3/7/2012

1

Karakteristik Limbah Padat

Nur Hidayat

http://lsihub.lecture.ub.ac.id

Tek. dan Pengelolaan Limbah

Karakteristik Limbah Padat

• Sifat fisik limbah

• Sifat kimia limbah

• Sifat biologi limbah

3/7/2012

2

Sifat-sifat Fisik Limbah Padat

• Densitas

• Kelembapan

• Ukuran Partikel dan Distribusi

• Kapasitas Lapang

• Permeabilitas limbah

Densitas

• Densitas adalah berat per unit volume

diekspresikan sebagai kg/m3.

• Densitas bervariasi karena besarnya variasi

komponen limbah, adanya pemadatan, laju

dekomposisi, dsb.

• Densitas penting karena dibutuhkan untuk

mengetahui total massa dan volume limbah yang

harus ditangani.

3/7/2012

3

Table 1: Sifat Tipikal Limbah yang tidak dipadatkan

COMPONEN MASSA (kg) DENSITAS(kg/m3) VOLUME (m3)

Limbah Pangan 4.3 288 0.0149

Kertas19.6 81.7 0.240

Plastik0.82 64 0.013

Limbah Kebun6.5 104 0.063

Gelas3.4 194 0.018

Logam 1.95 320 0.00609

Kadar Air

• Kadar air adl persentase berat air bahan.

• Kadar air dirumuskan sebagai berikut:

•

• dimana M = Kadar air (%)

• w = berat awal sampel (kg)

• d = berat sampel setelah pengeringan pada

105°C (kg)

3/7/2012

4

Table 2: Tipikal kelembapan limbah

Tipe Limbah

Kelembapan

Kisaran

(%)

Kelembapan

Tipikal (%)

Rumah tangga

Limbah Pangan50 - 80 70

Kertas4 - 10 6

Plastik1 - 4 2

Limbah kebun30 - 80 60

Gelas1 - 4 2

Ukuran Partikel dan

Distribusi

• Ukuran dan distribusi komponen limbah

penting untuk penanganan, terutama jika

akan digunakan pemisahan cara mekanis spt

dengan magnetic separators.

• Contoh, besi dengan ukuran besar akan

berat jika dipisahkan dengan magnetic belt

atau drum system.

3/7/2012

5

• Ukuran komponen limbah dapat dirumuskan sebagai berikut:

• Sc = l ...Pers 2

• Sc = ...Pers 3

• Sc = ...Pers 4

• keterangan

• Sc = ukuran komponen (mm)

• l = panjang (mm)

• w = lebar (mm)

• h = tinggi (mm)

Kapasitas Lapang

• Kapasitas lapang adl jumlah total

kelembapan yang dapat ditahan dalam

limbah pada tekanan gravitasi.

• Penting untuk menangani penumpukan

limbah.

• Nilai kapasitas lapang limbah yang belum

dipadatkan berkisar antara 50 - 60%.

3/7/2012

6

Sifat Kimia Limbah Padat

• Pengetahuan tentang komposisi kimia limbah

padat penting untuk membantu evaluasi proses

yang akan dilakukan.

• Jika limbah akan dibakar dpt diketahui energinya,

shg dibutuhkan analisis titik pengabuan, analisis

unsur, analisis proksimat, dan kandungan energi..

• Analisisi unsur penting untuk determinasi nutrien

yang tersedia.

Analisis

Proksimat

• Analisis proksimat meliputi 4 uji –

kehilangan kelembapan ketika dipanaskan

pada 105°C selama 1 jam; bahan volatil;

senyawa karbon; dan abu (berat residu

setelah pembakaran).

3/7/2012

7

Table 3: Nilai Analisis Proksimat (% berdasar berat)

Tipe Limbah Kelembapan VOLATILES Karbon Abu

Pangan campuran70.0 21.4 3.6 5.0

Kertas campuran10.2 75.9 8.4 5.4

Plastik Campuran0.2 95.8 2.0 2.0

Limbah kebun60.0 30.0 9.5 0.5

Gelas2.0 - - 96-99

Rumah tangga MSW 21.0 52.0 7.0 20.0

Source: Tchobanoglous et al. (1993)

Titik pengabuan

• Adalah suhu dimana abu dihasilkan dari

pembakaran limbah padat dengan suhu

1100 - 1200°C.

