pengolahan limbah karet.doc
DESCRIPTION
pengolahan limbah karetTRANSCRIPT
1
PENGOLAHAN LIMBAH KARET
(Dari berbagai sumber)
Lateks merupakan cairan atau sitoplasma yang berisi ±30% partikel karet. Pada tanaman
karet, lateks dibentuk dan terakumulasi dalam sel-sel pembuluh lateks yang tersusun pada
setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang dan daun.
Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi lateks dalam penyadapan antara lain arah dan
sudut kemiringan, panjang irisan sadap, letak bidang sadap, kedalaman
irisansadap, ketabalan irisan sadap, frekuensi penyadapan dan
waktu penyadapan. Waktu penyadapan yang baik adalah dilakukan sepagi mungkin sekitar
pukul 05.00-07.30.Secara umum dalam lateks karet yang segar mengandung 20-60% karet,
0.3-0.7% abu, 1-2% protein, 2% resin atau lipid dan 33-75% air. Adapun menurut
Tangpakdee(1998) lateks jika disentrifugasi pada 54.000 g (gravitasi) selama 1 jam akan
terpisahkan menjadi beberapa komponennya yaitu fraksi karet, frey wyssling, serum C
(sitosol) dan fraksi bawah yang terdiri atas partikel lutoid. Fraksi karet sebanyak 37%
mengandung protein, fosfolipid, sterol ester, lemak dan resin, sedangkan frey wyssling
mengandung karotenoid, plastokromanol, dan lipid. Fraksi frey wyssling ini berwarna
kuning danmengandung partikel-partikel berbentuk spiral dengan diameter 3-6µm. Serum C
adalah cairan bening yang merupakan sitosol dari sel pembuluh lateks, mengandung
berbagai persenyawaan antara lain sukrosa, protein dan asam-asam organik.
Fraksi bawah terdiriatas protein, fosfolipid, sterol, trigonolein, labikuinon dan argothionin.
Fraksi ini banyak mengandung lutoid yang mengandung protein karet, lipid, ion Ca dan ion
Mg. Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses
vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut
dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar
dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun pemakaian di
luar rumah Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprene (C5H8) yang berat
molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 – 400.000. Sifat-sifat mekanik yang baik dari
karet alam menyebabkannya dapat digunakanuntuk berbagai keperluan umum seperti sol
sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhukamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan
juga tidak berbentuk cairan. Perbedaankaret dengan benda-benda lain, tampak nyata pada
sifat karet yang lembut, fleksibel danelastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam
adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat
tinggi. Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus
2
dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi
ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses
selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Karet semakin banyak digunakan dalam
kehidupan manusia, dalam rumah tangga, perusahaan dan sebagainya. Hal ini
yang mendorong kegiatan industri karet semakin tinggi pula limbah yang akan dihasilkan dari
produksi tersebut. Baik itu limbah padatmaupun limbah cairnya. Pengelolaan limbah karet ini
harus ditangani dengan sebaik- baiknya, karena sangat berdampak pada lingkungan sekitar.
Limbah dari hasil produksi karet ada yang dapat di manfaatkan kembali dan ada pula yang
mana harus benar-benar di buang agar tidak mengganggu kualitas lingkungan.
Limbah dari hasil produksi karet harus ditangani secara baik dan benar. Semakin tinggi
produktivitas penghasil karet semakin tinggi pula limbah yang akan dihasilkan. Memang
sebagian limbah masih dapat digunakan manfaatnya, seperti limbah karet yang berunsur
bagus untuk menyuburkan tanaman. Dan ada pula limbah karet cair yang harus dibuang
sampai-sampai harus dibuat kolam limbah dari hasil produksi karet tersebut.
Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat
disukai dalam pembuatan barang- barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi
dilakukan.Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi
olehkaret sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan
solkaret yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung. Karet alam
mengandung beberapa bahan antara lain: karet hidrokarbon, protein, lipid netral, lipid polar,
karbohidrat, garam anorganik, dll. Protein dalam karet alam dapat mempercepat vulkanisasi
atau menarik air dalam vulkanisat. Beberapa lipid ada yang merupakan bahan pencepat atau
antioksidan. Protein jga dapat meningkatkan heat build up tetapi dapat juga meningkatkan
ketahanan sobek. Karet alam lama kelamaan dapat meningkat viskositasnya atau menjadi
keras. Ada jenis karet alam yang sudah ditambah bahan garam hidroksilamin sehingga
tidak bisa mengeras dan disebut karet CV (contant viscosity). Karet alam bisa mengkristal
padasuhu rendah (misalkan -26°C) dan bila ini terjadi, diperlukan pemanasan karet
sebelumdiolah pabrik barang jadi karet.
