Industri Pengolahan Logam

Pengecoran logam tidak sesederhana mencairkan logam lalu menuangkannya ke dalam cetakan. Untuk menjadi seorang yang kreatif, teknik  pengecoran logam pengetahuan dan keterampilan yang harus dipelajari adalah sifat dan struktur material (metalurgi), teknik pembuatan inti dan cetakan(core & mould), teknik pengecoran dan sebagainya.

Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.

Industri Pengolahan Minyak

Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

·       Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan   belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).

·    Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan　belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.

Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya. Proses ini disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk akhir sesuai dengan yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan pengotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi.

Nilai Ambang Batas

Daya racun suatu bahan tergantung pada kualitas dan kuantitas bahan tersebut. Dengan jumlah sedikit sudah membahayakan manusia ini tidak lain karena kualitasnya cukup memadai untuk membunuh. Oleh sebab itu pengetahuan akan sifat fisika dan kimia bahan beracun dan berbahaya sangat penting bagi karyawan yang bekerja dalam pabrik.

Kegunaan bahan, akibatnya terhadap manusia dan lingkungan, tanaman dan hewan, walau sebagai pengetahuan umum sangat penting peranannya. Demikian juga sifat bahan terhadap pengaruh temperatur tinggi, terhadap air,
terhadap benturan dan sebagainya perlu dipahami oleh para karyawan di pabrik. Nilai ambang batas pada mulanya ditujukan pada karyawan yang bekerja di perusahaan industri yaitu untuk menjamin kesehatan dan keselamatan kerja selama mereka bekerja dalam pabrik. Sebagai karyawan yang bekerja untuk puluhan tahun harus terjamin kesehatannya akibat kondisi udara dan lingkungan kerjanya. Udara sekelilingnya haruslah memenuhi syarat kesehatan walaupun mengandung bahan tertentu. Agar udara memenuhi syarat kesehatan maka konsentrasi bahan dalam udara ditetapkan batasannya. Artinya konsentrasi bahan tersebut tidak mengakibatkan penyakit atau kelainan selama delapan jam bekerja sehari atau 40 jam seminggu. Ini menunjukkan bahwa di tempat kerja tidak mungkin bebas polusi udara.

Nilai ambang batas adalah alternatif bahwa walau apapun yang terdapat
dalam lingkungan kerjanya, manusia merasa aman. Dalam perkataan lain, nilai ambangbatas juga diidentikkan dengan kadar maksimum yang diperkenankan. Kedua pengertian ini mempunyai tujuan sama.

Bahaya Lain yang Berbahaya dalam Pabrik

Sifat racun menunjukkan efek biologis atau kemampuan untuk melukai tubuh, sedang sifat bahaya menunjukkan kemungkinan kerugian. Bahan semacam ini banyak digunakan sebagai bahan penolong ataupun bahan utama pabrik kimia. Juga banyak diperoleh sebagai hasil jadi atau sampingan.

Tingkat bahaya yang ditimbulkan sebagai racun sangat membahayakan bagi manusia karena menimbulkan bermacam-macam gangguan seperti: merusakkan kulit, menyulitkan pernafasan, akut maupun kronis, bahkan dapat mematikan. Di samping itu mempunyai daya ledak, mudah terbakar, mudah menyala, sehingga pengelolaannya harus dilakukan dengan sangat herhati-hati.

Bensena, siklo hexanol, asam sulfat, amonium hidroksida,amonium sulfat, amonium nitrat, hidrogen karbon dioksida,belerang dioksida dan lain-lain yang terdiri dari 90 macam bahan,telah diklasifikasikan sebagabahan tersebut ialah tentang penyimpanan, pengolahan, pengemasan dan transportasi.

Bahan Beracun dan Berbahaya Sebagai Pencemar Lingkungan

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 74 tahun 2001 tentang Pengelolaan Bahan Berbahaya dan Beracun pasal 4 menyebutkan ”Setiap orang yang melakukan kegiatan pengelolaan B3 wajib mencegah terjadinya pencemaran dan atau kerusakan lingkungan hidup.”

Bahan Berbahaya dan Beracun yang selanjutnya disingkat dengan B3 adalah bahan yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusak lingkungan hidup, dan atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lainnya;

B3 dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a. mudah meledak (explosive);
b. pengoksidasi (oxidizing);
c. sangat mudah sekali menyala (extremely flammable);
d. sangat mudah menyala (highly flammable);
e. mudah menyala (flammable);
f. amat sangat beracun (extremely toxic);
g. sangat beracun (highly toxic);
h. beracun (moderately toxic);
i. berbahaya (harmful);
j. korosif (corrosive);
k. bersifat iritasi (irritant);
l. berbahaya bagi lingkungan (dangerous to the environment);
m. karsinogenik (carcinogenic);
n. teratogenik (teratogenic);
o. mutagenik (mutagenic).

Pencemaran Limbah Padat

Limbah padat dapat menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan yaitu seperti timbulnya gas beracun, di antaranya asam sulfida, amoniak methan, CO2, CO. ini bisa terjadi apabila berbagai limbah padat bertumpuk pada satu tempat yang sama yang mengakibatkan pembusukan dengan bantuan microorganisime. Pengaruh musim yang berganti-ganti menyebabkan proses pemecahan bahan organik oleh bakteri penghancur dalam suasana aerob maupun anerob menimbulkan gas.

