Mengenal Pengolahan air limbah industri

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

26 Maret 2024, 08.44

Polusi Udara dari Pabrik (wikipedia.en)

Pengolahan air limbah industri

Pengolahan air limbah industri merupakan serangkaian proses yang digunakan untuk memproses air limbah yang dihasilkan oleh industri sebagai produk sampingan yang tidak diinginkan. Setelah melalui proses pengolahan, air limbah industri yang telah diolah dapat digunakan kembali atau dibuang ke sistem pembuangan sanitasi atau ke lingkungan perairan permukaan. Banyak fasilitas industri dilengkapi dengan instalasi pengolahan limbah untuk mengatasi air limbah yang dihasilkan. Kilang minyak bumi, pabrik kimia, dan petrokimia adalah contoh industri yang memiliki fasilitas khusus untuk mengolah air limbah sehingga konsentrasi polutan dalam air limbah yang telah diolah sesuai dengan regulasi pembuangan air limbah ke sistem saluran pembuangan kota atau ke perairan permukaan seperti sungai, danau, atau laut.

Hal ini khususnya berlaku untuk industri yang menghasilkan air limbah dengan konsentrasi tinggi bahan organik, polutan beracun seperti logam berat atau senyawa organik yang mudah menguap, atau nutrisi seperti amonia. Beberapa industri menerapkan sistem pra-pengolahan untuk menghilangkan sebagian polutan tertentu, seperti senyawa beracun, sebelum membuang air limbah yang telah diolah sebagian ke dalam sistem pembuangan kota.

Tren terkini dalam industri adalah upaya untuk meminimalkan produksi air limbah atau mendaur ulang air limbah yang telah diolah dalam proses produksi. Beberapa industri telah berhasil merancang ulang proses manufaktur mereka untuk mengurangi atau menghilangkan polutan. Sumber air limbah industri meliputi berbagai sektor seperti manufaktur baterai, industri kimia, pembangkit listrik, industri makanan, besi dan baja, pengerjaan logam, pertambangan, industri nuklir, ekstraksi minyak dan gas, penyulingan minyak bumi, petrokimia, farmasi, pulp dan industri kertas, peleburan logam, industri tekstil, pencemaran minyak, serta pengolahan air dan pengawetan kayu. Proses pengolahan air limbah meliputi berbagai tahap seperti pengolahan air garam, penghilangan padatan melalui pengendapan kimia dan filtrasi, penghilangan minyak dan lemak, penghilangan bahan organik biodegradable dan non-biodegradable, penghilangan asam dan basa, serta penghilangan bahan beracun.

Jenis

Fasilitas industri dapat menghasilkan berbagai aliran air limbah industri. Ini termasuk aliran limbah proses manufaktur, yang meliputi polutan konvensional, polutan beracun, dan senyawa berbahaya lainnya. Selain itu, ada juga aliran limbah non-proses, seperti blowdown boiler dan air pendingin, yang dapat menyebabkan polusi termal dan polutan lainnya. Drainase lokasi industri juga merupakan sumber air limbah, berasal dari berbagai fasilitas manufaktur, industri jasa, serta lokasi energi dan pertambangan. Sektor energi dan pertambangan juga menyumbangkan aliran limbah, termasuk drainase asam tambang, air terproduksi dari ekstraksi minyak dan gas, serta radionuklida. Akhirnya, ada aliran limbah yang merupakan produk sampingan dari proses pengolahan atau pendinginan, seperti pencucian balik (pengolahan air) dan air garam.

Kontaminan

Air limbah industri memiliki potensi untuk menambahkan berbagai polutan ke badan air penerima jika tidak diolah dan dikelola dengan baik. Ini termasuk logam berat seperti merkuri, timbal, dan kromium, yang dapat memiliki dampak yang merugikan pada lingkungan dan kesehatan manusia. Selain itu, bahan organik dan nutrisi seperti sisa makanan dan limbah dari industri tertentu, seperti pengolahan makanan dan pabrik kertas, dapat menyumbang terhadap peningkatan BOD (Demand Oksigen Biokimia), nitrogen amonia, minyak, dan lemak.

Partikel anorganik seperti pasir, logam, dan sisa karet dari ban juga merupakan polutan yang umum dalam air limbah industri. Racun seperti pestisida, herbisida, dan obat-obatan, bersama dengan mikroplastik seperti manik-manik polietilen dan polipropilen, juga dapat ditemukan dalam air limbah. Polusi termal dari pembangkit listrik dan pabrik industri, serta radionuklida dari kegiatan penambangan uranium atau pengolahan bahan bakar nuklir, juga merupakan masalah yang serius. Selain itu, beberapa limbah industri dapat mengandung polutan organik persisten seperti zat per dan polifluoroalkil (PFAS), yang memiliki dampak jangka panjang yang signifikan pada lingkungan dan kesehatan manusia. Oleh karena itu, pengelolaan dan pengolahan air limbah industri sangat penting untuk mencegah pencemaran dan menjaga kualitas air yang baik.

