Bab 3 tinjauan pustaka laporan kerja praktek

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PT. PERTAMINA RU VI BALONGAN-INDRAMAYU

1

NAREGA HERMANIAR (3310100014)

R.A PRAHASTIWI PRAMESWARI (3310100031)

BAB 3

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Jenis Limbah Cair

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 18/1999 Jo.PP 85/1999, limbah

didefinisikan sebagai sisa atau buangan dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia.

Berdasarkan PP 82 thn 2001, limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau

kegiatan yang berwujud cair. Definisi limbah cair menurut Keputusan Gubernur

Kepala Daerah Tingkat 1 Jawa Barat Nomor 6 Tahun 1999 tentang Baku Mutu

Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri di Jawa Barat yaitu limbah dalam wujud cair

yang dihasilkan oleh kegiatan industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat

menurunkan kualitas lingkungan. Jenis-jenis limbah cair digolongkan sebagai berikut:

a. Fisika dan Sifat Agregat, Keasaman (Metoda Titrimetrik)

b. Parameter Logam, Arsenik (As) Metoda SSA

c. Anorganik non Metalik, Amonia (NH3-N) Metoda Biru Indofenol

d. Organik Agregat, Biological Oxygen Demand (BOD)

e. Mikroorganisme, E Coli Metoda MPN

f. Khusus, Asam Borat (H3 BO3) Metoda Titrimetrik

g. Air Laut, Tembaga (Cu) Metoda SPR-IDA-SSA.

3.2 Limbah Cair Industri Minyak dan Gas

Limbah cair di Industri Minyak dan Gas adalah semua larutan atau air limbah

yang berasal dari aktivitas kilang minyak yang mengandung unsur pengotor seperti

crude oil, proses pada treating unit, cracking unit, penggunaan bahan-bahan kimia dan

kegiatan rumah tangga (perkantoran). Limbah cair ini harus diolah terlebih dahulu

sebelum dibuang ke badan air karena bila tidak terjadi pengolahan, limbah tersebut

dapat menurunkan kualitas lingkungan. Kilang minyak PT. PERTAMINA RU VI

Balongan memiliki sistem pengolahan untuk limbah cair tersebut. Klasifikasi limbah

cair pada kilang RU VI Balongan adalah sebagai berikut :

1. Closed Drain

2. Oil Drain

3. Oil Contaminated Water

4. Clean Water A

5. Clean Water B



2



6. Chemical Water

7. Sanitary Water

8. Process Efluen Water

Limbah cair kilang RU VI Balongan berasal dari area proses, area utilities, dan

area tangki.

3.2.2 Sistem Pembuangan Air Limbah

Aliran air buangan berasal dari area proses, utilities, area tanki dan buangan

dari perkantoran atau gedung. Pada semua area tersebut terdapat sistem sewer (pipa

saluran air buangan) yang masing-masing salurannya dibedakan menurut kandungan

kontaminan pada fluida yang dialirkan. Sistem air buangan/sewer kilang dapat

diklasifikasikan menjadi tujuh macam jenis yaitu :

Sewer air yang tidak mengandung minyak (Non Oily Water Sewer)

Sistem sewer ini digunakan untuk mengumpulkan aliran air dari area yang

diharapkan tidak mengandung minyak. Sumber air yang menuju ke sewer ini

meliputi air hujan dari jalan-jalan kilang, atap bangunan, area sekitar

bangunan, area yang tidak diaspal, area luar tanggul, tempat parkir, dll. Air

yang masuk ke sewer ini merupakan air bersih (clean water) yang disalurkan

melalui saluran terbuka (open ditch) dan selanjutnya dibuang langsung ke

luar kilang (laut atau sungai) tanpa memerlukan pengolahan terlebih dahulu

karena sudah memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan.

Sewer air yang tidak mengandung minyak tetapi adakalanya berminyak

(Accidentaly Oily Water)

Sistem sewer ini digunakan untuk mengumpulkan air hujan dan air untuk

pemadam kebakaran dari area dimana area tersebut telah tercampur dengan

minyak .Walupun hal ini lazimnya tidak dikehendaki kecuali dalam keadaan

darurat. Sewer ini merupakan kumpulan dari fasilitas yang tidak mengandung

minyak seperti area yang tidak beraspal di utilities, Cooling Tower Blow

Down, demineralizer, tanggul area tangki. Air yang dialirkan ke sewer ini

merupakan non oily water dan dapat dibuang langsung ke open sewer namun

pada saat tertentu jika terjadi emergency atau bocoran, dapat mengakibatkan

terbawanya minyak dan penanganannya masuk dalam katagori oily water.



