makalah pp.doc

7/23/2019 makalah PP.doc

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-ppdoc 1/12

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Gula merupakan produk argoindustri yang memiliki peranan dalam

pemenuhan kebutuhan pokok manusia. Produk ini tidak dapat dipisahkan dalam

kehidupan sehari-hari terutama sebagai komposisi utama dalam pengolahan makanan.

Tidak hanya dalam kehidupan sehari-hari melainkan dalam kegiatan industri, produk

ini juga merupakan komposisi utama terutama dalam industri pengolah makanan.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin pesat, seiring dengan

perkembangan di berbagai bidang. Salah satunya yaitu di bidang industri. Industri

merupakan kegiatan dengan menggunakan mesin utama dan alat pendukung lainnya

yang bertujuan untuk menghasilkan suatu produk. Kegiatan produktif suatu industri

bertujuan untuk meningkatkan taraf hidup manusia dan tidak jarang menghasilkan

limbah yang menemari lingkungan.

Industri gula menghasilkan limbah air dengan kandungan bahan !at organik

yang ukup tinggi dan menyebabkan penemaran jika dibuang langsung ke badan air.

Pabrik gula banyak tersebar di Indonesia dan limbah yang dihasilkan dari industri ini

banyak menimbulkan keresahan bagi masyarakat karena limbah yang dihasilkannya.

Teknologi produksi bersih "leaner prodution# dan penanganan limbah merupakan

alternatif yang lebih baik dalam meminimalkan limbah.

Produksi bersih pada dasarnya merupakan suatu strategi pengelolaan

lingkungan yang bersifat pre$entif dan terpadu yang diterapkan seara terus menerus

pada proses produksi, produk dan jasa sehingga mengurangi terjadinya resikoterhadap manusia pada lingkungan serta dapat meminimumkan biaya produksi.

Sedangkan proses penanganan limbah adalah suatu ara untuk mengolah limbah,

sehingga limbah yang dikeluarkan tidak berbahaya terhadap lingkungan, manusia dan

makhluk hidup lainnya seperti mikroorganisme, kondisi tanah, sumber a%uati, dan



&

lain-lain. 'leh karena itu, maka dibutuhkanlah teknologi pengolahan limbah yang

berguna untuk menekan tejadinya penemaran lingkungan.

(erbagai teknologi telah dikembangkan untuk mengatasi penemaran

lingkungan akibat limbah air tersebut, salah satunya adalah teknologi plasma.

Teknologi plasma memiliki kemampuan mengurai senya)a organik dengan epat,

menggunakan peralatan yang sederhana dan dapat menguraikan hampir semua jenis

senya)a organik. Teknologi ini juga sedang dikembangkan di negara * negara maju

seperti +epang dan merika untuk mengatasi limbah air.

1.2. Tujuan

empelajari teknologi plasma sebagai teknologi alternatif pengolahan limbah

air industri gula.



BAB II

ISI

2.1. Karakteristik Limba In!ustri "ula

/imbah merupakan buangan hasil produksi yang kehadirannya pada )aktu

dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena akan memberikan pengaruh

yang merugikan. Pada umumnya limbah berasal dari buangan rumah tangga

"domestik#, industri, perikanan, dan lain-lain. Seara umum, limbah dapat dibagi

menjadi tiga yaitu 0

1. /imbah Padat

/imbah padat merupakan bahan sisa, baik bahan yang sudah tidak

digunakan lagi "barang bekas# maupun bahan yang sudah diambil bagian

utamanya dan ditinjau dari segi soial ekonomi tidak ada harganya, jika

dilihat dari segi lingkungan dapat menyebabkan penemaran dan gangguan

kesehatan. /imbah padat dapat digolongkan menurut sumber penghasilnya,

misalnya limbah domestik yaitu limbah yang berasal dari rumah tangga,

kantor, pasar, industri, jalan dan pembongkaran gedung atau konstruksi.

