As   India urbanises fast, its urban areas need to develop robust sewage treatment facilities to ensure good public health. Unfortunately, even in the metropolitan cities of India 100% treatment of the municipal sewage is currently not being done.  Depending on the size of the population of the town, the Urban Local Body needs to develop an underground sewerage system commensurate with the quantum of raw sewage generated, financial capacity for initial investment and ability to meet the recurring expenditure for running an underground sewerage facility.

In this regard the “Wastewater Treatment Guidance Manual” prepared for the Integrated Coastal Management Project in Lebanon and Syria with support from the European Commission gives detailed account of the options in primary treatment, secondary treatment, tertiary treatment of sewage, disposal and use of effluent, treatment and disposal of sludge, as well as Environmental Impact Assessment (EIA).

The Manual provides general perspective of the alternative methods for managing and treating municipal sewage such as Activated Sludge Process (ASP), Sequential Batch Reactor (SBR), and  Aerated lagoons. The Manual very clearly presents the various technological options which can enable policy makers, Municipal authorities and elected representatives to understand and decide on the most suitable option for their Local Body.

Manual: http://syrleb.org/LINKS/WastewaterTreatmentManual_eng.pdf

Membran  berfungsi  memisahkan  material  berdasarkan  ukuran  dan  bentuk molekul,  menahan  komponen  dari  umpan  yang  mempunyai  ukuran  lebih  besar  dari pori-pori  membran  dan  melewatkan  komponen  yang  mempunyai  ukuran  yang  lebih kecil.  Larutan  yang  mengandung  komponen  yang  tertahan  disebut  konsentrat  dan larutan yang mengalir disebut permeat. Filtrasi dengan menggunakan membran selain berfungsi  sebagai  sarana  pemisahan  juga  berfungsi  sebagai  sarana   pemekatan  dan pemurnian dari suatu larutan yang dilewatkan pada membran tersebut.

Beberapa keunggulan teknologi membran:

• Pemisahan dapat dilakukan secara continue
• Konsumsi energi umumnya relatif rendah
• Proses membran dapat dengan mudah digabungkan dengan proses pemisahan lainnya (hybrid processing)
• Pemisahan dapat dilakukan dengan kondisi operasi yang dapat diatur
• Mudah dalam scale up
• Tidak memerlukan bahan tambahan
• Pemakaiannya mudah diadaptasikan karena material penyusun membran yang bervariasi

Kekurangan teknologi ini antara lain adalah fluks dan selektivitas, karena pada proses pemisahan menggunakan membran umumnya fenomena yang terjadi adalah fluks berbanding terbalik dengan selektivitas. Semakin tinggi fluks sering kali berakibat menurunnya selektivitas, dan sebaliknya. Sedangkan yang diinginkan dalam proses pemisahan berbasis membran adalah mempertinggi fluks dan selektivitas.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja membran antara lain:

1. Ukuran molekul
2. Bentuk molekul
3. Bahan membran
4. Karakteristik larutan
5. Parameter operasional (tekanan, suhu, konsentrasi, pH, ion strength, polarisasi)

Teknologi membran dalam pengolahan air dan limbah merupakan proses pemisahan secara fisika yang memisahkan komponen yang lebih besar dari yang lebih kecil. Berbagai jenis proses membran dikategorikan berdasarkan driving force, jenis dan konfigurasi membran dan kemampuan penyisihannya. Proses membran dipergunakan dalam sistem pengolahan air minum dan air buangan seperti dalam proses desalinasi, pelunakan, penyisihan bahan organik, penyisihan  warna, partikel dan lain-lain. Proses membran telah ada sejak 25 tahun yang lalu dan saat ini proses tersebut telah mengalami  perkembangan yang pesat.

Proses membran dapat diklasifikasikan berdasarkan driving force untuk menyokong proses pengolahan air. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan teknologi membrane adalah:

• Tekanan
• Daya listrik
• Suhu
• Gradien konsentrasi
• Kombinasi lebih dari satu driving force

Proses membran dengan menggunakan tekanan dan tenaga listrik hanya tersedia secara komersial dan telah umum dipergunakan untuk proses pengolahan air minum dan buangan. Proses membran yang paling umum adalah proses yang dijalankan dengan tekanan, dimana tekanan di dalam dan di luar membran berbeda.

Berdasarkan  ukuran pori membrane, membran dapat dibagi menjadi empat tipe:

1. Reverse osmosis (RO)
2. Nanofiltration (NF)
3. Ultrafiltration (UF)
4. Microfiltration  (MF)

Reverse osmosis merupakan proses filtrasi yang paling baik, yang dapat menyisihkan partikel-partikel  berukuran 1A^o sampai 10A^o, demikian pula dengan  ultrafiltrasi  yang mampu menyisihkan partikel berukuran 10A^o sampai 1000A^o. Virus influenza dapat disisihkan oleh alat ini. Mikrofiltrasi dapat  juga menyisihkan  bakteri, pseudomonas dan bakteri-bakteri lainnya. Dalam proses filtrasi membran ini, terhadap air yang akan diolah harus dilakukan pengolahan pendahuluan supaya partikel-partikel yang berukuran besar tidak ikut masuk, sehingga tidak mengganggu kinerja alat yang nantinya akan merusak membran.

