Air limbah industri mengandung bahan pencemaran
yang dapat berupa bahan pencemaran umum dan bahan beracun. Bahan
pencemaran umum adalah bahan-bahan yang secara tidak langsung
membahayakan kesehatan manusia, yaitu bahan organik, lumpur, minyak,
asam dan alkali, garam nutrien (garam N dan P), warna, bau, panas, dan
bahan anorganik. Air limbah yang mengandung bahan-bahan pencemaran
tersebut apabila tingkat konsentrasinya cukup tinggi akan mengganggu
pengguna air, membuat kehidupan manusia pengguna air menjadi tidak
nyaman, atau merusak ekosistem . Bahan beracun adalah bahan-bahan yang
dapat memberikan pengaruh langsung terhadap manusia meskipun diberikan
dalam jumlah sedikit. Manusia akan keracunan bahan tersebut apabila
bahan-bahan tersebut terkandung dalam air yang diminum, atau dalam
produk laut dan produk pertanian yang dimakan. Menurut jenisnya bahan
beracun dari industri manufaktur dapat digolongkan dalam 3 kelompok,
yaitu:
- Logam berat.
- Bahan-bahan hasil sintesa kimia, seperti bahan farmasi, sianida, pestisida, PCB, deterjen, katalis, dan lain-lain.
- Bahan hasil samping (by product) dari suatu proses kimia yang bersifat racun, contohnya dioxin dari pembakaran bahan organik.
Apabila
air limbah yang mengandung bahan pencemaran tersebut langsung dialirkan
ke sungai atau danau akan mengakibatkan terjadinya pencemaran pada
badan air tersebut. Pemerintah telah menetapkan baku mutu efluen dan
baku mutu beberapa badan air sesuai dengan peruntukannya. Baku mutu
efluen bagi industri diatur dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan
Hidup Nomor KEP-51/MENLH/10/1995. Baku mutu menetapkan kualitas dan
jumlah (debit) maksimal yang diizinkan (harus dipenuhi). Kualitas
efluen dalam baku mutu ditetapkan dengan memberikan batasan kadar
maksimal beberapa parameter bahan pencemar yang terdapat dalam efluen
suatu jenis industri. Pengelolaan air limbah ditujukan agar efluen
dapat memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan.
Baku mutu air limbah juga menetapkan debit maksimal efluen, sehingga
pengambilan air juga akan terkendali dan dapat menjaga ketersediaan
sumber air baik air permukaan maupun air tanah dalam. Akan tetapi karena
kurangnya pengawasan dan tingkat kesadaran dari pelaku usaha, sering
terjadi penurunan muka air tanah dangkal/dalam sehingga kekurangan air
bersih di beberapa tempat yang merupakan area industri dan padat
penduduk. Fenomena ini sudah terasa di beberapa kota besar di Indonesia,
dan hal ini tidak bisa dibiarkan berlanjut karena akan menimbulkan
dampak negatif yang lebih luas lagi bagi kelangsungan hidup masyarakat.
Tahapan Pengelolaan Air Limbah
Kualitas air limbah keluaran dapat dikendalikan dengan upaya preventif
yaitu mengurangi jumlah dan tingkat pencemaran bahan yang terbawa di
air limbah dari proses produksi (waste minimization),
serta mengolah air limbah dari proses produksi tersebut untuk
menghancurkan atau mengurangi kadar bahan pencemar di dalamnya (waste water treatment).
Tahapan pengelolaan air limbah sebaiknya mengikuti hirarki atau prioritas yaitu;
- Pengurangan limbah di sumber (Source Reduction)
- Daur ulang, pengambilan dan penggunaan kembali (3R – Recycle, Reuse, & Recovery)
- Pra pengolahan / Pengolahan (Pre treatment / Treatment)
- Pembuangan dan Pengolahan limbah lumpur (Disposal & Sludge Treatment)
Ditinjau dari biaya pelaksanaannya, upaya pengurangan limbah pada
sumbernya dan daur ulang memerlukan biaya yang relatif lebih rendah
daripada upaya pengolahan.