Yang mungkin dapat ditimbulkan akibat limbah padat :

Kerusakan Permukaan Tanah

Timbunan sampah menghasilkan gas nitrogen, hidrogen,amoniak dan asam sulfida. Adanya zat merkuri, chrom dan arsen menimbulkan gangguan terhadap bio tanah, tumbuhan,merusak struktur permukaan dan tekstur tanah. Limbah lain seperti oksida logam, baik yang terlarut maupun dalam areal permukaan tanah, menjadi racun.

Penurunan Kualitas Air

Limbah padat yang terbuang disungai dapat menyebabkan penurunan kuaitas air, karenanya limbah padat yang menjadi satu sengan berbagai macam lingkungan di air dan lama-kelamaan menjadi kekeruhan air,  warna dan rasa air berubah. Air menjadi beracun akibat limbah padat tersebut.

Penurunan Kualitas Udara

Pengaruh terhadap kualitas udara akibat timbulnya gas hasil reaksi kimia dalam timbunan limbah. Gas seperti H2S, NH3, methane akan terkonsentrasi di udara dengan nilai tartentu. Dalam konsentrasi 50 ppm H2S membuat mabuk dan pusing. Konsentrasi H2S yang diizinkan 30 mg per meter kubik udara. Karbon monoksida (CO) berasal dari sisa pembakaran yang tidak sempurna. Nilai ambang batas CO 100 ppm = 110 mg per meterkubik udara. Amoniak yang berupa gas pada suhu dan tekanan normal mempunyai nilai ambang batas 35 mg per meter kubik udara. Serat asbestos, hidrokarbon, fenol, natrium sulfida, oksida logam dari pembakaran, seng, oksida, SO2 yang berasal dari bahan padat merupakan racun bagi manusia.

Limbah Padat

Limbah padat adalah hasil buangan industri berupa padatan,lumpur, bubur yang berasal dari sisa proses pengolahan.

Sumber limbah padat di antaranya adalah pabrik gula, pulp dan rayon, plywood, pengawetan buah, ikan dan daging dan lain-lain. Secara garis besar limbah padat dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1.       Limbah padat yang mudah terbakar

2.       Limbah padat yang sukar terbakar

3.       Limbah padat yang mudah membusuk

4.       Limbah berupa debu

5.       Lumpur

6.       Limbah yang dapat didaur ulang

7.       Limbah radio aktif

8.       Limbah yang menimbulkan penyakit

9.       Bongkaran bangunan

Pencemaran Limbah Gas

-     Uap, yaitu bentuk gas dari zat tertentu tidak kelihatan dan dalam ruangan berdifusi mengisi seluruh ruang.

-      Debu, yaitu partikel zat padat yang timbul pada proses industri sepeti pengolahan, penghancuran dan peledakan, baik berasal dari bahan organik maupun bahan anorganik .Debu yang membahayakan adalah debu kapas, debu asbes, debu silicosis, debu stannosis pada pabrik timah putih, debusiderosis, debu yang mengandung Fe2O3.
Penimbunan debu dalam paru-paru akibat lingkungan mengandung debu yaitu pada manusia yang ada di sekitarnya bekerja atau bertempat tinggal. Kerusakan kesehatan akibat debu tergantung pada lamanya kontak, konsentrasi debu dalam udara,jenis debu itu sendiri dan lain-lain.

-        Asap, yaitu  partikel dari zat karbon yang keluar dari cerobong asap industri karena pembakaran tidak sempurna dari bahan-bahan yang mengandung karbon. Asap bercampur dengan kabut/uap air pada malam hari akan turun ke bumi bergantungan pada daun-daunan atau pun berada di atas atap rumah.

Karakteristik Limbah Gas dan Partikel

Udara adalah media pencemar limbah gas. Secara alamiah udara mengandung unsur kimia seperti O2,N2,NO2,CO2,H2,Dll. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara. Zat pencemar melalui udara diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu :

1.       Partikel

Partikel merupakan zat dispersi terdapat dalam atmosfer,berbagai larutan, mempunyai sifat fisis dan kimia. Partikel dalam udara terdiri dari asap,debu,kabut,aerosol dan fume

2.       Gas

Gas merupakan pencemaran berbentuk gas yang dapat dirasakan melalui penciuman (untuk gas tertentu) ataupun akibat langsung. Gas-gas ini antara lain SO2, NO2, CO, CO2, hidrokarbon dan lain-lain. Untuk beberapa bahan tertentu zat pencemar ini berbentuk padat dan cair.

Limbah Gas dan Partikel

Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur kimia seperti O2, N2, NO2,CO2, H2 dan Jain-lain. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara. Zat pencemar melalui udara diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu partikel dan gas.

Partikel adalah butiran halus dan masih rnungkin terlihat dengan mata telanjang seperti uap air, debu, asap,kabut dan fume. Sedangkan pencemaran berbentuk gas dapat dirasakan melalui penciuman (untuk gas tertentu) ataupun akibat langsung. Gas-gas ini antara lain SO2, NOx, CO, CO2, hidrokarbon dan lain-lain.

Untuk beberapa bahan tertentu zat pencemar ini berbentuk padat dan cair. Karena suatu kondisi temperatur ataupun tekanan tertentu bahan padat/cair itu dapat berubah menjadi gas. Baik partikel maupun gas membawa akibat terutama bagi kesehatan,manusia seperti debu batubara, asbes, semen, belerang, asap pembakaran,uap air, gas sulfida, uap amoniak, dan lain-lain. Pencemaran yang ditimbulkannya tergantung pada jenis limbah, volume yang lepas di udara bebas dan lamanya berada dalam udara. Jangkauan pencemaran melalui udara dapat berakibat luas karena faktor cuaca dan iklim turut mempengaruhi. Pada malam hari zat yang berada dalam udara turun kembali ke bumi bersamaan dengan embun. Adanya partikel kecil secara terus menerus jatuh di atap rumah, di permukaan daun pada pagi hari menunjukkan udara mengandung partikel. Kadang-kadang terjadi hujan masam.

