Lap Mikling
-
Upload
adi-wibowo -
Category
Documents
-
view
42 -
download
3
description
Transcript of Lap Mikling
LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI LINGKUNGANPENGOLAHAN LIMBAH PT. INDESSO AROMA
PURWOKERTO
Oleh:
ADI WIBOWO
P2BA11037
PROGRAM STUDI ILMU BIOLOGIPROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANPURWOKERTO
2012
I. PENDAHULUAN
Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkandari suatu kegiatan
dan proses produksi, baik pada skalarumah tangga,industri,pertambangan, dan sebagainya.
Bentuk limbah tersebut dapatberupagasdandebu,cairataupadat. Di antara berbagai jenis limbah
iniada yang bersifat beracun atau berbahaya dan dikenal sebagai limbahBahan Berbahaya dan
Beracun (Limbah B3)Definisi dari limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiapbahan
sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandungbahan berbahaya dan beracun
(B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau
jumlahnya yang baiksecara langsung maupun tidak langsung dapat merusak,
mencemarkanlingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia
Indonesia sejak era tahun 60-an dikenal sebagai negara penghasil minyak atsiri terbesar
di dunia terutama minyak atsiri nilam dan hingga sekarang minyak atsiri nilam dari Indonesia
masih sangat dikenal di pasar dunia.
Produk ini mempunyai orientasi export. Minyak atsiri nilam digunakan di industri parfum
sebagai zat pengikat aroma dan perannya belum mampu digantikan oleh zat sintetis, sehingga
kebutuhan minyak atsiri nilam di dunia besar sekali. Selain digunakan di industri parfum minyak
atsiri nilam juga digunakan di industri kosmetik dan farmasi.
Selain nilam, komoditas yang bisa diambil minyak atsirinya antara lain : daun cengkeh, bunga
melati, serei dll, minyak atsiri dari komoditas ini digunakan utk bahan di industri farmasi dan di
manfaatkan untuk aroma terapi.
Industri primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satu penyumbanglimbah cair
yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar, sepertiindustri pulp dan kertas,
teknologi pengolahan limbah cair yang dihasilkannyamungkin sudah memadai, namun tidak
demikian bagi industri kecil atau sedang.Namun demikian, mengingat penting dan besarnya
dampak yang ditimbulkan limbahcair bagi lingkungan, penting bagi sektor industri kehutanan
untuk memahami dasar-dasar teknologi pengolahan limbah cair.Teknologi pengolahan air limbah
adalah kunci dalam memelihara kelestarianlingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air
limbah domestik maupun industriyang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh
masyarakat setempat.Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan
teknologimasyarakat yang bersangkutan.Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk
menyisihkan bahan polutannya telahdicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik
pengolahan air buangan yangtelah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3
metode pengolahan:1. pengolahan secara fisika2. pengolahan secara kimia3. pengolahan secara
biologi
Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandunganbahan pencemar di
dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik
yang tidak dapatdiuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam.
II. MATERI DAN METODE
A. Tujuan
Praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui dan mengamati proses pengolahan
limbah minyak atsiri di PT.Indesso Aroma Purwokerto.
B. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum meliputi alat tulis dan alat
dokumentasi.
C. Cara Kerja
Praktikum dilakukan dengan survei dengan dipandu oleh pengelola PT. Indesso Aroma,
dilakukan tanya jawab dan diskusi terkait proses pengolahan limbah dari minyak atsiri.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Bentuk Limbah PT. Indesso Aroma
1. Padat
Berupa aval atau ampas proses ekstrak bahan alam, meliputi Cocoa (cokelat),
Coffee (kopi), Ginger (jahe), Galanga (kencur), Tamarin (Asam), Aval/residu proses
fraksinasi, Akar wangi, dan Daun Nilam.
Limbah padat sebagian besar dibuang ke TPA (Tempat Pembuangan Akhir) dan
sebagian ada yang dimanfaatkan pihak luar sebagai bahan bakar (aval fraksinasi).
2. Cair
Berupa air cucian alat, air proses, dan colling water (proses pendingin).
Limbah cair diolah oleh Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT. Indesso Aroma.
B. Sumber dan kapasitas Limbah Cair PT. Indesso Aroma
1. Sumber
Sumber limbah cair yang masuk ke dalam IPAL PT. Indesso Aroma adalah:
a. Air cucian alat: pencucian Fraksinator, Reaktor, Ekstraktor, Evaporator.
b. Air sisa proses
c. Colling water
2. Kapasitas/Debit air limbah:
Debit air limbah yang masuk ke IPAL rata-rata adalah 30 m3/hari.
