Kajian penanganan limbah cair pada industri tekstil

KAJIAN PENANGANAN LIMBAH CAIR PADA INDUSTRI TEKSTIL. Limbah pada suatu industri tekstil adalah limbah yang merupakan sisa proses produksi tekstil yang dapat berupa padatan, cairan maupun gas yang tidak mempunyai nilai ekonomi lagi. Limbah ini biasanya mengandung bahan pencemar yang jenisnya tergantung dari bahan baku, proses-proses maupun produk yang dihasilkan. Oleh sebab itu industri tekstil mempunyai kualitas spesifik artinya untuk industri yang berbeda akan menghasilkan limbah yang berbeda pula.Limbah yang dihasilkan dari industri tekstil ini kemudian dilakukan upaya pengolahan limbah, agar limbah yang dibuang ke lingkungan tidak menimbulkan dampak negatif. Makalah ini menguraikan mengenai proses penanganan limbah cair yang dihasilkan industri tesktil, sehingga air yang dibuang ke badan air sesuai dengan standar pemerintah..

Kata kunci : limbah, pencemaran, industri tekstil

 PENDAHULUAN

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri, baik industri minyak dan gas, maupun industri non minyak dan gas lainnya maka semakin meningkat pula tingkat pencemaran pada air, udara dan tanah yang disebabkan karena hasil buangan dari industri-industri tersebut. Untuk mencegah terjadinya pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh hasil buangan industri tersebut perlu dilakukan upaya-upaya pengendalian pencemaran lingkungan.

Limbah tekstil merupakan sisa proses produksi tekstil yang dapat berupa padatan, cairan, maupun gas yang dianggap tidak mempunyai nilai ekonomi lagi. Limbah yang paling paling banyak dihasilkan dari industri tekstil adalah
limbah cair yang sangat beracun dan berbahaya. Limbah cair tersebut jika tidak dilakukan pengolahan akan menimbulkan pencemaran pada sumber air. Hal ini perlu mendapatkan perhatian serius karena air merupakan kebutuhan pokok kehidupan manusia dan digunakan untuk bermacam-macam keprluan, seperti untuk air minum, air untuk mandi, mencuci, memasak untuk pertanian dan masih banyak lagi.

Untuk dapat mengetahui kualitas air, maka diperlukan indikator bahwa air telah tercemar, yaitu dengan cara mengamati perubahan atau tanda sebagai berikut :

􀁺 Adanya perubahan suhu air

􀁺 Adanya perubahan pH, keasaman dan alkalinitas

􀁺 Adanya perubahan warna, rasa dan bau.

􀁺 Timbulnya endapan, koloid atau bahan terlarut

􀁺 Adanya mikroorganisme.

􀁺 Adanya kandungan logam berat atau bahan radioaktif.

Dengan mengetahui indikator-indikator yang teramati maka dapat ditentukan apakah air buangan dari industri masih tercemar dan perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut sehingga layak untuk dibuang ke lingkungan. Apabila air yang tercemar langsung dibuang ke lingkungan dan tidak dilakukan pengolahan, maka akan menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan dan lingkungan.

 LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL

Sumber Air Buangan Limbah

Sumber pencemaran air yang berasal dari limbah cair industri tekstil dipengaruhi oleh jenis proses dan bahan yang digunakan pada saat proses produksi. Setiap proses akan menghasilkan sisa proses yang mengandung zat kimia tertentu dan mengalami perlakuan yang berbeda. Sumber pencemar air dan sifat air buangan pada industri tekstil antara lain :

􀂾 Proses penghilangan kanji

Proses ini dimaksudkan untuk menyiapkan barang setengah jadi yang akan digunakan pada proses pencelupan dan pencapan sehingga akan mempermudah proses finishing. Untuk melarutkannya dapat dengan menggunakan enzim atau Hidrogen Peroksida (H₂O₂). Kanji harus dihilangkan karena senyawa tersebut bersifat menghalangi proses penyerapan zat warna dan proses fiksasi atau terikatnya zat warna ke inti serat. Limbah yang dihasilkan mempunyai karakteristik BOD tinggi dan bersifat asam.