Penggolongan juga dapat dilakukan berdasarkan sifat limbah padat, misalnya

sampah organik dan anorganik. Selain itu dapat digolongkan sebagai limbah

padat yang mudah terbakar dan tidak mudah terbakar, limbah mudah busuk

dan tidak mudah busuk. Pada industri gula limbah padat yang dihasilkan

berupa blotong dan ampas yang dapat diolah menjadi kompos dan bahan

bakar.

&. /imbah air

/imbah air bersumber dari pabrik yang biasanya banyak

menggunakan air dalam sistem prosesnya. 2i samping itu ada pula bahan



3

baku mengandung air sehingga dalam proses pengolahannya air harus

dibuang. ir terikut dalam proses pengolahan kemudian dibuang misalnya

ketika dipergunakan untuk penui suatu bahan sebelum diproses lanjut.

4ntuk menangani limbah air, dilakukan treatment khusus misalnya dibuatkan

kolam khusus penanganan limbah dan mendaur ulang limbah tersebut.

(erdasarkan sifat fisik, analisa sifat-sifat air limbah dapat dibagi menjadi tiga

yaitu 0

a. Sifat 5isik, yaitu terdiri dari !at padat, )arna, kekeruhan, temperatur,

bau, dan rasa

b. Sifat Kimia, yaitu terdiri dari ('2, '2, 2', dan p6

. Sifat (iologis, yaitu terdiri dari biota perairan dan mikroorganisme

Tujuan dari pengolahan limbah air adalah untuk mengurangi ('2,

partikel terampur, atau membunuh organisme patogen. Selain itu diperlukan

tambahan untuk menghilangkan komponen beraun dan bahan-bahan yang

tidak dapat terdegradasi. Sumber limbah air dari industri gula adalah tetes,

eeran nira, dan air bekas uian.

. /imbah Gas

4dara adalah media penemar untuk limbah gas. /imbah gas atau asap

yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Seara alamiah udara

mengandung unsur kimia seperti '&, 7&, 7'&, '&, 6& dan +ain-lain.

Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan

manusia akan menurunkan kualitas udara. 8at penemar melalui udara

diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu partikel dan gas. Partikel adalah

butiran halus dan masih mungkin terlihat dengan mata telanjang seperti uap

air, debu, asap, kabut dan fume-Sedangkan penemaran berbentuk gas tanya

aapat dirasakan melalui peniuman "untuk gas tertentu# ataupun akibat

langsung. Gas-gas ini antara lain S'&, 7'9, ', '&, hidrokarbon dan lain-

http://dahlanforum.wordpress.com/tag/kimia/

http://mengerjakantugas.blogspot.com/search/label/Udara

http://dahlanforum.wordpress.com/tag/kimia/

http://mengerjakantugas.blogspot.com/search/label/Udara



:

lain. Sumber limbah gas dari industri gula berupa gas S'& yang tidak sengaja

terlepas dan debu-debu selama proses produksi.

2.#. Peng$laan Limba %air Pabrik "ula !engan Tekn$l$gi Plasma

Seara umum, pengolahan limbah seperti limbah air yang dikeluarkan dari

pabrik gula biasanya dikelola melalui dua tahapan, yaitu

1. Penanganan di pabrik "in house keeping #

Sistem ini dilakukan dengan ara mengefisienkan pemakaian air dan

penangkap minyak "oil trap# serta pembuatan bak penangkap abu bagasse "ash trap#.

&. Penanganan limbah setelah keluar dari pabrik

Penanganan setelah limbah keluar dari pabrik yaitu melalui Instalasi

Pengolahan ir /imbah "IP/#. IP/ dibangun di atas tanah seluas lebih dari ; ha,

terdiri dari 1 kolam dengan kedalaman ber$ariasi dari & m "kolam aerasi# sampai <

m "kolam anaerob#. Total daya tampung lebih dari &3=.=== m, sehingga )aktu inap

"retention time# dapat menapai >= hari.

