chapter ii

17
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Air merupakan sumber daya alam yang dapat memenuhi hajat hidup orang banyak, oleh sebab itu perlu dilindungi agar dapt bermanfaat bagi makhluk hidup dan kehidupan manusia serta makhluk lainnya. Hal ini berarti bahwa pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang dan yang akan datang.(Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, AWWA, WPCF,15 th Sifat umum dari air adalah sebagai pelarut, dimana air dapat melarutkan hampir semua komponen yang terdapat dialam walaupun dengan derajat kelarutan yang berbeda – beda. Air yang terdapat pada permukaan bumi tidak pernah dalam keadaan murni, dan zat – zat yangn terkandung didalamnya adalah zat – zat tersuspensi dan zat – zat yang terlarut. Disamping zat – zat padatan yang dapat larut dan tidak dapat larut dalam air juga terdapat gas – gas yang dapat larut dalam air seperti karbondioksida, oksigen dan nitrogen sulfide. (Djajadiningrat,S.T., Harsono,A.H.,1993) edition.Washington,1980) 2.2 Baku Mutu Air Dalam keperluan sehari – hari penggolongan atas kualitas air menjadi sangat penting. Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperboleh bagi zat atau bahan pencemar yang terdapat dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat digunakan Universitas Sumatera Utara

Upload: raemora-zaith-ithin

Post on 11-Nov-2015

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1. Air

    Air merupakan sumber daya alam yang dapat memenuhi hajat hidup orang

    banyak, oleh sebab itu perlu dilindungi agar dapt bermanfaat bagi makhluk hidup dan

    kehidupan manusia serta makhluk lainnya. Hal ini berarti bahwa pemanfaatan air

    untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana dengan

    memperhitungkan kepentingan generasi sekarang dan yang akan datang.(Standard

    Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, AWWA, WPCF,15th

    Sifat umum dari air adalah sebagai pelarut, dimana air dapat melarutkan hampir

    semua komponen yang terdapat dialam walaupun dengan derajat kelarutan yang

    berbeda beda. Air yang terdapat pada permukaan bumi tidak pernah dalam keadaan

    murni, dan zat zat yangn terkandung didalamnya adalah zat zat tersuspensi dan zat

    zat yang terlarut. Disamping zat zat padatan yang dapat larut dan tidak dapat larut

    dalam air juga terdapat gas gas yang dapat larut dalam air seperti karbondioksida,

    oksigen dan nitrogen sulfide. (Djajadiningrat,S.T., Harsono,A.H.,1993)

    edition.Washington,1980)

    2.2 Baku Mutu Air

    Dalam keperluan sehari hari penggolongan atas kualitas air menjadi sangat

    penting. Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperboleh bagi zat

    atau bahan pencemar yang terdapat dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat digunakan

    Universitas Sumatera Utara

  • sesuai dengan kriterianya. Menurut kegunaannya air pada sumber air dibedakan

    menjadi empat golongan, yaitu :

    1. Golongan A yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung

    tanpa harus diolah terlebih dahulu.

    2. Golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai

    air minum.

    3. Golongan C yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

    pertanian.

    4. Golongan D yaitu yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan

    dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga air.

    ( Fardiaz,S.,1992)

    2.3 Limbah Cair

    Baku mutu air limbah cair adalah batas maksimum nilai nilai parameter

    limbah cair yang diperbolehkan dibuang ke lingkungan ( badan air ). Sedangkan

    limbah cair adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh suatu kegiatan atau

    industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas

    lingkungan ( air ). Mutu limbah cair adalah keadaan limbah cair yang dinyatakan

    dengan debit ( aliran air masuk dan keluar ), kadar maksimum, dan beban pencemaran.

    - Debit maksimum yaitu : debit tertinggi yang masih diperbolehkan dibuang ke

    lingkungan.

    - Kadar maksimum yaitu : kadar tertinggi yang masih diperbolehkan dibuang ke

    lingkungan.