Identifikasi Sumber Air Limbah
Air dalam industri biasanya digunakan sebagai:
- Bahan baku, menjadi bagian dari produk, misalnya pada industri minuman
- Air umpan ketel uap
- Air pendingin
- Air proses, yaitu sebagai media dalam proses produksi
Air
permukaan atau air tanah dalam sebagai sumber air mengandung pengotor,
seperti berbagai macam zat kimia dan mikroba. Air yang digunakan
mempunyai persyaratan tertentu yaitu pembatasan kandungan zat-zat dalam
air, sebagai contoh :
- Sebagai
bahan baku, air akan menjadi bagian produk sehingga kandungan zat-zat
dalam air dibatasi agar produk memenuhi persyaratan.
- Sebagai
umpan ketel uap, kandungan zat-zat dalam air dibatasi agar tidak
menyebabkan terjadinya kerak, korosi ketel, dan gangguan lain dalam
pengoperasian boiler.
- Sebagai
pendingin, kandungan zat-zat dalam air dibatasi agar tidak menyebabkan
kerak dan lapisan lendir yang mengganggu kelancaran dan efisiensi
proses perpindahan panas, serta mencegah korosi.
- Sebagai
media dalam proses produksi, kandungan zat-zat dalam air dibatasi agar
tidak mengganggu proses produksi atau menyebabkan terjadinya
kegagalan/kerusakan produk, misalnya terbentuk noda dan sebagainya.
Apabila
kualitas sumber air yang digunakan belum memenuhi persyaratan, harus
diolah terlebih dahulu. Pengolahan air ini dilakukan dengan cara
fisika-kimia, diantaranya penyaringan, pengendapan dengan bantuan
koagulan, penukar ion, dan lain-lain. Pengolahan air cara fisika-kimia
menghasilkan lumpur yang umumnya tidak mengandung B3. Air pendingin
setelah digunakan, hanya mengalami sedikit perubahan kandungan zat-zat
kimia, demikian pula air kondensat boiler, sehingga air pendingin dan
kondensat dari steam trap mutlak harus dimanfaatkan kembali, dan
merupakan suatu pemborosan apabila langsung dibuang .
Sumber air limbah yang utama berasal dari air yang digunakan sebagai
media dalam proses produksi. Kualitas dan kuantitas air limbah dari
proses produksi tersebut dipengaruhi oleh jenis proses, peralatan/mesin
yang digunakan, bahan kimia yang dibubuhkan serta jenis produk yang
akan dihasilkan. Dalam rangkaian proses produksi harus dilakukan
identifikasi tahapan produksi penghasil air limbah, analisa debit, dan
kualitas limbah. Dengan mengetahui debit dan kualitas air limbah dari
setiap tahapan produksi, dapat diketahui peluang melakukan daur ulang,
misalnya air limbah dengan kadar pencemaran rendah dapat didaur ulang
untuk digunakan pada unit produksi yang tidak memerlukan air yang
sangat bersih.
Sistem Penampungan dan Penyaluran Air Limbah
Sistem penyaluran dan penampungan air limbah dari berbagai proses
produksi sangat mempengaruhi beban pengolahan unit pengolahan air
limbah. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam sistem pengaliran dan
pengumpulan adalah :
- Apabila
air limbah dari proses tertentu mempunyai sifat yang spesifik atau
mempunyai beban pencemaran yang sangat tinggi, atau bersifat racun
(toksik), sehingga apabila digabungkan akan memberatkan atau
menyulitkan proses pengolahan, sebaiknya dilakukan segregasi yaitu
pemisahan aliran dan pengolahan tersendiri.
- Hindari / minimalkan pemasukan air hujan ke dalam saluran.
- Hindari pemasukan kotoran / sampah ke dalam saluran.
- Perhitungkan dengan baik bentuk, ukuran dan kemiringan saluran bila air limbah mengalir secara gravitasi.
- Perhitungkan dengan baik ukuran pipa yang diperlukan untuk saluran tertutup.
Teknik Minimisasi Air Limbah
Minimisasi air limbah bertujuan untuk mendapatkan air limbah dengan
debit dan konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan sebelumnya,
sehingga diperoleh beban pencemaran yang minimal. Untuk mendapatkan
efektifitas yang optimal dalam pelaksanaan minimisasi air limbah perlu
dilakukan pula pengelolaan internal yang baik (good housekeeping) dan disertai dengan melakukan audit (pemeriksaan) peluang minimisasi air limbah.