Tabel 1.  Ukuran Materi-materi yang Dapat Dipisahkan oleh Proses Membran

Tabel 2. Teknologi Pemisahan dengan Membran untuk Pengolahan Air Buangan

Reverse Osmosis

Prinsip kerja proses ini merupakan kebalikan dari proses osmosis biasa. Pada proses osmosis biasa terjadi perpindahan dengan sendirinya dari cairan yang murni atau cairan yang encer ke cairan yang pekat melalui membran  semi-permeable. Adanya perpindahan cairan murni atau encer ke cairan yang pekat pada membran semi-permeable menandakan adanya perbedaan tekanan yang disebut tekanan osmosis. Fenomena tersebut membuat para ahli berpipir terbalik, bagaimana caranya agar dapat memisahkan cairan murni dari komponen lainnya yang membuat cairan  tersebut bersifat pekat. Dengan penambahan tekanan pada larutan yang pekat, ternyata cairan murni dapat melalui membran semi-permeable yang nerupakan kebalikan dari proses osmosis. Atas dasar tersebut teknologi ini disebut reverse osmosis (osmosis terbalik).

Kriteria  unjuk kerja membran bisa dilihat dari derajat impermeabilitas, yaitu seberapa baik membran menolak aliran dari larutan pekat; dan dari derajat permeabilitasnya, yaitu berapa mudahnya material murni melalui aliran menembus membran. Membran selulosa asetat  merupakan bahan membran yang  baik dari segi impermeabilitas dan permeabilitasnya. Bahan membrane lainnya yaitu etyl-cellulose, polyvinyl alcohol, methyl polymetharcylate dan sebagainya.

Beberapa sistem reverse-osmosis  yang  sering dipergunakan, yaitu:

1. Tubular, dibuat dari keramik, karbon atau beberapa  jenis plastik berpori. Bentuk tubular ini mempunyai diameter bagian dalam (inside diameter)  yang bervariasi antara 1/8” (3,2mm) sampai dengan sekitar 1” (25,4mm).
2. Hollow fibre
3. Spiral wound
4. Plate and frame

Pada proses pemisahan menggunakan RO, membran akan mengalami perubahan karena memampat dan menyumbat (fouling). Pemampatan atau fluks merosot itu serupa dengan perayapan plastik/logam ketika terkena beban tegangan kompresi. Makin besar tekanan dan suhu biasanya membran makin mampat dan menjadi tidak reversible. Normalnya membran bekerja pada suhu 21-35 derajat Celcius. Fouling membran dapat diakibatkan oleh zat-zat dalam air baku seperti kerak, pengendapan koloid, oksida logam, bahan organik dan silika. Oleh sebab itu cairan yang masuk ke proses reverse-osmosis harus terbebas dari partikel-partikel besar agar tidak merusak membran. Pada prakteknya, cairan sebelum masuk ke proses reverse-osmosis dilakukan serangkaian pengolahan terlebih dahulu, biasanya dilakukan pretreatment dengan koagulasi dan flockulasi yang dilanjutkan dengan adsorbsi karbon aktif dan mikrofiltrasi.

Pada suatu saat membran akan mengalami kotor, akibat dari adanya material-material yang tidak bisa lewat.  Hal ini yang menyebabkan tersumbatnya membran. Kotoran yang terbentuk gumpalan kotoran, kerak atau hasil proses hidrolisa. Untuk mengembalikan kekondisi semula dilakukan pembersihan dengan menggunakan larutan pembersih yang khusus. Bahan ini bisa melarutkan kotoran tetapi tidak merusak membran yang biasanya terbuat dari enzim. Proses pencucian dilakukan dengan meresirkulasi larutan pencuci ke membran selama kurang lebih 45 menit.

Keuntungan metode RO berdasarkan kajian ekonomi antara lain:

• Untuk umpan dengan padatan terlarut total di bawah 400 ppm, RO merupakan perlakuan yang murah.
• Untuk umpan dengan padatan terlarut total di atas 400 ppm, dengan perlakuan awal penurunan padatan terlarut total sebanyak 10% dari semula, RO lebih menguntungkan dari proses deionisasi.
• Untuk umpan dengan konsentrasi padatan terlarut total berapapun, disertai dengan kandungan organik lebih dari 15 g/l, RO sangat baik untuk praperlakuan proses deionisasi.
• RO sedikit berhubungan dengan bahan kimia sehingga lebih praktis.

Nanofiltrasi

Proses nanofiltrasi merejeksi kesadahan, menghilangkan bakteri dan virus, menghilangkan zat warna karena adanya bahan organik tanpa menghasilkan zat kimia berbahaya seperti hidrokarbon terklorinasi. Nanofiltrasi cocok untuk pengiolahan air dengan padatan terlarut total yang rendah, dimana bahan organiknya dilunakkan dan dihilangkan.