    Universitas Sumatera Utara

  • - Beban pencemaran maksimum : beban tertinggi yang masih diperbolehkan dibuang

    ke lingkungan.

    Itulah sebabnya sebelum dibuang ke sistem perairan, limbah cair terlebih dahulu harus

    diolah pada Instalasi Pengolahan Air Limbah ( IPAL ),sampai kualitas yang dicapai

    memenuhi persyaratan yang ditetapkan. ( Peraturan Pemerintah No. 20.,1990 ).

    Banyaknya limbah cair yang dihasilkan dan kandungan kadar pencemarannya

    tergantung pada jenis produksi yang dihasilkan. Dampak negative yang ditimbulkan

    adanya limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan industri dapat berupa gangguan,

    keerusakan dan bahaya terhadap keselamatan dan kesehatan masyarakat

    disekelilingnya sehingga limbah cair diproses terlebih dahulu sebelum dibuang ke

    perairan bebas.( Arya,W. Wardana., 1995 ).

    2.4. Karakteristik Limbah Cair

    Karakteristik air yang mengalami pencemaran sangat bervariasi, tergantung

    dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan pencemaran. (

    Fardiaz,S., 1992 ). Limbah cair hasil industri pabrik pulp ditunjukkan dengan

    kandungan zat pencemarnya. Karakteristik limbah cair dapat dibedakan menurut sifat

    fisik, sifat kimia, dan sifat biologis dari zat pencemarnya.

    2.4.1 Sifat Fisika

    Karakteristik sifat fisika dari suatu limbah cair dapat didasarkan atas jumlah

    padatan, nilai pH, keasaman, alkalinitas, kekeruhan, warna, bau dan rasa. Sifat fisika

    dari limbah cair merupakan pengamatan secara visual (organoleptik) terhadap

    kandungan bahan pencemar dalam limbah tersebut. (Fardiaz, S., 1992)

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.4.2. Sifat Kimia

    Suatu limbah cair dapat ditentukan dengan mengetahui kebutuhan oksigen

    kimia (COD = Chemical Oxygen Demand) dan kebutuhan oksigen biologis (BOD =

    Biologycal Oxygen Demand) serta kandungan /konsentrasi logam logam berat yang

    terdapat dalam limbah cair tersebut. Sifat kimia/parameter kimia dari limbah cair dapat

    dibedakan atas parameter kimia anorganik (logam logam berat) dan parameter zat

    organik dan lain lain.

    2.4.3. Sifat Biologi

    Pada dasarnya karakteristik limbah cair ditandai dengan meningkatnya

    pertumbuhan mikroorganisme yang terdapat dalam limbah cair antara lain bakteri

    bakteri patogen dan juga kebutuhan akan oksigen oleh mikroorganisme tersebut untuk

    menguraikan zat zat organik.

    2.5. Beberapa Parameter Limbah Cair

    2.5.1. BOD (Biologycal Oxygen Demand)

    Bila oksigen yang terlarut dalam air yang tercemar mempunyai kandungan

    oksigen sangat rendah, ini disebabkan karena oksigen yang terlarut dalam air diserap

    oleh mikroorganisme untuk memecah bahan buangan organik. Makin banyak bahan

    yang ada di dalam air maka makin sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di

    dalamnya (Arya, W. Wardana, 1995).

    Biologycal Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis adalah

    jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi

    Universitas Sumatera Utara

  • zat zat organik yang terdapat dalam air limbah. Penentuan BOD di dalam air limbah

    didasarkan pada reaksi oksidasi zat zat organik dalam air dengan oksigen yang

    terlarut di dalam air, dimana reaksi ini berlangsung dengan adanya reaksi anaerob

    (Mahida, U.N., 1986).