Sumber Limbah Industri Karet
Apabila dilihat dari tahapan poduksi baik dari bahan baku berasal dari lateks dan bahan
olahan karet rakyat (bokar), maka limbah yang terbentuk pada industri karet dapat berupa
3
limbah padat, limbah cair, dan limbah gas. Kualitas bahan baku berpengaruh
terhadap tingkat kuantitas dan kualitas limbah yang akan terjadi
dengan rincian sebagai berikut :
1. makin kotor bahan karet olahan akan mkin banyak air yang diperlukan untuk
proses pembersihannya, sehingga debit limbah cairpun meningkat.
2. makin kotor dan makin tinggi kadar air dari bahan baku karet olahan, akan makinmudah
terjadinya pembusukan, sehingga kuantitas limbah gas/bau pun meningkat.
3. bahan baku karet olahan yang kotor menyebabkan kuantitas lumpur, tatal dan
pasir relatif tinggi.
Pembersihan dilakukan melalui pengecilan ukuran, proses ini jugabertujuan untuk memperbe
sar luas pemukaan karet agar waktu pengeringan relatif singkat. Dengandemikian, limbah
yang terbentuk dominan berbentuk limbah cair.
Sumber limbah cair dapat dikategorikan dari proses produksi dengan rinciansebagai berikut:
1. Bahan baku olahan karet rakyat
Bahan baku karet rakyat berbentuk koagulum (bongkahan) yang telah dibubuhi asam semut,
dan banyak mengandung air dan unsur pengotor dari karet baik disengaja maupuntidak
disegaja oleh kebun rakyat. Sumber limbahnya antara lain:
a. penyimpanan koagulum
b. sebelum produksi terlebih dulu karet disempot air sehingga menghasilkan limbah
c. pencacahan koagulum lalu di cuci dengan air lagid. proses peremahan dengan hammer mill
juga menghasilkan limbah cair, waaupun jumlahnya relatif kecil
2. Bahan baku berasal dari lateks kebun
Dalam proses produksi untuk meghasilkan karet digunakan air lebih sedikit, tetapi
mempunyai bahan kimia didalam air limbahnya. Sumber limbahnya adalah dari
proses pencacahan dan peremahan.
Pengaruh tiap parameter terhadap lingukungan dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. BOD
BOD merupakan salah satu parameter limbah yang memberi gambaran atas tingkat polusi air.
Semakin tinggi nilai BOD menunjukkan makin besar oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme merubah organik. Makin tinggi kandunganbahan organik akanmenyebabkan
4
makin berkurangnya konsentrasi oksigen terlarut di dalam air yang akhirnya berakibat
kematian berbagai biota air. Pengurangan konsentrasi oksigen terlarutmenyebabkan kondisi
aerob bergeser ke kondisi anaerob.
b. COD
COD mirip dengan BOD, bedanya osigen yang diperlukan merupakan oksigenkimiawi
seperti O2 atau oksidator lainnya untuk mengoksidasi secara kimia bahan organik menjadi
senyawa lain seperti gas metan, amoniak, dan karbon dioksida. Nilai COD selalu lebih tinggi
daripada nilai BOD karena hampir seluruh jenis bahan organik dapat teroksidasi secara kimia
termasuk bahan organik yang teroksidasi secara biologis.
c. Padatan Terendap.
Padatan terendap menunjukkan jenis padatan yang terkandung di dalam cairan limbah yang
mampu mengendap di dasar cairan secara gravitasi dalam waktu paling lama sekitar 1 jam.
d. Padatan Tersuspensi.
Padatan tersuspensi adalah padatan yang membentuk suspensi atau koloid. Secara kasat mata
padatan ini terlihat mengapung atau mengambang serta mengeruhkan air karena berat
jenisnya relatif rendah.
e. Padatan Terlarut
Padatan ini bersama-samadengan suspensi koloid tidak dapat dipisahkan secara penyaringan.
Pemisahannya hanya dapat dilakukan dengan proses oksidasi biologis atau koagulasi kimia.
f. Kandungan Nitrogen Bentuk senyawa nitrogen yang paling umum adalah protein amonia,
nitrit dan nitrat.Ketiga jenis terakhir ini dihasilkan dari perombakan protein, sisa tanaman dan
pupuk yang tersisa di dalam cairan limbah.
g. Derajat Keasaman (pH) Suatu cairan dikatan bersifat normal bila pH = 7 . makin rendah
nilai pH artinya air makin bersifat asam, sebaliknya makin tinggi bersifat basa.