Sifat rejeksi nanofiltrasi khas terhadap tipe ion; ion dwivalen lebih cepat dihilangkan daripada ion ekavalen, sesuai saat membran tersebut diproses, formulasi bak pembuat, suhu, waktu annealing, dan lain-lain. Formulasi dasarnya mirip RO, namun mekanisme operasionalnya mirip ultrafiltrasi. Jadi nanofiltrasi merupakan gabungan dari metode RO dan ultrafiltrasi.

Ultrafiltrasi

Ultrafiltasi merupakan teknologi pemisahan menggunakan membran untuk memisahkan berbagai zat terlarut dengan berat molekul tinggi, bermacam koloid, mikroba sampai padatan tersuspensi dalam suatu larutan. Metode ini menggunakan membran semi permeable untuk memisahkan makromolekul dari larutannya. Ukuran dan bentuk molekul merupakan faktor penting dalam proses ultrafiltrasi.

Cara kerja proses ultrafiltrasi mirip dengan proses revesrse-osmosis, yaitu pemisahan partikel berdasarkan ukurannya dengan menggunakan tekanan pada membran berpori. Ukuran pori membran ultrafiltrasi lebih besar yaitu berdiameter sekitar 0.1 sampai 1 µm. Yang membedakan dengan reverse-osmosis adalah jenis membran dan lebih kecilnya tekanan yang digunakan dalam pengoperasian.  Membran ultrafiltrasi dibuat dengan mencetak polimer selulosa asetat sebagai lembaran tipis. Fluks maksimum dapat dicapai bila membrannya anisotropic, dimana terdapat kulit tipis rapat dan pengemban berpori. Membran selulossa asetat mempunyai sifat pemisahan yang bagus, namun sayangnya dapat rusak oleh bakteri dan zat kimia serta rentan terhadap pH. Selain selulosa asetat ada juga membran yang terbuat dari polimer polisulfon, akrilik, polikarbonat, PVC, poliamidda, poliviniliden fluoride, kopolimer AN-VC, poliasetal, poliakrilat, kompleks polielektrolit, PVA ikat silang, keramik, aluminium oksida, zirkonium oksida, dan sebagainya. Kecepatan hasil permeate (permeation flow) berkisar sekitar 1.0 sampai 10 m³/m².jam.

Dalam teknologi pemurnian air, membran ultrafiltrasi dengan berat molekul membran (MWC) 1.000 – 20.000lazim untuk penghilangan pirogen, sedangkan membran dengan MWC 80.000 – 100.000 untuk penghilangan koloid. Tekanan dalam ultrafiltrasi biasanya rendah, sekitar 10-100 psi (70-700 kPa), sehingga operasinya dapat menggunakan pompa sentrifugal biasa.

Pada suatu saat proses ultrafiltrasipun akan menunjukan penurunan unjuk kerja. Hal ini disebabkan adanya kotoran yang menyumbat pori-pori. Pembersihan membran dilakukan dengan memasukan bahan pembersih yang terbuat dari larutan caustic soda, sodium hypochlorite,asam belerang atau survace activator lainnya. Ciptakan aliran yang olakannya kuat agar lebih memudahkan lepasnya kotoran yang menempel pada permukaan dan pori-pori. Atau bisa juga dengan dicelupkan kedalam larutan pembersih dan terakhir disemprot dengan tekanan cukup tinggi untuk mengusir kotorannya.

Pada saat ini ultrafiltrasi lebih banyak dipakai di berbagai macam bidang karena mudah digunakan sebagai mikrofiltrasi dan tidak sesensitif reverse-osmosis. Pemanfaataanya mencakup pengolahan air limbah di industri pulp dan kertas, air limbah domestik, macam-macam air limbah gedung-gedung, filtrasi MLSS di aeration tank proses biologi dan diaplikasi lainnya.

Tabel 3. Perbandingan Kinerja Ultrafiltrasi dan Reverse-Osmosis

Mikrofiltrasi

Mikrofiltrasi merupakan pemisahan partikel berukuran micron atau submicron. Bentuk lazimnya berupa cartridge yang berfungsi untuk menghilangkan partikel dari air yang berukuran 0,04 sampai 100 micron, asalkan kandungan padatan terlarut total dalam air tidak melebihi 100 ppm. Filtrasi cartridge merupakan filtrasi mutlak, artinya partikel padat akan tertahan. dalam aplikasinya cartridge tersebut akan diletakkan dalam suatu wadah tertentu (housing), dan dapat dibersihkan jika padatan yang tertahan sudah terlalu banyak. Bahan yang dapat digunakan untuk cartridge bermacam-macam, antara lain katun, wool, selulosa, fibre glass, polipropilen, akrilik, nilon, asbes, ester-ester selulosa dan polimer hidrokarbon terfluorinasi.