C. Kualitas Air Limbah yang Masuk ke dalam IPAL PT. Indesso Aroma
No Parameter Limbah masuk (mg/L)
1 COD 2500-8000
2 BOD 1250
3 TSS 200
4 TDS 1700
5 Phenol 9
6 H2S 1,35
7 Oil & Grease 32
8 pH 5-9
Keterangan:
COD = Chemical Oxygen Demand
BOD = Biologycal Oxygen Demand
TSS = Total Suspended Solid
TDS = Total Dissolved Solid
D. Konsep Rancangan IPAL PT. Indesso Aroma
1. In-Plant treatment concept
a. Merupakan konsep pengolahan air limbah yang sedang digalakkan di Negara-
negara maju
b. Prinsipnya bahwa penanganan limbah akan lebih mudah jika dilakukan dalam
proses produksinya sendiri
c. Berkaitan erat dengan berbagai teknologi maju dalam bidang pengolahan limbah
d. Mengacu pada penggunaan advance technology di bidang pengolahan setelah
konsep In-Plant Treatment telah dijalankan maksimal.
e. Luarannya adalah Rendemen hail produksi tinggi, namun limbah yang dihasilkan
sedikit.
2. End-Pipe treatment Concept
a. Berkaitan erat dengan berbagai teknologi maju dalam bidang pengolahan limbah
b. Mengacu pada penggunaan advance technology di bidang pengolahan setelah
konsep In-Plant treatment telah dijalankan maksimal
Berdasarkan konsep tersebut karyawan/staff PT. Indeso aroma merancang dan
membangun sendiri tanpa bantuan Konsultan .
E. Proses Pengolahan Limbah PT. Indeso Aroma
1. Fisik
a. Penyaringan dengan Screen Bar (Pre Treatment)
b. Mixing/ekualisasi/homogenisasi
2. Kimia yaitu penetralan pH
3. Biologi yaitu dengan memanfaatkan lumpur aktif (Activated Sludge).
F. Proses pengolahan aiir limbah secara biologi
Proses ini dapat dilakukan secara anaerobik dan secara aerobik. Dalam
pengolahan air limbah secara aerobik mikroorganisme mengoksidasi dan
mendekomposisi bahan – bahan dalam air limbah dengan menggunakan olsigen yang
disuplai oleh aerasi dengan bantuan enzim dalam mikroorganisme. Dalam praktik kali ini
prosedur kerjanya yaitu menentukan COD awal, COD akhir (untuk menentukan efisiensi
pengolahan), MLVSS dan penentuan nutrisi.
Proses degradasi bahan–bahan organik dan proses pertumbuhan mikroba dapat
berlangsung dengan baik jika terdapat kondisi lingkungan yang mendukung yaitu pH 6,5
– 8,0, suhu normal 25 – 35 oC. Dan ratsio feed of microorganism yang ideal berkisar
antara 0,2 – 0,5 kh/hari/kg MLVSS. Jika F/M terlalu besar maka lumpur katif akan sulit
mengendap. Jika F/M terlalu kecil maka akan terbentuk busa.
Proses pengolahan air limbah secara biologi dapat dilakukan secara anaerobik dan
aerobik. Pada pengolahan air secara anaerobik mikroorganisme pendekomposisi bahan
organik dalam air limbah akan terganggu pertumbuhannya jika terdapat oksigen bebas
dalam sistem pengolahannya. Dalam pengolahan air limbah secara aerobik,
mikroorganisme mengoksidasi dan mendekomposisi bahan – bahan organik dalam air
limbah dengan menggunakan oksigen yang disuplai oleh aerasi dengan bantuan enzim
dalam mikroorganisme. Pada waktu yang sama mikroorganisme mendapatkan energi
sehingga mirroorganisme baru dapat tumbuh.
Contoh peralatan pengolahan air limbah yang menggunakan sistem pertumbuhan
mikroorganisme tersuspensi secara aerobik diantaranya yaitu lumpur aktif dan Laguna
Teraerasi.
