1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Industri memiliki peranan penting dalam pembangunan ekonomi di
Indonesia. Kriteria utama dari pembangunan adalah kenaikan pendapatan per
kapita yang sebagian besar disebabkan oleh adanya industrialisasi. Proses
industrialisasi dan pembangunan industri ini sebenarnya merupakan satu jalur
kegiatan untuk meningkat kesejahteraan rakyat dalam arti tingkat hidup yang
lebih maju maupun taraf hidup yang lebih bermutu. Industrial tidak terlepas dari
usaha untuk meningkatkan mutu sumberdaya manusia dan kemampuannya
memanfaatkan secara optimal sumber daya alam dan sumberdaya lainnya. Namun
dalam kegiatannya industri berpotensi untuk menghasilkan limbah, baik limbah
cair, padat dan gas. Apabila sumber pencemar dan bahan pencemar ini tidak
ditangani dengan baik, maka dapat merugikan pelaksanaan kegiatan industri itu
sendiri dan lingkungan sekitarnya.
Limbah cair sudah menjadi permasalahan di lingkungan. Limbah cair yang
tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak yang luar biasa pada
perairan, khususnya sumber daya air. Hal ini dapat dicegah dengan mengolah
limbah yang dihasilkan industri sebelum dibuang ke badan air. Pengelolaan
limbah cair bertujuan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar bahan
pencemar yang terkandung di dalamnya sehingga saat dibuang limbah tersebut
telah memenuhi baku mutu.
2
PT. Petrowidada ini merupakan anak perusahaan dari PT. Petrokimia
Gresik. Pabrik ini sebagian besar mengahasilkan limbah cair. Pengelolaan limbah
di Industri ini dikelola pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dengan
beberapa proses. Pada IPAL PT. Petrowidada digunakan proses pengolahan air
limbah secara biologis dengan sistem lumpur aktif tanpa menggunakan atau
menambahkan bahan kimia. Unit pengolahan limbah yang utama pada IPAL PT.
Petrowidada adalah Oxidation Ditch.
Oxidation Ditch atau parit oksidasi adalah reaktor berupa parit atau saluran
panjang berbentuk oval yang dilengkapi satu atau lebih rotor rotasi untuk aerasi
limbah (Sugiharto, 2008). Seiring semakin berkembangnya kawasan industri di
PT. Petrowidada Gresik maka diperlukan adanya evaluasi terhadap unit
pengolahan limbah utama pada IPAL PT. Petrowidada Gresik yaitu Oxidation
Ditch.
Studi ini khususnya mengenai penanganan dan pengelolaan limbah cair
hasil produksi pada unit Oxidation Ditch di IPAL PT. Petrowidada Gresik terkait
pada proses netralisasi dalam pengolahan limbah cair tersebut. IPAL sangat
berpengaruh dalam proses pengolahan air limbah menjadi air buangan yang aman
bagi lingkungan dan bahkan dapat dimanfaatkan kembali.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah praktek kerja lapangan pada IPAL PT. Petrowidada
adalah:
1. Bagaimana proses pengolahan limbah di IPAL PT. Petrowidada Gresik?
2. Bagaimana kualitas dan kuantitas limbah yang terdapat dalam di IPAL
Biological Treatment PT. Petrowidada Gresik?
3
1.3 Tujuan
Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan (PKL) memiliki tujuan:
1. Mengetahui dan memahami proses pengolahan limbah di IPAL PT.
Petrowidada Gresik.
2. Mengetahui kualitas dan kuantitas limbah yang terdapat dalam
Biological Treatment di IPAL PT. Petrowidada Gresik.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat-manfaat yang diharapkan dari pelaksanaan praktek kerja
lapangan ini adalah:
1. Manfaat bagi mahasiswa:
a. Kegiatan kerja praktek ini mendapatkan gambaran tentang kondisi real
dunia industri dan memiliki pengalaman terlibat langsung dalam aktivitas
industri, serta mendapatkan kesempatan untuk mengaplikasikan ilmu-ilmu
yang diperoleh di bangku perkuliahan untuk mendapatkan pemahaman
yang lebih baik mengenai dunia industri.
b. Kegiatan kerja praktek ini juga dapat mengembangkan wawasan berpikir,
bernalar, menganalisa, serta mengantisipasi suatu problema, dengan
mengacu pada materi teoritis dari disiplin ilmu yang ditempuh dan
mengaitkannya dengan kondisi sesungguhnya, sehingga mahasiswa dapat
lebih sigap dan siap menghadapi berbagai problema di lapangan, serta
mempunyai kemampuan untuk mengembangkan ide-ide kreatif dan
inovatif.
4
2. Manfaat bagi Perusahaan:
a. Dapat memperoleh masukan mengenai kondisi dan permasalahan yang
dihadapi perusahaan dalam hal pengelolaan limbah cair dengan parameter-
parameter yang ada.
b. Mengetahui metode-metode baru yang diperoleh dari materi diperkuliahan
yang dapat diaplikasikan pada perusahaan tersebut berkaitan dengan
permasalahan yang dihadapi.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gambaran Umum PT. Petrowidada
2.1.1 Sejarah berdirinya PT. Petrowidada
PT. Petrowidada adalah anak perusahaan dari PT. Petrokimia Gresik.
Dimana pabrik ini berdiri patungan antara PT. Petrokimia Gresik
(persero) dengan PT Witulan Daewoo, PT. Etering Wahanatata.
Hasil produksinya meliputi Phthalic Anhydride (PA) 30.000
ton/tahun dan Maleic Anhydride (MA) 1.200ton/tahun.
Beroperasi 1988. Jenis produk yang dihasilkan:
a. Phthalic Anhydride
b. Maleic Anhydride (Anonim, 1996)
Perusahaan ini berbentuk perseroan dengan status Penanaman Modal
Asing (PMA),yang didirikan berdasarkan Surat Pemberitahuan tentang
Persetujuan Presiden (SPTPP) No. 12/1/PMA/1985 tertanggal 23 Mei 1985,
dengan komposisi modal total untuk pendirian pabrik (total investment) adalah
sebagai berikut :
1. PT. Petrokimia : 30%
2. PT. Witulan : 30%
3. Daewoo Corp. : 40%
Tetapi setelah berjalan beberapa tahun, komposisi sahamnya mengalami
perubahan, bahkan ada investor baru yang masuk ke dalam perseroan ini, yaitu:
1. PT. Petrokimia : 10,2%
2. PT. Witulan : 5,1%
3. Daewoo Corp. : 13,6%
6
4. Justus Corp. : 5,1%
5. PT. Eterindo Wahanatama : 66%
PT. Petrowidada sendiri mulai mengoperasikan perdagangan Phthalic
Anhydride (PA) seri pertama dengan kapasitas 30.000 MTPY (Milion Ton per
Year) pada Januari 1987 dan mengoperasikan Pthalic Anhydride (PA) seri kedua
dengan kapasitas 40.000 MTYP pada November 1996 yang bersamaan dengan
pengoperasian Maleic Anhydride (MA) dengan kapasitas 3.000 MTYP.
Sedangkan untuk pengoperasian Phthalic Anhydride (PA) seri ke tiga dengan
kapasitas 70.000 MTYP pada Februari 2002, dan plastisizer dengan kapasitas
30.000 MTPA (Milion Ton per Anum).
Pada 20 Januari 2004, PT. Petrowidada mengalami ledakan yang
diakibatkan ileh kelalaian karyawan sehingga mengakibatkan Phthalic Anhydride
(PA) seri pertama dan seri ke dua serta Maleic Anhydride (MA) pada Agustus
2004.