Jenis-jenis carrtridge dikelompokkan menjadi:

• Cartridge leletan
• Cartridge rajut-lekatan-terjurai
• Catridge lembar berpori (kertas saring khusus, media nirpintal, membran berkarbon)

1. Limbah radioaktif tingkat aman. Adalah limbah yang mengandung zat radioaktif begitu kecil (sama dengan atau lebih kecil clearance level seperti yang diberikan pada referensi Safety Series No. 111-G-1.5, IAEA) sehingga tidak dianggap sebagai sumber radioaktif, dan dapat dikecualikan dari pengawasan Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). Penetapan clearance level didasarkan pada nilai batas dosis tahunan bagi anggota masyarakat sebesar lebih kecil atau sama dengan 0,01 mSv.
2. Limbah radioaktif tingkat rendah. Adalah limbah radioaktif dengan aktivitas di atas tingkat aman, tetapi di bawah tingkat sedang dengan tenaga panas di bawah 2 kW/m³ yang tidak memerlukan penahan radiasi selama penanganan dalam keadaan normal dan pengangkutan.
3. Limbah radioaktif tingkat sedang. Adalah limbah dengan aktivitas di atas tingkat rendah tetapi di bawah tingkat tinggi yang tidak memerlukan pendingin dan penahan radiasi selama penanganan dalam keadaan normal dan pengangkutan.
4. Limbah radioaktif tingkat tinggi. Adalah limbah radioaktif dengan tingkat aktivitas di atas tingkat sedang, yang memerlukan pendingin dan penahan radiasi dalam penanganan pada keadaan normal dan pengangkutan, termasuk bahan bakar nuklir bekas.

Ada 3 pendekatan fundamental yang dipakai untuk pengelolaan limbah radioaktif cair sebagai dasar metode pengolahan, yaitu:

• Limbah diencerkan dan didispersikan.
• Limbah disimpan untuk meluruh (delay and decay).
• Limbah diolah dengan metode alih tempat/reduksi volume/transformasi dan conditioning.

AQUASOL MOBILE SEA CONTAINER

MINING WASTE WATER TREATMENT SOLUTIONS

Aquasol is a waste water treatment company that provides consultation, design, manufacture and installation of a wide range of water treatment equipment. Mobile Sea Container is a revolutionary idea to provide Mining Waste Water Treatment all over the world.

With unique technology for this purposes, Aquasol distribute Water Treatment any where could be necessary ccontainerised plants for use in harsh environments for the treatment and reclaim of wash water. We also provide packaged plants for commercial and industrial sewage and grey water treatment and stand-alone packaged plants for desalination and membrane filtration of water, for both potable and non potable use on mine sites and remote work depots.

Aquasol distributes this technology with associated equipment. The unique media of AQ6000 makes the filtration efficient on mechanical straining, sedimentation, flocculation, physical absorption, electrostatic absorption and ion exchange.

Advantages See Container Solution:

• • Filtration efficiency in the 3-5 micron nominal range
• • The hydrophilic nature of zeolite porous allows for service flow rate up to 15 gpm/ft² and peak flows up to 20 gpm/ft².
• • Due to the increased loading capacity, the filtration system can achieved an appreciable water saving. Zeolite can retain up to 1.5 times more solids than multi-media and up to 2.8 times more solids than sand filters.
• • Zeolite lightweight, 50-70% less than traditional media, can result in a substantial freight savings
  • • This single media is easy to inventory and install
  • • High sediment removal results in longer filter runs, backwash water savings

6000 media is composed of a species of zeolites called clinoptilolite has extremely macro-porous surface area which makes them a preferred media for sediment removal in a wide variety of applications.

This new generation of filtration media can be used as a direct replacement for sand/anthracite, this allows customers to improve.

For more information, talk with Aquasol today or request a quote for your project today,

We would love to hear from you!

82-84 Beringarra Avenue Malaga Western Australia 6090 Phone +61 8 9248 7533     Fax: +61 8 9209 3975

Email: sales@aquasol.com.au Website: www.aquasol.com.au

“Water inspections have not been done with high efficiency, and the fines for violations are too small, not high enough to stop people wasting water,” said Nguyen Van Nga, head of the HCM City Department of Natural Resource and Environment’s Water Management Division.

Nga also reported that the legal framework for water management was outdated and that procedures for water exploitation were still cumbersome.

Although the city is well aware that untreated waste water directly affects potable water quality, HCM City still has only one waste water treatment plant, which serves the entire city.

The department said it would strengthen inspections, and the granting of licenses for water usage and waste water. It also plans to conduct research and support the city in issuing new regulations.

The department provides research results for institutes and universities involved in scientific research.

Underground water management is another area of concern. Around 30 wards in 12 districts are not allowed to exploit underground water.

Nga said that public awareness about water savings would also be strengthened.

“However, if we want to have a good water management, we must have a master plan among related authorities, including the usage of water and land,” Nga added.