Karakteristik dan Dampak Limbah Cair
Karakteristik dan jumlah limbah yang dihasilkan dari proses produksi karet dipengaruhi oleh
bahan baku yang digunakan
1.Perkiraan Debit Limbah Cair
Proses pengolahan karet tergolong proses basah, banyaknya kebutuhan
air untuk keperluan pengolahan akan menentukan banyaknaya limbah cair
5
yang dihasilkan, sekaligus menetukan rancangan ukuran sarana pengolah limbah. Jumlah air
yang digunakan dalam proses produksi, hampir seluruhnya menjadi limbah, karena karet baik
berupa bahan baku maupun setengah jadi tidak menyerap air. Pengaruh kebutuhan air adalah
tingkat kotoran yang ada dalam bahan baku, serta efesiensi
kinerja sarana pengolahan. Nilai parameter limbah pada setiap bagian proses pengolahan
berbeda-beda. Nilai parameter BOD atau COD yang sangat besar dari air buangan
menunjukkan tingginya kadar bahan organiknya, peningkatan kadar bahan organik akan
makin mengganggu ekosistem lingkungan yang menerima
air buangan karena oksigen banyak digunakan oleh bakteri pengurai untuk menghancurkan
bahan organik tersebut.
Totalpadatan merupakan bahan yang berasal dari pemecahan komponen
organik, sedangkan padatan tersuspensi merupakan bahan yang tidak larut dalam air dan
cenderung mengalami pembusukan jika suhu air meningkat (musim panas). Dampak negatif
juga timbul jika air limbah langsung dibuang ke sungai atau perairan umum. Bagi pabrik
yang berlokasi di areal perkebunan, penanganan limbah cair relatif mudah, bahkandapat
dimanfaatkan menjadi pupuk tanaman karetnya.
2. Karakteristik dan Dampak Limbah Padat
Secara umum limbah padat yang terbentuk pada pengolahan karet tidak tergolong limbah
beracun. Limbah biasanya hanya berupa tatal, lumpur, pasir rotan, kayu, daun, dan plastik
bekas kemasan. Bokar yang kotor merupakan sumber
utama pembawa limbah padat. Beberapa jenis padatan dalam jumlah yang sudahsedemikian
besar akan mengganggu keseimbangan ekosistem. Limbah
tersebut jika dibuang ke sungai, dalam jangka waktu tertentu akan menyebabkan
pendangkalan badan air. Limbah padat akan dikirim ke TPA dalam keadaan sudah cukup
kering, lebih baik lagi jika sudah bersifat kompos, sehingga di TPA tinggal proses pelapukan
akhir.
Beberapa akibat merugikan yang disebabkan oleh adanya limbah produk karetalam adalah :
1. Gangguan terhadap kesehatan;
2. Gangguan terhadap kehidupan biotik;
3. Gangguan terhadap keindahan dan kenyamanan.
6
Limbah padat ini karena tidak dapat didaur-ulang, maka biasanya dibiarkan
menumpuk begitu saja, ditimbun atau dibakar. Hal ini disebabkan karena karat alam
merupakan bahan polimer yang bersifat termoset atau bahan polimer yang tidak dapat diolah
kembali dengan cara pemanasan dan pengepresan. Selain itu karat alam juga merupakan
bahan polimer yang sulit terdegradasi dialam, sehingga limbah karet alam tersebut akan
menumpuk di permukaan bumi.
Dalam mengatasi limbah produk karet alam, beberapa upaya telah dilakukan antara lain
pembakaran ataupun penimbunan, di mana hal ini menimbulkan masalah barukarena dengan
pembakaran (insenerasi) selain biayanya cukup mahal juga menghasilkan asap hitam yang
mengganggu pernafasan dan mengganggu kenyamanan. Sedangkan bila
ditimbun di dalam tanah, akan mengganggu masuknya unsur hara dan menghambat resapan
air kedalam tanah. Untuk mengantisipasi semakin menumpuknya limbah karet, saat ini
sedang dikembangkan bermacam-macam penelitian untuk menanggulangi limbah
tersebut sesuai dengan kebijakan pemerintah yang tertuang dalam Pedoman Minimalisasi
Limbah
Limbah lateks pekat merupakan polutan yang potensial jika tidak ditangani dengan baik.