3



Sewer yang mengandung minyak (Oily Storm Water Sewer)

Oily storm water sewer menampung air hujan dan air pemadam kebakaran

dari area yang kemungkinan besar terkontaminasi minyak. Sumber air ini

berasal dari area proses, sebagian dari utilities, area pompa off side, dan area

dalam tanggul tangki pada saat terjadi kontaminasi minyak. Air hujan dari

area proses dan pertangkian dikumpulkan terlebih dahulu melalui

underground sewer menuju oil sump yang ada di setiap unit proses.

Kemudian dipompakan secara otomatis ke fasilitas IPAL atau disebut juga

waste water treatment. Pompa yang dipasang di setiap oil sump kapasitasnya

disesuaikan dengan luas area setempat dan curah hujan tertinggi. Potensi

polutan utama di sistem ini adalah minyak, namun tidak menutup

kemungkinan adanya polutan lain seperti amoniak dan phenol. Aktifitas yang

berpotensi menimbulkan pencemaran tersebut antara lain dari bocoran,

aktvitas cleaning area, tumpahan sample, aktfitas maintenance aktifitas drain

vessel, atau tangki, dll. Untuk itu diperlukan kedisiplinan dari para pekerja

baik operator maupun tenaga maintenance untuk selalu menjaga agar hal

tersebut tidak terjadi dan menyalurkannya pada saluran yang telah disediakan,

khusus untuk oil drain minyak yang terkandung dalam oily water sebagian

akan tertahan di oil sump dan sebagian lagi akan terikut bersama aliran air ke

EWT untuk pemisahan lanjut melalui CPI dan floatation unit sebelum

dibuang ke lingkungan.

Process Efluen Water

Sistem saluran ini untuk mengumpulkan air yang mengandung minyak dan

polutan lainnya antara lain amoniak, phenol, BOD , COD, sulfur, Suspended

solid atau logam. Untuk di kilang RU-VI ini sumber buangan air proses

berasal dari Desalter Efluen water (DEW) dan Sour water dari unit CDU,

Hydrotreating unit GO/LCO, ARHDM, dan RCC. Sour water sebelum di

buang ke unit pengolahan limbah (Efluen Water Treatment Plant ) dikurangi

dulu kandungan sulfur dan amonianya di unit SWS.

Ballast Water

Ballast water merupakan air yang berasal dari kapal pengangkut crude atau

produk, yang mengandung minyak sehingga harus dipisahkan terlebih dahulu

kandungan minyaknya sebelum dibuang ke lingkungan. Di Kilang RU VI ini



4



pemisahan minyak berlangsung di unit API separator bersama air (oily water)

yang berasal dari area tanggul tangki off side sebelum di olah di EWT.

Sanitary Water Sewer

Sanitary water sewer berasal dari buangan toilet field office, control room,

administration building, LPG truck loading, rest area dan shelter operator, dll.

Sanitary waterharus diolah di EWTP sebelum di buang ke lingkungan.

Slop Oil

Buangan minyak berupa sample, minyak off spec dan minyak hasil recovery,

dikembalikan ke tangki untuk diolah kembali. Minyak ini dikategorikan

sebagai slop oil. Ada dua jenis sloop yaitu heavy sloop dan light sloop. Air

yang terbawa dalam sloop yang terakumulasi didasar tangki harus

dikeluarkan secara periodic. Air tersebut merupak oily water yang harus

diolah kembali sebelum dibuang ke laut.

3.3 Parameter Pengujian Limbah Cair

Dalam limbah cair terkandung berbagai macam zat/materi padat, cair, gas,

bahkan mikroorganisme patogen yang berbahaya. Karakteristik limbah cair sangat

bervariasi tergantung dari aktivitas yang dilakukan. Untuk meminimisasi kandungan

zat/materi berbahaya, limbah cair pada kilang RU VI Balongan diolah terlebih dahulu

sebelum dibuang menuju badan air. Pada unit-unit proses pengolahan limbah cair

terdapat beberapa parameter fisik, kimia, dan biologis. Parameter fisik terdiri dari

temperatur, warna, bau, pH, dan padatan tersuspensi. Parameter kimia terdiri dari

kandungan BOD, COD, DO, dll. Parameter tersebut yang nantinya akan menentukan

kualitas limbah cair yang telah diolah telah sesuai dengan baku mutu atau tidak.