    Secara teoritis, jangka waktu dibutuhkan untuk oksidasi biologis yang

    sempurna berkisar maksimal 20 hari, namun telah dikembangkan menjadi 5 hari atas

    dasar masa inkubasi pada suhu 20 o

    C. Pada keadaaan ini memperlihatkan bahwa

    sejumlah besar ( 70 %) dari seluruh BOD (kebutuhan oksigen biologis) dikeluarkan

    dalam masa lima hari tersebut (Hammer,Mark.J., 1986). Dalam analisa BOD tidak

    membedakan antara kebutuhan oksigen yang disebabkan oleh oksidasi karbon dan

    kebutuhan oksigen nitrifikasi. Kandungan BOD yang tinggi yang biasanya

    diperlihatkan pada selokan ( saluran pembuangan/parit ) dalam keadaan nitrifikasi.

    (Fardiaz, S., 1992).

    2.5.2. COD (Chemical Oxygen Demand)

    Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg oksigen) yang

    dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik di dalam sampel (linbah

    cair), dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigennya. Pada

    prinsipnya, penetapan COD didasarkan atas reaksi oksidasi dimana zat zat organik di

    dalam sampel air limbah dioksidasi dengan K2Cr2O7

    Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis teroksidasi, maka

    zat pengoksidasi K

    . (Alaert dan Sumestri, S., 1987).

    2Cr2O7 masih terus tersisa. K2Cr2O7 yang tersisa dalam larutan

    tersebut digunakan untuk menentukan jumlah oksigen yang telah terpakai. (Fardiaz, S.,

    1992). Adanya senyawa klor, selain mengganggu dalam analisa BOD juga dapat

    Universitas Sumatera Utara

  • mengganggu dalam analisa COD, karena klor dapat bereaksi dengan K2Cr2O7. Cara

    pencegahannya adalah dengan menambahkan HgSO4 yang akan membentuk senyawa

    kompleks dengan klor. Jumlah HgSO4

    Dibanding dengan analisa BOD, analisa COD ini menunjukkan jumlah zat

    zat organik yang bereaksi umumnya lebih banyak, sehingga nilai COD dalam air

    limbah lebih besar dari nilai BOD. Analisa COD ini ditujukan untuk

    mengetahui/menunjukkan jumlah bahan pencemaran organik pada air limbah, dimana

    pada proses tersebut dilakukan bersamaan dengan reaksi kimia yang terjadi. (Arya, W.

    Ardana, 1995).

    yang ditambahkan tergantung jumlah klor yang

    terdapat dalam air limbah sebagai zat pengganggu. (Hammer, Mark.J., 1986).

    2.5.3. Sulfida (sebagai H2

    Sulfida merupakan gas asam belerang. Pada air limbah merupakan hasil

    pembusukkan zat organik yang berupa H

    S)

    2S. H2S yang diperoduksi oleh

    mikroorganisme pembusuk dari zat zat organik bersifat racun/patogen terhadap

    ganggang dan mikroorganisme lainnya, tetapi sebaliknya H2S dapat digunakan oleh

    bakteri fotosintetik sebagai donor elektron untuk mereduksi CO2

    Pembuangan air limbah ke badan air sungai Asahan sangat mempengaruhi

    kehidupan, karena bahan ini (H

    . Hasil pembusukkan

    zat zat oragnik tersebut menimbulkan bau busuk yang tidak menyenangkan pada

    lingkungan sekitarnya. (Mahida, U.N., 1986).

    2S) menimbulkan bau yang menyengat dan dapat

    menjadi toksik bagi ikan dan lainnya bila ditemukan dalam konsentrasi yang cukupm

    tinggi serta berdampak buruk bagi masyarakat yang menggunakan air sungai sebagai

    air minum.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.5.4. Amoniak (NH3

    Analisa terhadap air limbah umumnya berkaitan dengan penetapan unsur

    nitrogen di dalamnya. Penentapan unsur nitrogen di dalam air limbah umumnya adalah

    penetapan terhadap kelompok nitrogen antara lain; amoniak, nitrogen organik dan

    lainnya.

    )

    Dalam air limbah kebanyakan nitrogen pada dasarnya dalam lingkup amoniak

    dan nirogen organik. Amoniak dalam air limbah dihasilkan dari pembusukan secara

    bakterial terhadap zat zat organik pada kondisi anaerobik.