Pengolahan limbah dengan dua ara diatas telah banyak dilakukan oleh

pabrik-pabrik gula, namun pengolahan limbahnya kurang efisien dan masih

menyebabkan penemaran terhadap lingkungan. 'leh karena itu, diarilah teknologi

alternatif untuk penanganan limbah air industri gula ini yaitu dengan ara teknologi

plasma.

Teknologi plasma merupakan salah satu alternatif teknologi untuk mengolah

limbah air. Teknologi plasma merupakan salah satu teknologi alternatif pengolahan

limbah yang mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya proses penguraian senya)a

organik berlangsung sangat epat, serta menghasilkan spesies aktif yang dapat

menguraikan hampir seluruh senya)a organik.

Plasma dalam teknologi plasma dapat didefinisikan sebagai gas yang

terionisasi, yang terdiri dari partikel neutron, ion positif, ion negatif dan elektron

yang merespon seara kuat medan magnetik. Plasma juga dapat dikatakan sebagai

atom yang kehilangan elektron karena beberapa atau semua elektron di orbit atom



>

terluar telah terpisah dari atom atau molekul. 6asilnya adalah sebuah koleksi ion dan

elektron yang tidak lagi terikat satu sama lain. 4ntuk menghilangkan elektron dari

atom dibutukakan suatu energi, energi tersebut berasal dari panas, listrik ataupun

ahaya.

/imbah air pabrik gula pada umumnya tidak mengandung limbah berbahaya

atau beraun. 'perasi pemurnian yang hanya menghasilkan gula air membangkitkan

laju alir separuhnya, akan tetapi kadar ('2 dua kali pabrik gula kristal. ngka ('2

adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk mendegradasi hampir

semua !at organik yang terlarut termasuk !at organik yang tersuspensi didalam air.

+ika angka ('2 semakin tinggi dalam suatu limbah air maka akan menyebabkan

limbah tersebut semakin teremar. (erikut ini adalah tabel kualitas sampel limbah

air industri gula.

Tabel 1. Kualitas Sampel /imbah air Industri Gula

7o Parameter Satuan 6asil

1 '2 mg?l ::@;

& ('2 mg?l &=1&

inyak A /emak mg?l 3,@

3 TSS mg?l &&

: p6 mg?l :

2ari data tersebut menunjukkan bah)a kadar '2 dan ('2 dalam limbah

air industri gula sangatlah tinggi. 6al ini dapat menyebabkan limbah air tersebut

menjadi penemar yang sangat berbahaya. 'leh karena itu, digunakan teknologi

plasma ini yang dapat menurunkan kadar '2 dan ('2 pada limbah industri gula

tersebut.

(erdasarkan penelitian yang dilakukan oleh 'ktia)an, B dkk, penanganan

limbah dengan menggunakan teknologi plasma dia)ali dengan merakit reaktor

plasma. (erikut adalah gambar skema rangkaian reaktor plasma.



<

"ambar 1. Skema Cangkaian Ceaktor Plasma

Teknologi plasma sangat ramah lingkungan jika digunakan dalam pengolahan

limbah industri. Industri gula mempunyai limbah yang mengandung senya)a organik

yang jika kadarnya sudah mele)ati nilai ambang batasnya maka akan sangat

berbahaya bagi lingkungan. Pengolahan limbah organik biasanya dilakukan dengan

mikrobiologi, karbon aktif atau membran filtrasi. 7amun, limbah organik semakin

banyak yang sulit untuk diuraikan dengan mirobiologi atau membran filtrasi, serta

membahayakan keselamatan makhluk hidup, meskipun dalam kandungan konsentrasiyang sangat keil "ppm?ppb# seperti, senya)a dio9in, furan, dan atra!ine. Sehingga

sistem pengolahan limbah air yang ada sekarang tidaklah ukup.