Pengolahan limbah lateks untuk memenuhi persyaratan lingkungan semata akan
membutuhkan biaya yang cukup besar. Kini limbah lateks dapat dikonversi secara
mikrobiologis untuk menghasilkan berbagai produk yang bernilai tambah ekonomis tinggi
seperti: IAA (hormon tumbuhan), pupuk bio organik, dan biomassa mikroalga. Proses
biokonversi dapat dibuat berlangsung simultan dengan pengolahan
limbah,sehingga bisa mengurangi volume limbah dan sekaligus menghilangkan bau busuk.
Pupuk bio organik yang dihasilkan terbukti dapat menghemat sampai 50% pupuk kimia pada
tanaman pangan, tanaman perkebunan, serta tanaman penutup tanah
Perusahaan harus menyadari bahwa apabila limbah yang dihasilkan dibuang
kelinkungan sekitarnya akan mempengaruhi keseimbangan alam atau lingkungan hidup
dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Dalam jangka pendek dapat dirasakan oleh
masyarakat setempat secara langsung maupun secara tidak langsung yang membuat respon
negatif terhadap perusahaan dan jangka menengah dan panjang akan mempengaruhi
lingkungan yang lebih luas. Pengolahan limbah dapat dikelompokkan edalam pengolahan
dari sumbernya yang disebut sebagai proses produksi bersih, dan pengelolaan saat limbah
tersebut keluar dari proses produksi.1.pengolahan limbah dari sumbernya pengolahan limbah
7
dapat dilakukan mulai dari sumber limbah itu dihasilkan, yaitudengan meminimalisasi limbah
yang dihasilkan, reuse, reycling. Dalam industri karet meminimalisasi limbah cair dapat
dilakukan dengan cara
a. Gudang penyimpanan bahan baku sebaiknya beratap dan air yang keluar dari bahan baku
berupa limbah dialirkan langsung ke IPAL
b.limbah yang berasal dari pencucian awal koagulum dan pencacahan dimesin Pre Beaker,
dan di Hammer Mill dipisahkan saluran airnya serta diarahkan langsung ke IPAL.
c. Air limbah yang berasal dari proses di tahap ke dua atau ketiga di
creper,tngkat kualitas air tersebut masih dapat digunakan pencucian tanpa pengolahan.
d. Pemisahan dari saluran air limbah yang haus diolah terpisah dengan air limbah yang masih
dapat digunakan
e. Air yang keluar dari IPAL dapat digunakan kembali sebagai pencuci dilantai gudang bahan
baku.
IPAL
Dalam pengolahan limbah cair ini perlu diperhatikan menajemen pengolahan limbah di
perusahaan seperti di bawah ini
Pengolahan limbah pendahuluan
Pengolahan limbah pendahuluan bertujuan untuk memisahkan zat atau unsur padatan kasar
yang ada dalam air limbah dengan cara penyaringan untuk meminimalisasi gangguan dalam
proses pengolahan limbah berikutnya. Proses pengolahan awal ini juga disebut sebagai
pengolahan proses fisika
a. penyaringan bertujuan untuk memisahkan pengotor yang berupa padatan kasar atau
serpihan yang terbawa oleh limbah cair.
b.sedimentasi
sedimentasi adalah proses pemisahan padatan dari cairannya dengan caramengendapkan
secara gravitasi. Proses ini juga dapat memisahkan jenis padatan berupa flok hasil proses
kimiawi dan hasil proses biologi
c. netralisasi limbah cair industri pengolahan karet bersifat asam, maka proses penetralan
perludilakukan terlebih daulu sebelum pengolahan lanjutan.
d.EqualisasiPross equalisasi sangat dibutuhkan agar aliran relatif konstan dan kinerja proses
operasi pada sistem pengolahan meningkat.
8
Pengolahan limbah lanjutan
dapat dilakukan dengan beberapa cara,yaitu :
a.pengolahan secara kimiawi
b.pengolahan secara sistim kolam/flokulasi (aerob atau anaerob)
c.pengolahan secara lumpur aktif (biologi)
d.pengolahan secara pemanenan ganggang
pengolahan secara kimia
a. koagulasi
Proses koagulasi adalah perlakuan kimiawi terhadap limbah cair dengan
cara penambahan bahan elektrolit yang berlawanan muatan dengan koloid. Bahan kimia
yang bisa digunakan sebagai koagulan adalah tawas/ alum, fero sulfat, ferisulfat dan feri
khlorida.
b. flokulasiflokulasi adalah proses pengadukan lambat dan terus meneris terhadap air
yangdikoagulasikan dengan tujuan membentuk flok.