Sektor industri

Pembuatan baterai

Para pembuat baterai memiliki fokus dalam membuat benda-benda kecil untuk perangkat elektronik portabel seperti alat-alat listrik kecil atau pun benda yang lebih besar dan kuat untuk kendaraan seperti mobil, truk, dan sejenisnya. Limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan baterai termasuk berbagai jenis zat seperti kadmium, kromium, kobalt, tembaga, sianida, besi, timbal, mangan, merkuri, nikel, perak, seng, minyak, dan lemak.

Pengolahan Limbah terpusat

Fasilitas Pemrosesan Limbah Terpusat (CWT) bertugas memproses limbah industri baik yang berbentuk cair maupun padat yang dihasilkan oleh fasilitas manufaktur di luar area pabrik itu sendiri. Alasan produsen memilih mengirimkan limbahnya ke CWT daripada melakukan pemrosesan sendiri di lokasi bisa beragam, mulai dari keterbatasan lahan, kesulitan dalam merancang dan menjalankan sistem pemrosesan di tempat, hingga kendala yang muncul akibat peraturan dan izin lingkungan hidup. Terkadang, produsen menemukan bahwa menggunakan layanan CWT lebih ekonomis dibandingkan memproses limbahnya sendiri, khususnya bila produsen tersebut adalah usaha kecil.

Pabrik CWT biasanya menerima limbah dari berbagai sumber, termasuk pabrik kimia, tempat fabrikasi dan penyelesaian logam, serta dari sektor manufaktur lainnya seperti limbah minyak bekas dan produk turunan minyak bumi. Limbah-limbah tersebut sering kali termasuk dalam kategori limbah berbahaya karena memiliki konsentrasi polutan yang tinggi atau sulit untuk diproses. Pada tahun 2000, Badan Perlindungan Lingkungan AS mengeluarkan peraturan tentang limbah air bagi fasilitas CWT di Amerika Serikat.

Manufaktur kimia

Pembuatan bahan kimia organik

Jenis polutan yang dilepaskan oleh produsen bahan kimia organik bisa sangat beragam dari satu pabrik ke pabrik lainnya, tergantung pada jenis produk yang dihasilkan, seperti bahan kimia organik curah, resin, pestisida, plastik, atau serat sintetis. Beberapa contoh senyawa organik yang mungkin dilepaskan termasuk benzena, kloroform, naftalena, fenol, toluena, dan vinil klorida. Pengukuran kebutuhan oksigen biokimia (BOD), yang mencerminkan jumlah polutan organik secara keseluruhan, sering digunakan untuk menilai efektivitas sistem pengolahan air limbah biologis, dan juga digunakan sebagai parameter dalam perizinan pembuangan. Polutan logam yang mungkin dibuang mencakup kromium, tembaga, timbal, nikel, dan seng.

Pembuatan Bahan Kimia Anorganik

Industri bahan kimia anorganik mencakup berbagai produk dan proses, meskipun setiap pabrik mungkin memproduksi sejumlah kecil produk dan limbah. Produk dalam sektor ini meliputi senyawa aluminium; kalsium karbida dan kalsium klorida; asam fluorida; senyawa kalium; boraks; serta senyawa berbasis krom, fluor, kadmium, dan seng. Polutan yang dilepaskan bervariasi tergantung pada jenis produk dan karakteristik masing-masing pabrik, mungkin termasuk arsenik, klorin, sianida, fluorida, serta logam berat seperti kromium, tembaga, besi, timbal, merkuri, nikel, dan seng.

Pembangkit listrik

Pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil, terutama pembangkit listrik tenaga batu bara, merupakan salah satu penyumbang utama limbah industri ke dalam lingkungan. Banyak dari pabrik ini mengeluarkan air limbah yang mengandung konsentrasi tinggi logam seperti timbal, merkuri, kadmium, dan kromium, serta senyawa arsenik, selenium, dan nitrogen (baik nitrat maupun nitrit). Limbah ini berasal dari berbagai proses, termasuk pengolahan gas buang untuk mengurangi sulfur, pembakaran batu bara yang menghasilkan abu terbang dan abu dasar, serta pengendalian emisi gas merkuri.

Salah satu teknologi yang umum digunakan untuk mengelola limbah ini adalah kolam abu, yaitu kolam penampung permukaan yang memanfaatkan gravitasi untuk mengendapkan partikel besar dari air limbah pembangkit listrik. Namun, kolam abu ini tidak mampu mengolah polutan yang terlarut. Oleh karena itu, pembangkit listrik menggunakan teknologi tambahan seperti penanganan abu kering, daur ulang abu tertutup, pengendapan kimia, pengolahan biologis (seperti proses lumpur aktif), sistem membran, dan sistem kristalisasi evaporasi, tergantung pada karakteristik limbah dari pembangkit masing-masing. Perkembangan teknologi dalam membran penukar ion dan sistem elektrodialisis telah meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah desulfurisasi gas buang untuk memenuhi standar lingkungan yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA). Pendekatan yang serupa juga diterapkan dalam pengolahan air limbah industri skala besar lainnya.