    Selain H2

    S, bau busuk yang ditimbulkan dari air limbah disebabkan juga

    adanya gas amoniak tersebut. Oleh karena itu perubahan zat organik dari kondisi

    aerobik menjadi anaerobik tidak diinginkan.

    2.5.5. Oksigen Terlarut

    Adanya oksigen terlarut dalam air adalah sangat penting untuk kelangsungan

    kehidupan ikan dan mikroorganisme air lainnya yaitu khususnya untuk proses

    respirasi. Kemampuan air untuk membersihkan pencemaran secara alamiah banyak

    tergantung pada cukup tidaknya kadar oksigen terlarut. Adanya oksigen terlarut dalam

    air berasal dari udara dan fotosintesa tumbuh tumbuhan air. Kelarutan oksigen dalam

    air, tergantung kepada temperatur, tekanan atmosfer dan kandungan mineral dalam air.

    Kelarutan maksimum oksigen dalam air, pada suhu 0 oC yaitu sebesar 14,16 mg/L.

    Sejalan dengan meningkatnya suhu, maka konsentrasi oksigen dalam air akan

    berkurang.

    Universitas Sumatera Utara

  • Ada dua metode yang umum digunakan untuk analisa oksigen terlarut di dalam

    air yaitu dengan metode Winkler dan metode elektrokimia dengan alat DO meter.

    (Adams, Dean.V., 1991).

    2.5.6. Senyawa Nitrogen Terlarut Dalam Air

    Senyawa nitrogen terlarut yang terdapat di dalam air berupa senyawa nitrit,

    nitarat, amonium dan amoniak. Nitrit dan nitrat terdapat dalam air, sebagai oksidasi

    amonium dan amoniak oleh mikroorganisme jenis bakteri nitrosomonas dan

    nitobakter. Sedangkan amonium dan amoniak terdapat dalam air dan merupakan hasil

    penguraian protein yang berasal dari buangan domestik dan pabrik. Proses oksidasi

    tersebut diatas melibatkan oksigen, sehingga konsentrasi oksigen terlarut dalam air

    menjadi berkurang. Nitrat sebagai produk akhir dari proses penguraian protein,

    merupakan nutrisi bagi tumbuh tumbuhan air. (Adams, Dean, V., 1991).

    2.5.7. Fosfat

    Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah dalam bentuk senyawa

    ortofosfat, polifosfat dan fosfat organik. Ortofosfat adalah senyawa monomer seperti

    H2PO4-, HPO42-, dan PO43-. Polifosfat merupakan senyawa polimer seperti (PO3)63-

    dan (P2O7)4-

    . Fosfat organik adalah fosfor yang terikat dengan senyawa senyawa

    oragnis, senyawa tidak berada dalam larutan secara terlepas. (Adams, Dean, V., 1991).

    Pada pengolahan limbah yang terjadi di PT. TPL, Tbk. Fosfat yang dijadikan sebagai

    nutrient untuk kehidupan bakteri untuk mendegradasi senyawa organik dan anorganik

    sebagai prinsip kerja lumpur aktif di tangki biologis.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.5.8. Zat Padat Terlarut (TSS)

    Zat padat terlarut dalam air dapat menimbulkan kekeruhan pada air yanng

    disebabkan oleh adanya zat zat tersuspensi seperti lempung, lumpur, zat organik,

    plankton, partikel partikel logam dan partikel partikel kecil lainnya yang berukuran

    10 nm sampai 10 m. Kekeruhan merupakan sifat optis dari larutan, yaitu hamburan

    dan absorpsi cahaya yang melaluinya. Padatan terlarut dapat ditentukan dengan metode

    gravimetri, sedangkan kekeruhan dapat ditentukan dengan metode nephelometri.