Good housekeeping
(pengelolaan internal yang baik) berkaitan dengan sejumlah langkah
praktis, yang dapat segera dilakukan atas inisiatif sendiri untuk
meningkatkan efisiensi operasional, menyempurnakan prosedur, dan
keselamatan kerja. Contoh good housekeeping adalah;
pemisahan aliran-aliran, peningkatan cara kerja dan perawatan
peralatan, pengendalian inventaris, pencegahan kebocoran, dan
usaha-usaha lain yang ditujukan untuk mengurangi limbah, tetapi tidak
memerlukan penggantian atau perubahan proses yang signifikan. Good
housekeeping merupakan langkah awal dalam upaya minimisasi limbah. Good housekeeping merupakan sarana manajemen untuk pengelolaan biaya, pengelolaan lingkungan dan perubahan organisasional. Pelaksanaan good housekeeping memerlukan komunikasi internal, memotivasi karyawan, dan menetapkan tanggung jawab yang jelas. Good housekeeping diarahkan untuk melakukan tindakan sebagai berikut:
- Rasionalisasi penggunaan bahan baku, bahan penolong, air dan energi,
- Mengurangi volume dan atau toksisitas limbah padat, cair dan emisi gas
- Menggunakan kembali dan atau mendaur ulang bahan kemasan secara maksimal
- Memperbaiki kondisi kerja dan keselamatan kerja
- Mengadakan perbaikan organisasional
Enam bidang yang berkaitan dengan pelaksanaan good housekeeping, yait :
- Efisiensi penggunaan bahan baku dan penolong disertai pengkajian potensi dampak lingkungan yang ditimbulkan bahan.
- Pengurangan, pemakaian kembali, daur ulang dan pengolahan air limbah.
- Penyimpanan, penanganan dan pengangkutan bahan yang sesuai dengan prosedur.
- Pengurangan pemakaian air bersih.
- Pengurangan konsumsi energi dan pemanfaatan limbah panas serta sumber energi yang ramah lingkungan.
- Proteksi keselamatan dan kesehatan tempat kerja – proteksi terhadap kecelakaan, zat berbahaya, bau, kebisingan dan cedera.
Pelaksanaan minimisasi air limbah meliputi :
- Pengurangan debit air limbah
- Penurunan kadar pencemaran air limbah
- Penurunan temperatur air limbah
Industri yang menerapkan praktek good housekeeping akan mendapatkan keuntungan antara lain:
- Efisiensi produksi melalui penghematan pemakaian bahan baku, utilitas, energi
- mengurangi biaya pengolahan air limbah
- Mengurangi potensi dampak lingkungan dari pembuangan air limbah
- Memperbaiki citra sebagai industri yang ramah lingkungan (environmental friendly)
Teknik Minimsasi Debit Air Limbah
Teknik minimisasi debit air limbah dapat dilakukan untuk mengurangi
debit air limbah yang harus diolah di unit pengolah air limbah dengan
menerapkan sejumlah langkah operasional. Potensi penghematan bisa
dilakukan di Air Pencucian (Washing Water), Air Boiler, dan Air Pendingin (Cooling Water). Berikut beberapa contoh teknik minimisasi debit air limbah yang bisa diterapkan.
