PENGOLAHAN LIMBAH KIMIA

PENGOLAHAN LIMBAH KIMIA

Kimia lingkungan adalah bidang ilmu yang mempelajari fenomena kimia di dalam lingkungan. Kimia lingkungan mempelajari berbagai aspek oleh kehadiran zat kimia didalam lingkungan, meliputi sumber, reaksi, perpindahan, dan pengaruh zat kimia ke dalam lingkungan, seperti air, tanah, udara, serta pengaruhnya terhadap kegiatan manusia (Manihar, 2017).

Limbah adalah sisa atau sampah suatu proses programsi yang dapat menjadi bahan pencemaran atau polutan disuatu lingkungan. Banyak kegiatan manusia yang menghasilkan limbah antara lain kegiatan industri, transportasi, rumah tangga dan kegiatan lainnya. (Karmana, 2007)

1.      Limbah Cair

Limbah cair yaitu sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Pengertian limbah cair lainnya adalah sisa hasil buangan proses produksi atau aktivitas domestik yang berupa cairan. Limbah cair dapat berupa air beserta bahan-bahan buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air. (Peraturan Pemerintah RI No. 82, 2001)

Air buangan berupa limbah cair umumnya mengandung beberapa komponen beberapa komponen pencemar seperti senyawa kimia pengoksidasi dan pereduksi, sedimen, kotoran, limpur, minyak, bakteri patogen, virus, garam, nutrien, pestisida, senyawa organik, logam berat,  dan bahan-bahan lain yang mengapung, melayang dan tersuspensi di dalam air. Untuk menggambarkan tingkat karateristik limbah cair sebagai indikator tingkat pencemar di dalam limbah maka dapat dilakukan pengukuran kualitas air limbah. Beberapa parameter yang perlu diukur untuk mengetahui keadaan pencemar di dalam air meliputi pengukuran kekeruhan (intensitas cahaya, turbiditas), kelarutan zat padat (ppm), kelarutan zat tersuspensi (ppm), tingkat keasaman (pH), kelarutan oksigen (DO), dan kebutuhan oksigen kimia (COD). (Manihar, 2017)

Pengolahan limbah cair dalam kimia dengan menggunakan proses pengolahan limbah primer. Proses pengolahan limbah primer adalah penghilangan bahan padat yang tidak melarut di dalam air seperti sampah, kotoran, benda yang mengapung atau melayang, dan lain sebagainya.

Tahapan pengolahan limbah cair secara kimia adalah sebagai berikut :

·       Pengolahan Limbah Primer

a)   Skrining, menghilangkan bahan pencemar yang berukuran besar yang masuk ke dalam limbah cair dengan menggunakan jarring atau peralatan lain.

b)   Penghilangan partikel dengan ukuran yang lebih kecil yang tidak dapat dijaring dari dalam air yang dilakukan dengan menggunakan grit removal.

c)     Proses sedimentasi primer untuk menghilangkan benda padat yang melayang.

·       Netralisasi

Netralisasi adalah reaksi antara asam dan basa menghasilkan air dan garam. Dalam pengolahan air limbah, pH diatur antara 6,0 – 9,5. Di luar kisaran pH tersebut, air limbah akan bersifat racun bagi kehidupan air, termasuk bakteri. Jenis bahan kimia yang ditambahkan tergantung pada jenis dan jumlah air limbah serta kondisi lingkungan setempat. Netralisasi air limbah yang bersifat asam dapat menambahkan Ca(OH)2 atau NaOH, sedangkan bersifat basa dapat menambahkan H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, atau CO2 yang bersumber dari flue gas. (Siregar, S.A., 2005)

·       Koagulasi – Flokulasi

Koagulasi dan flokulasi merupakan proses pengolahan air dan air limbah secara kimia yaitu dengan penambahan bahan kimia kedalam air limbah. Air limbah pada umumnya mengandung padatan tersuspensi, partikel koloid (berukuran < 1 mikron), bahan terlarut (berukuran < nanometer). Padatan-padatan dalam air pada umumnya bermuatan negatif dan padatan-padatan tersebut sangat sulit dipisahkan secara fisik (sedimentasi dan filtrasi dengan media padat) dan dapat dilakukan secara kimia melalui proses koagulasi-flokulasi.

Proses koagulasi adalah proses pengendapan partikel yang tersuspensi dengan menggunakan bahan kimia.  Berdasarkan jenisnya  koagulan  dibagi menjadi  dua jenis  yaitu koagulan yang berasal dari alam dan koagulan sintetik. Koagulan sintetik memiliki kekurangan seperti dapat menyebabkan polusi dan menyebabkan penyakit alzhaimer. Salah satu contoh koagulan sintetik adalah Poly aluminium klorida (PAC) dan Aluminium Sulfat (Alum). Penggunaan Koagulan PAC dan  Alum pada  air  limbah  dapat  menurunkan nilai  BOD, COD, TSS, dan kekeruhan. Untuk konsentrasi optimal PAC sebesar 2500 ppm dan Alum sebesar 3000 ppm. Akan tetapi, nilai BOD, COD, TSS, dan kekeruhan setelah proses koagulasi masih lebih tinggi jika dibandingkan  dengan nilai ambang batas yang telah ditetapkan di Indonesia. Sehingga diperlukan metode tambahan agar diperoleh nilai BOD, COD, kekeruhan dan TSS yang dibawah  ambang batas (Abidin dkk., 2012).