Arah angin mempengaruhi daerah pencemaran karena sifat gas dan partikel yang ringan mudah terbawa. Kenaikan konsentrasi partikel dan gas dalam udara di beberapa kota besar dan daerah industri banyak menimbulkan pengaruh, misalnya gangguan jarak pandang oleh asap kendaraan bermotor, gangguan pernafasan dan timbulnya beberapa jenis penyakit tertentu.

Sedimentasi/Pengendapan pada Limbah Cair

Sedimentasi adalah proses pemisahan padatan yang terkandung dalam limbah cair, dilakukan setelah proses koagulasi dan flokulasi dengan tujuan untuk memperbesar partikel padatan sehingga dapat tenggelam dan lebih berat. Sedimentasi dilakukan sebelum dan setelah pengolahan.Sedimen dari limbah cair mengandung bahan-bahan organik yang akan mengalami proses dekomposisi. Pada kondisi tersebut akan gas akan terperangkap seperti carbon dioxide, dimana gas tersebut terperangkap dalam lumpur.

Setelah proses dekomposisi dan pelepasan gas , kondisi lumpur tersebut dianggap sudah stabil dan akan menetap secara permanen pada dasar tangki sehingga proses sedimentasi yang cukup lama ini disebut juga proses stabilisasi. Akumulasi lumpur (volume) dalam periode waktu tertentu merupakan parameter penting dalam perencanaan pengolahan limbah dengan proses sedimentasi dan stabilisasi lumpur.

Pretreatment pada Pengolahan Limbah Cair

Pemisahan grit pada instalasi pengolahan limbah cair adalah untuk menjaga/melindungi pompa dan peralatan mekanik lainnya dari kerusakan karena tergerus oleh padatan inorganik (grit) seperti pasir, kerikil, lumpur, pecahan kaca, logam, dlsb.Selain merusak peralatan mekanik, padatan inorganik yang tidak dapat diuraikan oleh bakteri/ microorganisme akan membentuk endapan yang akan membebani settling tank, unit aerasi dan digester,dimana pada unit tersebut memerlukan pengurasan berkala.

Bangunan untuk memisahankan grit dari bahan organik lainnya disebut sebagai Grit chamber, dimana sistim pemisahan grit nya adalah dengan mengatur kecepatan aliran/velocity nya atau dengan aerasi, teknik baru yang lebih efisien adalah dengan sistim hydrocyclone.Bahan padat yang dapat terurai (biodegreable) seperti kotoran manusia tidak boleh mengendap disini. Karena itu retention time pada grit chamber relatif singkat hanya berkisar antara 3 ski 5 menit.

Equalisasi pada Pengolahan Limbah Cair

Equalisasi bukan merupakan suatu proses pengoiahan tetapi merupakan suatu cara atau teknik untuk meningkatkan efektivitas dari proses pengolahan selanjutnya. Keluaran dari bak equalisasi adalah adalah parameter operasional bagi unit pengolahan selanjutnya seperti flow, level/derajat kandungan polutant, temperatur, padatan, dsb.

Kegunaan dari equalisasi adalah :

1.     Membagi dan meratakan volume pasokan (influent) untuk masuk pada proses treatment.

2.     Meratakan variabel & fluktuasi dari beban organik untuk menghindari shock loading pada sistem pengolahan biologi.

3.     Meratakan pH untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses netralisasi.

4.     Meratakan kandungan padatan (SS, koloidal, dsb) untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses koagulasi dan flokulasi.

Pengelolaan Limbah Cair

Dalam perencanaan terdapat berbagai ragam istilah yang lazim digunakan dalam menentukan ukuran/dimensi atau tingkat beban dari limbah yang akan ciproses. Pengertian dasar dari berbagai ragam istilah tsb adalah sbb:

a) Hydraulic Load: Artinya adalah jumlah volume limbah yang perlu diolah dalam sehari, biasanya dalam bentuk m3/hari.

Misalnya hydraulic load limbah dari suatu asrama adalah 40 m3/hari, maka artinya volume limbah yang dihasilkan dari penghuni dan kegiatan asrama tersebut setiap harinya adalah 40 m3.

b) Flow time: Artinya berapa lama seluruh volume limbah tersebut mengalir karena pada kenyataannya aktivitas manusia yang menghasilkan limbah tidak konstant sehari penuh. Mis alnya flow time

dari asrama tersebut diatas adalah 14 jam.Artinya limbah mengalir hanya dalam periode 14 jam (mis dari jam 6.00 s/d jam 20.00) dan

seterusnya selama 10 jam aliran berhenti.

c) Flow rate: Artinya adalah volume aliran limbah per jam.Misalnya untuk kasus diatas maka Peak flow adalah 40 m3/14 jam = 2.86 m3/jam.