    (Adams, Dean, V., 1991)

    2.6 Proses Pengolahan Limbah pada IPAL PT. TPL, Tbk.

    Instalasi pengolahan limbah cair PT. TPL, Tbk. Terdiri dari satu penyaring

    berputar untuk mengambil benda kasar, dua bak penjernih, enam menara pendingin,

    dua tangki aerasi, tiga bak penjernih kedua untuk mengolah lumpur aktif dan

    pengentalan dari sisa lumpur,alat press pembuangan air.

    Air yang masuk ke dalam instalasi diatur pada batas pH 6,5 8,5 dengan

    menambahkan asam ( H2SO4

    Makanan tambahan ( nutrisi ) seperti DAP ( Diammonium Phosphate ) dan

    urea {(NH

    ) atau air kapur pada bak penghubung. Di dalam

    penjernih pertama, benda yang melayang dan serat yang dipisahkan melalui sistem

    pengendapan untuk mencegah terjadinya gangguan pada proses berikkutnya.

    2)2

    Kelebihan lumpur dari proses biologi dikirim ke unit pengental yang terdiri atas

    saringan berputar dan pemeras lumpur. Dalam proses ini, air dipisahkan dari lumpur

    CO} diberikan untuk merangsang mikroba ( bakteri ) tumbuh. Kurangnya

    makanan dan nutrisi yang tersedia dapat mengakibatkan lumpur biomassa terlalu

    kental dan tidak dapat menyerap limbah dengan baik.

    Universitas Sumatera Utara

  • dan kembali ke bak pengental, untuk memisahkan kandungan padat. Lumpur yang

    cukup kering setelah dipress, dikirim sebagai bahan bakar padat untuk dibakar di ketel

    uap.

    2.6.1 Pengolahan Tingkat Pertama ( Primary Treatment )

    Perlakuan awal limbah cair pada umumnya adalah pemisahan padatan yang

    berukuran besar atau serpihan, sedangkan padatan tersuspensi yang ada dalam limbah

    cair dipisahkan dengan cara sedimentasi. Pengolahan tingkat pertama ini disebut juga

    pengolahan fisis.

    Primary treatment terdiri dari bak penghubung, saringan bergerak, bak

    pembagi, bak penjernih pertama dan pengental lumpur, spill pond, dan menara

    pendingin.

    Adapun penjelasan mengenai unit unit pada pengolahan tingkat pertama (

    primary treatment ) tersebut adalah sebagai barikut :

    2.6.1.1. Bak Penghubung ( Junction Box )

    Penetralan dari limbah dilakukan pada bak penghubung. Pada bak penghubung

    tersaebut, dipasang sensor pH yang digunakan sebagai alat pengontrol. Jika tinggi,

    maka ditambahkan asamyang berasal dari tangki pembubuh asam yang diberikan

    melalui keran. Bila rendah, dapat ditambahkan air kapur dari tangki pembubuh basa.

    2.6.1.2. Saringan Bergerak ( Travelling Screen )

    Alat ini digunakan untuk menangkap benda padat ( seperti kayu, plastik, dan

    lain lain ) untuk menghindari tersumbatnya pompa. Benda kasar yang telah

    Universitas Sumatera Utara

  • dipisahkan dari saringan, dicuci dengan air, lalu dibuang ke tempat pembuangan

    limbah padat.

    2.6.1.3. Bak Pembagi Pertama ( Splitter Box )

    Bak pembagi mengatur llimbah mengalir ke bak penjernih dan/atau kle kolam

    penampungan darurat atau kolam penampungan sementara ( spill pond ). Pada kondisi

    normal,aliran limbah cair diarajkan ke bak penjernih pertama. Jika ada kejadian di luar

    normal dari operasi pabrik, aliran limbah tersebut dialihkan ke penampungan darurat.

    Limbah mengalir dari saringan bergerak ke bak pembagi melalui pipa berdiameter

    1200 m secara gravitasi. Bak pembagi mengalirkan limbah ke bak penjernih pertama

    atau kedua atau malah kedua duanya.