Teknologi yang kemudian diperkenalkan untuk mengatasi limbah air adalah

teknologi plasma. Teknologi plasma dapat dipergunakan seara langsung dalam

pengolahan limbah air. Seperti halnya plasma di udara, plasma dapat juga dibuat

dalam air. Proses pembuatannya sendiri hampir sama, hanya saja pembuatan plasma

dalam air memerlukan energi sedikit lebih besar dibandingkan pembuatan plasma di

udara, mengingat air adalah materi yang dapat mengalirkan arus listrik.

Penggunaan teknologi plasma untuk pengolahan limbah air menggunakan

energi yang sangat besar. 'leh karena itu, tegangan yang diterima juga harus besar.

enurut penelitian yang telah dilakukan, semakin tinggi tegangan yang diberikan



;

maka energi yang dilepaskan akan semakin besar. 2engan energi yang semakin besar

maka spesies aktif yang terbentuk semakin banyak, o!on dan ultra$iolet yang

terbentuk juga banyak. 'leh karena produk yang dihasilkan semakin banyak, maka

akan semakin efektif dalam pengolahan limbah air dan semakin banyak !at organik

yang terdegradasi.

Teknologi plasma sangat mudah dibuat dengan meranang reator plasma

sederhana seperti gambar 1 jika dalam skala keil. Plasma dapat terbentuk dengan

menerapkan tegangan tinggi pada dua buah elektroda yang dihadapkan dengan jarak

tertentu. Tegangan tersebut diberikan pada air yang ada dalam reaktor plasma

tersebut. engalirnya arus listrik menunjukkan akan adanya ionisasi yang

mengakibatkan terbentuknya ion serta elektron pada air. Semakin besar tegangan

listrik yang diberikan pada elektrode, semakin banyak jumlah ion dan elektron yang

terbentuk. ksi reaksi ion dan elektron dalam reaktor plasma tersebut menyebabkan

limbah semakin netral.

Proses reaksi yang terjadi dalam plasma yairu proses reaksi fisika dan kimia,

seperti sinar ultra$iolet, shockwave, spesies aktif "'6, ', 6, 6&'&#, serta thermal

proses. (anyaknya reaksi fisika dan kimia yang dihasilkan oleh plasma dalam air

membuat teknologi ini dapat merangkum beberapa proses yang dibutuhkan dalam

pengolahan air limbah.

Sinar 4D yang dihasilkan mampu mengoksidasi senya)a organik sekaligus

membunuh bakteri yang terkandung dalam limbah air. Shockwave yang ditimbulkan

mampu menghasilkan proses super critical water yang juga berperan dalam proses

pengoksidasian senya)a organik. Selain itu, yang paling penting adalah banyak

dihasilkan spesies aktif seperti '6, ', 6 dan 6&'& yang merupakan beberapa oksidan

kuat yang dapat mengoksidasi berbagai senya)a organi sekaligus yang membunuh

bakteri dala limbah air tersebut. Panas yang dihasilkan oleh plasma juga berperan

dalam proses pengoksidasian.



@

ara kerja seara umum dari teknologi plasma dapat dilihat pada Gambar &

diagram blok alat diba)ah ini.

"ambar 2. 2iagram (lok lat Teknologi Plasma

2ari gambar diatas dapat dilihat bah)a air limbah yang akan diolah diserap

melalui pompa air yang terpasang di luar alat. Selanjutnya, air limbah tersebut akan

terserap dan kemudian masuk ke dalam reaktor plasma. 2alam reaktor plasma ini

terdapat dua jalur aliran, yaitu aliran gas dan aliran air. 4ntuk proses pengolahan ini,

dibutuhkan aliran gas oksigen sehingga air akan terionisasi dan akan menghasilkan

radikal bebas. Ion radikal inilah yang akan menguraikan polutan yang terkandung

dalam limbah.

dapun untuk industri besar atau industri yang menghasilkan limbah dengan

kandungan polutan organik tinggi seperti industri gula, alat pengolahannya perlu

proses yang lebih panjang dan ukuran alat yang lebih besar. ir limbah masuk ke

dalam tabung reaktor plasma yang terlebih dahulu diserap melalui pompa dan setelah

itu air dialirkan ke tabung pengendapan. Tabung pengendapan ini berfungsi untuk

memisahkan dan mengendapkan polutan yang berbahan logam atau non organik.