Reaksi dekomposisi atau pendegradasi bahan organik secara aerobik dan reaksi
pertumbuhan mikroorganisme yang terjadi dalam sistem pengolahan air limbah
ditunjukkan sebagai berikut:
Reaksi oksidasi dan sintesis sel adalah sebagai berikut
CHONS + O2 + Nutrien CO2 + NH3 + C5H7NO2 + hasil akhir
(Zat organik) (sel baru)
(mikroba) + 5 H2O 5CO2 + 2H2O + NH3+ energi
Dengan demikian proses dekomposisi bahan organik terjadi bersamaan dengan
pertumbuhan mikroorganisme. Proses degradasi bahan organik dan pertumbuhan
mikroorganisme akan berlangsung baik, jika terdapat kondisi lingkungan yang
mendukung.
Proses pengolahan secra biologi yang paling sering digunakan adalah proses
pengolahan dengan menggunakan metode lumpur aktif. Metode ini memanfaatkan
mikroba aktif yang mendegradasi bahan – bahan organik secara aerobik. Karena mikroba
ini wujud fisiknya menyerupai lumpur maka kemudian disebut dengan lumpur aktif.
Terdapat empat komponen dalam metode lumpu aktif yakni tangki aerasi, tangki
pengendap, sistem pengendalian lumpur dan sistem pembubuhan nutrisi.
Seperti pada gambar diatas, sesudah equalization tank di mana fluktuasi
kualitas/kuantitas influen diratakan, limbah cair dimasukkan ke dalam tangki aerasi di
mana terjadi pencampuran dengan mikroorganisme yang aktif (lumpur aktif). Oksigen
yang dibutuhkan untuk reaksi mikroorganisme tersebut diberikan dengan cara
memasukkan udara ke dalam tangki aerasi dengan blower. Aerasi ini juga berfungsi
untuk mencampur limbah cair dengan lumpur aktif, hingga terjadi kontak yang intensif.
Sesudah tangki aerasi, campuran limbah cair yang sudah diolah dan lumpur aktif
dimasukkan ke tangki sedimentasi di mana lumpur aktif diendapkan, sedangkan
supernatant dikeluarkan sebagai effluen dari proses.
Sebagian besar lumpur aktif yang diendapkan di tangki sedimentasi tersebut
dikembalikan ke tangki aerasi sebagai return sludge supaya konsentrasi mikroorganisme
dalam tangki aerasinya tetap sama dan sisanya dikeluarkan sebagai excess sludge.
Prinsip pengolahan biologis adalah memanfaatkan aktivitas mokroorganisme pada fase
pertumbuhan. Nutrien yang berupa bahan-bahan organik dapat tereduksi dengan cepat
untuk keperluan pertumbuhan sel yang bersifat ekponensial. Akibatnya nutrien (bahan
organik) akan cepat habis, dan selanjutnya sel akan mengalami kematian.
Agar dapat berlangsung dengan sukses pada fase pertumbuhan (dalam pengolahan
air limbah), perlu optimalisasi fase lag. Optimalisasi fase lag adalah dengan menciptakan
kondisi luar yang mendukung kehidupan mikroorganisme, misalnya:
1. Pengendalian pH
Sejumlah konstanta laju reaksi bergantung pada pH. Ada studi yang menyatakan
bahwa hasil optimal pengolahan terjadi pada pH 6,5 - 8,0. Perubahan pH dapat
terjadi akibat nitrifikasi yang besarnya bergantung pada konsentrasi nitrogen
organik dan alkalinitas di dalam sludge.
2. Temperatur
Seperti pada teknologi pengolahan air limbah, pengolahan lumpur secara bioproses
pun sangat bergantung pada temperatur karena melibatkan mikroba dalam
pengolahannya. Suhu normal pengolahan yaitu dalam rentang 25 – 35 oC.
3. Nutrisi
Nutrisi yang diberikan bagi mikroorganisme pendegradasi limbah dalam lumpur
aktif konvensional diberikan sesuai dengan perbandingan BOD : N : P = 100 : 5 : 1.
Parameter yang umum digunakan dalam lumpur aktif (Davis dan Cornwell, 1985;
Verstraete dan van Vaerenbergh, 1986) adalah sebagai berikut:
a. Mixed-liqour suspended solids (MLSS). Isi tangki aerasi dalam sistem lumpur
aktif disebut sebagai mixed liqour yang diterjemahkan sebagai lumpur campuran.
MLSS adalah jumlah total dari padatan tersuspensi yang berupa material organik
dan mineral, termasuk didalamnya adalah mikroorganisma. MLSS ditentukan
dengan cara menyaring lumpur campuran dengan kertas saring (filter), kemudian
filter dikeringkan pada temperatur 1050C, dan berat padatan dalam contoh
ditimbang.
b. Mixed-liqour volatile suspended solids (MLVSS). Porsi material organik pada
MLSS diwakili oleh MLVSS, yang berisi material organik bukan mikroba,
mikroba hidup dan mati, dan hancuran sel (Nelson dan Lawrence, 1980).