Berikut ini adalah parameter pada limbah cair :

1. Temperatur

Temperatur pada air limbah cenderung lebih tinggi daripada air normal, hal ini

dikarenakan ada tambahan panas pada buangan industri yang mengakibatkan air

limbah lebih tinggi temperaturnya. Temperatur sangat berpengaruh pada kehidupan

akuatik dan reaksi yang terjadi, oksigen lebih mudah larut pada air yang hangat

daripada air yang dingin. Temperatur optimum untuk aktivitas bakteri adalah sekitar

25 – 35̊ C.

2. pH



5



Konsentrasi ion hidrogen adalah parameter kualitas yang penting baik di air

bersih maupun di limbah cair. pH biasa didefinisikan sebagai log negatif dari

konsentrasi ion hidrogen.

pH=-log10[H+]

pH yang baik bagi air adalah 7-8,5. Semakin kecil pH, akan menyebabkan air menjadi

asam, padahal proses nitrifikasi terjadi pada pH normal. Sebagian besar organisme

akuatik sensitif terhadap perubahan pH pada air.

3. BOD 5 ( Biological Oxygen Demand )

Biological Oxygen Demand (BOD) adalah suatu analisa empiris yang mencoba

mendekati secara global proses-proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di

dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk

menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian

zat-zat organik tersuspensi dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk

menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menstabilkan senyawa organik

secara biolohi, menentukan ukuran unit pengolahan, dan menentukan baku mutu air

buangan. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, jika konsumsi oksigen

tinggi akan ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, hal ini

menunjukkan bahwa kandungan bahan buangan yang tinggi membutuhkan oksigen

yang tinggi juga. Bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses

oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan

menjadi anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air tersebut.

4. Sulfida sebagai H2S

Adanya gas ini di dalam air limbah mengidikasikan dekomposisi secara

anaerobic. Adanya gas ini dalam jumlah yang besar dapat membuat korosi pada pipa

dan menghasilkan bau di bangunan pengolahan limbah. Efek dari korosi dapat

merusak mesin atau pompa.

5. NH3 sebagai NH3- N

Nitrogen N dapat ditemui hampir di setiap badan air dalam bermacam-macam

bentuk. Bentuk unsur tersebut tergantung dari tingkat oksidasinya , antara lain sebagai

berikut:

-3 0 +3 +5

NH3→N2 →NO2- →NO3

-

Biasanya senyawa-senyawa nitrogen tersebut adalah senyawa terlarut.



6



Nitrogen netral berada sebagai gas N2 yang merupakan hasil suatu reaksi yang sulit

untuk bereaksi lagi, N2 lenyap dari larutan sebagai gelembung gas, kadar

kejenuhannya agak rendah. Namun gas N2 juga dapat diserap oleh air dari udara dan

digunakan oleh ganggang dan beberapa bakteri untuk pertumbuannya. Biasanya

pengetahuan mengenai kadar N2 yang terlarut tidak begitu penting. Amoniak NH3 ,

merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4+ pada pH rendah dan disebut

ammonium ; Amoniak sendiri berada dalam keadaan tereduksi ( -3). Amoniak dalam

air permukaan berasal dari air seni dan tinja; juga dari oksidasi zat organis ( Ha

ObCcNd) secara mikrbiologis yang berasal dari air alam atau ar buangan industri dan

pendudukan , sesuai reaksi sebagai berikut :

HaObCcNd + ( c + a – b – 3 d ) O2 → c CO2 + ( a – 3 d ) H2O + d NH3 (1)

4 2 4 2 2

Zat organis bakteri

Pada air buangan NH3 dapat diolah secara mikrobiologis melalui proses nitrifikasi

hingga menjadi nitrit NO2- dan nitrat NO

-3. Nitrat dan Nitrit merupakan bentuk

Nitrogen yang teroksidasi dengan tingkat oksidasi masing-masing +3 dan +5. Nitrit

sendiri membahayakan kesehatan karena dapat bereaksi dengan hemoglobin dalam

darah , hingga darah tersebut tidak dapat mengangkut oksigen lagi. Di samping ini,

NO2 juga menimbulkan nitrosamine ( R R’ N – NO ) pada air baungan yang tertentu,

nitrosamine tersebut dapat menyebabkan kanker. Nitrat NO3- adalah bentuk senyawa

nitrogen yang merupakan sebuah senyawa stabil. Nitrat merupakan unsure penting

untuk sintesa protein tumbuh-tumbuhan dan hewan, akan teteapi nitrat pada

konsentrasi yang tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan ganggang yang tak terbatas

