3/7/2012
1
Karakteristik Limbah Padat
Nur Hidayat
http://lsihub.lecture.ub.ac.id
Tek. dan Pengelolaan Limbah
Karakteristik Limbah Padat
• Sifat fisik limbah
• Sifat kimia limbah
• Sifat biologi limbah
3/7/2012
2
Sifat-sifat Fisik Limbah Padat
• Densitas
• Kelembapan
• Ukuran Partikel dan Distribusi
• Kapasitas Lapang
• Permeabilitas limbah
Densitas
• Densitas adalah berat per unit volume
diekspresikan sebagai kg/m3.
• Densitas bervariasi karena besarnya variasi
komponen limbah, adanya pemadatan, laju
dekomposisi, dsb.
• Densitas penting karena dibutuhkan untuk
mengetahui total massa dan volume limbah yang
harus ditangani.
3/7/2012
3
Table 1: Sifat Tipikal Limbah yang tidak dipadatkan
COMPONEN MASSA (kg) DENSITAS(kg/m3) VOLUME (m3)
Limbah Pangan 4.3 288 0.0149
Kertas19.6 81.7 0.240
Plastik0.82 64 0.013
Limbah Kebun6.5 104 0.063
Gelas3.4 194 0.018
Logam 1.95 320 0.00609
Kadar Air
• Kadar air adl persentase berat air bahan.
• Kadar air dirumuskan sebagai berikut:
•
• dimana M = Kadar air (%)
• w = berat awal sampel (kg)
• d = berat sampel setelah pengeringan pada
105°C (kg)
3/7/2012
4
Table 2: Tipikal kelembapan limbah
Tipe Limbah
Kelembapan
Kisaran
(%)
Kelembapan
Tipikal (%)
Rumah tangga
Limbah Pangan50 - 80 70
Kertas4 - 10 6
Plastik1 - 4 2
Limbah kebun30 - 80 60
Gelas1 - 4 2
Ukuran Partikel dan
Distribusi
• Ukuran dan distribusi komponen limbah
penting untuk penanganan, terutama jika
akan digunakan pemisahan cara mekanis spt
dengan magnetic separators.
• Contoh, besi dengan ukuran besar akan
berat jika dipisahkan dengan magnetic belt
atau drum system.
3/7/2012
5
• Ukuran komponen limbah dapat dirumuskan sebagai berikut:
• Sc = l ...Pers 2
• Sc = ...Pers 3
• Sc = ...Pers 4
• keterangan
• Sc = ukuran komponen (mm)
• l = panjang (mm)
• w = lebar (mm)
• h = tinggi (mm)
Kapasitas Lapang
• Kapasitas lapang adl jumlah total
kelembapan yang dapat ditahan dalam
limbah pada tekanan gravitasi.
• Penting untuk menangani penumpukan
limbah.
• Nilai kapasitas lapang limbah yang belum
dipadatkan berkisar antara 50 - 60%.
3/7/2012
6
Sifat Kimia Limbah Padat
• Pengetahuan tentang komposisi kimia limbah
padat penting untuk membantu evaluasi proses
yang akan dilakukan.
• Jika limbah akan dibakar dpt diketahui energinya,
shg dibutuhkan analisis titik pengabuan, analisis
unsur, analisis proksimat, dan kandungan energi..
• Analisisi unsur penting untuk determinasi nutrien
yang tersedia.
Analisis
Proksimat
• Analisis proksimat meliputi 4 uji –
kehilangan kelembapan ketika dipanaskan
pada 105°C selama 1 jam; bahan volatil;
senyawa karbon; dan abu (berat residu
setelah pembakaran).