3/7/2012

8

Analisis Unsur

• Termasuk determinasi karbon, hidrogen,

oksigen, nitrogen, sulfur, dan abu.

• Hasil analisis ini digunakan untuk

karakteristik komposisi bahan organik

limbah. Hal ini penting untuk menentukan

nisbah C/N berkaitan dengan dekomposisi

biologis.

Table 4: Data Analisis unsur (% berdasar berat)

TIPE C H O N S Abu

Pangan 73.0 11.5 14.8 0.4 0.1 0.2

Kertas 43.3 5.8 44.3 0.3 0.2 6.0

Plastik 60.0 7.2 22.8 - - 10.0

Kebun 46.0 6.0 38.0 3.4 0.3 6.3

Bahan bakar 44.7 6.2 38.4 0.7 <0.1 9.9

Source: Tchobanoglous et al. (1993)

3/7/2012

9

Kandungan Energi

• Kandungan energi komponen limbah dpt

dideterminasi menggunakan boiler system,

laboratory bomb calorimeter, atau dg

menghitung komposisi elemen.

• Satuan unit menurut SI adalah kJ/kg.

• Kandungan energi penting jika akan

dilakukan proses pembakaran limbah

Nutrien Esensial

• Jika kandungan organik limbah digunakan untuk konversi biologis spt kompos, produksi metana atau etanol, maka analisa ini penting.

• Nutrien utama yang paling penting adalah bentuk - nitrogen (sbg nitrat, ammonium N), fosfor dan potassium

3/7/2012

10

Permeabilitas Limbah

yang Dimampatkan

• Konduktivitas hidraulik pemampatan

limbah adalah sifat fisik yang penting

karena dapat memindahkan gas dan cairan

dalam landfill.

• Permeabilitas juga tergantung pada sifat

bahan spt ukuran porositas, distribusi, luas

permukaan dsb.

SIFAT BIOLOGIS LIMBAH

• Fraksi organik limbah (tdk termasuk karet dan kulit) dapat diklasfikasikan sbb:

1. Bahan larut air – gula, pati, asam amino dan asam organik

2. Hemiselulosa, Selulosa

3. Lemak, minyak dan lilin – ester dari alkohol dan asam lemak rantai panjang

4. Lignin dan lignoselulosa

5. Protein – rantai asam amino

3/7/2012

11

TRANSFORMASI LIMBAH

• Transformasi limbah terjadi melalui

intervensi manusia atau fenomena alam.

• Limbah Padat dapat ditransformasi secara

fisik, kimia ataupun biologis

Transformasi FisikPROSES METODE DASAR KONVERSI PRODUK

FISIK

separasi

manual

dan/atau

mekanis

Penentuan komponen pada limbah

Reduksi

volume tekanan Limbah awal direduksi volumenya

Reduksi

ukuran

Penghancur

an,

pencacahan

dsb

Mengurangi ukuran partikel limbah

3/7/2012

12

Transformasi Khemis

pembakaranOksidasi

termalCO2, SO2, produk oxidasi, abu

pyrolysisDestruktif,

distillation Berbagai gas, tar, dan/atau minyak

gasifikasi

Pemaksaan

udara

pembakaran

gas

PROSES METODEDASAR KONVERSI PRODUK

Transformasi Biologis

PROSES

Kompos aerob Konversi

biologis aerob

kompos

Digesti

anaerobKonversi

biologis anaerob

methane, CO2, gases, humus

Pengomposan

anaerob

(landfills)

Konversi

biologis anaerobmethane, CO2, digested waste

METODEDASAR KONVERSI PRODUK

3/7/2012

13

Pentingnya Transformasi

Limbah

• Transformasi digunakan untuk:

1.Memperbaiki efisiensi sistem nanajemen

limbah padat

2.Untuk menjadikan bahan dapat di daur

ulang

3.Untuk konversi produk dan energi