MLVSS diukur dengan memanaskan terus sampel filter yang telah kering pada
600 - 6500C, dan nilainya mendekati 65-75% dari MLSS.
c. Hidraulic retention time (HRT). Waktu tinggal hidraulik (HRT) adalah waktu
rata-rata yang dibutuhkan oleh larutan influent masuk dalam tangki aerasi untuk
proses lumpur aktif; nilainya berbanding terbalik dengan laju pengenceran (D)
(Sterritt dan Lester, 1988).
d. Umur lumpur (Sludge age). Umur lumpur adalah waktu tinggal rata-rata
mikroorganisme dalam sistem. Jika HRT memerlukan waktu dalam jam, maka
waktu tinggal sel mikroba dalam tangki aerasi dapat dalam hari lamanya.
Parameter ini berbanding terbalik dengan laju pertumbuhan mikroba.
e. F/M Ratio, yaitu : perbandingan antara substrat (F : food ) terhadap
mikroorganisme (M). Dalam proses lumpur aktif convensional , dapat berjalan
dengan baik apabila F/M ratio berkisar 0,2 – 0,6 kg BOD/kg MLSS. F/M ratio
menunjukan kecepatan oksidasi biologis sebanding dengan volume biomassa
yang terbentuk. Jika ratio F/M terlalu besar maka akan terdapat dominasi
pertumbuhan bakteri yang menyebabkan lumpur aktif sulit mengendap. Jika F/M
terlalu kecil akan terbentuk busa yang yang berasal dari pertumbuhan bakteri
pembentuk busa. Maka nilai F/M yang ideal merupakan parameter kunci yang
menjadi acuan keberhasilan sistem lumpur aktif.
G. Flowchart
1. Screen bar
Merupakan titik pertama air limbah akan masuk IPAL
Dilengkapi kasa dan cekungan
Untuk menyaring padatan besar, daun, ranting, kain, plastic, kertas, dll) juga
menjebak pasir
Air limbah selanjutnya masuk ke Oil Separator
LAND FILL
EFFLUENT 1
BAK IKAN
CARBON FILTER
BAK SEDIMENTASI
BAK AERASI 1,2,3
BUFFER BASIN
BAK EKUALISASI
OIL SEPARATOR
SCREEN BAR
2. Oil separator
Untuk memisahkan minyak, terdiri dari heavy oil separator dan light oil
separator.
Menggunakan prinsip beda polaritas dan density
Minyak berat yang terendapkan diambil dengan di \drain.
Minyak ringan yang mengapung di skimming (dengan gayung).
3. Bak Ekualisasi
Menghomogenkan limbah yang masuk agar tidak mempengaruhi kinerja
bagian IPAL selanjutnya.
Jika limbah tidak/kurang netral akan dinetralkan dengan HaOH atau H2SO4
(sesuai kebutuhan).
Polutan relative ringan sehingga dapat langsung masuk ke buffer basin/pre
aerasi.
4. Buffer basin/bak pre-aerasi
Digunakan untuk penyangga aliran berkelanjutan yang harus disuplai bagi
efisiensi kolam kerja aerasi
Merupakan kolam dengan ukuran yang cukup besar yang dilengkapi dengan
surface aerator untuk pengadukan dan suplai oksigen
Merupakan tahap awal proses biologi (lumpur aktiv mulai tumbuh)
5. Bak Aerasi
Tahap awal pengembangan bakteri menggunakan SGB (super growth
bacteria), pupuk kandang dan sedikit lumpur dalam pembibitan awal mikroba
di kolam aerasi.
Pemberian nutrisi, ditambahkan TSP (sumber fosfat) dan urea (sumber N),
dengan perbandingan BOD:N:P=100:5:1
Kolam aerasi juga dilengkapi surface aerator yang berfungsi sebagai alat
suplai kebutuhan Oksigen, sekaligus sebagai sarana pengadukan agar bakteri
selalu dalam keadaan tersuspensi.
6. Bak pengendapan (Clarifier)
Merupakan bangunan berbentuk bujur sangkar di bagian atas dan sebuah
prisma di bagian bawah.