(bila beberapa syarat lain seperti konsentrasi fosfat dipenuhi) sehingga air kekurangan

oksigen terlarut yang menyebabkan kematian ikan. Kadar nitrat secara alamiah

biasanya agak rndah namun kadar nitrat dapat menjadi tinggi sekali pada air tanah

didaerah-daerah yang diberi pupuk yang mengandung nitrat. Kadar nitrat tidak boleh

melebihi 10 mg NO3 /l ( di Indonesia dan Amerika Serikat ) atau 50 ( MEE ) mg NO3

/l. Did ala usus manusia nitrat direduksi menjadi nitrit yang dapat menyebabkan

matamoglobinemi, terutama pada bayi. Selain dari senyawa-senyawa tersebut di atas,

N juga dikandung oleh bermacam-macam senyawa organic seperti protein, sisa

tanaman, air limbah industri dan sebagainya. Selama proses penguraian mikrobiologis



7



baik secara alamiah di dalam air sungai maupun secara diatur pada system

pengolahana air buangan, zat organic tersebut melepaskan nitrogen sebagai amoniak

atau senyawa yang lebih rumit amoniak ( yaitu amin R-NH2, RR’-NH dan sebagainya

). Jumlah nitrogen yang terkait dalam senyawa organis ini juga harus ditentukan yaitu

dengan penguraian senyawa terlarut tersebut pada suhu tinggi dan dalam suasana asam

dan disebut proses peleburan (digesti). Nitrogen organik tersebut diuraikan menjadi

amoniak yang dapat ditentukan dengan analisa amoniak. Hanya beberapa senyawa

organis yang mengandung nitrogen dalam keadaan teroksidasi, tidak dapat dianalisa

melalui penguraian tersebut. Konsentrasi dapat dinyatakan sebagai mg senyawa

nitrogen atau sebagai mg N yang dikandung senyawa, sebagai contoh 1 mg NH3 / l

(yaitu suatu senyawa nitrogen NH3) adalah sama dengan 0,82 mg NH3 – N / l (yaitu

mg N yang dikandung NH3). (Sri Sumestri, 1984).

6. Fenol Total

Fenol amat toksik dalam lingkungan baik bagi lingkungan manusia maupun

binatang. Fenol adalah cairan yang tidak berwarna dan memiliki bau yang tajam. Jika

masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan rasa nyeri, diare berdarah, muka pucat,

keringat dingin, lesu, sakit kepala, suhu tubuh turun, serangan jantung, bahkan

kematian. Netralisasi dapat dilakukan dengan larutan soda. Sisa-sisa pakai atau limbah

fenol dapat dikubur di tempat yang aman atau dapat pula dimusnahkan dengan

membakar dalam incenerator ( suhu pembakaran lebih dari 10000C ). Kontaminasi

fenol yang masuk ke dalam air baku akibat proses klorinasi dapat berubah menjadi

senyawa-senyawa klorofenol yang berbahaya. Fenol dalam air limbah dapat dioksidasi

dengan ozon atau dapat didegradasi dengan senyawa khusus.

7. COD ( Chemical Oxigen Demand )

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang

dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 L sampel air,

dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent).

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara

alami dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan

berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Analisa COD berbeda dengan analisa BOD,

namun perbandingan antara angka COD dengan angka BOD dapat ditetapkan. Dalam

tabel berikut tercantum perbandingan angka tersebut untuk beberapa jenis air.Angka

perbandingan yang lebih rendah dari yang seharusnya, misalnya untuk air buangan



8



penduduk (domestik) < 0,20, menunjukkan adanya zat-zat yang bersifat racun bagi

mikroorganisme.

8. Minyak dan Lemak

Minyak yang terdapat pada limbah cair merupakan minyak petroleum, minyak

mineral, kerosene, coaltar, road oil mempunyai struktur kimia hanya karbon dan

Hidrogen sehingga dapat mengakibatkan efek menutupi permukaan air.Minyak

merupakan senyawa volatile.Oleh karena itu, minyak akan mudah menguap.Namun,

sisa minyak yang tidak menguap akan mengalami emulsifikasi yang mengakibatkan

air dan minyak dapat bercampur ( Kristanto, 2002 ).Ada 2 macam yang dapat terjadi

antara minyak dengan air, yaitu :

a. Emulsi minyak dalam air terjadi bila droplet-droplet minyak terdispersi didalam

air dan distabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi permukaan

droplet-droplet tersebut.

b. Emulsi air dalam minyak terjadi bila droplet-droplet air tertutup oleh lapisan

minyak.