d) Peak Flow: Ada waktu waktu tertentu dimana aliran limbah lebih banyak dibanding waktu lainnya, misalnya kegiatan pada pagi hari dimana seluruh penghuni asrama pada mandi, cuci pakaian,dlsb. Tetapi sebaliknya juga ada waktu tertentu dimana aliran limbah hanya sedikit, sehingga biasanya untuk basis perhitungan diambil secara rata rata (Flow Rate)

e) Organic Load: istilah yang mencerminkan jumlah beban organik yang ada didalam limbah yang akan diolah dan ini ditunjukkan oleh kandungan BOD dan COD. Ada beberapa satuan yang lazim dipakai ialah mg/Itr, kg/m3, kg,’hari, dlsb.Lepas dari apa satuan yang dipakai tetapi pada intinya sama saja.Misalnya limbah asrama tersabut diatas mempunyai BOD = 300 mg/Itr dan COD = 400 mg/Itr. Maka bisa juga disebut bahwa : BOD load limbah asrama = 12 kg/hari COD load limbah asrama = 16 kg/hari mg/Itr. Maka bisa juga disebut bahwa : BOD

load limbah asrama = 12 kg/hari COD load limbah asrama = 16 kg/hari

f) Hydraulic Retention Time atau Detention time: Sering juga disingkat dengan istilah HRT yang artinya adalah berapa lama limbah akan menginap didalam sistem pengolahan. Lebih lama limbah menginap maka proses pengolahan lebih baik tetapi konstruksi menjadi besar. Sebaliknya bile terlampau cepat maka praktis hanya lewat saja hingga tidak terjadi proses pengolahan.

g) Ratio SS/COD terendap: Sering juga disebut sebagai settleable SS/COD ratio.SS (suspended solid) adalah jumlah banan padat yang melayang dalam air (mg/Itr). Sebagian dapat diendapkan dan jumlah yang mudah terendapkan dibanding dengan kandungan COD, disebut sebagai ratio SS/COD terendap. Untuk limbah domestik ratio ini biasanya berkisar antara 0.35 s/d 0.45.

h) Desludging interval : Artinya jangka waktu yang kita inginkan untuk menguras lumpur dalam sistem pengolahan limbah(misalnya sekali setahun, sekali tiap lima tahun,dlsb). Perlu diketahui bahwa sistem pengolahan limbah selalu menghasilkan lumpur. Banyak sedikitnya lumpur ini tergantung dari sistem/teknologi yang dipakai. Lumpur tersebut secara periodik perlu dikuras dan bila kita inginkan interval yang lama (misalnya sekali dalam waktu lima tahun)maka konstruksi yang dibutuhkan menjadi besar.Sebaliknya bila intervalnya singkat (misalnya sekalitiap bulan) maka konstruksi bisa lebih kecil. Tetapi

bila terlampau sering menguras jelas akan sangat merepotkan.

i)  Strength: Arti harafiahnya adalah kekuatan tetapi dalam urusan limbah artinya adalah tingkat pencemarannya(yang ditunjukkan dengan COD atau BOD). Jadi limbah dengan high strength artinya kadar BOD/COD nya tinggi. Sedangkan limbah low strength artinya kadar BOD/COD nya rendah.Sebelum melangkah pada pemilihan teknologi, kita harus mengetahui dan menentukan beberapa hal pokok seperti :

·         -Asal / sumber limbah cair

·         -Volume limbah yang akan diolah

·         -Bahan pencemar yang terkandung dalam limbah

·         -Kandungan apa saja yang akan dihilangkan

·         -Effluentnya akan dibuang kemana

·         -Regulasi yang berlaku

·         -Aspirasi non teknis yang terkait dengan perencanaan dan pemilihan sistim.Semua data tersebut berkaitan erat untuk perencanaan dan pemilihan sistim pengolahan yang akan dipakai.

Kakakteristik Kimia Limbah Cair

 Semakin besar konsentrasi bahan pencemar dalam air semakin terbatas penggunaan air. Karakteristik kimia terdiri dari kimia anorganik dan kimia organik.

1.Keasaman Air

Diukur dengan pll meter. Keasaman ditetapkan berdasarkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air, Air buangan yang mempunyai pH tinggi atau rendah menjadikan air steril dan sebagai akibatnya membunuh mikroorganisme air yang diperlukan. Air yang mempunyai pH rendah membuat air menjadi korosif terhadap bahan konstruksi seperti besi.

2. Alkalinitas

Tinggi rendahnya alkalinitas air ditentukan senyawa karbonat, bikarbonat, garam hidroksida, kalium, magnesium dan natrium dalam air. Semakin tinggi kesadahan suatu air semakin sulit air membuih. Untuk menurunkan kesadahan air dilakukan pelunakan air. Pengukuran alkalinitas air adalah pengukuran

kandungan ion CaCO3, ion Ca, ion Mg, bikarbonat, karbonat dan lain-lain.

3. Chlorida

Banyak dijumpai dalam pabrik industri kaustik soda. Bahan ini berasal dari proses elektrolisa, penjernihan garam dan lain-lain. Chlorida merupakan zat terlarut dan tidak menyerap. Sebagai Chlor bebas berfungsi desinfektans, tapi dalam bentuk ion yang bersenyawa dengan ion natrium menyebabkan air menjadi asin dan merusak pipa-pipa instalasi.

4. Phosphat

Kandungan phosphat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan organisme lainnya. Phosphat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang mengandung senyawa phosphat. Pengukuran kandungan phosphat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar phosphate sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air.

5. Sulfur

Sulfat dalam jumlah besar akan menaikkan keasaman air. Ion sulfat dapat terjadi secara proses alamiah. Sulfur dioxida dibutuhkan pada sintesa.