Pengolahan secara biologi
Pengolahan secara sekunder juga disebut pengolahan secara biologi yang bertujuan untuk
mengirangi senyawa organik terlarut dalam air limbah.
Pengolahan secara kolam fakultatif
Pabrik karet yang terletak di lokasi dengan ketersediaan lahan terbuka yang
masihluas seperti di PT Perkebunan atau perkebunan swasta besar, sistem kolam
aerobik/anaerobik yang dilanjutkan dengan kolam fakultatif dinilai merupakan sistem
penanganan limbah yang paling memadai.
a. Proses aerob
bahan-bahan organik terlarut akan masuk ke dalam sel secara absorpsi, sedangkan yang
bersifat koloid masuk secara adsorpsi. Proses respirasi sel mengoksidasi
senyawa organik dan menghasilan senyawa fosfat yang digunakan sebagaisumber tenaga.
1. kolam stabilisasi
Proses pengolahan limbah cair dengan cara
9
kolam stabilisasi berdasarkan konsep pemurnian di alam . Proses biologis dapat terjadi secara
aerobik aerobik, fakultatif dan anaerobik. Lumpur-lumpur yang mengendap dan organik
terlarut yang berada di bagian bawah akan didegradasi oleh bakteri anaerobik menghasilkan
bahan-bahan anorganik dan komponen-komponen lain yang berbau.
2. kolam aerasi
kolam aerasi merupakan pengolahan degan sistem aerasi dimana pelarut anoksigen diperoleh
dari alat-alat mekanis. Alat-alat untuk aerasi ada yang di permukaan dan ada pula
ditempatkan di dalam air. Pada bagian akhir kolam aerasi harus dilengkapi dengan alat
pengendapan untuk pemisahan lumpur yang dihasilkan dari proses.
b. Proses anaerob
Pada kolam anaerobik berlangsung serangkaian reaksi seperti hidrolisis senyawa
organik organik oleh enzym ekstraselular menjadi organik terlarut, reaksi
aeidogenesis terhadpa produk hidrolisis oleh bakteri fakultatif/obligat anaerob menjadi
molekul – molekul.
Pengolahan secara lumpur aktif
Proses lumpur aktif banyak diterapkan karena mempunyai efisiensi pengolahanyang tinggi
dan lahan yang diperlukan tidak seluas seperti pengolahan sistem kolam.Biomassa lumpur
dlam tangki sedimentasi akan terpisah dan cairan sebagai endapan.Sebagian lumpur tersebut
didaur ulang dan sisanya dibuang.
Konsentrasi oksigen terlarut dalam proses lumpur aktif diperlukan untuk kehidupan
mikroorganisme yaitu untuk melakukan oksidasi sumber karbon (BOD) dan oksidasi
senyawa nitrogen (nitrifikasi)
Perlakuan lumpur
Lumpur yang dikeluarkan dari unit pengolahan limbah cair dibedakan atas lumpur primer
dan lumpur sekunder. Lumpur primer berasal dari hasil perlakuan fsika atau kimia,
sedangkan lumpur sekunder berasal dari perlakuan biologi. Lumpur
sekunder umumnya masih memiliki kadar air yang cukup tinggi. Perlakuan ini dengan
pengurangan kadar air dan meningkatkan kestabilan sifat lumpur menjadi lebih baik
agar penanganan selanjutnya tidak menimbulkan permasalahan baru dalam lingkungana.
10
Pemanfaatan sludge
Sludge merupakan padatan hasil pengolahan limbah cai yang perlu dilakukan penangannya
atau tempat penyimpanan. Sludge ini selain mengandung berbagai jenismikroorganisme juga
mengandung berbagai jenis senyawa organik yang tidak dapat
diuraikan oleh mikroorganisme. Lumpur yang dibiarkan di tempat terbuka tanpa penanganan
lebih lanjut berpotensi sebagai sumber pencemar. Pemanfaatan lumpur sebagai pupuk
tanaman merupakan salah satu alternatif yangdapat dilakukan sebagai upaya untuk
pengelolaan lingkungan. Pemanfaatan limbah lumpur sebagai pupuk juga harus
memperhatikan kondisi yang mendukung aktivitas mikroorganisme dalam proses melepaskan
nutrien yang dapat dimanfaatkan untuk tanaman, yaitu kondisi lembab dan hangat, serta
kecukupan bahan makanannya. Meski berpotensi sebagai pupuk, namun ”sludge”
mempunyai berbagai sifat yang kurang baik.