    2.6.1.4. Bak Penjernih Pertama ( Primary Clarifier )

    Pada bak penjernih pertama, padatan yang melayang dari air buangan yang

    masuk bisa mengendap,padatan ini harus dibuang sebelum pengolahan lumpur aktif (

    secondary treatment ) untuk mecegah terbentuknya lumpur yang padat bila biomassa

    mulai bertambah. Endapan yang terdapat pada penjernih pertama dan kedua

    dikeluarkan dengan menggunakan pompa ke bak pengental. Sedangkan air limpasan

    dari bak penjernih pertama dialirkan ke pengolahan berikutnya. Lumpur yang

    mengendap pada bak pengental dipompa ke tempat pengering lumpur.

    Ada dua buah bak penjernih di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Dan dipakai secara

    bergantian. Bak penjernih pertama ini dibuat dari semen. Terowongan dibangun di

    bawah dasar bak penjernnih pertama.

    Universitas Sumatera Utara

  • Aliran limbah mengalir secara gravitasi melaluipipa FRP dari bakpembagi dan

    jatuh masuk ke ketangah drum pengarah. Air limpasan yang jernih meluap masuk alur

    pengarah dan mengalir ke pengolahan berikutnya dan endapan padatan disapu oleh

    penyapu ( scrapper ) ke tengah bak dan masuk ke lubang pompa lumpur.

    Setiap penjernih dipasangi satu pompa lumpur. Endapan lumpur dari kedua

    penjernih dipompa ke unit pengolah lumpur, alirannya dikontrol dengan membuka

    keran secara manual.

    Alat penggerak penyapu ( scrapper ) pada dasar bak dilengkapi dengan

    pengukur beban dan alat pengatur gerakan penyapu secara mekanis berdasarkan beban.

    Untuk mengeringkan terowongan, di dasar bak dilengkapi dengan sebuah

    pompa air. Pompa berjalan secara otomatis, tergantung tinggi dalam bak yanng diatur

    oleh alat pengatur tinggi air.

    2.6.1.5. Kolam Darurat ( Spill Pond )

    Fungsi dari bak ini adalah penampungan sementara untuk menahan limbah

    yang tidak normal selama operasi pabrik yang tidak seperti biasanya. Tampungan air

    limbah ini akan dicampur secara perlahan dengan buangan yang normal dari pabrik

    untuk diolah.

    Limbah di pabrik langsung masuk ke panampungan sementara bila kondisinya

    tidak cocok untuk pengolahan lumpur aktif atau ada gangguan pada bak penjernih

    pertama.Jika bak penampung darurat ini diisi dengan alasan tertentu maka dia akan

    dikosongkan secara perlahan - lahan dengan memompakan kembali ke penyaring.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.1.6. Menara Pendingin ( Cooling Tower )

    Menara pendingin digunakan untuk mengurangi suhu limbah yang suhunya

    lebih tinggi dari 37 o

    Menara pendingin dirancang dengan air yang disemburkan dan pecah ke bawah

    kedalam media plastik berongga halis ( eliminator ) untuk diserap secara merata oleh

    udara dingin yang diisap dari kipas isap yang dipasang di atas menara.

    C agar sesuai dengan temperatur hidup bakteri yang

    optimum.Limbah dari bak penjernih pertama dan bak pengental lumour meluap

    mengalir masuk ke sebuah saluran pencampur, di sana ditambahkan anti busa bila

    diperlukan dan dilakukan pengaturan pH .Limbah dialirkan dari tangki asam dan soda

    kaustik melalui keran keran dan kemudian secara gravitasi mengalir ke menara-

    menara pendingin ( terdapat enam buah menara pendingin ).

    Menara pendingin bekerja secara berlawanan arah, setiap menara dilengkapi

    satu kipas pada puncaknya. Limbah panas dimasukkan dari atas menara, udara akan

    bercampur dengan aliran air jatuh ke samping. Menara pendingin dibuat dari kayu

    dibangun di atas bak air dingin.