2.1.2 Visi dan Misi
Visi PT Petrowidada Gresik bertekad untuk menjadi produsen dan pelaku
bisnis yang terbesar didunia dalam bidang Pthalic Anhydride (PA) (Anonim,
1996).
Adapun misi dari PT. Petrowidada Gresik ini diantaranya:
1. To Our Busines (Usaha)
Meningkatkan pangsa pasar didalam dan diluar negeri.
2. To Our Customer
Memberi pelayanan yang melebihi harapan pelanggan.
3. To Our People
Meningkatkan kompetensi dan kepuasan karyawan.
4. To Our Shareholder
7
Meningkatkan kepercayaan para pemegang saham melalui
peningkatan kinerja (performance) perusahaan.
5. To Our Suplier
Menjalin hubungan yang bersifat simbiose mutualis dengan
pemasok (Anonim, 1996).
2.1.3 Lokasi Perusahaan
Lokasi dari perusahaan memegang peranan penting, karena akan
mempengaruhi kedudukan perusahaan tersebut dalam persaingan dengan
perusahaan lain, dalam usaha mempertahankan kelangsungan perusahaan itu.
Pemilihan lokasi pabrik harus dipikirkan secara hati-hati dengan
mempertimbangkan baik dari teknis maupun dari segi ekonomis.
PT. Petrowidada terletak pada wilayah Kawasan Industri Gresik (KIG),
Gresik, tepatnya 20 km dari Surabaya, 23 km dari pelabuhan Tanjung Perak
Surabaya, 4 km dari pelabuhan Petrokimia dan PT. Petro Oxo Nusantara. Lokasi
pabrik telah memenuhi beberapa persyaratan sebagai berikut :
1. Menempati tanah yang tidak subur atau tandus, agar tidak mengurangi
areal pertanian atau perkebunan
2. Dapat menyerap tenaga kerja di sekitarnya
3. Dekat dengan bengkel untuk keperluan pemeliharaan dan perbaikan
4. Dekat dengan pembangkit tenaga listrik
5. Dengan dengan pelabuhan untuk memudahkan transportasi, baik waktu
pengadaan maupun pemasaran
6. Dekat dengan sumber air.
2.1.4 Pemasaran
Prosedur pemasaran produk yang dilakukan oleh PT. Petrowidada adalah
sebagai berikut :
8
1. Penanganan transaksi pemasaran export mulai inquiry sampai dengan
penandatanganan kontrak/poter masuk pembayaran dan waktu
pengapalan/pengiriman dikendalikan oleh CCCPL/PT. Petrowidada
Jakarta.
2. Setelah deal transaksi, CCCOL mengirimkan SO (Sales Order), PO
(Purchase Order) dan SI (Shippng Instruction) melalui Fax/e-mail.
3. Bagian FG WH dan Exim (di Gresik) menerima dokumen SO/PO serta
instruksi pengapalan/pengiriman dari CCCCPL/PT. Petrowidada Jakarta
sebagai acuan kerja.
4. Mengevaluasi pembayaran apakah dilakukan dengan LC/Non-LC untuk
mengetahui persyaratan yang dikehendaki oleh pelanggaran, kemudian
mempersiapkan dokumen yang diperlukan untuk keperluan
pengiriman/pengapalan.
5. Atas dasar PO/SI yang diterima dari CCCPL/PT. Petrowidada Jakarta,
maka bagian FG WH dan Exim melakukan :
a. Mengatur jadwal pengiriman/pengapalan dan memintakan
pesetujuan ke CCCPL/PT. Petrowidada di Jakarta
b. Mempersiapkan dokumen pra pengiriman/pengapalan antara
lain:
1. Shipping instruction ke seksi gudang barang jadi untuk
delivery barang
2. PEB (Pemberitauan Ekspor Barang), PE (Persetujuan
Ekspor) : diterbitkan setelah barang masuk pelabuhan
muatan disiapkan oelh EMKL. Invoice, parking, surat
kuasa dan DG (Dangerous Cargo Declaration).
3. Order kerja untuk EMKL dan pelayaran serta
superviyor (jika diperlukan).
2.1.5 Organisasi dan karyawan
9
PT. Petrowidada merupakan perusahaan berskala besar yang
beranggotakan karyawan sebanyak 145 orang. Terdapat sembilan departemen,
yaitu:
1. Departemen Finance
2. Departemen Birectorussines and Operasional
3. Departemen PGA (Personal and General Affair)
4. Departemen Staf Director
5. Departemen Maintenance
6. Departemen Produksi
7. Departemen Engineering
8. Departemen Safety, Inspection and Environment
9. Departemen QC (Quality Control)
2.1.6 Tugas dan Tanggung Jawab Departemen Secara Umum
Tugas dan tanggung jawab departemen di perusahaan PT. Petrowidada
secara umum sebagai berikut :
1. Susunan Organisasi Director terdiri dari :
a. Presient Director
b. Finance Director
c. Bussines Operasional Director
d. Plant Director
2. Presiden Direktur
Presiden direktur bertanggung jawab membawahi dan mengkoordinasikan
direktur lainnya. Selain itu Presiden direktur juga memimpin dan membawahi
langsung, yaitu Analisis Quality Departemen (dikepalai setingkat Manager)
dan membawahi Analisis Quality Section (setingkat Supervisor) yang
10
membawahi Analisys Quality Foreman dan Electronic Data Procesing
Foremen.
3. Finance Director
Susunan organisasi kerja bertanggung jawab langsung di bawah koordinator
Finance Director terdiri dari:
a. Finance Administration Departement dipimpin oleh seorang manager,
membawahi Finance and Tax Foreman yang membawahi :
1. General Accounting Foreman membawahi :
-Book Keeper Clerk
2. Cost Accounting Foreman membawahi :
-Book Keeper Clerk
b. Budget dikepalai oleh seorang Supervisor membawahi Budget Foreman
yang membawahi Budget Clerk dan Book Keeper Clerk.
c. Finance and Cashier (PT. Petrowidada Jakarta) dikepalai oleh seorang
supervisor yang membawahi Budget (PT. Petrowidada Jakarta) Foreman
membawahi Book Keeper (PT. Petrowidada Jakarta) Clerk.
d. Marketing Departement oleh Manager yang membawahi Sales Section
dikepalai oleh seorang Assinsten Manager yang membawahi Sales
Administration. Dikepalai oleh seorang supervisor membawahi Sales
Administration (PT. Petrowidada Jakarta) Clerk.
e. Driver Foreman membawahi Driver Clerk
f. Security Foreman membawahi Security Clerk membawahi Cleaning Ass.
Clerk.
2.1.7 Jam Kerja Perusahaan
PT. Petrowidada merupakan perusahaan yang beroperasi 24 jam non-stop.
Berdasarkan jam kerjanya, karyawan PT. Petrowidada dibedakan menjadi dua
jenis yaitu :
1. Karyawan daily
11
Bekerja dari hari Senin-Jum’at dengan jam kerja 07.30-16.45 WIB.
Berdasarkan jam kerjanya, karyawan daily libur (off) pada hari Sabtu
dan Minggu serta pada hari libur nasional
2. Karyawan shift
Bekerja dengan sistem 3 shift yang terbagi sebagai berikut :
- Shift 1 = Bekerja pada pukul 07.00-15.00 WIB
- Shift 2 = Bekerja pada pukul 15.00-17.00 WIB
- Shift 3 = Bekerja pada pukul 17.00-23.00 WIB
2.2 Produk
Produk yang dihasilkan oleh PT. Petrowidada antara lain adalah Phathalic
Anhydride.