Teknik Minimisasi Kadar Air Limbah
Dalam perencanaan proses, limbah yang akan dihasilkan proses produksi
harus menjadi satu parameter dalam pertimbangan optimalisasi proses,
karena limbah tersebut akan memerlukan biaya pengolahan. Penentuan jenis
bahan kimia serta metode/teknologi yang akan digunakan perlu
memperhitungkan aspek pencemaran yang akan ditimbulkan. Beberapa hal
yang dapat dilakukan dalam upaya meminimalkan kadar pencemar air limbah
adalah sebagai berikut:
a) Pemilihan Bahan Kimia Pembantu (Auxiliaries)
Penggunaan bahan kimia pembantu sedapat mungkin yang mempunyai beban
pencemaran dan sifat toksik rendah. Dalam hal ini setiap bahan kimia
selain dilengkapi nama dagang dan bidang penggunaannya, harus dilengkapi
juga dengan nama kimia (struktur kimia komponen utamanya) dan sifat
ekologinya. Untuk meminimalkan kadar pencemar air limbah, maka dalam
memilih bahan kimia yang digunakan di unit proses jangan hanya
memperhatikan keandalan bahan kimia untuk keberhasilan proses yang
dikehendaki serta biaya prosesnya, akan tetapi harus diperhatikan pula
dampak penggunaan bahan kimia tersebut terhadap karakteristik limbah
serta cara dan biaya pengolahan limbah yang dikeluarkan dari proses
tersebut karena adanya sisa bahan kimia yang digunakan. Pemilihan bahan
kimia pembantu harus pula memperhatikan instalasi pengolahan air limbah
(IPAL) yang tersedia, bahan kimia yang dipilih harus mampu diolah di
IPAL yang tersedia .
Pengusaha industri sebagai pembeli harus meminta penjelasan mengenai
toksisitas, kandungan B3 misalnya logam berat, sifat biodegradasi, dan
lain-lain dari bahan kimia yang akan dibeli kepada pemasok bahan kimia.
Hal ini diperkuat dengan adanya ketentuan Ekolabel yang diperkirakan
akan diberlakukan dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi terhadap
produk industri yang akan memasuki negara-negara maju. Perlu
dipertimbangkan apabila produk harus ekolabel maka bahan baku juga
harus ekolabel, hal ini berarti bahan kimia terutama yang berupa bahan
impor harus ramah lingkungan.
b) Melakukan perencanaan proses dengan cermat dengan didasari pengalaman, pengamatan dan percobaan.
c) Mengurangi limbah dari sumbernya, dengan melakukan optimasi/
penghematan pemakaian zat kimia, modifikasi proses dan menjaga
kebersihan.
d) Reuse, recycle dan recovery bahan kimia
Reuse
merupakan upaya pemanfaatan limbah untuk digunakan kembali tanpa
mengalami pengolahan atau perubahan bentuk. Reuse dapat dilakukan di
dalam atau di luar daerah proses produksi yang bersangkutan. Sebagai
contoh adalah reuse sisa pasta printing dalam proses printing tekstil.
Recycle
merupakan upaya pemanfaatan limbah dengan cara proses daur ulang
melalui pengolahan fisik atau kimia, baik untuk menghasilkan produk
yang sama maupun produk yang berlainan. Daur ulang dapat dilakukan di
dalam atau di luar daerah proses produksi yang bersangkutan.
Recovery merupakan
upaya pemanfaatan limbah dengan jalan memproses untuk memperoleh
kembali materi / energi yang terkandung di dalamnya. Sebagai contoh
adalah recovery NaOH dari proses mercerisasi kain kapas dan recovery
PVA dari proses desizing kain.
Teknik Recovery Panas
Air limbah dengan suhu tinggi bisa dimanfaatkan dengan cara mengambil
energi panasnya untuk digunakan di proses lain yang memerlukan
pemanasan. Hal ini selain akan menghemat pemakaian energi juga
mengurangi gangguan IPAL dari limbah bersuhu tinggi.
Audit Identifikasi Peluang Minimisasi Air Limbah
Untuk merencanakan dan mengimplementasikan program minimisasi air
limbah dengan tepat, perlu dilakukan pemeriksaan/audit minimisasi air
limbah. Audit menekankan pemeriksaan input, proses dan output dengan
tujuan mendapatkan peluang, metode dan pelaksanaan minimisasi limbah
pada sumbernya dan mengurangi pemakaian bahan baku, jadi lebih banyak
ditekankan terhadap evaluasi proses produksi. Pelaksanaan audit
dilakukan oleh pelaksana produksi sendiri bila perlu dibantu oleh tim
dari luar.
Menurut rekomendasi UNEP (United Nation Environmental Programme), langkah-langkah audit minimisasi limbah atau audit produksi bersih dapat dikelompokkan menjadi dua tahapan.