Dapat dilihat pada tabel dibawah kandungan hasil pengolahan migas,

parameter pencemar dan dampaknya

Tabel 3.1 Kandungan Parameter Pencemar dalam Limbah Cair Migas

Parameter Pencemar Sumber-sumber

BOD

COD

Minyak

Air proses bekas

Buangan cooling water (jika HC bocor ke dalam

sistem air pendinginan)

Air ballast

Air drainase dan larian dari area tangki

Padatan tersuspensi

total

Air proses bekas

Buangan cooling water

Air ballast

Air drainase dan larian dari area tangki

Senyawa phenolic Air proses bekas (khususnya dari unit perengkahan

fluida secara katalitik)



9



Logam berat

Air proses bekas

Air buangan sarana pertangkian

Buangan cooling water (jika digunakan bahan

kimia jenis kromat untuk pengolahan air

pendinginan.

Tabel 3.2 Dampak Bahan Pencemar Minyak terhadap Organisme Air

Organisme Dampak Terhadap Organisme

Pada tumpahan Di sekitar tumpahan

Zooplankton Mati Peningkatan kematian

Bentos Kesulitan bernafas Komunitas bentos mengalami

perubahan

Moluska Kesulitan bernafas Kerang menjadi steril

Hidrokarbon tersimpan dalam otot

Ikan Telur ikan menetas

sebelum waktunya

Kematian larva

Kekurangan nutrisi

Burung Kebutaan

Membeku

Daya tahan menurun

Mamalia Mati Daya tahan menurun

Fitoplankton Mati Pembelahan sel melambat

Kerusakan pada membran sel

Alga Mati Penggantian spesies asli dengan spesies

baru yang lebih tahan pencemaran

(Sumber: Environmental Engineers’ Handbook, 2000)



10



3.4 Kriteria Desain Unit Pengolahan Limbah Cair

Air limbah yang akan diolah berasal dari buangan sisa pengolahan minyak dan

gas serta limpasan dari air hujan yang bercampur dengan sisa-sisa minyak pada unit

produksi. Dalam mengolah air limbah tertentu, harus melihat jenis dan karakteristik

air limbah terlebih dahulu. Unit-unit pengolahan limbah cair pada Instalasi

Pengolahan Air Limbah pun berbeda-beda jenis dan kriteria desainnya, bergantung

pada jenis limbah yang akan diolah. Berdasarkan lampiran Keputusan Menteri

Lingkungan Hidup Nomor 128 Tahun 2003 mengenai Tata Cara dan Persyaratan

Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi, bahwa

persyaratan umum pengolahan menuliskan Instalasi Pengolahan Limbah Industri

Minyak dan Gas Bumi sedikitnya meliputi Oil Separator, Oil Catcher, Dissolve Air

Flotation, Chemical Unit, dan/atau Outlet Basin.

a. Corrugated Plate Interceptor (CPI)

Berfungsi untuk memisahkan air dengan minyak berdasarkan specific gravity

(SG). Air limbah dengan kandungan minyak tinggi, dibuang ke CPI untuk

memisahkan partikel dan emulsi halus berukuran sampai 60 mikrometer.

Berikut kriteria design untuk unit Corrugated Plate Interceptor (CPI) :

Tabel 3.3 Kriteria Desain Unit CPI

Feed Water Oily water ex proses area data design

Influent Quality

pH 6-8

Tempratur (ºC) 36

Oil content (mg/L) 50-200

Suspended Solid 50

Treated Water Quality

Oil content (mg/L) <15

Sumber: Arsip Laporan Kerja Praktek Pusat Diklat



11



b. American Petroleum Institute (API) Separator

API merupakan bak penampung sarana pemisahan minyak dengan air. Pada

kondisi desain, API menerima influent dari air yang bercampur minyak (oily

water). Setelah minyak dan air terpisah, minyak yang ada di permukaan API

akan mengalir secara gravitasi. Prinsip kerja unit ini yaitu pemisahan minyak

dan air berdasarkan perbedaan berat jenis dan residen time.