2.2.1 Phathalic Anhydride (PA)
Produksi utama PT. Petrowidada adalah Phathalic Anhydride (PA) dan
hasil sampingannya berupa Maleic Anhydride (MA). Phathalic Anhydride adalah
bahan baku utama untuk pembuatan plastik, unsaturated polyester resins, alkyd
resins, zat warna dan produk-produk kimia lain seperti herbisida. Untuk
menghasilkan produk-produk kimia tersebut tidak terdapat bahan lain pengganti
Phathalic Anhydride.
Sifat-sifat fisika-kimia Phathalic Anhydride adalah sebagai berikut :
1. Rumus molekul : C8H4O3
2. Titik didih normal : 284,5 ˚C
3. Titik beku : 130,8 ˚C
4. Panas pembekuan : 5,628 ˚C
5. Autoignation temperature : 580 ˚C
6. Flash point open cup : 152 ˚C
7. Bau : menyengat
8. Nama lain : 1,2 Benzedicarboxilic Acid Anhydrite
12
1,3 Isobenzofurandione
1,3 Dioxophthalan dione
Phthmaxalic Acid Anhydrite
Produk PA memiliki standart spesifikasi sebagai berikut :
1. Penampakan (bentuk) : kristal putih, cairan putih
2. Kemurnian : 99,85%
3. Titik beku : 130,8 ˚C
4. Molten color : maksimal 20 APH
5. After heating color : maksimal 50
6. Ash content : maksimal 0,1%
PA yang larut dalam Alkohol, Aceton, Benzen maupun Xylen memiliki
uap yang mengandung uap Anhydride, apabila terhirup manusia akan terkonversi
menjadi Phthalic Acid, merupakan reaksi asam dalam lendir membran. Debu-debu
PA dapat menyebabkan iritasi yang keras pada mata dab kulit serta menyebabkan
kebakaran.
2.2.2 Maleic Anhydride
Maleic Anhydride pertama kali ditemukan oleh Pelouz tahun 1834
diperoleh dari pemanasan Maleic Acid dengan sari buah apel dan beberapa buah
yang selanjutnya diperoleh melalui oksidasi benzene atau n-butane dan bersifat
mikroskopis.
Sifat-sifat fisika-kimia Maleic Aanhydride adalah sebagai berikut :
1. Rumus molekul : H4H2O3
2. Nama lain : Toxilic Aci
Cis-Butenediocid Anhydride
2,5 Furandione Toxilic Anhydride
3. Berat molekul : 98,06
4. Melting point : 52,8 ˚C
5. Titik didih : 202,5 ˚C
13
6. Panas penguapan : 13,1 kcal/mol
7. Flash point cup : 110 ˚C
8. Autoignition temperature : 44,7 ˚C
9. Ambang kebakaran rendah : 1,4% volume
10. Ambang kebakaran tinggi : 7,1% volume
11. Specific gravity : 33,8 (4˚C)
12. Molten colour : maksimal 50 Hazen
13. Larut dalam air
14. Bau menyengat
15. Bentuk -keadaan solid : putih
-keadaan liquid : bening
2.3 Proses Produksi
2.3.1 Kapasitas Produksi
Kapasitas produksi Phtalic Anhydride pada kondisi awal PT. Petrowidada
adalah sebesar 30.000 ton/tahun dengan teknologi dari Lurgi Jerman, kontraktor
Daewoo Coorporasion Korea, proyek selesai pada bulan Oktober 1988. Produksi
komersial mulai dilakukan pada bulan Januari 1989 dengan kuantitas produk yang
masih memenuhi standar baku, mengingat permintaan pasar yang cenderung naik.
Kebutuhan PA dan MA yang meningkat, maka untuk mengimbangi
permintaan tersebut didirikan pabrik PA-2 dengan kapasitas 40.000 ton/tahun
dengan teknologi dari ELF Atocherm, Prancis, proyek selesai pada bulan Mei
1996, produksi komersial pada bulan November 1996.
Semakin pesatnya perkembangan dan permintaan pasar maka perusahaan
mendirikan pabrik PA-3 dengan kapasitas 70.000 ton/tahun dengan teknologi dari
ELF Atocherm, Prancis.
14
Secara keseluruhan pabrik PT.Petrowidada terdiri dari PA-1, PA-2 dan PA-
3 yang beroperasi dan berjalan dengan baik sehingga produk yang dihasilkan
dapat memenuhi permintaan pasar yang terus meningkat. Akan tetapi sejak terjadi
musibah kebakaran di PT. Petrowidada pada tanggal 20 Januari 2004 yang
menghanguskan pabrik PA-1 dan PA-2 membuat pabrik PT. Petrowidada saat ini
tidak lagi memproduksi MA, hingga saat ini yang masih aktif beroperasi hanya
PA-3 dengan bahan produksi Phthalic Anhydride (PA).
2.3.2 Bahan Baku
Bahan baku utama proses pembuatan Phtalic Anhydride PT. Petrowidada
adalah orto-xylene yang direaksikan dengan oksigen (O2) secara oksidasi katalik.
A. Ortho-Xylene
Ortho-Xylene merupakan liquid yang dikirim melalui pelabuhan PT.
Petrokimia Gresik. Orhto-xylene di import dari Belgia, Uni soviet dan Taiwan.
Nama lain dari Ortho-oxylene adalah 1,2- dimetil benzene mempunyai sifat-sifat
sebagai berikut:
Sifat fisik
a. Mudah terbakar
b. Beracun
c. Larutan dalam alkohol dan eter
d. Jernih dan tidak berwarna
Sifat-sifat spesifik dari ortho-xylene
a. Rumus molekul : C6H4(CH3)2
b. Berat molekul : 106 kg/kg mol
c. Titik leleh : -25˚C
d. Titik didih : 144˚C
15
e. Titik flash : 29˚C
f. Panas peleburan : 31 kcal/kg
g. Spesifik gravity : 0,8968
h. Upper explosive limit : 6,4% vol
i. Lower explosive limit : 1,0% vol
PT. Petrowidada memiliki empat buah tangki penampung yaitu tangki TI
A, TI B, TI C dan TI D, dimana masing-masing tangki penampung mempunyai
kapasitas yang berbeda-beda. Pada tangki TI A berkapasitas 3.000 MT, untuk TI
B berkapasitas 1.000 MT, untuk TI C berkapasitas 3.000 MT dan untuk tangki TI
D berkapasitas sebesar 5.000 MT. Ortho-Xylene dipompa kedalam tangki TI.
Dalam tangki kemudian ortho-oxylene yang bersuhu kurang lebih 30˚C dipompa
(PU-3850) kedalam filter (SE-3120) dan dilakukan pemanasan di unit heater (HT-
3120) dengan suhu 140˚C. Temperatur tersebut dikontrol oleh aliran steam yang
dikirim ke unit HT-3120.
Setelah proses pemanasan ortho-xylene dialirkan kedalam unit mixer
(MX-3130) melalui spray tube dengan tekanan 6 kg/cm2 agar terjadi pengkabutan.
Ortho-xylene dalam bentuk kabut tersebut di campurkan dengan udara dalam
mixer tersebut, sehingga butiran ortho-xylene dan udara dapat bercampur secara
homogen. Campuran gas tersebut keluar pada suhu ±153˚C. Suhu campuran gas
yang keluar tidak boleh lebih dari 200˚C, karena akan terjadi reaksi oksidasi
sempurna menghasilkan CO2 dan H2O. Campuran kabut gas ini siap masuk
kedalam reaktor (RE-3130).