6. Nitrogen

Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan oleh bakteri berubah menjadi amonia. Dalam kondisi aerobik dan dalam waktu tertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Kehadiran nitrogen ini sering sekali dijumpai sebagai nitrogen nitrit.

7. Logam Berat dan Beracun

Logam berat pada umumnya seperti cuprum (tembaga), perak, seng, cadmium, air raksa, timah, chromium, besi dan nikel. Metal lain yang juga termasuk metal berat adalah arsen, selenium, cobalt, mangan dan aluminium.

8. Fenol

Istilah fenol dalam air limbah tidak hanya terbatas pada fenol (C6H5 – OH) tapi bermacam-macam campuran organik yang terdiri dari satu atau lebih gugusan hidroxil. Fenol yang dengan konsentrasi 0,005/liter dalam air minum menciptakan rasa dan bau apabila bereaksi dengan chlor membentuk chlorophenol.

9. Biochemical Oxigen Demand (BOD)

Pengukuran terhadap nilai Biochemical Oxigen Demand (BOD) adalah kebutuhan oksigen yang terlarut dalam air buangan yang dipergunakan untuk menguraikan senyawa organik dengan bantuan mikroorganisme pada kondisi tertentu. Pada umumnya proses penguraian terjadi secara baik yaitu pada temperatur 20°C dan waktu 5 hari.

10. Chemical Oxigen Demand (COD)

Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen ini adalah COD. Pengukuran ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi.

11. Lemak dan Minyak

Lemak dan minyak ditemukan mengapung di atas permukaan air meskipun sebagian terdapat di bawah permukaan air. Lemak dan minyak merupakan senyawa ester dari turunan alkohol yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen.

12. Karbohidrat dan Protein

Karbohidrat dalam air buangan diperoleh dalam bentuk sellulosa, kanji, tepung dextrim yang terdiri dari senyawa karbon, hidrogen dan oksigen, baik terlarut maupun tidak larut. Pada protein yang berasal dari bulu binatang seperti sutra dengan unsur persenyawaan yang cukup kompleks mengandung unsur nitrogen.

13. Zat Warna dan Surfaktan

Timbulnya dalam air buangan adalah karena adanya senyawa organik yang larut dalam air. Zat aktif permukaan ini (surfaktan) sangat sukar berurai oleh aktivitas mikroorganisme. Demikian juga zat warna yang merupakan senyawa aromatik sukar berurai.

Karakteristik Fisika Limbah Cair

 Perubahan fisika pada limbah menyebabkan, padatan, kekeruhan, bau, temperatur, daya hantar listrik dan warna. Padatan berupa oraganik maupun anorganik, padatan bisa mengendap dan akan menyebabkan pendangkalan pada sungai. Juga bisa mengganggu tumbuhan yangada di air keracunan, banyaknya lumpur juga menyebabkan kekeruhan karena pembiasan cahaya ke air, dimana kekeruhan merupakan sifat optis air. Kekeruhan ini terjadi karena adanya bahan yang terapung dan terurainya zat tertentu seperti bahan organik, jasad renik, lumpur tanah liat dan benda lain yang melayang ataupun terapung dan sangat halus sekali. Nilai kekeruhan air dikonversikan ke dalam ukuran SiO2 dalam satuan mg/1. Semakin keruh air semakin tinggi daya hantar listrik dan semakin banyak pula padatannya

Penyebab kedua adalah bau, bau timbul karena adanya kegiatan mikroorganik yang menguraikan zat organik sehingga menghasilkan gas tertentu, atau karena adaya berbagai reaksi kimia, penyebab ketiga lalu temperatur air limbah, temperatur air limbah mempengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam air. Pembusukan terjadi pada suhu yang tinggi dan tingkatan oksidasi zat organik jauh lebih besar pada suhu yang tinggi.

Penyebab keempat adalah daya hantar listrik, daya hantar listri adalah kemampuan air untuk mengalirkan arus listrik dan kemampuan tercermin dari kadar padatan total dalam air dan suhu pada saat pengukuran. Daya hantar listrik digunakan untuk mengetahui keseimbangan kimiawi dalam air dan pengaruhnya terhadap kehidupan biota. Penyebab yang terakhir yaitu warna, Warna timbul akibat suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, di samping adanya bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat.

Sifat Air Limbah Cair

Untuk memperoleh air dalam keadaan murni, sangat sulit kecuali setelah melalui proses pengolahan. Sebagaimana sudah dijelaskan di depan, air dikelompokkan menjadi 5 bagian dan yang kita bahas di sini adalah air dalam kaitannya dengan limbah industri.

Lingkungan penerima dikelompokkan menjadi berbagai kelompok sesuai dengan fungsi dan peranan air. Fungsi dan peranannya sebagai sarana pembuangan limbah keadaannya tidak menjadi sulit bila limbah dapat langsung dibuang. Tetapi lain halnya bila air digunakan untuk pengairan sawah atau ternak udang, maka limbah air itu harus memenuhi persyaratan untuk ikan, udang dan tanaman padi.

Dalam air buangan ditemukan senyawa yang dapat diidentifikasi melalui visual maupun laboratorium. Warna air, rasa, bau, kekeruhan dapat dikenal melalui cara umum dengan mata dan indera biasa, sedangkan senyawa kimia seperti kandungan fenol, kandungan oksigen, besi dan lain-lain harus dilakukan melalui penelitian laboratorium. 578 Pada umumnya persenyawaan yang sering dijumpai dalam air antarif lain: padatan terlarut, padatan tersuspensi, padatan

tidak larut, mikroorganisme dan kimia organik.