Kolam ini juga dilengkapi dengan overflow weir di pinggir kolam dan Centre
Buffle pada titik pemasukan air limbah dari kolam aerasi
Lumpur mikroba yang sudah mengendap di dasar bak, selanjutnya
dikembalikan ke proses aerasi dengan menggunakan pompa, sedangngkan
supernatant (beningan) bagian atas dialirkan secara overflow ke bak karbon
filter akhir
Dalam periode tertentu jika jumlah mikroba terlalu banyak, maka lumpur ini
harus dibuang ke sludge holding tank.
7. Karbon filter akhir
Karbon filter pada akhir proses ini hanya berfungsi sebagai penyerap bau yang
mungkin timbul dalam pengolahan biologi.
Karbon filter akhir ini terdiri dari kolam kecila yang diisi dengan karbon filter
sebagai media penyaring dan gravel sebagai penyangga.
8. Kolam ikan
Berfungsi sebagai bioindikator untuk evaluasi kinerja IPAL.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
PT. Indesso Aroma Purwokerto telah melakukan proses pengelolaan limbah dengan cara
fisika, kimia dan biologi.
B. Saran
Praktikum di waktu yang akan datang sebaiknya membawa peralatan seperti pH
indikator universal, pengukuran BOD, COD dan sebagainya, serta melakukan
pengambilan sampel untuk diuji di laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
Agung, P. 2008. Pemanfaatan Biogas sebagai Energi Alternatif. Universitas Surakarta.Budiarsa, I. W. 2009. Biodegradasi Dodecyl Benzene Sulfonat dalam Sistem Lumpur Aktif. Jurnal Bumi Lestari Vol 9 No 1. Hal 66-70.
Ditjen Perkebunan, 2006. Statistik Perkebunan Indonesia 2003 – 2005, Nilam (Patchouli). Departemen Pertanian, Jakarta. 19 hal.
Djazuli, M., 2002. Pengaruh aplikasi kompos limbah penyulingan minyak nilam terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman nilam (Pogostemon cablin L.) Prosiding Seminar Nasional dan Pameran Pertanian Organik. Jakarta, 2 – 3 Juli 2002. hal 323 – 332.
Edward, D. S.1997. Water and Waste Water Treatment. Mc Graw Hill, Kogakusha, LTD, New York.
Grainge, E. and S. Ahmed, 1987. Handbook of plant with pest control properties. A Wiley-Intercience Publication, New York.
Gumilar, A.1998. Penurunan Kadar COD pada Limbah Cair Tahu dengan Proses Anaerobik Bersekat. Laporan Penelitian. Teknik Kimia, Universitas Diponegoro.Irfan, 1989. Pengaruh lama kering anginan dan perbandingan daun dengan batang terhadap rendemen dan mutu minyak nilam (Pogostemon cablin Bent). Skripsi. Fateta- IPB. Bogor.
Ketaren, S., 1985. Pengantar teknologi minyak atsiri. Balai Pustaka. Jakarta.Mardiningsih, T.L, Wikardi, E.A, Wiratno dan Ma’mun, 1998. Nilam sebagai bahan baku insektisida nabati. Monograf Nilam. Balittro, Bogor.
Metcalf and Eddy. 1979. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse, 2nd Eddition. Mc, Graw Hill Series Water Resource and Enviromental Engiinering, New York.
Meyer, B., 1984. Natural essential oils. Extraction Processes and Aplication to some Major oils. Perfumer and Flavorist Vol. 9. hal. 93 – 104.
Nurdjannah, N. dan Ma’mun, 1994. Pengeringan bahan dan Penyimpanan daun nilam kering. Pemberitaan Litantri XX (1 – 2) : 11 – 15. Puslitbangtri. Bogor.
Rusli, S., 1991. Pemurnian/peningkatan mutu minyak nilam dan daun cengkeh. Prosiding Pengembangan Tanaman Atsiri di Sumatera, Bukit Tinggi, 4 – 8 – 1991. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, Bogor. hal. 89 – 96.
Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah edisi 1. Universitas Indonesia, Jakarta.
Tan Hong Sieng, 1962. Minyak Atsiri. Balai Penelitian Kimia PNPR. Nupika-Yasa Deperindag. Penerbit Kantor dan Penyuluhan Deperindag. Bogor.
Utami, S. B. 2000. Penurunan Kadar COD Limbah CairTekstil Dengan Proses Anaerob dan Anaerob Menggunakan Lumpur Aktif “. Laporan Penelitian, Teknik Kimia. Universitas Diponegoro.
LAMPIRAN