Flokulasi merupakan suatu peristiwa penggabungan partikel-partikel yang telah mengalami proses destabilisasi (koagulasi) dengan penambahan bahan kimia (flokulan) sehingga terbentuk partikel dengan ukuran lebih besar (macrofloc) yang mudah untuk diendapkan. Mekanisme flokulasi seperti terlihat dalam gambar berikut

Jenis Flokulan

Sumber flokulan	Jenis flokulan
Flokulan Mineral	Silika aktif
	Tanah liat (koloid) : bentonit
	Logam hidroksida (aluminium dan ferri hidroksida)
Flokulan Organik	Turunan pati (pati singkong, dan kentang)
	Polisakarida
	Kitosan
	Gelatin dan alginate
Flokulan Sintetis	Polyethylene-imines (cationic)
	Polyamides-amines (cationic)
	Polyamines (cationic)
	Polyethylene-oxide (nonionic)
	Komponen karboksil dan sulfonate (anionic)
	Polyacrylamide (nonionic)

Flokulan sintetis merupakan flokulan yang diproduksi dengan berbagai kebutuhan sehingga flokulan ini diproduksi bermuatan negatif (anionic), bermuatan positif (cationic) dan netral (nonionic), flokulan bermuatan negatif dapat bereaksi dengan partikel bermuatan negatif seperti garam-garam dan logam-logam hidroksida, sedangkan flokulan yang bermuatan positif akan bereaksi dengan partikel bermuatan negatif seperti silika maupun bahan-bahan organik, tetapi hukum itu tidak berlaku secara umum karena flokulan negatif dapat mengikat tanah liat yang bermuatan negatif (Asmadi, 2012)

2.      Limbah Gas

Limbah gas mengandung asam nitrat dan gas NO_x (senyawa gas yang terdapat diudara bebas) yang dapat dihilangkan dengan cara scrubbing menggunakan air. Air hasil scrubbing akan mengandung HNO₃ 20%, sementara limbah gas yang masih mengandung Nox dan sisa asam akan keluar dari exhauster absoption tower.

Polusi udara adalah tercemarnya udara oleh beberapa pertikulat zat (limbah) yang mengandung partikel (asap dan jelaga), hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, ozon (asap kabut), karbon monoksida dan timah. Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara ilmiah udara mengandung unsur kimia seperti O₂, N₂, NO₂, CO₂, H₂ dan lain sebagainya. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia yang akan menurunkan kualitas udara. Zat pencemaran melalui udara di klarifikasikan menjadi dua bagian yaitu partikel dan gas. Partikel adalah butiran halus dan masih mungkin terlihat dengan mata telanjang seperti uap air, debu, asap, dan kabut. Sedangkan pencemaran berbentuk gas dapat dirasakan melalui penciuman (untuk gas tertentu) ataupun akibat langsung. Gas-gas ini antara lain SO₂, NOx. CO, CO₂ dan hidrokarbon (HR, Yuliani., 2014).

Limbah gas yang dibuang ke udara biasanya mengandung partikel-partikel bahan padatan atau cairan yang berukuran sangat kecil dan ringan sehingga tersuspensi dengan gas-gas tersebut. Bahan padatan dan cairan tersebut disebut sebagai materi partikulat. Seperti limbah gas yang dihasilkan oleh suatu pabrik dapat mengeluarkan gas yang berupa asap, partikel serta debu. Apabila ini tidak ditangkap dengan menggunakan alat, maka dengan dibantu oleh angin akan memberikan jangkauan pencemaran yang lebih luas. Jenis dan karakteristik setiap jenis limbah akan tergantung dari sumber limbah.

CO₂ merupakan emisi gas yang berjumlah paling banyak. Lebih dari 30% dihasilkan dari pembakaran energi di tingkat industry. Penanggulangan CO₂ ini terutama dilakukan dengan mencegah sumber emisi CO₂, yakni penggunaan bahan bakar karbon seperti batu bara, minyak bumi dan juga termasuk mengurangi penggunaan listrik. Sumber emisi CO₂ dari konsumsi energi domestik Listrik Bahan bakar LPG gas kota minyak tanah kayu bakar batubara.

Sox; SO₃ bersifat sangat reaktif ; SO₂ berbau tajam, tidak berwarna, tidak mudah terbakar. SOx dengan uap air akan membentuk asam sulfit maupun asam sulfat turun ke bumi bersama dengan jatuhnya hujan Z hujan asam. Pada konsentrasi 6 – 12 ppm SO₂ bersifat iritan kuat bg kulit & selaput lendir. Sumber pencemarnya ialah bahan bakar minyak bumi dan batubara (PLTU). Belerang dalam batubara berbentuk mineral besi pirit (FeS₂) atau PbS, HgS, ZnS, CuFeS₂ & Cu₂S industri logam. Penanganan utama SOx yaitu dengan mengurangi sumber sulfur, termasuk desulfurisasi bahan bakar kapal.

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, A.Z., dkk, (2012), Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben dari Akrilamida, Jurnal Teknik Kimia Indonesia, 11 (2), hlm. 87-93

Asmadi, (2012), Teknik Pengelolaan Air Limbah, Yogyakarta: KDT

HR, Yuliani, (2014), Keselamatan dan Kesehatan Kerja, Yogyakarta: KDT

Karmana, Oman, (2007), Cerdas Belajar Biologi, Bandung: Grafindo Media Pratama

Pemerintah Republik Indonesia, (2001), Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, Jakarta

Siregar, S.A., (2005), Instalasi Pengelolaan Air Limbah, Yogyakarta: Kanisius

Situmorang, Manihar, (2017), Kimia Lingkungan, Depok: PT Raja Grafindo Persada