B. Oksigen
Selain menggunakan ortho-xylene sebagai bahan bakunya, PT.
Petrowidada juga menggunakan oksigen (O2). Udara bebas (ambient) yang masuk
16
akan disaring dengan penyaring udara (SE-31110). Penyaringan udara melewati
empat tahap penyaringan filter, filter pertama berada di sisi luar blower dengan
bentuk seperti karpet berwarna abu-abu, filter ini dapat dicuci sehingga mampu
digunakan berulang kali. Sedangkaan filter kedua, ketiga dan keempat berada di
dalam yang terbagi menjadi tiga partisi. Filter tahap kedua dan ketiga berbentuk
seperti bantal namun lebih halus jika dibandingkan dengan filter pertama. Ketiga
filter ini memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai penyaring untuk menghilangkan
debu atau kotoran yang ikut terbawa oleh udara bebas yang dapat mengganggu
aktivitas katalis dengan pembeda ukuran mikron filternya. Udara yang telah
melewati filter kemudian dihembuskan oleh blower (BL-3110) dengan bantuan
turbin (PU-3110). Suhu yang di hasilkan dari turbin 70˚C dan dipanaskan
menggunakan air fresh preheater (HT-3110) dengan menggunakan steam SL 2
yang berarti steam bertekanan rendah dan dilanjutkan di air heater (HT-3111)
yang menggunakan steal SL 4. Pemanasan selanjutnya di lakukan di air preheater
(HT-3112) yang menggunakan steam 12, steam ini bertekanan sedang dan hasil
yang keluar bersuhu 180˚C.
Mixer (MX-31300) adalah unit yang digunakan untuk mencampur dua
bahan utama pembuatan Phthalic Anhydride (PA) yaitu Ortho-Xylene dan oksigen
(O2). Didalam Mixer terdapat nozzel yang berguna untuk mengkabutkan sehingga
kedua bahan tersebut homogen dan mampu menghasilkan reaksi yang lebih
sempurna.
2.3.3 Bahan Pembantu
Bahan pembantu yang digunakan adalah katalis (V2O5) dan bahan untuk
membantu perpindahan massa dan penyerapan gas.
17
A. Katalis (V2O5)
Katalis pada pabrik PA III yang digunakan untuk wacker chemy RYHYL
IV (terdiri dari 4 layer yaitu RI/RI A/RII/RIII) dari Jerman yang mengandung
Vanidium pentoksida (V2O5) yang mempunyai bentuk seperti hollow cylindrical
sebagai bahan-bahan utama.
Umur katalis pada kondisi normal adalah 4 tahun yang terdiri dari lapisan
TIO2 dan V2O5. Keuntungan dari katalis ini diantaranya adalah dapat beroperasi
pada konsentrasi ortho-xylene yang tinggi, kecepatan tinggi, dengan PA yield
114% , penurunan tekanan rendah dengan penghematan energi besar, dan waktu
tinggal yang tinggi. Keuntungan lainnya adalah dapat meningkatkan fleksibilitas
operasi, tidak perlu menambahkan gas SO2, pada gas proses dan tidak perlu
menambahkan zat kimia untuk crude PA.
B. Campuran Larutan Garam
Campuran larutan garam terdiri dari sodium nitrat (7%), sodium nitrit
(40%) dan potasium nitrat (53%). Larutan garam berfungsi untuk menjaga suhu
pada reaktor agar selalu stabil dan menyerap panas serta memberikan panas
sehingga dapat mengahislkan steam.
Campuran garam tersebut berada pada tangki garam (DV-3131) yang
kemudian dialirkan ke salt agitator (PU-3130). Leburan garam didistribusikan
pada shell reaktor bagian bawah untuk pemanasan awal, lalu didstribusikan ke
annulus reaktor bagian atas untuk menyerap panas reaksi ekosotermis dari reaktor.
Leburan garam supaya dapat menghasilkan steam yang dialirkan ke boiler. Steam
tersebut digunakan pula untuk menggerakkan generator dan selanjutnya untuk
memutar turbin.
18
2.3.4 Demineralisasi Air
2.3.5 Proses Produksi Phthalic Anhydride (PA)
Phthalic Anhydride yang dihasilkan oleh PT. Petrowidada menggunakan
prosen Van Heyden yang terdiri dari empat langkah yaitu proses oksidasi, proses
sublimasi, proses distilasi dan proses pengantongan.
A. Proses Oksidasi
Pada PA III campuran ortho-xylene dan udara dari mixer (MX-3130)
dimasukkan dalam reaktor (RE-3130) pada suhu 135˚C. Gas campuran masuk
melalui kumpulan katalis pada bagian dalam tube dari fixed bed catalic reaktor
kemudian terjadi oksidasi dengan bantuan katalis vanadium pentoksida (V2O5).
Reaksi terjadi pada suhu 400˚C. Reaksi utama yang terjadi dalam reaktor:
C8H10 + 3O2 → C8H4O3 + 3H2O
(ortho-xylene) (Phtyalic anhydride)
Terdapat beberapa reaksi yang terjadi dalam reaktor sehingga dapat
diperoleh hasil samping maleic anhydride, benzoic anhydride, benzoic acid,
phtalide, ortho-tuloic acid, citracomic acid, ccarbon dioxide, carbon monoksida
dan air. Perincian reaksi sebagai berikut:
C8H10 + 7,5 O2 → C4H2O3 + 4CO2 + 4H2O
(ortho-xylene) (Maleic anhydride)
C8H10 + 3 O2 → C6H6O2 + CO2 + 2H2O
(ortho-xylene) (Benzoic Acid)
C8H10 + 2O2 → C8H6O2 + 2H2O
(ortho-xylene) (Pthalide)
C8H10 + 4,2O2 → C5H4O3 + 2H2O
(ortho-xylene) (Citracomic acid)
C8H10 + 6,5O2 → 8CO + 5H2O
19
(ortho-xylene) (Carbon monoxide)
C8H10 + 10,5O2 → 8CO2 + 5H2O
(ortho-xylene) (Carbon dioxide)
Untuk menjaga suhu reaksi digunakan campuran leburan garam (KNO3,
NaNO3 dan NaNO2) yang dipompakan dari tangki DV-3131, campuran leburan
garam berfungsi untuk mengalir ke salt circulation (PU-3130) dan dilakukan
pengadukan agar panas yang diserap merata setelah itu masuk kebagian shell
dalam reaktor (RE-3130).
Leburan garam berfungsi untuk menyerap panas reaksi pada reaktor dan
dipindahkan kesirkulator leburan garam yang digunakan untuk menyuplai panas
ke boiler untuk menghasilkan steam bertekanan tinggi, yaitu 25 bar. Steam
bertekanan tinggi tersebut digunakan untuk memutar turbin dalam proses air
blower dan sisanya digunakan untuk menghasilkan power generator.
Selanjutnya gas hasil reaksi dari reaktor pada suhu 370-410˚C didinginkan
kedalam super heater (HT-3140) untuk pendinginan lebih lanjut sampai
temperatur 155˚C. Untuk memisahkan hasil samping lainnya maka gas tersebut di
olah kembali dengan proses desublimasi.
B. Proses Desublimasi
Gas hasil reaksi yang meninggalkan reaktor pada temperatur 350˚C masuk
pada steam heater (HT-3140) dan selanjutnya pada suhu 287˚C masuk
economizer (HT-3141) dan keluar pada suhu 170˚C, kemudian masuk kedalam
liquid condensor dan dihasilkan suhu 140˚C. Hasil itu kemudian dipisahkan
kembali dengan cara sublimasi di switch condensor (HE-3210). Pada PA III
switch condensor ini berjumlah tiga buah.