􀂾 Pemasakan

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan lilin, malam (wax) dari kain dengan menggunakan zat alkalis seperti Natrium Karbonat (Na₂CO₃) dan deterjen pada suhu tinggi (80 – 90 ^oC). Limbah yang dihasilkan mempunyai karakteristik pH dan BOD yang tinggi serta adanya sabun dan deterjen.

􀂾 Pemutihan

Proses ini bertujuan untuk memutihkan kain setelah proses pemasakan dengan menggunakan Khlorine, Hipoklorit dan Peroksida. Limbah yang dihasilkan mempunyai karakteristik pH dan BOD yang tinggi.

􀂾 Merserisasi

Proses merserisasi bertujuan untuk menggelembungkan serat agar daya serapnya bertambah baik, membuat kilau kain bertambah dan meningkatkan efisiensi pencelupan. Limbah yang dihasilkan mempunyai karakteristik BOD tinggi.

􀂾 Pewarnaan

Proses pewarnaan yang dimaksud adalah proses pencelupan dan pencapan. Air buangan sisa pewarnaan mengandung sisa-sisa zat warna dan bahan kimia lainnya. Limbah yang dihasilkan mempunyai nilai BOD yang tinggi dan mengandung logam berat.

􀂾 Proses akhir atau finishing

Proses finishing adalah merupakan penyelesaian dari proses yang bertujuan agar kain yang dihasilkan mempunyai sifat atau kualitas tertentu sesuai dengan keinginan pemesan, seperti lembut, kaku, tolak air, tahan api dan sebagainya. Zat kimia yang digunakan adalah softener, resin pengisi dan katalisator. Limbah yang dihasilkan banyak mengandung bahan organik.

KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR

Karakteristik Fisik

Karakteristik fisik yang dapat diamati dari limbah cair industri tekstil adalah :

􀂾 Debit

Dengan mengetahui debit pada suatu aliran limbah cair, maka akan dapat diperkirakan beban pencemaran yang ditimbulkan oleh mengalirnya air limbah tersebut ke dalam badan air. Sehingga dapat diketahui kualitas air sebelum dan sesudah tercampur air limbah yang dialirkan ke badan air tersebut

􀂾 Warna

Pada air buangan industri tekstil, warna terutama dihasilkan oleh sisa-sisa warna yang tidak terpakai lagi dan dari kotoran-kotoran yang berasal dari serat. Warna akan mengganggu keindahan (estetika), penetrasi cahaya, menurunkan oksigen terlarut dan dapat bersifat racun. Warna pada air buangan tekstil biasanya berwarna coklat, biru, merah tergantung pada proses dyeing dan printing.

􀂾 Bau

Bau ditimbulkan dari air buangan yang mengandung gas berbau misalnya Hidrogen Sulfida (H₂S), gas ini akan merusak peralatan. Gas H₂S teroksidasi menjadi H₂SO₄ yang menyebabkan kerusakan pada sistem perpipaan dan peralatan lain.

􀂾 Padatan tersuspensi

Padatan tersuspensi merupakan partikel yang berukuran lebih besar dari satu mikron. Keberadaannya akan mempengaruhi kekeruhan dan kecerahan air sehingga mengganggu proses fotosintesis dan penetrasi cahaya endapan dan dekomposisi zat tersebut akan mengurangi nilai guna suatu perairan merusak lingkungan hidup, bentos dan ikan.

􀂾 Temperatur

Temperatur air limbah industri biasanya lebih tinggi dibanding air biasa, hal ini disebabkan oleh proses produksi. Parameter suhu penting karena dapat mempengaruhi kehidupan dalam air, kecepatan reaksi dan reaksi oksigen terlarut (DO) menurun, mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme. Suhu air buangan tidak boleh terlalu jauh dengan suhu badan air penerima.

Karakteristik Kimia

Karakteristik fisik yang dapat diamati dari limbah cair industri tekstil adalah :

􀂙 pH

pH diartikan sebagai derajat keasaman dan sebagai batasnya adalah keseimbangan ion hidrogen dan Hidroksi air. Meskipun bukan bahan pencemar yang khusus, pH berhubungan erat dengan keasaman dan alkanitas limbah cair. Nilai pH juga dapat digunakan sebagai kontrol adanya kelebihan asam atau basa dalam perairan. Konsentrasi ion hidrogen merupakan parameter yang penting untuk menentukan kualitas air limbah, karena pH akan mempengaruhi kehidupan mikroorganisme air. Peran lain adalah menentukan nilai daya guna perairan seperti irigasi, misal dalam pengolahan secara biologis. Pengukuran pH pada air buangan perlu dilakukan untuk mengontrol adanya korosif, pencemar atau adanya disenfektan dari peralatan. Jadi bila air limbah industri pH-nya terlalu tinggi atau terlalu rendah harus dinetralkan dulu untuk memperlancar proses.

