) merupakan bahan kimia yang sangat beracun,

sehingga keberadaannya di dalam limbah harus ditangani dengan sangat hati#hati. Untuk

menurunkan tingkat racun dari krom heksa8alen ini dapat dilakukan dengan mengadakan

reaksi redok. =rom heksa8alen dapat direduksi menggunakan sul!ur dioksida (/? ) menjadi

krom tri8alen yang mempunyai tingkat daya racun jauh lebih rendah dari pada krom

heksa8alen. eaksi dasar dari krom ini adalah sebagai berikut%

/? C ? /?3

$r?3 C 3 /?3 $r (/?+)3 C3 ?

$r (/?+)3 C 3 $a(? ) $r(? )3C $a/?+

=rom tri8alen lebih aman dari pada krom heksa8alen sehingga lebih dapat diterima di

lingkungan.

Limbah yang mengandung sianida juga mempunyai si!at racun yang sangat kuat,

sehingga diperlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum limbah tersebut di#land!ill. /ianida

yang sangat beracun tersebut dapat dioksidasi ke dalam bentuk sianat yang daya racunnya

jauh lebih rendah.

eaksi oksidasinya sebagai berikut%

a$ C $l C a? a$ ? C a$l C ?

a$ ? C 3 $l C + a? $? C C * a$l C ?

=edua reaksi tersebut sangat sensiti8e terhadap perubahan kondisi p . eaksi

pertama membutuhkan p lebih besar dari pada : untuk memproduksi natrium sianida,



sedangkan reaksi kedua akan terjadi lebih cepat pada kondisi p sekitar 4. Proses klorinasi

alkalin akan lebih baik dilakukan dengan pemutih hipoklorid seperti menggunakan peroksida

dan o1on untuk lebih menyempurnakan hasil reaksi penghancuran sianida.

Makalah Pengelolaan Limbah b3

Documents

Transcript of Makalah Pengelolaan Limbah b3