Berdasarkan persenyawaan yang ditemukan dalam air buangan maka sifat air dirinci menjadi karakteristik fisika, kimia dan biologi. Padatan terlarut yang banyak dijumpai dalam air adalah golongan senyawaan alkalinitas seperti karbonat, bikarbonatdan hidroksida. Di samping itu terdapat pula unsur kimia anorganik ditemukan dalam air yang mempengaruhi kualitas air.

Pengamatan unsur fisika, kimia dan biologi terhadap air sangat penting untuk menetapkan jenis parameter pencemar yang terdapat di dalamnya. Kondisi alkalinitas ini menghasilkan dua macam sifat air yaitu sifat basa dan sifat asam. Air cenderung menjadi asam bila pH lebih kecil 7 sedangkan pH lebih besar 7 menunjukkan air cenderung bersifat basa. Dalam pengolahan air bahan alkalinitas akan bereaksi

dengan koagulan yang memungkinkan lumpur cepat mengendap.

Selain itu ada sifat air yang lain, yaitu kesadahan. Penyebab kesadahan adalah karena air mengandung magnesium, kalium, strontium dan barium. Garam-garam ini terdapat dalam bentuk karbonat, sulfat, chlorida, nitrat, fospat, dan lain-lain. Air yang mempunyai kesadahan tinggi membuat air sukar berbuih dan sulit dipergunakan untuk pencucian. Gas yang larut dalam air seperti CO2, oksigen, nitrogen, hidrogen dan methane, sering dijumpai menyebabkan bersifat asam, berbau dan korosif.

Limbah Cair

Limbah cair bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam sistem prosesnya. Di samping itu ada pula bahan baku mengandung air sehingga dalam proses pengolahannya air harus dibuang. Air terikut dalam proses pengolahan kemudian dibuang misalnya ketika dipergunakan untuk pencuci suatu bahan sebelum diproses lanjut.

Air ditambah bahan kimia tertentu kemudian di-proses dan setelah itu dibuang,Semua jenis perlakuan ini mengakibatkan buangan air. Pada beberapa pabrik tertentu, misalnya pabrik pengolahan kawat, seng, besi baja – sebagian besar air dipergunakan untuk pendinginan mesin ataupun dapur pengecoran. Air ini dipompa dari sumbernya lalu dilewatkan pada bagian-bagian yang membutuhkan pendinginan, kemudian dibuang.

Oleh sebab itu pada saluran pabrik terlihat air mengalir dalam volume yang cukup besar. Air ketel akan dibuang pada waktu-waktu tertentu setelah melalui pemeriksaan laboratorium, sebab air ini tidak memenuhi syarat lagi sebagai air ketel dan karenanya harus dibuang. Bersamaan dengan itu dibutuhkan pula sejumlah air untuk mencuci bagian dalam ketel Air pencuci ini juga harus dibuang.

Pencucian lantai pabrik setiap hari untuk beberapa pabrik tertentu membutuhkan air dalam jumlah banyak. Pabrik pengalengan ikan membutuhkan air pencuci dalam jumlah yang relatif harus banyak, Jumlah air terus menerus diperlukan mencuci peralatan, lantai dan lainlain,Karat perlu dicuci sebelum masuk pencincangan dan pada saat dicincang air terus-menerus mengalir untuk menghilangkan pasir abu yang terbawa.

Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan partikel baik yang larut maupun mengendap. Bahan ini ada yangkasar dan halus. Kerap kali air dari pabrik berwarna keruh dan temperaturnya tinggi. Air yang mengandung senyawa kimia beracun dan berbahaya mempunyai sifat tersendiri. Air limbah yang telah tercemar memberikan 577 ciri yang dapat diidentifikasi secara visual dapat diketahui dari kekeruhan, warna air, rasa, bau yang ditimbulkan dan indikasi lainnya.

Jenis Limbah Industri

Limbah berdasarkan nilai ekonominya dirinci menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah nonekonomis. Limbah yang mempunyai nilai ekonomis yaitu limbah dengan proses lanjut akan memberikan nilai tambah. Misalnya: tetes merupakan limbah pabrik gula.Tetes menjadi bahan baku untuk pabrik alkohol. Ampas tebu dapat dijadikan bahan baku untuk pabrik kertas, sebab ampas tebu melalui proses sulfinasi dapat menghasilkan bubur pulp. Banyak lagi limbah pabrik tertentu yang dapat diolah untuk menghasilkan produk baru dan menciptakan nilai tambah.

Limbah nonekonomis adalah limbah yang diolah dalam proses bentuk apapun tidak akan memberikan nilai tambah, kecuali mempermudah sistem pembuangan. Limbah jenis ini yang sering menjadi persoalan pencemaran dan merusakkan lingkungan; Dilihat dari sumber limbah dapat merupakan hasil sampingan dan juga dapat merupakan semacam “katalisator”.

Kualitas Limbah

Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari kandungan pencemar dalam limbah. Kandungan pencemar dalam limbah terdiri dari berbagai parameter. Semakin sedikit parameter dan semakin kecil konsentrasi, menunjukkan peluang pencemar terhadap lingkungan semakin kecil.