􀂙 BOD

BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan organik di dalam air. Besar kecilnya BOD dipengaruhi oleh kadar zat organik, mikroorganisme, adanya zat bersifat asam, adanya proses nitrifikasi, makin besar zat organis makin besar pula nilai BOD-nya. Apabila BOD-nya terlalu tinggi dapat menyebabkan turunnya oksigen terlarut siperairan, keadaan an aerob, sehingga mematikan ikan dan kolam tersebut berbau busuk.

􀂙  COD

COD (Chemical Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan. Biasanya bahan organik dirasakan dalam suasana asam sehingga digunakan Kalium Bikromat atau Permanganat. Oleh karena itu COD dapat digunakan sebagai ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis. COD yang terlalu tinggi mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.

􀂙  Nitrit dan Nitrat

Nitrit dan nitrat dalam jumlah besar dapat menyebabkan gangguan pencernaan, diare campur darah, disusul oleh konvolsi, koma dan bila tidak tertolong akan meninggal. Keracunan kronis menyebabkan depresi umum, sakit kepala dan gangguan mental. Nitrit terutama akan bereaksi dengan hemoglobin membentuk methemoglobin (Met Hb). Dalam jumlah melebihi normal Met Hb akan menimbulkan Metheoglobinaemia. Pada bayi penyakit ini dikenal sebagai blue babies.

􀂙  Khlorida

Khlorida adalah senyawa halogen Khlor (Cl). Toksisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. Khlor biasanya digunakan sebagai disinfektan tetapi bila terikat pada senyawa organik akan membentuk halogen-hidrokarbon (Cl-Ho) yang banyak dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenetik.

􀂙  Sulfat

Sulfat bersifat iritan bagi saluran gasrtointestinal, bila dicampur dengan magnesium atau natrium. Sulfat yang tidak terlalu besar dapat menimbulkan diare dan pada boiler menimbulkan endapan (hard scales), demikian pula pada alat penukar panas.

PARAMETER KUALITAS LIMBAH CAIR

Parameter yang diukur dalam pengolahan limbah cair industri tekstil adalah :

􀂄 pH

pH adalah suatu parameter yang berkaitan dengan konsentrasi ion hidrogen ini diakibatkan oleh penguraian asam golongan elektrolit kuat. pH adalah nilai negatif dari logaritma konsentrasi ion hidrogen yang dinyatakan dalam satuan mol. L^-1 , pH = - log [H⁺]. Jika air memiliki nilai pH yang rendah, air ini mengandung ion hidrogen yang tinggi, dan keadaan ini dapat mematikan kehidupan makhluk air. Jika nilai pH tinggi, maka mahluk air tidak dapat bertahan hidup.

􀂄 Suhu

Suhu suatu jenis limbah cair harus memenuhi persyaratan sebelum limbah dibebaskan ke lingkungan, karena makhluk hidup memiliki temperatur optimum untuk kelangsungan hidupnya.

􀂄 Warna

Limbah cair yang berwarna akan meningkatkan intensitas warna badan air yang menerimanya, jika limbah tersebut dibuang ke lingkungan. Kalau cuplikan limbah cair yang mengalami pemisahan padatan tersuspensi dan limbah masih berwarna, maka warna ini dinyatakan sebagai true color. Air yang berwarna tidak disenangi, karena dapat mengakibatkan bercak pada pakaian atau kertas. Proses penjernihan badan air yang berwarna membutuhkan biaya. Analisis senyawa pembentuk warna yang berada dalam badan air kompleks, maka satuan baku untuk warna ditentukan dengan perbandingan warna suatu larutan baku. Warna badan air dapat menyerap berbagai panjang gelombang cahaya matahari, sehingga intensitas cahaya yang diperlukan untuk reaksi fotosintesa akan menurun. Hal ini akan mengakibatkan peristiwa yang sama dengan kekeruhan.

