pengelolahan limbah industri solid waste

7/22/2019 Pengelolahan limbah industri Solid Waste

http://slidepdf.com/reader/full/pengelolahan-limbah-industri-solid-waste 1/48

Limbah Padat

2013



Tujuan umum

Mahasiswa mampu memperoleh data, fakta, dan informasi

mengenai proses pengolahan limbah padat



Tautan yang berguna US EPA Guide for Industrial Waste Management

http://www.epa.gov/epawaste/nonhaz/industrial/guide/inde

x.htm European Commission



DefinisiSemua limbah dari aktivitas manusia dan hewan yangbiasanya berbentuk padat.

Meliputi Limbah domestik (c/o: makanan, kertas, plastik, limbah

‘cair’ seperti minyak bekas, cat, obat-obatan)

Limbah komersial (c/o: bungkus kertas, kontainer, plastik,kayu)

Sludge dari industri dan pabrik pengolahan limbah



Elemen fungsional manajemen limbah

padat

Wastegeneration

Waste reductionIndustrialprocesses

5

Reusestorage

Processing/recovery

collectionTransfer/transport

Recycling/ reuseDisposal



Waste policy making: Hierarchy Reduce Reuse Recycle Incinerate with heat recovery



Klasifikasi limbah padat* Limbah makanan (food waste, garbage), meliputi semua sisa

hewan, buah dan sayuran hasil proses pemasakan makanan.

Karakteristik utama adalah bisa membusuk dengan cepat. Rubbish. Terdiri dari limbah yang mudah terbakar dan tidak

mudah terbakar. Contoh yang mudah terbakar:, , , , , , , ,

sampah dari kebun. Contoh yang tidak mudah terbakar:kaca, kaleng timah dan aluminium, besi,

Abu dan residu (ash and residues), yaitu sampah sisa

pembakaran. Sampah konstruksi.

Sampah agrikultur, meliputi sampah sisa perkebunan



Limbah berbahaya Mudah terbakar Korosif Mudah bereaksi dengan zat lain Beracun



Properti limbah padat Properti fisik, untuk mengevaluasi kebutuhan alat dan sistem

Komponen individual, yi kertas, kayu, kulit, karet, plastik, logam, gelas,tekstil dan lain2. Tipikal distribusinya bisa dilihat di Perry (Table 25-

50) Densitas Kadar air

,pemulihan energi Kalau mau dijadikan bahan bakar, yang harus diketahui:

Analisis proksimat Titik fusi ash Analisis ultimate (%C, H, O, N, S dan ash) Nilai kalor Organik klorin



Analisis proksimat Kadar air (diukur dengan memanaskan pada 105°C selama

1 jam), %M

Komponen volatil (massa yang hilang pada pemanasanpada 950°C, 7 menit tanpa udara), %VC Termasuk CO, H2, H2O, CO2, CH4, N2, dan O2

Ash (residue dalam pembakaran pada 700-750°C), % A Karbon tetap (fixed carbon, FC)

FC = 100 - %M - % A - %VM



Ash Ash: sisa pembakaran sempurna, terdiri dari (CaO, MgO,

SiO2, Al2O3)

Kadar ash sebaiknya rendah Titik leleh ash sebaiknya lebih tinggi dari furnace agar

gampang dibuang

yang susah dipindahkan sehingga mengurangi ruang untuk pembakaran dan masa pakai plant

Contoh komponen yang menurunkan titik leleh: Klorida danalumosilikat

Ash fusion test: tes untuk mengukur suhu ketika ash mulaiberubah bentuk (karena meleleh)



Organic chlorine Kandungan organik klorin perlu diketahui karena bisa

menghasilkan dioksin selama pembakaran (penyebab

kanker) Dioksin terbentuk di atmosfer ketika gas hasil

pembakaran didinginkan dari 600 ke 200°C.

Untuk mengurangi pembentukan dioksin, gas bisadiquench (30 milidetik) melewati range suhu di atas.



Penanganan limbah padat Penanganan

Sampah konvensional

Limbah berbahaya



Tipe kontainer untuk limbah biasa



Tipe kontainer untuk limbah berbahaya



Penyimpanan limbah padat Hal – hal yang harus diperhatikan:

Tipe kontainer

Karakteristik limbah Frekuensi penjemputan

Tempat yang tersedia

Ketersediaan tempat Akses pelayanan

Kesehatan publik dan estetika

Metode koleksi Metode transportasi hilir



Pengolahan limbah padat di tempatTujuan: Memperoleh kembali bahan yang masih dapat dipakai

Mengurangi jumlah limbah Mengubah bentuk fisik limbah

Seleksi manual Pemadatan (compaction) Insinerasi



Waste compactor



Contoh sorting



Pengumpulan limbah padat Tipe jasa pengumpulan

Menggunakan kontainer besar dan compactor besar

Untuk limbah berbahaya biasanya diambil oleh pengepul yangberizin. Limbah bisa dikosongkan dari kontainer ke mobilpengepul atau limbah yang disimpan di wadah yang tertutup

.