For the last three years, 231 companies or organisations were fined VND1.6 billion (US$80,000) for water management violations. — VNS

• 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;

1. Pengurangan limbah di sumber (Source Reduction)
2. Daur ulang,  pengambilan dan penggunaan kembali (3R – Recycle, Reuse, & Recovery)
3. Pra pengolahan / Pengolahan (Pre treatment /  Treatment)
4. 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 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 :

1. Pengenalan elemen-elemen audit dan adanya persetujuan dan komitmen direksi.
2. 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.
3. Pembahasan dalam tim audit untuk menyusun keputusan, mengidentifikasi tujuan dan target.
4. Kunjungan ke pabrik.
5. Menyusun pilihan-pilihan minimisasi yang mudah untuk dilaksanakan berdasarkan kunjungan ke pabrik dan tujuan yang ditetapkan.
6. Menentukan rintangan atau pembatasan untuk mendapatkan cara-cara mengatasinya.
7. 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:

1. Menyiapkan diagram alir proses produksi yang memperlihatkan setiap tahapan poses untuk suatu siklus proses produksi, menyangkut semua operasi/kegiatan termasuk utilitas.
2. Melakukan identifikasi (karakterisasi) dan kuantifikasi semua masukan (input) dan keluaran (output) dari proses tersebut.
3. Menentukan daerah proses dan parameter kunci yang tepat untuk dilakukan perhitungan neraca massa.
4. Merencanakan dan mengimplementasikan program monitoring yang sesuai untuk menunjang perhitungan neraca massa.
5. Membuat neraca massa untuk suatu siklus proses produksi.
6. 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.
7. 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.
8. Menyampaikan masalah-masalahnya kepada manajer.
9. 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.
10. Mengembangkan rencana cara pengawasan, pemeriksaan dan pelaporan agar dapat memberikan laporan secara periodik tentang pelaksanaannya kepada manajer.
11. 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.

Logam Cr di alam terdapat dalam dua bentuk oksida, yaitu Cr(III) dan Cr(VI). Uniknya hanya Cr(VI) yang bersifat karsinogenik sedangkan Cr(III) tidak. Toksisitas Cr(III) hanya sekitar 1/100 kali Cr(VI), bahkan menurut penelitian Cr(III) ternyata merupakan salah satu nutrisi yang dibutuhkan tubuh manusia dengan kadar 50-200 mikrogram per hari. Cr(VI) mudah larut dalam air dan membentuk divalent oxyanion yaitu kromat dan dikromat.

Cr(III) mempunyai sifat mudah diendapkan atau diabsorpsi oleh senyawa organik maupun anorganik pada kondisi basa, sehingga pengolahan limbahnya dapat dilakukan dengan metode presipitasi di mana akan terbentuk endapan senyawa hidroksida. Metode ini tidak bisa digunakan pada limbah yang mengandung Cr(VI), sehingga untuk limbaah yang mengandung Cr(VI) harus direduksi terlebih dahulu menjadi Cr(III). Hal ini karena pada kondisi basa akan terjadi reaksi kesetimbangan senyawa dikromat dan kromat seperti di bawah ini:

Cr₂O₇^2-  +  2OH^-            <=>         2CrO₄^2-   +    H₂O

Oranye                                             Kuning

Pada kondisi asam reaksi akan bergerak ke kiri menjadi dikomat, sedangkan pada kondisi basa kesetimbangan akan bergerak ke kanan.

Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) harus dilakukan dalam suasana asam dengan langkah-langkah sebagai berikut. Pertama-tama air limbah dikondisikan pada pH 2.0 sampai 2.5 dengan asam sulfat, asam klorida atau asam lainnya. Kemudian direduksi dengan menggunakan sodium metabisulfit (NaHSO₃), gas SO₂, Na₂S, H₂S, garam ferro atau bahan pereduksi lainnya. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks) berlangsung cepat dan ditandai dengan perubahan warna dari warna oranye/kuning menjadi hijau kebiruan. Perubahan warna ini menandakan telah terjadi perubahan ke senyawa Cr(III). Langkah berikutnya adalah dengan mempresipitasinya dengan menambahkan unsur OH^- yang biasanya dari NaOH atau kapur hidroksida pada pH 8.5 sampai 9.0. Pada kondisi ini akan terbentuk Cr(III) hidroksida sesuai dengan reaksi berikut:

Cr⁶⁺  +   Fe²⁺   ->   Cr³⁺  +  Fe³⁺                                      (proses reduksi)

Cr³⁺  +   3OH^-   ->   Cr(OH)₃                                           (proses presipitasi)

Pengolahan Cr(VI) bisa dengan cara lain yaitu dengan cara elektrolisa. Metode ini lebih cocok untuk cairan air limbah yang konsentrasinya tinggi, sesuai dengan reaksi berikut ini:

 Cr₂O₇^2-  +  14H⁺  +  6e   ->   2Cr³⁺  +  7H₂O

Metode lainnya yaitu dengan penukar ion meski jarang dilakukan karena memerlukan energi yang sangat tinggi dan bahan kimia yang sangat banyak. Untuk air limbah organik asam kromat digunakan resin penukar ion positif yang bersifat basa kuat. Metode lain yang juga dapat dipergunakan adalah reduksi fotokatalitik, di mana merupakan kombinasi proses fotokimia dan katalis yang terintegrasi untuk dapat melangsungkan suatu reaksi transformasi kimia yang berlansung pada permukaan bahan katalis semikonduktor yang terinduksi oleh sinar.

• Pencemar: senyawa-senyawa yang secara alami ditemukan di alam tetapi jumlahnya (konsentrasinya) sangat tinggi tidak alami. Contoh: minyak mentah, minyak hasil penyulingan, fosfat, logam berat.
• Senyawa xenobiotik: senyawa kimia hasil rekayasa manusia yang sebelumnya tidak pernah ditemukan di alam. Contoh: pestisida, herbisida, plastik, serat sintetis.