20
Bentuk dari alat switch condensor adalah finned-tube yang berguna untuk
memaksimalkan luasan permukaan perpindahan panas yang bertujuan untuk
meningkatkan jumlah PA yang di sublimasi yang kemudian mengalir keluar
secara gravitasi melalui bagian bawah dari alat menuju tangki penampung crude
PA sementara Raw PA (DV-3210) yang kemudian dipompa (PU-3210) untuk
dialirkan ke tangki crude PA Ageing Tank (RE-3310). Antara valvw-valve cold oil
dan valve hot oil secara otomatis dapat terbuka dan tertutup sesuai dengan proses
yang berlangsung. Akhir kondensor didinginkan kembali. Proses desublimasi
masing-masing switch condensor meliputi:
a. Receiving
Proses ini dimulai dengan memasukkan gas dalam switch condensor. Pada
proses ini valve cold oil dibuka dan valve hot oil ditutup. Cold oil masuk pada
suhu 55,8-60˚C pada bagian tube. Dalam switch condensor suhu operasi ± 65˚C.
Karena PA mempunyai titik lebur paling rendah (titik beku PA 131˚C, titik didih
MA 52˚C), maka pada suhu tersebut PA akan menjadi deposit dan menempel
pada fin dan tube-tube bagian luar. Campuran lain yang berupa gas lolos keluar
dari switch condensor sebagai off gas. Off gas tersebut selanjutnya masuk pada
scrubber sebagai recovery MA. Lama waktu untuk receiving adalah ± 120 menit.
Off gas yang dihasilkan dimasukkan dalam incenerator utnuk dibakar.
b. Melting
Deposit PA yang menempel pada bagian luar tube dan bagian fin
dipanaskan sampai meleleh. Pemanasan dilakukan dengan memanfaatkan hot oil.
Dalam proses ini valve hot oil dibuka pada suhu 170˚C dan masuk pada bagian
21
bagian tube dan keluar switch condensor pada suhu 155-160˚C. Sedangkan valve
cold oil ditutup. PA yang melebur keluar dari switch condensor sebagai crude PA
dan ditampung pada tangki penampung crude PA (DV-3210). Waktu yang
dibutuhkan untuk proses melting adalah 40 menit.
c. Precooling
Pada proses ini valve cold oil dibuka dan hot oil ditutup. Proses precooling
dilakukan karena kondisi switch condensor masih kurang baik untuk proses
receiving. Waktu yang dibutuhkan untuk proses precooling adalah ± 20 menit.
Pengaturan hubungan aliran gas masuk dan keluar, cold oil dan hot oil,
serta hubungan switch condensor satu dengan yang lain dilakukan dengan DCS
(Distribution Control System). Setelah dari tangki penampung CPA, lalu dialirkan
ke ageing tank (RE-3310), dengan waktu tinggal 8 jam yang berfungsi untuk
penguraian Phthalic Anhydride dan polimerisasi beberapa produk yang dibentuk
selama proses oksidasi dan kondensasi. Off gas keluar dari switch condensor
dikirim ke scrubber pemurnian MA.
C. Proses Destilasi
Proses detilasi merupakan tahap pemurnian PA dan komponen lainnya.
Adapun zat pengotor dan pemisahannya adalah sebagai berikut.
1. Air
Pemisahan dipengaruhi oleh penguraian karena panas dari pthalic acid
menjadi Phtalic Anhydride pada temperatur lebih dari 131˚C yang merupakan titik
lebur Phtalic anhydride. Pemisahan ini dilakukan pada ageing tank (RE-3310)
2. Maleic Anhydride dan Asam Benzoat
22
Komponen ini mempunyai titik didih yang lebih rendah dibandingkan
dengan PA dan secara besar-besaran di hilangkan dengan uap air dalam langkah
secara thermal yaitu ageing tank (RE-3310)
3. Pthalide
Komponen ini memiliki titik didih yang sedikit lebih tinggi jika
dibandingkan dengan PA dan sulit untuk dipisahkan. Komponen ini sebagian
besar dipisahkan dalam kolam destilasi produk dan dikeluarkan sebagai residu,
bersamaan dengan komponen dengan titik didih tinggi dari dasar kolom yaitu
dilakukan di kolam destilasi.
4. Tri-dan polycarboxcylic dan Anhydride\
Komponen ini memiliki titik didih yang lebih tinggi di bandingkan dengan
PA dan dipisahkan di bagian bawah topping coloum. Beberapa pemisahan
kotoran, tidak sedikit PA juga ikut menghilang. Proses destilasi CPA hingga
menjadi PA murni melalui tahap pretreatment yaitu proses dehidrasi yang alatnya
dinamakan tangki ageing dan proses destilasi yang alatnya terdiri dari topping
coloumn dan destilation coloumn.
Untuk produksi secara komersil, crude PA dilakukan proses pemurnian
berlanjut yang terdiri dari kombinasi dari termal pretreatment dan distilasi.
1. Pretreatment
Pretreatment secara termal adalah kebutuhan penting untuk tahap destilasi
selanjutnya karena mengurangi beban pemisahan yang akan dilakukan pada tahap
destilasi selanjutnya. Pada tangki ageing terjadi penguraian dari phtalic acid
menjadi phtalic anhydride ketika dipanaskan pada titik leburnya 131˚C.
23
Dehidrasi dari phtalic acid merupakan perubahan dalam hal pembentukan
anhydride hanya pada temperatur diatas 131˚C dan akibatnya temperatur operasi
lebih tinggi dari yang dibutuhkan kualitas crude PA sehingga akibatnya terjadi
penurunan beban pada destilasi selanjutnya.
Urutan proses dehidrasi adalah sebagai berikut:
Pada PA III CPA dari proses desublimasi dipompa (PU-3210) dari tangki
CPA (DV-3210) kedalam tangki ageing (RE-3310). CPA masuk pada tekanan
atmosfer dengan suhu 150˚C. Pada tangki ageing dialirkan hot oil pada suhu
masuk 330˚C dan keluar pada suhu 310˚C agar didalam RE-3310 terjadi
perubahan phthalic acid menjadi Phthalic anhydride merupakan pretreatment.
Waktu tinggal CPA di RE-3310 ± 8 jam dan keluar pada suhu 285˚C. Bagian
produk yang memiliki titik didih rendah mengalir keluar melalui saluran pipa
bagian atas.
2. Proses destilasi
Proses destilasi terdiri dari 2 unit tahapan yaitu, topping coloumn dan
destilasi coloumn. Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:
a. Topping Coloumn (TW-3320)
Adalah kolom destilasi yang digunakan untuk memisahkan PA dari
komponen-komponen lainnya, topping coloumn dilengkapi dengan kondensor
(HE-3321) untuk memproduksi steam bertekanan rendah, SL 4. Selain itu, juga
dilengkapi dengan reboiler (HE-3320). Kolom ini berisi 34 tray dan beroperasi
pada tekanan atmosfer. Temperatur diatas kolam selalu dikontrol. CPA masuk
kedalam tray ke-19. Dikolom ini, komponen CPA yang bertitik didih rendah
24
diuapkan sebagai hasil puncak kolom yaitu Low Boiling Residu (LBR) yang
masih mengandung sedikit PA dan ditampung oada Waste Storage Tank (DV-
3410) yang digunakan untuk bahan bakar furnance yang nantinya digunakan
untuk pembangkit genset.