    2.6.2. Pengolahan Tingkat Kedua ( Secondary Treatment )

    Pengolahan tingkat kedua merupakan bagian utama dalam instalasi pengolahan

    limbah cair di PT.Toba Pulp Lestari, Tbk.. Pengolahan tingkat kedua ini merupakan

    pengolahan secara biologis. Pengolahan biologis merupakan pengolahan yang

    melibatkan mikroorganisme untuk mendegrasi limbah yang masuk ke unit secondary

    treatment.

    Universitas Sumatera Utara

  • Adapun penjelasan mengenai unit unit pada pengolahan tingkat kedua adalah sebagai

    berikut :

    2.6.2.1. Tangki / Reaktor Biologi ( Deep Tank )

    Tangki ini merupakan bagian utama dari keseluruhan proses pengolahan

    limbah di instalasi ini. Di dala tangki ini terjadi proses biologi yaitu berkontaknya

    mikroba ( bakteri pengurai ) dengan limbah cair yang berfungsi sebagai substrat

    (makanan ) bagi mikroba tersebut selama waktu tertentu ( retention time ).

    Limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan produksi pulp mengandung kadar

    organik yang sangat tinggi, sehingga pengolahan yang paling baik adalah secara

    biologi. Pengolahan biologi di deep tank ini dilakukan secara aerob dengan prinsip

    lumpur aktif ( activated sludge ). Prinsip pengolahan di dalam deep tank ini disebut

    juga prinsip pengolahan secara complete mixed activated sludge ( CMAS ).

    Setelah pendinginan, limbah dialirkan ke bak pemisah dimana pengembalian

    lumpur dari bak penjernih kedua dimasukkan ke dalam limbah dan dialirkan ke deep

    tank bersamaan secara gravitasi. Cairan masuk dari bawah dasar tangki yang meluap

    dan masuk ke dalam pipa yang ada di bagian atas. Ada empat pompa sirkulasi setiap

    tangki untuk memompakan udara ke dalam tangki melalui pipa penyembur udara yang

    berasal dari kompresor. Udara ini dan pipa pemyemprot air mempunyai lubang khusus,

    dimana udara akan menggelembung keluar dari air, karena udara menggelembung di

    dalam air maka pemindahan massa udara ke dalam air berjalan sangat efisien untuk

    memberikan oksigen terlarut dalam limbah. Kapasitas oksidasi diatur dengan mengatur

    bukaan keran secara manual.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.2.2. Bak Penjernih Kedua ( Secondary Clarifier )

    Bak penjernih kedua berupa bak bundar yang terbuat dari semen.Bak ini

    berfungsi untuk memisahkan lumpur aktif limbah. Lumpur aktif mengendap pada

    dasar bak dan dipompa balik ke tangki biologi ( deep tank ). Limpasan ( overflow )

    dari bak penjernih kedua dialirkan ke Sungai Asahan. Mutu dari air yang masuk ke

    Sungai Asahan diawasi setiap saat, untuk memenuhi baku mutu yang disyaratkan oleh

    pemerintah Indonesia. Apabila dari hasil analisa ternyata terdapat kekurangan maka

    akan segera diperbaiki.

    PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. memiliki tiga buah bak penjernih kedua. Namun

    Karena salah satunya belum memenuhi kriteria desain, maka yang digunakan hanya

    dua. Kedua bak penjernih kedua ini digunakan secara bersamaan.

    Limbah dari deep tank masuk kedalam distribusi, untuk diatur masuk ke kedua

    bak penjernih. Limbah masuk melalui pengarah yang berkedudukan pada pusat bak.

    Air akan mengalir melalui pipa distribusi ke seluruh bak. Air limpasan yang bersih

    setelah pengendapan keluar melalui pengarah mengalir ke sungai, sementara endapan

    yang mengendap dikumpulkan masuk ke lubang isap dari pompa dengan

    menggunakan penyapu ( scrapper ). Penyapu ( scrapper ) tersebut berputar dan

    digerakkan oleh mesin yang dilengkapi dengan alat pengukur beban. Putaran akan

    terhenti bialabeban mencapai 60 % dari alat yang diputar. Beban mesin diawasi dan

    dilakukan perbaikan untuk menjaga beban tidak berlebihan. Lumpur yang mengendap

    di dasar bak ( lumpur aktif ) jumlahnya selalu sebanding dengan jumlah organik.