Tabel 3.4 Kriteria Desain Unit API

Variabel Range

Influent Quality

VH 0,015 m/s

Separator water depth < 1 m

d/B 0,3 – 0,5

B 1,8 m – 6 m

L/B 5

Perpendicular distance between

plates

2- 4 cm

Angle of plate inclination from

horizontal

45º - 60º

Type of oil removed Free oil only

Direction of wastewater flow Crossflow, downflow

Sumber: Design and Operation of Oil Water Separators

c. Dissolved Air Flotation (DAF)

DAF pit merupakan bak penampung air limbah yang menampung air

buangan dari unit CPI dan API separator yang masih mengandung emulsi

minyak yang halus. Unit ini menggunakan prinsip flotasi dengan cara

memisahkan minyak dengan air dari perbedaan berat jenis, dimana minyak

yang tersuspensi di dalam air umumnya mengendap atau mengapung

tergantung dari perbedaan berat jenis minyak dan air.

Berikut adalah kriteria desain unit DAF :



12



Tabel 3.5 Kriteria Desain Unit DAF

Feed Water Proses Desain

pH 6 – 8

Temprature (ºC) 35

Oil content inlet (mg/L) 50

Oil content outlet (mg/L) 50

Suspended Solid 50

COD 1150

BOD 781

NH3 -

H2S -

Phenol -

Sumber: Arsip Laporan Kerja Praktek Pusat Diklat

d. Process Effluent Pit (PEP)

Influen limbah yang masuk ke unit ini berasal dari unit CPI. Unit ini

berfungsi untuk menurunkan kadar COD. Proses penurunan COD ini

dialirkan dengan cara menambahkan kadar oksigen terlarut melalui blowing

air buangan. Proses blowing ini juga bertujuan untuk menghomogenisasikan

air tersebut untuk keperluan feed di bak aerasi. Data mengenai kriteria desain

untuk unit PEP ini tidak diperoleh di dalam literature yang digunakan penulis

baik dalam kegiatan perkuliahan maupun di literature lainnya.

e. Activated Sludge Unit (ASU)

Activated sludge merupakan proses pengolahan biologis dengan

memanfaatkan mikroorganisme berupa lumpur aktif. Mikroorganisme

dicampur bersama-sama dengan material organik sehingga mikroorganisme

dapat tumbuh dan menstabilkan materi organik. Dikarenakan pertumbuhan

mikroorganisme dan dicampur dengan agitasi udara, organisme individu

bersatu membentuk massa aktif flok mikrobial yang dinamakan Lumpur

Aktif (Activated Sludge) .



13



Tipe reaktor biologis (Aeration Basin) yaitu plug flow, complete mix, dan

arbitrary flow. Dalam reaktor plug-flow, partikelnya melewati suatu tangki

dan dikeluarkan dalam jumlah yang sama ketika partikel tersebut masuk.

Tipe aliran ini dipakai dalam jalur kolam yang panjang. Dalam reaktor

complete mix, masuknya partikel disebarkan secara menyeluruh ke dalam

tangki . Aliran complete-mix biasanya berbentuk tangki lingkaran atau

persegi. Reaktor arbitrary-flow mengadopsi pengadukan parsial dimana

antara reaktor plug-flow dan complete mix.

Kriteria desain Activated Sludge dapat dilihat pada rumus dibawah ini :

1. Efisiensi

E = %100

So

SSo

2. Hydraulic retention time untuk reaktor

td = Q

V (kriteria desain 2 – 5 jam)

3. Check F/M ratio

F/M = X

So

(Kriteria design 0,2-0,4 typical)

(for extended aeration until high rate processes = 0,04-1)

4. Kontrol organic loading rate (OLR)

OLR = Vr

So Q (Kriteria design 0,3-3)

5. SRT =𝑉𝑥𝑋

𝑄𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑠𝑥 𝑀𝐿𝑆𝑆 𝑟𝑒𝑡𝑢𝑟𝑛 (Kriteria design 3-18 day)

Sumber: (Metcalf dan Eddy, 2003)

f. Outlet Impounding Basin (OIB)

Impounding basin merupakan bak yang berfungsi sebagai penampung air

yang telah dikelola di Wastewater Treatment Plant. Proses penampungan

berlangsung secara kontinyu dan apabila masih terdapat sisa minyak yang

terikut akan dilakukan pengangkatan dengan skimmer dan kemudian

dipompa ke pengolahan kembali, sehingga air limbah yang nantinya akan



14



dibuang ke perairan bebas, benar-benar telah memenuhi persyaratan yang

telah ditentukan pemerintah.