Tipe sistem pengumpulan Hauled container systems (HCS)

Stationary container systems (SCS)



Hauled – Container Systems

Sumber: http://faculty.mercer.edu/mccreanor_pt/eve420/Lesson06-Collection/Lesson06-HCS.html



Stationary container systems Systems with self-loading compactors Systems with manually-loaded vehicles

Populer untuk sampah perumahan

Sumber: http://faculty.mercer.edu/mccreanor_pt/eve420/Lesson06-Collection/Lesson06-SCS.html



Transfer station



Pengolahan limbah padat Tujuan:

Meningkatkan efisiensi sistem Mengambil bahan yang masih bisa digunakan Mempersiapkan bahan untuk perolehan produk konversi dan energi.

Meliputi: Pemisahan manual

Penyimpanan dan pemindahan Reduksi volume secara mekanik, contoh compactor Reduksi volume secara kimia, contoh insinerasi Ubah ukuran secara mekanik, contoh shredding

Pemisahan secara mekanik, contoh air separation, jig separation Pemisahan dengan magnet dan elektromekanik Pengeringan dan dewatering



Pemisahan Bisa di sumber, stasiun transfer, pusat pengolahan, atau

pada situs pembuangan

Paling bagus pemisahan di tempat dihasilkannya sampah



Rangkuman teknik pengolahan limbah

padat



Waste to energy Digunakan untuk menghasilkan energi dalam bentuk

steam, listrik atau kombinasi keduanya

Bentuk limbah: limbah yang tidak diolah, refuse-derivedfuels (RDF), limbah industri, limbah medis, makanan, danlimbah kandungan organik tinggi

RDF: istilah untuk bahan bakar dalam bentuk pellet yangterbuat dari limbah yang diolah, bisa dibakar sendiri ataudengan bahan bakar lain



Waste to Energy Keuntungan

• Mereduksi berat danvolume sampah

Kerugian

• Polusi udara• Abu dapat bersifat

•

konsentrat dan mudahditangani

• Menghasilkan tenaga

listrik

pembuangan khusus• Lokasi pembuangan

mahal dan sukar• Bersaing dengan

proses recycle (kertas)



WTE Pathways



Rangkuman teknologi WTETechnology Description Mode of Operation

Combustion Thermal conversion ofa feedstock utilizingexcess air or oxygen

as oxidant to generateheat.

-Grate-Bubbling fluidized bed-Circulating fluidized bed

Pyrolysis Thermal conversion ofa feedstock in theabsence of air oroxygen as oxidant to

-Horizontal-Vertical(updraft/downdraft)-Plasma arch

gas or fuel and

pyrolysis oil. (Plasmaarch capabilities ofoperating in excess of20,000ºF.)

Gasification Thermal conversion offeedstock in a limitedatmosphere of air or

oxygen as oxidant togenerate a synthesisgas or fuel.

-Horizontal stationary-Horizontal rotating-Vertical

(updraft/downdraft)-Stationary grate-Bubbling fluidized bed

Anaerobic Digestion Biochemicalconversion of afeedstock in theabsence of oxygen togenerate biogas.

-Mesophilic (77ºF–100ºF)-Thermophilic (122ºF– 135ºF)



Combustion Metode paling umum untuk memproduksi listrik dan panas Menghasilkan panas yang digunakan untuk pemanasan atau

pendinginan, atau menggerakkan turbin untuk membangkitkanlistrik

Tipe boiler: Fixed – bed (stationary grate, traveling grate, stoker)

Fluidized bed Range umpan lebih besar

Panas bisa diambil dengan boiler tradisional atau heat recoverysteam generator (RHSG)

Bila hanya untuk menghasilkan panas, tekanan 150-600 psig. Bilauntuk membangkitkan listrik, tekanan < 1200 psig. Tekanan terbatas bila terbentuk gas asam (SOx dan HCl)



Teknologi combustor Mass burn

Feed hanya mengalami pengolahan minimum (pemisahan

sampah yang berukuran terlalu besar) Biasanya dibangun di tempat dengan kapasitas yang besar 50 –

1000 ton/hari

o u ar Feed mengalami pengolahan minimum Kapasitas lebih kecil (5-100 ton/hari)

Refused-derived fuel Sampah sudah mengalami pengolahan dalam bentuk dihaluskan

atau dibuat menjadi pellet sehingga dapat digunakan untuk pembakaran bersama bahan bakar lain



Waste to Energy

Sumber: http://www.seas.columbia.edu/earth/papers/global_waste_to_energy.html



Gasification/partial combustion

Menghasilkan fuel gas dengan jumlah liquid dan solidminimum

Produk utama H2 dan CO. Produk lainair, CO2, N2, C2H2, C2H4, C2H6. Gas ini disebutvariously producer gas atau syngas (synthetic natural gas)

,

berenergi rendah, mengandung (10% CO2, 20% CO, 15%H2 dan 2% CH4) dengan nilai kalor 5,2-6 MJ/m3.(bandingkan dengan natural gas yang nilai kalornya ~ 38MJ/m3)

Bila menggunakan oksigen murni, nilai kalor 12,9-13,8MJ/m3



Pirolisis

Menghasilkan syngas (utama: H2 dan CO, jugamengandung CH4 dan CO2), bio-char dan minyak

pirolisis. Syngas bisa dibakar dalam furnace untuk menghasilkan panasyang kemudian digunakan untuk membentuk panas di HRSG.