Tahap selanjutnya, apabila dalam limbah terkandung gas tertentu, gas tersebut akan

dikeluarkan melalui exhausting fan yang prinsip kerjanya mirip dengan erobong



1=

asap. Tahap terakhir adalah air masuk ke dalam tabung filter. Setelah itu barulah hasil

daur ulang air limbah tersebut bisa dibuang lagi ke sungai ataupun digunakan lagi

untuk proses produksi industri tersebut selnjutnya.

Teknologi ini selain dapat diterapkan untuk industri juga dapat diterapkan

untuk konsumsi rumah tangga. 2alam hal ini ukup dibutuhkan alat pengolah limbah

yang lebih ringkas. ir limbah ukup diolah dengan satu tabung pengolah reaktor

plasma, tanpa perlu proses pengendapan dan tanpa melalui filter karbon.

BAB III



11

PENUTUP

#.1. Kesim&ulan

1. /imbah air industri gula yang mengandung senya)a organik tidak dapat

diolah lagi dengan ara yang biasa digunakan yaitu dengan menggunakan

mikrobiologi, karbon aktif, dan membran filtrasi karena semakin banyak

senya)a organik yang sulit diuraikan oleh mikroorganisme.

&. Teknologi plasma adalah salah satu teknologi alternatif yang digunakan

untuk mengolah limbah air agar tidak menemari lingkungan yang dapat

menguraikan senya)a organik seara epat dan menghasilkan spesies

aktif yang dapat menguraikan hampir seluruh senya)a organik.

. Pengelolaan limbah air industri gula dengan teknologi plasma dapat

menurunkan kadar '2 dan ('2 dalam limbah yang jika kadarnya

sangat tinggi akan menyebabkan air limbah tersebut semakin teremar.

#.2. Saran

1. Pengolahan limbah dengan teknologi plasma sebaiknya lebih

dikembangkan lagi karena sistem kerjanya yang efektif dan sangat ramah

lingkungan.

&. Penggunaan teknologi plasma sebagai teknologi alternatif pengolahan

limbah di Indonesia sangatlah bagus dan juga perlu dikembangkan lagi

penggunaannya.

DA'TA( PUSTAKA



1&

rifin, 5ajar.dkk.&=11. Perancangan Pembangkit Tegangan Tinggi Impuls Untuk

Aplikasi Pengolahan Limbah Cair Industri inuman !ingan "engan

Teknologi Plasma Lucutan #orona$ Semarang 0 +urusan Teknik Elektro

5akultas Teknik 4ni$ersitas 2iponegoro. Tersedia dalam Fhttp0??m3-

teknik.blogspot.om?&=11?=3?peranangan-pembangkit-tegangan-

tinggi.html. 2iakses tanggal &< +uli &=1&

5uadah, 4lfatul.dkk.&==>. Pengolahan Limbah Cair Industri %ula dengan Teknologi

Plasma &'lectrical "ischarge( Sistem )on Contact 'lectrodes dengan

*x+gen Atmosphere Terhadap ,ariasi Tegangan dan -an+akn+a

Sirkulasi. Semarang 0 Program Studi Teknik /ingkungan 5T 472IP.

Cahman Saepul. &==@. Teknologi Plasma. Tersedia dalam

Fhttp0??majarimaga!ine.om?&==@?=1?teknologi-plasma-dalam-dunia-

teknik-kimia?. 2iakses tanggal &> +uli &=1&

Sugiarto,nto. T. &==. Atasi Polusi dengan Plasma. Tersedia dalam

Fhttp0??))).hem-is-try-org?artikel kimia?kimia lingkungan?atasi polusi

dengan plasma. 2iakses tanggal &> +uli &=1&

makalah pp.doc

Documents