Industri makanan

Air limbah yang berasal dari kegiatan pertanian dan pengolahan makanan memiliki karakteristik unik yang membedakannya dari air limbah perkotaan yang biasanya diolah oleh instalasi pengolahan limbah yang dikelola oleh pemerintah atau swasta di seluruh dunia. Air limbah ini biasanya dapat terurai secara hayati dan tidak mengandung bahan beracun, namun memiliki tingkat Permintaan Oksigen Biologis (BOD) yang tinggi dan mengandung padatan tersuspensi (SS).

Karakteristik air limbah dari industri pangan dan pertanian seringkali sulit diprediksi karena variasi dalam BOD dan pH limbah yang berasal dari berbagai sumber seperti sayuran, buah-buahan, dan produk daging, serta adanya fluktuasi musiman dalam aktivitas pengolahan makanan dan pascapanen.

Proses pengolahan makanan dari bahan mentah biasanya memerlukan penggunaan air dalam jumlah besar. Misalnya, pencucian sayuran menghasilkan air yang mengandung banyak partikel serta beberapa bahan organik terlarut, dan mungkin juga mengandung zat seperti surfaktan dan pestisida.

Fasilitas budidaya perikanan seringkali menghasilkan limbah yang mengandung konsentrasi tinggi nitrogen dan fosfor, serta padatan tersuspensi. Beberapa fasilitas juga menggunakan obat-obatan dan pestisida, yang kemungkinan akan terdapat dalam air limbah.

Pabrik pengolahan susu menghasilkan limbah yang umumnya mengandung polutan konvensional seperti BOD dan padatan tersuspensi.

Proses penyembelihan dan pengolahan hewan menghasilkan limbah organik dari cairan tubuh hewan, seperti darah dan isi usus, yang mengandung polutan seperti BOD, padatan tersuspensi, bakteri coliform, minyak dan lemak, nitrogen organik, dan amonia.

Kegiatan pengolahan makanan, seperti pembersihan pabrik, transportasi bahan, pembotolan, dan pencucian produk juga menghasilkan air limbah. Banyak fasilitas pengolahan makanan memerlukan pengolahan air limbah di tempat sebelum dapat dibuang ke lingkungan atau saluran pembuangan, karena tingginya kandungan partikel organik dan padatan tersuspensi yang dapat meningkatkan BOD dan memerlukan biaya tambahan dalam pengelolaan limbah. Metode umum untuk mengurangi pemuatan padatan organik tersuspensi termasuk sedimentasi, penyaringan kawat baji, atau penyaringan sabuk berputar (penyaringan mikro).

Industri besi dan baja

Produksi besi dari bijihnya melibatkan reaksi reduksi yang kuat dalam tanur tinggi. Air pendingin yang digunakan dalam proses ini kemungkinan akan terkontaminasi dengan produk-produk seperti amonia dan sianida. Selain itu, produksi kokas dari batu bara di pabrik kokas juga membutuhkan pendinginan air dan penggunaan air dalam pemisahan produk sampingan. Kontaminasi dalam aliran limbah ini mencakup produk gasifikasi seperti benzena, naftalena, antrasena, sianida, amonia, fenol, kresol, dan sejumlah senyawa organik kompleks lainnya yang dikenal sebagai hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH).

Proses konversi besi atau baja menjadi lembaran, kawat, atau batang melibatkan tahapan transformasi mekanis panas dan dingin yang sering menggunakan air sebagai pelumas dan pendingin. Kontaminan dalam air limbah termasuk oli hidrolik, lemak, dan padatan partikulat. Sebelum dijual ke sektor manufaktur, produk besi dan baja biasanya menjalani perlakuan akhir, seperti pengawetan dalam asam mineral kuat untuk menghilangkan karat dan mempersiapkan permukaan untuk pelapisan timah atau kromium, atau untuk perawatan permukaan lainnya seperti galvanisasi atau pengecatan. Dua jenis asam yang umum digunakan adalah asam klorida dan asam sulfat. Air limbah yang dihasilkan biasanya termasuk air bilasan yang bersifat asam, bersama dengan limbah asam lainnya. Meskipun banyak pabrik mengoperasikan pabrik pemulihan asam, terutama yang menggunakan asam klorida, di mana asam mineral direbus dari garam besi, masih ada jumlah besar besi sulfat atau besi klorida yang sangat asam yang perlu dibuang. Banyak air limbah industri baja juga terkontaminasi oleh oli hidrolik, yang dikenal sebagai oli larut.

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_wastewater_treatment