Produk destilasi mengandung PA yang memiliki titik didih tinggi keluar
pada bagian bawah kolom dan terlebih dahulu dipanaskan dengan boiler (HE-
3320). Produk bawah kemudian dialirkan masuk pada kolom destilasi (TW-3330).
b. Destilation Coloumn (TW-3330)
Destilasi murni dilakukan didalam kolom destilasi (TW-3330) yang berisi
27 tray. Kolam destilasi ini beroperasi pada tekanan vakum. Untuk
memvakumkan tekanan operasi pada kolom destilasi tersebut digunakan steam
ejector (EJ-3333). Sebelumnya steam ejector, dipasangkan sebuah kondensor HE-
3332 yang berfungsing apabila PA terbawa kedalam steam ejector sehingga
fungsi kondensor tersebut menjadi liquid PA dan kemudian di kirim ke tangki
crude PA. Digunakan destilasi vakum ini adalah agar komponen tidak rusak
karena suhu tinggi. Kolom ini dilengkapi dengan boiller tipe kettel (TW-3330)
dan kondensor HE-3331 untuk memproduksi steam bertekanan rendah (SL-4)
produksi dari TW-3330 melalui boiler HE-3330 dibagian bawah kolom.
Produk atas berupa PA murni, dikondensasikan dengan kondensor HE-
3331 dan keluar dari puncak kolom masuk kedalam tangki penampungan PA
murni (TK-3510). High Bioling Residue (HBR) yang keluar pada bagian bawah
kolom dialirkan ke heavyend 3410 dengan suhu 250˚C.
25
Pada ageing tank, topping coloumn dan destilation coloumn selalu
ditambahkan N2 yang berfungsi sebagai blanketing dengan cara meminimalkan
adanya O2 yang bias menyebabkan kebakaran.
D. Bagging
2.4 Definisi Air Limbah
Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 Tahun
2001, limbah adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan
berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasinya dan jumlahnya baik
secara langsung atau tidak langsung akan dapat membahayakan lingkungan hidup,
kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk lain (Anonim, 2001).
Sedangkan berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.
3 Tahun 2010 tentang baku mutu limbah cair bagi kawasan industri yang
dimaksud dengan limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha dan/atau kegiatan
yang berwujud cair (Anonim,2010).
2.5 Sumber Air Limbah
2.6 Karakteristik Limbah Cair
Karakteristik limbah cair dapat diketahui menurut karakteristik kimia,
fisika, dan biologis. Studi karakteristik limbah perlu dilakukan untuk mengetahui
konsentrasi dan sejauh mana tingkat pencemaran yang dapat ditimbulkan limbah
terhadap lingkungan. Dalam menentukan karakteristik limbah, maka ada 3 jenis
karakteristik yang harus diketahui, yaitu:
a. Karakteristik fisik
26
Penentuan tercemar atau tidaknya air limbah dipengaruhi oleh
karakteristik fisik yang mudah dilihat. Adapun karakteristik fisik yang
penting adalah kandungan zat padat yang berefek estetika, kejernihan,
warna, bau, dan temperatur. Zat organik yang ada pada air limbah
sebagian besar mudah terurai (degradable) yang merupakan sumber
makanan dan media yang baik bagi pertumbuhan mikroorganisme. Salah
satu karakteristik fisik tersebut adalah turbiditas atau kekeruhan/turbiditas.
Turbiditas atau kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat yang
tersuspensi seperti lumpur, plankton, zat organik dan zat halus lainya.
Turbiditas tidak memiliki hubungan langsung dengan zat padat tersuspensi
karena turbiditas tergantung dari ukuran dan bentuk butir partikel,
sedangkan zat padat tersuspensi tergantung dengan zat yang tersuspensi
tersebut (Risdianto, 2007).
b. Karakteristik kimia
Karakteristik kimia dari air limbah dapat diketahui dengan adanya zat
kimia dalam air limbah. Adapun zat kimia yang terpenting dalam air
limbah pada umumnya dapat diklarifikasikan sebagai berikut:
1. Bahan organik
Air limbah dengan tingkat pencemar sedang mengandung sekitar 60% zat-
zat terlarut sekitar 40% zat padat tersupensi. Bahan organik dalam limbah
mengandung sekitar 40%-60% protein, 25%-50% karbohidrat, 10%
lainnya berupa lemak (Risdianto, 2007).
2. Bahan anorganik
27
Zat-zat anorganik yang penting perannya didalam pengontrolan air limbah,
antara lain pH, khlor, Alkalinitas, sulfur, zat beracun (sianida, chrom),
logam berat (Cr, Cd, Zn, Cu, Fe, dan Hg ), fosfor, Gas-gas (NH3, CH4 O2
dan lain-lain), nitrogen (Risdianto, 2007).
c. Karakteristik biologi
Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air
yang dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih. Parameter yang biasa
digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air
limbah. Kelompok mikroorganisme terpenting dalam air limbah ada tiga
macam, yaitu kelompok protista, kelompok tumbuh-tumbuhan meliputi
paku-pakuan, dan lumut. Bakteri berperan penting dalam air limbah,
terutama pada proses biologis, misal trickling filter. Sedangkan protozoa
dalam air limbah berfungsi untuk mengontrol emua bakteri sehingga
terjadi keseimbangan (Metcalf dan Eddy, 1991).
2.7 Parameter Kualitas Air Limbah Cair
2.7.1 BOD (Biological Oxygen Demand)
BOD merupakan salah satu indikator untuk mengetahui tingkat
pencemaran akibat adanya bahan-bahan organik pada perairan umum. BOD
adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses
mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air (Alaerts and Santika, 1984).
Angka BOD adalah jjumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk
menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagaian zat-zat
organik yang tersuspensi dalam air (Alaerts and Santika, 1987).
28
2.7.2 COD (Chemical Oxygen Demand)
Chemical Oxygen Demand (COD) merupakan analisis terhadap jumlah
oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada didalam 1
liter sampel air dengan menggunakan pegoksidasi KCrO sebagai sumber oksigen.
Angka COD yang didapat merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat
organis, dimana secara alami dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologi
yang mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut didalam air (Alaerts dan
Santika, 1987).
2.7.3 pH
pH merupakan derajat keasaman pada air. Air limbah industri biasanya
diatur untuk diolah sehingga pHnya berkisar antara 6,5 sampai 8. pH yang terlalu
rendah (Asam) atau terlalu tinggi (basa) akan dapat mempengaruhi reaksi-reaksi
yang terjadi dalam air, karena beberapa reaksi hanya dapat terjadi apabila kondisi
air asam atau basa. Apabila terdapat materi lain dalam air yang dapat larut dalam
air pada pH tertentu, maka akan dapat memperburuk kualitas air limbah itu sendiri
(Metcalf dan Eddy, 1991)
2.7.4 Total Padatan
Total padatan terbagi menjadi padatan terendap, padatan tersuspensi, dan
padatan telarut. Padatan terendap adalah padatan dalam limbah cair yang
mengendap pada dasar selama 30 menit. Padatan ini biasanya diukur pada kerucut
Imhoff berskala dan dilaporkan sebagai ml padatan terendap per liter. Padatan
terendap merupakan indikator 42 jumlah padatan limbah yang akan mengendap
pada alat penjernih dan kolam pengendapan (Metcalf dan Eddy, 1991).
29
Padatan tersuspensi dapat dikatakan sebagai residu yang tidak dapat
disaring. Pengukurannya ditetapkan dengan menyaring sejumlah volume air
limbah melalui filter membran dalam cawan gouch. Berat kering dari jumlah
padatan tersuspensi diperoleh setelah satu jam pada suhu 1030 C–1050 C. Padatan
terlarut merupakan residu yang dapat disaring. Pengukurannya dapat ditentukan
dengan berat contoh yang telah disaring dan diuapkan atau sebagai perbedaan
antara berat residu setelah diuapkan dan berat jumlah padatan tersuspensi (Jenie
dan Rahayu, 1993).