Tahap pertama
merupakan tahap awal untuk melakukan audit yang difokuskan pada
masalah yang mudah diidentifikasi disertai dengan implementasi yang
segera, yaitu meliputi langkah-langkah berikut :
- Pengenalan elemen-elemen audit dan adanya persetujuan dan komitmen direksi.
- Pembentukan
tim audit, tim terdiri dari wakil departemen yang akan memberi
kontribusi utama dan yang berkepentingan terhadap hasil audit. Ditunjuk
ketua tim dan setiap anggota tim diberi beberapa tugas khusus untuk
memperoleh keluaran yang maksimal.
- Pembahasan dalam tim audit untuk menyusun keputusan, mengidentifikasi tujuan dan target.
- Kunjungan ke pabrik.
- Menyusun pilihan-pilihan minimisasi yang mudah untuk dilaksanakan berdasarkan kunjungan ke pabrik dan tujuan yang ditetapkan.
- Menentukan rintangan atau pembatasan untuk mendapatkan cara-cara mengatasinya.
- Menyelenggarakan
diskusi untuk menilai kesiapan pelaksanaan program minimisasi.
Mengkomunikasikan temuan-temuan kepada direksi dan mengembangkan
rencana implementasi.
Tahap kedua,
dimulai dari hasil pemeriksaan tahap pertama, dilanjutkan dengan
analisis mendalam untuk identifikasi masalah yang lebih kompleks yang
dapat memakan waktu cukup panjang, meliputi langkah-langkah berikut:
- Menyiapkan
diagram alir proses produksi yang memperlihatkan setiap tahapan poses
untuk suatu siklus proses produksi, menyangkut semua operasi/kegiatan
termasuk utilitas.
- Melakukan identifikasi (karakterisasi) dan kuantifikasi semua masukan (input) dan keluaran (output) dari proses tersebut.
- Menentukan daerah proses dan parameter kunci yang tepat untuk dilakukan perhitungan neraca massa.
- Merencanakan dan mengimplementasikan program monitoring yang sesuai untuk menunjang perhitungan neraca massa.
- Membuat neraca massa untuk suatu siklus proses produksi.
- Berdasarkan
perhitungan neraca massa tentukan tindakan/langkah objek minimisasi
air limbah yang akan dilakukan, dengan memperhitungkan perkiraan
keuntungan yang diperoleh, seperti kemungkinan untuk melakukan optimasi
proses, konservasi bahan baku, peningkatan kualitas produk.
- Melakukan
evaluasi efektifitas biaya untuk tindakan/langkah yang akan dilakukan
dan pertimbangkan parameter-parameternya yaitu kebutuhan investasi,
biaya operasi, waktu pengembalian investasi, keuntungan lingkungan yang
terukur dan tak terukur, dan sebagainya.
- Menyampaikan masalah-masalahnya kepada manajer.
- Memeriksa
kondisi awal yang diperlukan untuk melaksanakan tindakan/langkah yang
akan dilakukan dan persiapkan rencana pelaksanaan untuk waktu tertentu
misalnya selama 5 tahun. Berikan peran kepada staf perusahaan untuk
mengembangkan rencana kerja. Siapkan kondisi awal yang diperlukan
sebelum pelaksanaan setiap langkah gagasan minimisasi.
- Mengembangkan
rencana cara pengawasan, pemeriksaan dan pelaporan agar dapat
memberikan laporan secara periodik tentang pelaksanaannya kepada
manajer.
- Agar audit minimisasi menjadi program yang kontinu, masukkan prosedur minimisasi ke dalam sistem audit dan manajemen lingkungan.
Evaluasi efektifitas penerapan minimisasi air limbah
Penilaian efektifitas penerapan minimisasi dilakukan dengan membuat
perhitungan ekonomi dan evaluasi kinerja lingkungan terhadap program
yang dilakukan. Evaluasi dapat mencakup hal-hal sebagai berikut:
- Lakukan perhitungan pengurangan konsumsi air.
- Lakukan perhitungan pengurangan/penghematan biaya yang dicapai dengan melakukan perubahan konsumsi bahan kimia.
- Peningkatan harga jual produk.
- Penurunan beban pencemaran air limbah yang masuk unit pengolahan