    Dalam hal ini untuk menjaga jumlah bakteri padabatas yang pantas,sebagian dari

    lumpur yanjg disirkulasi ( return sludge ) dan sebagian lagi masuk ke bak pengental

    lumpur ( excess sludge ).

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.2.3. Bak Pengental Lumpur ( Thickener )

    Bak pengental lumpur berfungsi untuk menampung lumpur ( sludge ) yang

    berasal dari bak penjernih pertama dan bak penjernih kedua. Bak ini memiliki bentuk

    yanng mirip dengan bak penjernih dengan dimensi yang jauh lebih kecil. Prinsip kerja

    thickener adalah mengurangi kadar air dalam lumpur sehingga konsentrasi solid (solid

    content ) meningkat ( kental ). Air limpasan ( overflow ) dari thickener ini akan

    dialirkan kembali ke deep tank.

    2.6.2.4. Tangki Nutrisi ( Nutrient Tank )

    Makanan tambahan ( nutrient ) sangat penting pada proses biologi. Kekurangan

    dari nutrisi bisa mengakibatkan kepekatan dan kemampuan menetap.. Lumpur aktif

    membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhan mikroba terutama waktu memulai proses.

    Ada empat hal penting yang perlu diperhatikan ada unit pengolahan biologi,

    yaitu :

    1. Cukup nutrisi dalam limbah

    2. Suhu limbah antara 32 36 o

    3. pH limbah antara 6,4 7,5

    C

    4. Cukup oksigen dalam aerasi.

    Fosfat dan nitrogen yang dibutuhkan untuk proses lumpur aktif, diambil dari

    DAP ( Diammonium Phosphate ) dan urea. Nutrisi dipersiapkan di tangki persiapan

    nutrisi dan digunakan sesuai kebutuhan.

    2.6.2.5. Saringan Berputar ( Screw Screen )

    Fungsi dari saringan ini untuk mengambil sebahagian air dari gumpalan lumpur

    agar menjadi sangat kental dan tebal, sehingga mudah untuk dikeringkan pada proses

    pemerasan.

    Universitas Sumatera Utara

  • Gumpalan lumpur dipindahkan dari bak pengental dengan menggunakan

    pompa ke tempat pengeringan. Unit pengeringan dan pengentalan terdiri dari satu

    saringan, ulir tekan ( screw press ) dan sebuah conveyor pembuang. Saringan putar

    pengental mengentalkan serat dan lumpur biologi pertama masuk ke screw screen.

    Drum dilapisi oleh plat stainless berlubang, air akan keluar melalui lubang dan

    ditampung di bak bagian bawah dan mengalir secara gravitasi ke bak pengentalan. Ada

    dua penggerak yang memutar mempunyai pengatur kecepatan. Kecepatan gerak dapat

    diganti untuk menahan limbah dengan konsekuensi konsistensi yang keluar dari

    pengental penyaring putar. Kedua drum dilengkapi pipa dan lubang untuk

    menyemprotkan air dan jalur air penyemprot mempunyai kran manual dan selalu

    terbuka selama beroperasi. Keran ini ditutup secara manual bila berhenti lebih dari

    sepuluh menit.

    Keuntungan dari pengental saringan putar terhadap jenis yang lama adalah :

    1. Cairan tidak kering, kalau tidak terjadi kelebihan muatan pada screw.

    2. Kekentalan yang keluar dari screw tetap, sehingga tidak terjadi bergejolak

    masuk ke pengental saringan putar.

    Dengan mengganti kecepatan screw dan lama waktu rest, lumpur yang masuk dengan

    mutu yang berbeda dapat diganti menjadi mutu yang baik.

    Universitas Sumatera Utara