REMEDIASI LINGKUNGAN

• Remediasi:  Proses perbaikan.
• Proses perbaikan lingkungan yang tercemar.
• Pendekatan-pendekatan yang dilakukan untuk menghilangkan pencemar dari lingkungan.

TEKNOLOGI YANG DIGUNAKAN UNTUK MENGHILANGKAN SENYAWA PENCEMAR ORGANIK

• Ekstraksi uap tanah
• Tekanan udara
• Serapan panas
• Pencucian tanah
• Dehalogenasi kimiawi
• Ekstraksi tanah
• Penggelontoran tanah in situ
• Bioremediasi

BIOREMEDIASI

• Proses mengubah senyawa pencemar organik yang berbahaya menjadi senyawa lain yang lebih aman dengan memanfaatkan organisme.
• Melibatkan proses degradasi molekular melalui aktifitas biologis.
• Campur tangan manusia untuk mempercepat degradasi senyawa pencemar yang berbahaya agar turun konsentrasinya atau menjadi senyawa lain yang lebih tidak berbahaya melalui rekayasa proses alami atau proses mikrobiologis dalam tanah, air dan udara.

KEUNGGULAN BIOREMEDIASI SENYAWA ORGANIK

• Proses alami.
• Mengubah molekul senyawa pencemar organik, bukan hanya memindahkan.
• Biaya paling murah dibandingkan cara yang lain.
• Hasil akhir degradasi adalah gas karbon dioksida, air, dan senyawa-senyawa sederhana yang ramah lingkungan.

ALASAN PENGGUNAAN PERLAKUAN BIOLOGIS

Murah, karena:

• Dapat digunakan in-situ sehingga mengurangi biaya pengangkutan dan gangguan lingkungan.
• Mikroba alami dapat digunakan.

PELAKU UTAMA:

• Mikroorganisme : Bakteria, Sianobakteria, dan fungi > Remediasi oleh mikrobia
• Tanaman > Fitoremediasi

PENERAPAN BIOREMEDIASI

• Situs-situs yang sulit dijangkau
• Lingkungan di bawah permukaan tanah
• Air berminyak
• Limbah Nuklir

KEUNTUNGAN MENGGUNAKAN MIKROBIA UNTUK MENDEGRADASI SENYAWA PENCEMAR ORGANIK:

• Jumlahnya banyak dan ada dimana-mana
• Jalur metabolisme dalam aktivitas hidupnya dapat dimanfaatkan untuk mendegradasi senyawa pencemar organik dan mengubahnya menjadi senyawa yang lebih tidak berbahaya

PERTIMBANGAN KIMIA DAN MIKROBIOLOGIS YANG PERLU DIPERTIMBANGKAN:

Apakah kontaminannya dapat terdegradasi secara biologis?

• hidrokarbon minyak bumi sederhana
• hidrokarbon aromatik (hingga 3 cincin)‏
• amina sederhana
• ester
• keton
• eter

SENYAWA PENCEMAR ORGANIK YANG SECARA POTENSIAL DAPAT DIBIOREMEDIASI

• Mudah terdegradasi: BBM, minyak tanah, keton dan alkohol, aromatik monosiklik, aromatik bisiklik (naftalena)
• Sedikit terdegradasi: kreosol, tars, batu bara, pentaklorofenol (PCP)
• Sulit terdegradasi: pelarut terklorinasi (TCE), beberapa pestisida dan herbisida
• Umumnya tidak terdegradasi: dioksin, bifenil terpoliklorinasi (PCB)

PENGOLAHAN BIOLOGIS LAHAN TERCEMAR SENYAWA ORGANIK

Pengolahan lahan tercemar senyawa organik dapat dikelompokkan ke dalam:

• Ex situ – pengolahan dilakukan di tempat lain sehingga perlu pemindahan.
• In situ – pengolahan dilakukan di tempat pencemaran tanpa pemindahan.

CONTOH PENGOLAHAN TANAH TERCEMAR SENYAWA ORGANIK SECARA EX SITU:

Slurry Phase: bejana besar digunakan sebagai “bio-reactor” yang mengandung tanah, air, nutrisi dan udara untuk membuat mikroba aktif mendegradasi senyawa pencemar.

Composting: limbah dicampur dengan jerami atau bahan lain untuk mempermudah masuknya air, udara, dan nutrisi.  Tiga tipe pengomposan:

• Dalam Lubang
• Mechanically agitated in-vessel
• Tumpukan

Biopile: tanah tercemar tidak dipindahkan namun diangkat ke permukaan, ditumpuk, dan diberi perlakuan penambahan air, udara, dan nutrien.

Landfarming: tanah terkontaminasi dipindahkan dan disebar di permukaan lapangan kemudian diperlakukan dengan penambahan bakteri, air, udara, dan nutrisi. Cara ini yang paling sering digunakan.