2.7.5 Suhu
Suhu air adalah parameter yang sangat penting karena efeknya pada
tingkat reaksi kimia, kehidupan air, dan kesesuaian air untuk kegunaannya. Di
samping itu, oksigen kurang larut dalam air hangat daripada di air dingin.
Peningkatan laju reaksi biokimia yang menyertai peningkatan suhu
dikombinasikan dengan jumlah oksigen yang ada di perairan, sering dapat
menyebabkan deplesi serius dalam konsentrasi oksigen terlarut dalam kondisi
musim panas. Suhu optimal untuk aktivitas bakteri berada dalam kisaran 25-35°C.
Aerobik dan nitrifikasi berhenti ketika suhu naik sampai 50° C. Saat suhu
turun menjadi sekitar 15°C, bakteri penghasil metana menjadi aktif dan berhenti
pada suhu sekitar 5°C, bakteri autotrofik yang bekerja pada bahan karbon menjadi
dasarnya (Metcalf dan Eddy, 2003).
2.8 Limbah Cair Industri
2.9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair
Pengolahan limbah bertujuan untuk menetralkan air dari bahan-bahan
tersuspensi dan terapung, menguraikan bahan organic biodegradable,
30
meminimalkan bakteri patogen, serta memerhatikan estetika dan lingkungan.
Pengolahan air limbah dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara alami dan
secara buatan.
1. Secara Alami
Pengolahan air limbah secara alamiah dapat dilakukan dengan pembuatan
kolam stabilisasi. Dalam kolam stabilisasi, air limbah diolah secara
alamiah untuk menetralisasi zat-zat pencemar sebelum air limbah dialirkan
ke sungai. Kolam stabilisasi yang umum digunakan adalah kolam
anaerobik, kolam fakultatif (pengolahan air limbah yang tercemar bahan
organik pekat), dan kolam maturasi (pemusnahan mikroorganisme
patogen). Karena biaya yang dibutuhkan murah, cara ini
direkomendasikan untuk daerah tropis dan sedang berkembang.
2. Secara Buatan
Pengolahan air limbah dengan buantan alat dilakukan pada Instalasi
Pengolahan Air Limbah (IPAL). Pengolahan ini dilakukan melalui tiga
tahapan, yaitu primary treatment (pengolahan pertama), secondary
treatment (pengolahan kedua), dan tertiary treatment (pengolahan
lanjutan)
31
Gambar 2.2. Wastewater Treatment (Sugiharto, 2008).
Primary Treatment merupakan pengolahan pertama, dimana
bertujuan untuk menghilangkan zat padat tercampur melalui pengendapan
atau pengapungan. Pengendapan adalah kegiatan utama pada tahap ini dan
pengendapan yang dihasilkan terjadi karena adanya kondisi yang sangat
tenang. Bahan kimia dapat juga ditambahkan untuk menetralkan keadaaan
atau meningkatkan pengurangan dari partikel kecil yang tercampur.
Pengendapan yang terjadi dapat dengan pengendapan secara grafitasi.
Apabila tujuan utama pengoperasian untuk menghasilkan hasil buangan ke
sungai dengan sedikit partikel zat tercampur maka peralatan yang
dipergunakan dikenal sebagai clarifier, sedangkan apabila penekanannya
Chemical Addition
Odor control cover
Air compresorChemical addition
chorine
sulfur dioxide
Influent pumps
Primary solids
Return activated sludge
Gravity filters
Chlorine contact tanks
Water for reuse
Filter backwash recovery tank
To joint water polution control plant
pumps
Primary settling tanks
Aeration tanks
Final settling tanks
Trunk sewer
Waste activated solids
PRIMARY SECONDARY TERTIARY
32
menghasilkan partikel padat yang jernih maka dikenal dengan thickener
(Sugiharto, 2008).
Secondary Treatment merupakan pengolahan kedua, dimana
umumnya mencakup proses biologis untuk mengurangi bahan-bahan
organik melalui organisme yang ada di dalamnya. Pada proses ini sangat
dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain jumlah air limbah, tingkat
kekotoran, jenis kotoran yang ada dan sebagainya (Sugiharto, 2008).
Tertiary Treatment merupakan pengolahan ketiga, dimana
pengolahan jenis ini baru akan digunakan apabila pada pengolahan
pertama dan kedua masih banyak terdapat zat-zat tertentu yang masih
berbahaya bagi masyarakat umum. Pengolahan ketiga ini merupakan
pengolahan secara khusus sesuai dengan kandungan zat terbanyak dalam
air limbah, biasanya dilaksanakan pada pabrik yang menghasilkan air
limbah yang khusus pula (Sugiharto, 2008).
Parameter Konsentrasi (mg/l)COD 100-300BOD 50-150Minyak nabati 5-10Zat padat tersuspensi (TSS) 200-400
Minyak mineral 10-50pH 6.0-9.0Temperatur 38-40 (˚C)Ammonia bebas (NH3) 1.0-5.0Nitrat (NO3-N) 20-30Senyawa aktif biru metilen 5.0-10Sulfida (H2S) 0.05-0.1Fenol 0.5-1.0Sianida (CN) 0.05-0.5
Sumber : Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995 (Anonim, 1995).
33
2.10 Pengolahan Limbah Cair
2.10.1 Pengolahan Secara fisik
Pengolahan secara fisika, merupakan metode pemisahan sebagian dari
beban pencemaran khususnya padatan tersuspensi atau koloid dari limbah cair
dengan memanfaatkan gaya-gaya fisika (Metcalf dan Eddy, 2003).
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air
limbah, bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan mudah mengendap atau
bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Terdapat 5 cara untuk
melakukan pemisahan bahan-bahan cemaran tersebut dalam air limbah, yaitu:
1. Penyaringan
2. Presipitasi
3. Flotasi
4. Filtrasi
5. Sentrifugasi
Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Sedangkan bahan
tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses
pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah
kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap
(Musanif dan Sulaeman, 2009).
Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang
mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan
berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan
34
tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge thickening)
dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation). Proses filtrasi di dalam
pengolahan air limbah, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau
proses reverse osmosis akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin
partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau
menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosis (Musanif dan
Sulaeman, 2009).
2.10.2 Pengolahan Secara Biologi
Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air
yang dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih. Parameter yang biasa
digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air limbah.
Kelompok mikroorganisme terpenting dalam air limbah ada tiga macam, yaitu
kelompok protista, kelompok tumbuh-tumbuhan meliputi paku-pakuan, dan
lumut. Bakteri berperan penting dalam air limbah, terutama pada proses biologis,
misal trickling filter. Sedangkan protozoa dalam air limbah berfungsi untuk
mengontrol semua bakteri sehingga terjadi keseimbangan (Metcalf dan Eddy,
1991).
2.10.3 Pengolahan Secara Kimia
Pengolahan secara kimia merupakan metode penghilangan atau konversi
senyawa-senyawa polutan dalam limbah cair dengan penambahan bahan-bahan
kimia atau reaksi kimia lainnya (Metcalf dan Eddy, 2003). Pengolahan air limbah
secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak
mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik
beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan
35
bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan
tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-
koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan berlangsung
sebagai hasil reaksi oksidasi (Metcalf dan Eddy, 2003).
Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan
membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan
muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga
akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan
dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk
endapan hidroksida logamlogam tersebut atau endapan hidroksiapatit (Musanif
dan Sulaeman, 2009).
2.11 Unit Biological Treatment
Oxidation Ditch (oksidasi parit) adalah Reaktor berupa parit atau saluran
panjang berbentuk oval yang dilengkapi satu atau lebih rotor rotasi untuk aerasi
limbah. Efluen dijernihkan dan lumpur yang mengendap kembali ke reaktor untuk
menjaga konsentrasi MLSS2) Effisiensi penyisihannya berkisar antara 75 – 95 %
(Indriyati dan Susanto, 2009).
36
Gambar 2.3. Reaktor Oxidation Ditch (Indriyati dan Susanto, 2009).
2.11.1 Unit Biological Treatment First Stage
Sistem yang ada didalam reaktor Oxidation Ditch yaitu:
1. Plug-flow, air limbah dilewatkan ke dalam reaktor dan keluar dengan
rangkaian yang sama pada saat masuk.
2. Complete-mix atau continous stirred tank reactors (CSTR), air limbah
yang masuk didispersikan dengan segera ke seluruh bak/tangki dengan
aliran kontinyu, sehingga organic loading (OL) dan oksigen merata di
seluruh tangki.
3. Arbitrary-flow, adalah tipe reaktor dengan aliran yang dapat diubah
antara plug-flow dan complete-mix ( Indriyati dan Susanto, 2009).
2.11.2 Unit Biological Treatment First Stage
BAB III
METODE PRAKTEK KERJA LAPANGAN
3.1 Tempat & Waktu Praktek Kerja Lapangan
Praktek kerja lapangan merupakan suatu kegiatan pembelajaran secara
langsung dan merupakan salah satu aplikasi dari ilmu perkuliahan yang
dilaksanakan di instansi pemerintahan atau industri-industri terkait yang sesuai
Lumpur buanganPerangkap lumpur
effluentOxidation Ditch
influent
Rotor reasi
Persiapan Praktek Kerja Lapangan
Observasi awal kegiatan industri
37
dengan matakuliah yang ada. Adapun waktu dan tempat praktek kerja lapangan
ini adalah sebagai berikut.
3.1.1 Tempat
Tempat pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan yaitu di PT. Petrowidada
Gresik.
3.1.2 Waktu Pelaksanaan
Kegiatan praktek kerja lapangan dilaksanakan pada:
Tanggal : 21 Juli – 15 Agustus 2014
Hari Kerja : Senin-Jum’at
Waktu Kerja : 07.30-16.45 WIB
3.2 Cara Kerja
Berikut ini merupakan keterangan dari tahapan-tahapan cara kerja yang
akan dilaksanakan:
1. Persiapan praktek kerja lapangan dengan melakukan pencarian berbagai
data yang dijadikan sebagai sumber literatur untuk menentukan tempat
dimana perusahaan yang akan dipilih sebagai tempat untuk melakukan
praktek kerja lapangan tersebut.
Cara kerja dalam praktek Kerja Lapangan telah disusun secara sistematis
seperti yang ditunjukan Gambar 3.1
Studi literatur dan penentuan perusahaan (PT Petrowidada Gresik)
38
Gambar 3.1 Kerangka Cara Kerja Praktek Kerja Lapangan
2. Pengambilan dasar penyusunan laporan dan pengumpulan data yang
digunakan dengan cara mempelajari dan membandingkan beberapa
literatur atau mencari pembahasan tertulis dalam bentuk catatan ataupun
arsip yang ada kaitannya dengan kegiatan kerja. Dalam hal ini studi
literatur dilakukan terhadap literatur-literatur yang berkaitan dengan:
a. Kualitas air limbah meliputi karakteristik dan parameter air limbah.
b. Baku mutu kualitas air limbah.
c. Pengolahan air limbah industri.
d. Unit-unit bangunan pengolahan air limbah khususnya Oxidation
Ditch.
e. Kriteria desain Oxidation Ditch.
f. Persamaan/rumus-rumus terkait perencanaan Oxidation Ditch.
Observasi lapangan bertujuan untuk mengetahui kegiatan yang ada
dilapangan dengan bantuan pembimbing lapangan dan melihat
Pengumpulan data mengenai pengoperasian, kinerja, efektivitas kinerja instalasi pengolahan air Limbah pada unit oxidation ditch dan hasil akhirnya
A
Penyusunan Laporan
39
secara langsung kondisi yang ada di lapangan yang nantinya akan
disesuaikan dengan yang akan dikaji dalam praktek kerja lapangan.
3. Data yang dikumpulkan adalah data mengenai pengoperasian, kinerja,
efektivitas kinerja instalasi pengolahan air Limbah pada unit Oxidation
Ditch dan hasil akhirnya. Pengumpulan data dilakukan dengan cara
pemantauan dan pencatatan secara langsung di lapangan, wawancara
dengan staf industri, serta pengumpulan data sekunder. Pengumpulan data
ini dilakukan dengan bimbingan dan pantauan dari pembimbing lapangan.
4. Semua data yang tercatat dikumpulkan dan disusun dalam laporan. Data
yang disusun merupakan data yang telah didapat selama kurang lebih 4
minggu sesuai dengan petunjuk yang telah ada dan konsultasi dengan
dosen pembimbing untuk melakukan perbaikan jika terdapat kesalahan.
5. Laporan yang telah mengalami proses perbaikan akan dilakukan penjilidan
dan menjadi laporan akhir dari praktek kerja lapangan. Laporan akhir
dikumpulkan kepada dosen penanggung jawab mata kuliah untuk
memenuhi syarat kelulusan mata kuliah dan juga laporan akhir
dikumpulkan ke perusahaan untuk arsip dan sebagai bukti telah
melaksanakan praktek kerja lapangan.
3.3 Hasil dan Pembahasan
Hasil yang digunakan untuk membandingkan teori dengan penerapan
pengolahan limbah cair di lapangan khususnya pada unit IPAL PT. Petrowidada,
Gresik, khususnya pada unit Biological Treatment pada parameter pH, COD
(Cemical Oxygen Demand), TS (Total Suspended) dan Uji SV-30.
40
Pembahasan digunakan untuk mengetahui proses pengolahan limbah cair
lkualitas effluent yang dihasilkan. Evaluasi sistem pengolahan air limbah di IPAL
PT. Petrowidada, Gresik meliputi:
1. Proses pengolahan limbah IPAL PT. Petrowidada, Gresik
2. Analisis mengenai kualitas dan kuantitas limbah yang terdapat dalam
Biological Treatment di IPAL PT. Petrowdiada, Gresik
3.4 Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan memberikan gambaran ketercapaian tujuan dari pelaksana
Praktek Kerja Lapangan yang berkaitan dengan tujuan Praktek Kerja Lapangan
terfsebut dan hal-hal baru yang diperoleh selama Praktek Kerja Lapangan
dilaksanakan. Sedangkan saran diberikan agar dapat memunculkan ide akan hal-
hal baru yang sebaiknya diperhitungkan dalam pengembangan obje Praktek Kerja
Lapangan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengolahan Air limbah di IPAL PT. Petrowidada
41
4.2 Proses Pengolahan Air Limbah
4.3 Kualitas dan Kuantitas Air Limbah Pada Biological Treatment
4.3.1 Kuantitas Air Limbah
4.3.2 Kualitas Air Limbah
4.3.3 pH
4.3.4 COD (Cemical Oxygen Demand),
4.3.4 TS (Total Suspended)
4.3.5 Uji SV-30.
4.4 Dimensi Biological Treatment
42
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
43