, Tars dan atau aliran minyak yang cair pada suhu ruang,

mengandung asam asetat, aseton, metanol dan fenol dengankandungan energi 23,2 MJ/kg.

Char, karbon dan zat inert lain Komposisi hasil pirolisis ditentukan komposisi awal feed,

suhu dan waktu dalam reaktor



Pembuangan

Pembuangan terakhir dari Limbah padat yang tidak bisa digunakan lagi

Residu yang tersisa setelah limbah padat diproses Residu yang tersisa setelah konversi menjadi energi

Metode

Landfilling Landfarming Deepwell injection



Landfill

Pembuangan limbah secara terkontrol pada permukaan bumi

1. Keuntungan

a. Mengatasi dalam jumlah besar b. Mengurangi polusi udara dari pembakaran sampah

2. Kerugian

a. Menghasilkan leachate (air lindi), kontaminasi air permukaan dan airtanah

b. Menghasilkan metan c. Pembakaran tak sempurna d. Pengendapan

e. Penempatan akhir sukar



Landfill

Sumber: http://runcoenv.com/landfill.htm



Landfarming

Memproses limbah industri yang biodegradable denganproses biologis, kimia dan fisika yang terjadi di permukaantanah

Cocok untuk senyawa organik biodegradable yang tidak mengalami proses leaching yang significant ketika prosesbiokonversi ter adi se erti limbah min ak dan slud e an

berminyak Ketika limbah ditambahkan ke tanah:

Terjadi dekomposisi oleh bakteri dan secara kimia Komponen yang larut dalam air (termasuk komponen original

dan produk dekomposisi) membentuk air lindi Penguapan komponen yang mudah menguap



Kriteria design lanfarming

TABLE 25 -7 5 Impor tant Design and O pera tion Considerations for Landfarming Systems Used

for W aste Treatment

I tem Remarks

Site selection location Proximity to crit ical areas specified in government regulations, accessibility, site geology and hydrology.Site selection: soil Adequate area soil cover and depth to groundwater usually greater than 1.5 m (4 ft). Slope should not excee d 5 to 8 percent. Soilcharacteristics type, including ion-exchange capacity.

Site preparation Area should be fenced, graded for runoff control, and disked or plowed before waste application.Waste characterization Suspended solids, organic content, nitrogen (all forms), phosphorus pH, and inorganic metals including arsenic, barium,

cadmium, chromium, copper, lead, mercury, selenium, silver, sodium, and zinc.Method of waste a lication Rid e and furrow s rinklin fixed or ortable s stems tank-truck s readin subsurface in ection . Waste-application rates For petroleum crude oil and lubricating oils the range is from 250 to 1250 bbl/(ha ⋅ year) with a value of 400 bbl/(ha ⋅ year) being

typical. A typical value for general refinery oils and wastes would be about 150 bbl/(ha⋅

year).Site management Wastes spread on the surface should be disked or plowed into the soil soon after application (1 to 7 days). T o promote aerobicconditions and rapid bioconversion of the wastes the soil-waste mixture should be cultivated periodically .

Monitoring Periodic samples should be taken to assess the extent of completion of the bioconversion process. Core samples should be takenannually to monitor the movement of leached wastes in the underlying strata.



Deepwell injection

Cocok untuk limbah cair yang susah diproses dan limbahberbahaya. Contoh limbah kimia, petrokimia dan farmasiVOC ( aseton,butanol, etc) Limbah bisa berupa cairan, gasatau padatan dimana gas dan padatan terbawa bersama cairan

Limbah diinjeksi ke lapisan batu yang permeable (sepertilimestone atau dolomit) atau gua bawah tanah

Tidak cocok untuk daerah an labil, e. . rawan em a bumi



Deepwell injection



Pilihan untuk integrated waste management

KomponenMinimalisasi

limbah

Daur

ulang

Dipakai

kembaliInsinerasi Kompos Biogas Landfill

Organik danmakanan

A √ √ C B √

Kertas dan karton A B C √ √ √

Plastik A √ B C √

Logam F A B C

Logam NF A B C √

Tekstil A B C √ √

Lainnya A √

Sumber: Kiely, G.

A= pilihan favorit, B=pilihan favorit berikutnya, C=kurang diinginkan, √=mungkin tapi tidakdiinginkan



end

pengelolahan limbah industri solid waste

Documents