CONTOH PENGOLAHAN TANAH TERCEMAR SENYAWA ORGANIK IN SITU:

• Bio-venting: pemompaan udara dan nutrisi melalui sumur injeksi.
• Air Sparging: pemompaan udara untuk meningkatkan aktifitas degradasi oleh mikroba.
• Injeksi Hidrogen Peroksida: menggunakan sprinkler atau pemipaan.
• Sumur Ekstraksi: untuk mengeluarkan air tanah yang kemudian ditambah nutrisi dan oksigen dan dimasukkan kembali ke dalam tanah melalui sumur injeksi.

OPTIMASI BIOREMEDIASI LAHAN TERCEMAR SENYAWA ORGANIK

1. Untuk mengoptimalkan dan mempercepat biodegradasi senyawa pencemar yang ada di dalam air dan tanah dapat digunakan mikroba yang telah beradaptasi dan digabungkan dengan:

• Menjamin ketersediaan air (kadar air antara 30-80%)‏.
• Menambahkan nutrisi (nitrogen, fosfor, sulfur)‏.

2. Menjamin keterssediaan oksigen (jika tipe degradasi aerobik), yaitu 2-3 kg oksigen per kg hidrokarbon yang didegradasi.

3. Menjamin pH moderat – Tidak terlalu masam maupun basa, antara 6-9.

4. Menjamin suhu yang moderat – 10^oC to 40^oC.

5. Penambahan enzim, katalis kimia untuk mendegradasi senyawa-senyawa limbah.

6. Penambahan surfaktan (detergen).

KELEMAHAN PERLAKUAN BIOLOGIS

Kadang-kadang tidak efektif di beberapa lokasi karena toksisitas pencemar:

• Logam
• Senyawa organik berkhlor
• Garam-garam anorganik

WAKTU YANG DIPERLUKAN

• in situ perlu waktu bervariasi antara 1 – 6 tahun.
• ex situ antara 1-7 bulan.

REMEDIASI LAHAN TERCEMAR SENYAWA ANORGANIK (LOGAM)

LOGAM BERAT YANG DAPAT DIPERLAKUKAN

• Logam beracun: uranium, kromium, selenium, timbal (Pb), ‏teknetium, raksa
• Logam lainnya: vanadium, molibdenum, tembaga, emas, perak

BIOLEACHING

1. Mekanisme mobilisasi logam

2. Mikroba akan memproduksi asam organik atau asam sulfat yang dapat membentuk khelat logam

• Mikrobia heterotropik = asam organik
• Thiobacillus spp. = asam sulfat

3. Me-leaching logam dari padatan limbah kota : Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Al

4. Ada hubungan antara efisiensi penghilangan dengan pH

BIOSORPSI

• Biosorpsi merupakan salah satu mekanisme imobilisasi logam
• Logam terserap di permukaan sel oleh interaksi anion-kation

OVERVIEW FITOREMEDIASI

• FITOEKSTRAKSI: Absorpsi logam berat oleh akar tanaman dan translokasinya dalam tanaman.
• RHIZOFILTRASI: Penghilangan logam dari lingkungan perairan.
• FITOSTABILISASI: Imobilisasi logam dalam tanah oleh penjerapan, pengendapan dan kompleksasi.

What Does SBR mean?

SBR stands for Sequencing Batch Reactor:  Sequencing- a series of steps that occur one after the other.  Batch- it is a batch process, as opposed to a continuous process like most conventional biological treatment plants.  Reactor- the vessel where all the steps in the Sequence take place, that makes up one Batch.  Each step is a different type of Reaction.

Why use SBRs?

SBRs are well suited to the treatment of Landfill Leachate.  Where as most continuous processes are based on fixed flow rates, such as municipal wastewater plants or wastewater treatment plants, SBRs are very flexible.  During a dry period, (low precipitation) there is very little leachate generated, but it tends to be more concentrated in terms of contaminates.  The strength of the contaminates is meaured using the parameters discussed in Lesson 1.  During rainy periods, a lot of leachate is generated, but it tends to be more dilute with the level of contaminates being lower.  During dry periods, the flexibility of the SBR, allows the cycle time to be extended (increased) and the biomass maintained.  The extended reaction time and lower flow rates are usually necessary since the waste is stronger.   During peak rainfall periods, the leachate becomes more dilute.  The cylce time on the reactor can be reduced and the flow rates increased.

Other advantages to SBRs include relatively low construction and operation costs.

SBR Terminology (Modes of Operation)

SBRS are operated in a number of “Standard Modes”.  It is very important to understand the different modes as well as adopt a common terminology.  Different test books may use conflicting terminology; this is the terminology we will use:

React:  Blower and Surface aerators on, no influent (feed into the reactor).  This is when aerobic processes of carbonaceous BOD removal and nitrification take place.

React-Fill:  Blower and Surface aerators on, feed being pumped into the SBR.  The difference between React and React-fill is that feed is being added to the reactor during React-fill.  The same processes are taking place.

Denite:  Blower and Surface aerators off, no feed being pumped to the SBR.  This is the same anoxic denitrification.

Denite Fill:  The blower and surface aerators are turned off; feed is being pumped to the reactor.