Limbah yang diproduksi pabrik berbeda satu dengan yang lain, masing-masing memiliki karakteristik tersendiri pula. Karakteristik ini diketahui berdasarkan parameternya. Apabila limbah masuk ke dalam lingkungan, ada beberapa kemungkinan yang diciptakan. Kemungkinan pertama, lingkungan tidak mendapat pengaruh yang berarti; kedua, ada pengaruh perubahan tapi tidak menyebabkan pencemaran; ketiga, memberi perubahan dan menimbulkan pencemaran.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kualitas Limbah

Volume.
Air Kualitas limbah ditentukan dari banyaknya parameter dalam limbah dan konsentrasi setiap parameter. Semakin banyak volume air yang bercampur dengan limbah semakin kecil konsentrasi pencemar. Badan penerima yang menerima limbah sering tidak mendapat pengaruh.

Kualitas Air.

Kualitas air badan penerima mengandung bahan/senyawa tertentu sebelum menerima buangan. Kualitas tersebut menetapkan arah penggunaan air. Adanya bahan pencemar yang sama, tidak akan mempengaruhi konsentrasi bahan dalam air penerima. Tetapi bila konsentrasi bahan pencemar dalam limbah lebih besar dari konsentrasi bahan pencemar dalam badan penerima (kemungkinan juga tidak ada), maka konsentrasi bahan pencemar setelah bercampur akan menjadi
lebih kecil. Sejauh mana konsentrasi tersebut dapat ditoleransi sesuai dengan standar kualitas lingkungan agar kualitas lingkungan tidak mengalami perubahan sebagai yang telah distandarkan.

Kegunaan Air.

Air dibutuhkan untuk bermacam-macam keperluan. Kualitas air untuk keperluan minum berbeda dengan untuk keperluan industri. Kepadatan Penduduk
Kepadatan penduduk dalam suatu lokasi tertentu turut mempengaruhi tingkat pencemaran lingkungan. Hal ini dikaitkan dengan tingkat kesadaran penduduk dalam memelihara lingkungan yang sehat dan bersih. Buangan air rumah tangga, padatan berupa sampah yang dibuang ke sungai, air cucian kamar mandi maupun buangan tinja akan mempengaruhi tingkatkandungan BOD, COD dan bakteri coli dalam air sungai. Semakin padat penduduk suatu lingkungan semakin banyak limbah yang harus dikendalikan.

Lingkungan.
Lingkungan seperti hutan, perkebunan, peternakan, alam yang
573 luas mempengaruhi kondisi badan penerima. Dalam keadaan
tertentu badan-badan pencemar akan ternetralisasi secara alamiah. Lintasan air sungai yang panjang dengan turbulensi yang keras akan mempengaruhi tingkat penyerapan oksigen ke dalam air. Adanya sinar matahari yang langsung masuk dalam badan penerima terjadi fotosintesa hingga sejumlah bakteri tertentu akan terancam. Adanya tumbuhan tertentu dalam badan penerima akan menetralisasi senyawa pencemar sebab sesuai dengan kondisi pertumbuhan.
Phosphat dalam air buangan menyuburkan tumbuh-tumbuhan tertentu, tapi tumbuhan itu sendiri akan merusak lingkungan.

Volume Air Limbah.

Seluruh air dalam pabrik pada umumnya ditampung dalam saluran-saluran untuk kemudian disatukan dalam saluran yang lebih besar. Banyak saluran dan volume saluran disesuaikan dengan keadaan pabrik dan jumlah air yang akan dibuang. Volume air limbah akan menentukan konsentrasi bahan pencemar. Bahan pencemar dari suatu pabrik tergantung kepada banyaknya bahan-bahan yang terbuang. Dengan asumsi bahwa semua terkendali dengan baik. Pengendalian hanya terbatas pada bahan pencemar yang tidak dapat dihindari, maka konsentrasi bahan pencemaran telah dapat diperkirakan jumlahnya. Penambahan volume air hanya menyebabkan konsentrasi turun. Dengan perkataan lain bahwa akibat pengenceran otomatis menyebabkan konsentrasi turun.

Frekuensi Pembuangan Limbah.

Limbah dari suatu pabrik ada kalanya tidak tetap volumenya. Untuk beberapa pabrik tertentu limbah airnya mengalir dalam jumlah yang sama setiap hari, tetapi ada lain yang mengalirkan limbah pada jam-jam (waktu) tertentu bahkan pada satu minggu atau satu bulan. Bercampurnya limbah air pada jumlah yang berbeda-beda mengakibatkan konsentrasi bahan pencemar pada badan penerima bervariasi. Kondisi ini menunjukkan bahwa standar kualitas lingkungan juga mengalami perubahan sesuai dengan limbah yang diterima.

Dampak Pencemaran Terhadap Lingkungan

Pencemaran lingkungan berakibat terhadap kesehatan manusia,tata kehidupan, pertumbuhan flora dan fauna yang berada dalam jangkauan pencemaran. Gejala pencemaran dapat terlihat pada jangka waktu singkat maupun panjang, yaitu pada tingkah laku dan pertumbuhan. Pencemaran dalam waktu relatif singkat, terjadi seminggu sampai dengan setahun sedangkan pencemaran dalam jangka panjang terjadi setelah masa 20 tahun atau lebih.

Gejala pencemaran yang terjadi dalam waktu singkat dapat diatasi dengan melihat sumber pencemaran lalu mengendalikannya. Tanda-tanda pencemaran ini gampang terlihat pada komponen lingkungan yang terkena pencemaran. Berbeda halnya dengan pencemaran yang terjadi dalam waktu yang cukup lama. Bahan pencemar sedikit demi sedikit berakumulasi.