􀂄 Chemical Oxygen Demand (COD)

Senyawa-senyawa yang dikandung oleh limbah air atau limbah cair tidak semua dapat dirombak oleh mikroorganisme, maka suatu tolok ukur lain ditentukan untuk menyatakan kebutuhan oksigen yang diperlukan pada reaksi oksidasi secara kimiawi. Kebutuhan oksigen untuk reaksi ini dinyatakan sebagai Chemical Oxigen Demand (COD). Nilai COD mencakup kebutuhan oksigen untuk reaksi biokimia, karena senyawa organik yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme dapat dirombak lewat reaksi kimiawi. Jadi nilai COD dari hasil analisis cuplikan akan selalu memiliki nilai yang lebih besar dari pada nilai BOD dari cuplikan itu. Penentuan nilai COD dilakukan dengan senyawa oksidator, maka kemungkinan ditemui senyawa yang mampu bertahan terhadap oksidasi oleh K₂Cr₂O₇ sangat kecil. Pemisahan senyawa ini adalah sangat sulit, karena membutuhkan oksidator yang lebih kuat dari pada K₂Cr₂O₇.

􀂄 Biological Oxigen Demand (BOD)

Senyawa organik yang ditemui di dalam suatu jenis limbah merupakan himpunan senyawa yang sulit dipilah. Secara umum senyawa organik di dalam limbah dipilah menjadi 2 (dua) golongan yaitu :

􀂙 Senyawa organik yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme lewat proses aksidasi biokimia (biodegradable organic substances).

􀂙 Senyawa organik yang tidak dapat didegradasi oleh mikroorganisme.

Parameter BOD adalah parameter yang digunakan untuk tolok ukur kandungan senyawa organik yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme, karena analisis secara rinci untuk penilaian kualitas air dan limbah cair akan membutuhkan biaya yang tinggi dengan peralatan yang beraneka ragam. Tolok ukur ini dipilih, karena kebutuhan oksigen untuk reaksi yang dilakukan oleh sel ini setara dengan senyawa organik yang didegradasi. Degradasi senyawa ini terus berlangsung selama oksigen di dalam air masih tersedia. Hasil degradasi ini menghasilkan sel baru atau pertumbuhan sel berlangsung. Mikroba yang dapat memanfaatkan senyawa organik ini adalah mikroba yang tidak dapat melakukan sintesis sel dengan menggunakan CO₂ molekuler sebagai sumber karbon. Mikroba ini digolongkan sebagai mikroba heterotroph, dan mikroorganisme yang dapat memanfaatkan CO₂ sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan adalah mikroorganisme autotroph. Jika air mengandung senyawa organik yang dapat dirombak oleh mikroorganisme, maka peningkatan kualitas air akan terjadi di dalam air itu selama kandungan oksigen terlarut dapat memenuhi kebutuhan untuk reaksi biokimia. Jika nilai BOD yang tinggi dari suatu dari limbah cair yang dibebaskan ke perairan alami akan meyusutkan kandungan oksigen terlarut perairan tersebut. Makhluk air tingkat tinggi tidak dapat hidup di perairan ini akibat dari kebutuhan oksigen untuk kehidupannya tidak tersedia karena perairan mengandung senyawa organik sehingga mendorong tumbuhnya bakteri yang tidak dibutuhkan dan tidak mendukung pertumbuhan dan perkembangbiakan. Jika kandungan oksigen terlarut dalam perairan dapat memenuhi kebutuhan untuk perombakan biokimia dan kandungan oksigen terlarut dapat mencapai konsentrasi kejenuhan oksigen terlarut seperti keadaan semula, maka perairan yang menerima beban itu dinyatakan sebagai perairan yang dapat memurnikan diri (self purification).

􀂄 TSS (Total Suspended Solid)

Adalah jumlah berat kering lumpur yang ada di dalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron.

􀂄 MLSS (Mixed Liquer Suspended Solid)

Adalah jumlah TSS termasuk mikroorganisme yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif. Kadar MLSS pada unit pengolahan secara lumpur aktif biasanya didesain untuk 2-5 g/l. Kondisi ini harus dipenuhi agar diperoleh pengolahan secara baik.

PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL

Air buangan dari proses produksi tekstil sangat mengandung zat-zat kimia yang tidak dapat disalurkan ke dalam lingkungan hidup karena air tersebut sangat mencemari sekaligus membahayakan bagi lingkungan makhluk hidup. Sebelum disalurkan ke sungai kembali air harus diolahatau dinetralkan terlebih dahulu.

Pengolahan limbah bertujuan untuk menetralkan dan melepaskan zat-zat yang terkandung dalam air buangan yang dapat membahayakan lingkungan. Parameter yang dikendalikan dalam pengolahan limbah yaitu pH, COD (Chemical Oxygen Demand) dan BOD (Biological Oxygen Demand). Kadar atau kandungan air hasil olahan harus dibawah standar parameter dari pemerintah. Proses pengolahan limbah dapat digambarkan sebagai berikut :

Proses pengolahan limbahnya dapat dijelaskan sebagai berikut :

􀂙 Air buangan proses dengan debit air tertentu, masuk bak bersekat-sekat untuk menurunkan suhu sisa proses menjadi suhu kamar dan melalui bak kontrol masuk ke areal lagoon.

􀂙 Lagoon 1 sebagai medium proses netralisasi air. Pengolahan limbah menggunakan mikroorganisme atau bakteri dengan mekanisme aerator untuk menyuntikkan udara atau oksigen dari luar ke dalam air untuk menambah kandungan oksigen senyawa air limbah terdegradasi sehingga terjadi reduksi COD, BOD, warna dan pH air.

􀂙 Pada Lagoon II air dari Lagoon I ditambahkan nutrisi dan urea sebagai sumber makanan bakteri yang memakan senyawa kimia dalam air buangan. Pada proses ini digunakan juga mekanisasi dengan aerator sehingga menjadi degradasi kembali senyawa yang tidak terurai pada Lagoon I. Pada proses ini zat warna dalam air limbah degradasi secara sempurna sehingga air limbah tidak berwarna lagi.

􀂙 Proses pada Lagoon III hanya menggunakan mekanisasi aerator, karena hanya merupakan proses lanjutan dari Lagoon II. Pada Lagoon III merupakan tempat timbulnya busa yang disebabkan karena mekanisasi aerator atau zat yang terkandung dalam air limbah. Apabila busa terlalu banyak maka harus ditambahkan Defoamer, untuk mengurangi busa agar tidak masuk ke Lagoon berikutnya.

􀂙 Lagoon IV merupakan areal sedimentasi zat-zat padat yang terkandung dalam air, seperti lumpur dan mikroorganisme yang sudah mati (floc). Kandungan zat padat lumpur (suspended solid), biasanya masih mengandung bakteri hidup yang masih aktif. Bakteri hidup tersebut akan dipompa kembali ke Lagoon I untuk dimanfaatkan, dengan melalui pipa Scrapper. Endapan bakteri mati yang mengapung, di sekat agar tidak meyebar diperlukan air dan mudah untuk diambil.

􀂙 Air hasil pengolahan Lagoon IV sudah dianggap layak untuk dibuang. Tetapi harus dialirkan dahulu ke kolam, percobaan yang berisi ikan, enceng gondok, dan tanaman lain sebagai parameter kelayakan air. Apabila air dan tanaman kolam tidak mengalami perubahan atau tetap hidup maka air sudah layak buang dan tidak mengandung zat yang membahayakan lingkungan makhluk hidup. Air kemudian melalui bak kontrol sebelum sampai ke sungai.

Hasil pengolahan limbah diperiksa dan dipantau oleh pemerintah daerah melalui Bapedal dengan standarisasi parameter hasil pengolahan limbah. Parameter standar hasil pengolahan limbah cair industri tekstil dapat dapat dilihat dalam tabel dibawah ini.

KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil antara lain :

1. Pengolahan limbah cair dari industri tekstil perlu dilakukan untuk dapat menurunkan parameter-parameter yang dapat mencemari air, sehingga limbah cair yang ddibuang memenuhi standar baku mutu limbah industri cair tekstil.

2. Penentuan sifat dan karakteristik limbah cair perlu duketahui terlebih dahulu sebelum dilakukan pengolahan terhadap limbah cair.