3.5 Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak dan Gas

Kegiatan pengolahan minyak dan gas bumi terdiri atas proses tingkat pertama

(primary processes) yaitu berupa pemisahan minyak bumi menjadi fraksi-fraksinya,

dan proses tingkat kedua (secondary process) yaitu proses untuk meningkatkan

kualitas produk yang dihasilkan dari proses tingkat pertama. Tujuan utama pengolahan

air limbah adalah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama

senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang

tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air

limbah tersebut dapat dibagi menjadi 3 (tiga) tahap, yaitu :

1. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)

Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk

menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa

proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini equalization and storage,

serta oil separation. Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan

dialirkan ke tangki atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode

pengolahan utama dan yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan

primer limbah cair. Di tangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel –

partikel padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar

tangki. Endapan partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan

dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut.

Selain metode pengendapan, dikenal juga metode pengapungan (Floation).

Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa minyak atau

lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat

menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (± 30 – 120 mikron).

Gelembung udara tersebut akan membawa partikel –partikel minyak dan lemak

ke permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan. Bila limbah cair

hanya mengandung polutan yang dapat disingkirkan melalui proses pengolahan

primer, maka limbah cair yang telah mengalami proses pengolahan primer

tersebut dapat langsung dibuang ke lingkungan (perairan). Namun, bila limbah

tersebut juga mengandung polutan yang lain yang sulit dihilangkan melalui proses



15



tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa organik dan anorganik

terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya.

2. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)

Tujuan dari proses pengolahan biologis adalah untuk mengkoagulasi dan

menghilangkan non settleable solid colloidal dan stabilisasi bahan-bahan organik.

Untuk air limbah domestik, proses ini terutama untuk mengurangi bahan organik

dan nutrien (seperti nitrogen dan fosfat ). Proses pengolahan secara biologis

memanfaatkan kemampuan mikroorganisme yang memerlukan zat organik

sebagai nutrien untuk hidupnya. Proses ini hampir dapat dilakukan terhadap

berbagai jenis air buangan dan dapat menurunkan kadar organik dalam air

buangan sampai memenuhi syarat pembuangan ke lingkungan.

Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari

air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa dimana

digunakan kemampuan mikroorganisme untuk menghilangkan zat pengotor pada

air limbah dan minyak seperti contohnya phenol. Peralatan pengolahan yang

umum digunakan pada pengolahan tahap ini adalah Activated Sludge dan

Impounding Basin.

.pada proses Activated Sludge dibagi menjadi tiga macam tipe yang dibedakan

dari kondisi aerator,yaitu

Aerobic/Anaerobic

Gambar 3.5 Activated Sludge secara Aerobic

Sumber: MetCalf and Eddy,Waste Water Engineering Treatment 4th

Edition



16



High F/M Rasio

Gambar 3.6 Activated Sludge secara High F/M Rasio


Edition

Anoxic

Gambar 3.7 Activated Sludge secara Anoxic


Edition

3. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)

Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah

coagulation and sedimentation, serta thickening gravity or flotation.



17



Gambar 3.8 Coagulation and Sedimentation

Sumber: http://www.fao.org

Gambar 3.9 Thickening Gravity

Sumber: http://www.sustainabilitymatters.net.au

http://www.fao.org/

http://www.sustainabilitymatters.net.au/



18



3.5.1 Regulasi Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak dan Gas

Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki hukum sebagai

landasan dalam mengatur setiap kegiatannya. Begitu juga dalam kegiatan industry

minyak dan gas yang pada kenyataannya akan selalu menghasilkan limbah.

Pemerintah Indonesia telah menetapkan standar baku mutu pembuangan air limbah

proses dari kegiatan minyak bumi sesuai dengan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup

No. 19 Tahun 2010. Tabel 3.4 dan Tabel 3.5 berikut ini merupakan lampiran III

Permen LH yang mengatur mengenai Baku Mutu Air Limbah bagi Usaha dan/atau

Kegiatan Pengolahan Minyak Bumi :

Tabel 3.6 Baku Mutu Pembangan Air Limbah Kegiatan Pengolahan Minyak Bumi

PARAMETER KADAR

MAKSIMUM

(mg/L)

BEBAN

PENCEMARAN

MAKSIMUM

(gram/m3)(

1)