3/7/2012
7
Table 3: Nilai Analisis Proksimat (% berdasar berat)
Tipe Limbah Kelembapan VOLATILES Karbon Abu
Pangan campuran70.0 21.4 3.6 5.0
Kertas campuran10.2 75.9 8.4 5.4
Plastik Campuran0.2 95.8 2.0 2.0
Limbah kebun60.0 30.0 9.5 0.5
Gelas2.0 - - 96-99
Rumah tangga MSW 21.0 52.0 7.0 20.0
Source: Tchobanoglous et al. (1993)
Titik pengabuan
• Adalah suhu dimana abu dihasilkan dari
pembakaran limbah padat dengan suhu
1100 - 1200°C.
3/7/2012
8
Analisis Unsur
• Termasuk determinasi karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen, sulfur, dan abu.
• Hasil analisis ini digunakan untuk
karakteristik komposisi bahan organik
limbah. Hal ini penting untuk menentukan
nisbah C/N berkaitan dengan dekomposisi
biologis.
Table 4: Data Analisis unsur (% berdasar berat)
TIPE C H O N S Abu
Pangan 73.0 11.5 14.8 0.4 0.1 0.2
Kertas 43.3 5.8 44.3 0.3 0.2 6.0
Plastik 60.0 7.2 22.8 - - 10.0
Kebun 46.0 6.0 38.0 3.4 0.3 6.3
Bahan bakar 44.7 6.2 38.4 0.7 <0.1 9.9
Source: Tchobanoglous et al. (1993)
3/7/2012
9
Kandungan Energi
• Kandungan energi komponen limbah dpt
dideterminasi menggunakan boiler system,
laboratory bomb calorimeter, atau dg
menghitung komposisi elemen.
• Satuan unit menurut SI adalah kJ/kg.
• Kandungan energi penting jika akan
dilakukan proses pembakaran limbah
Nutrien Esensial
• Jika kandungan organik limbah digunakan untuk konversi biologis spt kompos, produksi metana atau etanol, maka analisa ini penting.
• Nutrien utama yang paling penting adalah bentuk - nitrogen (sbg nitrat, ammonium N), fosfor dan potassium
3/7/2012
10
Permeabilitas Limbah
yang Dimampatkan
• Konduktivitas hidraulik pemampatan
limbah adalah sifat fisik yang penting
karena dapat memindahkan gas dan cairan
dalam landfill.
• Permeabilitas juga tergantung pada sifat
bahan spt ukuran porositas, distribusi, luas
permukaan dsb.
SIFAT BIOLOGIS LIMBAH
• Fraksi organik limbah (tdk termasuk karet dan kulit) dapat diklasfikasikan sbb:
1. Bahan larut air – gula, pati, asam amino dan asam organik
2. Hemiselulosa, Selulosa
3. Lemak, minyak dan lilin – ester dari alkohol dan asam lemak rantai panjang
4. Lignin dan lignoselulosa
5. Protein – rantai asam amino
3/7/2012
11
TRANSFORMASI LIMBAH
• Transformasi limbah terjadi melalui
intervensi manusia atau fenomena alam.
• Limbah Padat dapat ditransformasi secara
fisik, kimia ataupun biologis
Transformasi FisikPROSES METODE DASAR KONVERSI PRODUK
FISIK
separasi
manual
dan/atau
mekanis
Penentuan komponen pada limbah
Reduksi
volume tekanan Limbah awal direduksi volumenya
Reduksi
ukuran
Penghancur
an,
pencacahan
dsb
Mengurangi ukuran partikel limbah
3/7/2012
12
Transformasi Khemis
pembakaranOksidasi
termalCO2, SO2, produk oxidasi, abu
pyrolysisDestruktif,
distillation Berbagai gas, tar, dan/atau minyak
gasifikasi
Pemaksaan
udara
pembakaran
gas
PROSES METODEDASAR KONVERSI PRODUK
Transformasi Biologis
PROSES
Kompos aerob Konversi
biologis aerob
kompos
Digesti
anaerobKonversi
biologis anaerob
methane, CO2, gases, humus
Pengomposan
anaerob
(landfills)
Konversi
biologis anaerobmethane, CO2, digested waste
METODEDASAR KONVERSI PRODUK
Top Related