Kualitas Lingkungan

Pengaruh pencemar lingkungan diukur dengan perubahan kualitas lingkungan, Kualitas lingkungan ditetapkan pada suatu periode dan tempat tertentu. Kualitas adalah suatu numerik yang ditetapkan berdasarkan situasi dan kondisi tertentu dengan mempertimbangkan berbagai faktor yang mempengaruhi lingkungan. Kualitas lingkungan mengalami perubahan pada suatu periode tertentu sesuai dengan interaksi komponen lingkungan.

Dengan adanya kegiatan baru dalam lingkungan timbul interaksi baru antara satu kegiatan atau lebih dengan satu atau lebih komponen lingkungan,Interaksi tersebut menyebabkan saling pengaruh mempengaruhi dan pada gilirannya akan menimbulkan dampak positip maupun negatip.

Masuknya limbah pada lingkungan, katakanlah air buangan pabrik kelapa sawit, masuk pada badan air tentu akan menimbulkan perubahan sekecil apa sekalipun.Perubahan ini dapat membuat air menjadi keruh, berwarna, berbau dan sebagainya atau sebaliknya tidak menimbulkan pengaruh yang berarti.

Daya Dukung Lingkungan

Lingkungan secara alami memiliki kemampuan untuk memulihkan keadaannya, Pemulihan keadaan ini merupakan suatu prinsip bahwa sesungguhnya lingkungan itu senantiasa arif menjaga keseimbangannya.

Sepanjang belum ada gangguan “paksa” maka apapun yang terjadi, lingkungan itu sendiri tetap bereaksi secara seimbang” Perlu ditetapkan daya dukung lingkungan untuk mengetahui kemampuan lingkungan menetralisasi parameter pencemar dalam rangka pemulihan kondisi lingkungan seperti semula.

Apabila bahan pencemar berakumulasi terus menerus dalam suatu lingkungan, sehingga lingkungan tidak punya kemampuan alami untuk menetralisasinya yang mengakibatkan perubahan kualitas. Pokok permasalahannya adalah sejauh mana perubahan ini diperkenankan.

Industri Versus Lingkungan

Pencemaran terjadi akibat bahan beracun dan berbahaya dalam limbah lepas masuk lingkungan hingga terjadi perubahan kualitas lingkungan, Sumber bahan beracun dan berbahaya dapat diklasifikasikan:

1.            industri kimia organik maupun anorganik

2.            penggunaan bahan beracun dan berbahaya sebagai bahan baku atau bahan penolong

3.            peristiwa kimia-fisika, biologi dalam pabrik.

Sistem Identifikasi Pencemaran pada Pabrik

Satuan Proses dan Satuan Operasi merupakan inti dari Kimia Industri, karena satuan proses maupun operasi pada pengolahan ini sangat menentukan ekonomis atau tidaknya suatu proses. Sebagaimana telah dijelaskan pada bab I, Satuan Operasi merupakan dari bagian dari sistem proses, dimana pada bagian ini lebih menekankan pada perubahan yang lebih bersifat fisis, sedangkan Satuan Proses penekanannya pada perubahan yang bersifat kimiawi. Tentunya dari kedua satuan tersebut memerlukan alat (equipment) untuk melakukan perubahan. Peralatan untuk satuan operasi cukup banyak, dimana sebagian simbol dari peralatan tersebut telah dibahas pada sub-bab sebelumnya.

Salah satu yang perlu diperhatikan dalam sistem proses adalah proses kontinyu dan proses tidak kontinyu. Proses tidak kontinyu (batch)atau disebut dengan tumpak merupakan suatu sistem proses dimana selama proses berlangsung tidak ada masukkan (input) maupun keluaran (output).Sedangkan proses dengan sistem kontinyu atau sinambung merupakan suatu sistem proses dimana selama proses berlangsung terdapat masukkan dan keluaran. Apabila hanya ada masukkan saja atau hanya ada keluaran saja atau kadang-kadang ada yang dikeluarkan atau ditambahkan selama proses, maka proses disebut dengan semi tumpak (semi-batch).

Industri Sebagai Sumber Pencemaran

Pada dasarnya fungsi industri mengolah input menjadi output. Sebagai input meliputi bahan baku, bahan penolong, tenaga kerja mesin dan tenaga ahli dan lain-lain.

Pilihan klasifikasi industri tergantung pada jenis bahan baku sehingga pengelompokannya dapat dilakukan dengan mudah apakah suatu industri itu termasuk dalam kelompok industri primair, sekunder ataupun tertier.

Untuk beberapa hal industri primer dapat diidentifikasi sebagai industri hulu karena pada dasarnya industri itu mengolah bahan baku menjadi bahan setengah jadi, seperti pengolahan hasil pertanian,perkebunan, pertambangan dan obatobatan.

Sebagai output industri diklasifikasikan produk utama, sampingan dan limbah yang dapat diuraikan menjadi limbah bernilai ekonomis dan nonekonomis.

Penyelidikan sumber pencemaran dapat dilaksanakan pada input, proses maupun pada output-nya dengan melihat jenis dan spesifikasi limbah yang diproduksi.

Bagan 1 menggambarkan hubungan antara subkegiatan dengan kegiatan lain yang terdapat kemungkinan limbah diproduksi.

Pencemaran yang ditimbulkan industri karena ada limbah keluar pabrik mengandung bahan beracun dan berbahaya. Bahan pencemar keluar bersama bahan buangan melalui media udara, air dan bahan padatan, Bahan buangan yang keluar dari pabrik masuk dalam lingkungan dapat diidentifikasi sebagai sumber pencemar.