METODE

PENGUKURAN

BOD 5 80 80 SNI 06-2503-1991

COD 160 160 SNI 06-6989:2-2004 atau

SNI 06-6989:15-2004 atau APHA

5220

Minyak dan Lemak 20 20 SNI 06-6989.10-

2004

Sulfida Terlarut

(sebagai H2S)

0,5 0,5 SNI 06-2470-1991 atau APHA 4500-

S2-

Amonia (sebagai

NH3-N)

8 8 SNI 06-6989.30-2005 atau APHA

4500-NH3

Phenol Total 0,8 0,8 SNI 06-6989.21-

2005

Temperatur 45 0 C SNI 06-6989.23-

2005

pH 6 – 9 SNI 06-6989.11-

2004

Volume Air 1000 m3

per 1000 m3 bahan baku



19



Limbah per satuan

volume bahan baku

maksimum

minyak

Keterangan :

Beban pencemaran di hitung dengan menggunakan rumus :

Beban Pencemaran = -------------------- x 10-3

Beban pencemaran = satuan massa parameter pencemaran per satuan volume

bahan baku (crude) yang di olah (gram/m3 crude yang

diolah)

Cp = konsentrasi (kadar) parameter hasil pengukuran (mg/L)

Qal = debit air limbah (m3/bulan)

Q crude = debit bahan baku (crude) yang di olah (m3/bulan).

Tabel 3.7 Baku Mutu Pembuangan Air Limbah Drainase dan Air Pendingin Kegiatan

Pengolahan Minyak Bumi.

No. JENIS AIR

LIMBAH

PARAMETER KADAR

MAKSIMUM

(mg/L)

METODE

PENGUKURAN

1. Air Limbah

Drainase

Minyak dan

Lemak

15 SNI 06-6989.10-2004

Karbon Organik

Total

110 SNI 06-6989.28-2005

2. Air

Pendingin

Residu Klorin 2 Standard Method

4500-Cl

Karbon Organik

Total

Δ5(2)

SNI 06-6989.28-2005 atau APHA 5310

Catatan :

Cp x Qal

Q crude



20



1. Apabila air limbah drainase tercampur dengan air limbah proses, maka

campuran air limbah tersebut harus memenuhi Baku Mutu Pembuangan Air

Limbah Proses.

2. Dihitung berdasarkan perbedaan antara outlet dan inlet.

Penetapan baku mutu ini dirasa perlu sebagai salah satu bentuk pengendalian

terhadap pencemaran air.Dua jenis penetapan baku mutu yang berkaitan

dengan pengendalian pencemaran air adalah Stream Standard dan Effluent

Standard.

Stream Standard

Stream standard atau baku mutu air adalah batas atau kadar makhluk hidup,

zat, energi, atau komponen lain yang ada atau unsur pencemar yang masih

diterima keberadaannya pada air dan sumber air tertentu sesuai dengan

peruntukkannya. Dengan ditetapkannya baku mutu air untuk setiap

peruntukkannya dan dengan memperhatikan kondisi airnya, akan dapat

dihitung secara teoritis beban pencemaran yang dapat diterima keberadaannya

oleh badan air penerima, sehingga air tetap berfungsi sesuai dengan

peruntukkannya. Beban pencemaran adalah banyaknya unsur pencemar yang

terdapat didalam air limbah. Klasifikasi mutu air berdasarkan Pasal 8 Peraturan

Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 ditetapkan menjadi empat (4) kelas, yaitu :

a. Kelas I, air yang peruntukkannya digunakan untuk air baku minum dan atau

peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan

tersebut.

b. Kelas II, air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana

rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi

pertanian, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang

sama dengan kegunaan tersebut.

c. Kelas III, air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk pembudidayaan

ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanian, dan atau peruntukkan

lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

d. Kelas IV, air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk mengairi pertanian

dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan

kegunaan tersebut.



21



Effluent Standart

Effluen standard atau baku mutu air limbah adalah batas kadar dan jumlah

unsur pencemar yang dapat ditolerir keberadaannya dalam air limbah untuk

dibuang ke perairan dari suatu kegiatan tertentu. Baku mutu air limbah

berfungsi sebagai suatu arahan atau pedoman pembuangan air limbah dan

pengendalian pencemaran perairan. Baku mutu air limbah bagi kegiatan

industri dapat dilihat pada lampiran III Peraturan Menteri Lingkungan Hidup

Nomor 19 Tahun 2010 mengenai Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha

Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Minyak Bumi.

Bab 3 tinjauan pustaka laporan kerja praktek

Documents