Settle:  The blower and surface aerators are turned off; no feed is being pumped to the reactor.  This is the same equipment configuration as denite, however, this is a separate part of the process.  The purpose of the Settle Mode is allowing the biomass to separate from the mixed liquor (sink to the bottom of the pond) so the SBR can be decanted.  The Settle Mode will typically only take 0.5 to 1.0 hours.  The purpose of the denite mode is to allow enough time for the complete depletion of oxygen in the reactor so that anoxic denitrification can take place.

Decant:  The treated effluent is withdrawn from the top to the SBR using the decant pump.  The treated effluent is sometimes referred to as the supernate.

Sludge Wasting:  Following the decant is typically a period when solids, including some of the biomass is withdrawn from the bottom of the SBR.

SBRs  Cycle

The above modes are put together in a series of steps to complete one cycle.  The order the modes are placed, depends on what needs to be accomplished (treated).  As example, if total nitrogen is a concern, then a denite or denite-fill mode maybe included following the decant and sludge wasting.

Example of a typical cycle, Starting after the Sludge Wasting Mode

Denite or Denite-Fill:  With the blowers and the surface aerators off, feed may or may not be added to the SBR.  The dissolved oxygen should already be very low (essentially zero) and provided enough substrate is present, anoxic denitrification will take place.  If Denite-Fill is being conducted, caution not to “overload” the SBR must be practiced.  Overloading is a condition when too much influent or feed is added to quickly.  This can “shock” the bacteria causing inhibition.  Inhibition is a condition where the bacteria to not function normally.  During extreme shock (inhibition or overloading) it maybe necessary to reseed (add fresh bacteria) or dilute SBR with pond water to revive the bacteria.

React or React-Fill:  The blowers and surface aerators are started.  Note: From experience, especially if gentrification is extremely aggressive, there maybe some odor released by the SBR for a short period following gentrification.  This is the mode when most of the carbonaceous BOD removal and nitrification occur and is typically the longest mode.

React:  Normally before a decant, the SBR is allowed to react without adding any additional influent.  This allows the complete reaction of any contaminates in the system that remain and can be oxidized.

Settle:  The Blowers and surface aerators are shut off and the biomass allowed to separate and settle out of the mixed liquor.  The equipment configuration is the same as with denitrification (denite mode), but the Settle mode is typically a short mode lasting 0.5-1.5 hours.  The denite mode is typically much longer.

Decant:  During the decant mode the treated effluent is discharged (pumped) from the SBR.

Sludge Wasting:  As required, sludge is withdrawn from the bottom to the SBR, before starting the next cycle.

SBRs Monitoring

The SBR is a living group of organisms.  Therefore, the proper environment must be maintained to support those organisms.

pH: Nitrification will occur in the range of 7.2-9.0 pH units.  Denitrification will occur in the range of 6.5 to 7.5 pH units, 7.0 being optimal.  The optimal pH for bacteria growth is 6.5 to 7.5 pH units.  From experience, the best results are achieved with the pH between 7.0 and 7.5 pH units.  Most bacteria will not tolerate pH less then 4.0 or greater than 9.5.

Dissolved Oxygen:  The DO needs to be greater then 2.0 mg/l for nitrification and close to 0 (zero) for denitrification.

Temperature:  As with most processes, the higher the temperature the faster the process.  This is true for both nitrification and denitrification.  However, as temperature increases, the solubility of oxygen (all gases) decreases.  At temperature higher then 40 ^oC, it becomes difficult to maintain proper DO levels.

Nutrients:  Bacterias require are large number of trace nutrients (same as humans).  Fortunately, leachate contains most of  them with the exception of phosphorous.  This is why H3PO4 is added to the SBRs as a supplement.

SBRs Process Control

Obviously from the dicussion regarding the SBRs Monitoring, it is necessary to monitor pH and DO on a regular basis.  We cannot control temperature, but if low DO is a problem, temperature is a good parameter to check.

Ammonia levels are the best indicators as to whether the bacteria in the SBR are active.  In general carbonaceous BOD is easier to oxidize (remove or treat) then ammonia.  Known as the O’Leary Pizza and Spinach Theory, the bacteria will eat the pizza (carbonaceous BOD) first and the ammonia second.  Therefore, if waste-containing ammonia is being fed into the SBR, and the ammonia is being reacted, then the carbonaceous BOD should be reacting as well.  It is also important to note that for every pound of ammonia oxidized, 7.14 pounds of alkalinity as CaCO₃ is removed_.  Therefore, if high concentrations of ammonia are being treated, it is normal to see a decrease in SBR pH levels.

One of the most overlooked parts of the SBR process is time.  During each mode the process essentially changes.  The plant manager and operator, particularly when trouble shooting, need to be able to correlate all the functions of the SBR and the plant as a whole with time.

If you are crossing the bridge from Eastpoint Florida into Apalachicola you will see a
billboard filled with Rick Scott election signs. What’s the deal? The election has been
over since November of 2010. So why do these signs remain a Rick Scott version of a
Andy Warhol print?

It is the continued stubbornness of a 74 year old Marine Veteran who personally met
Scott on the property he has occupied for 34 years. His name is Robert D. Allen and he
has occupied a beautiful property bounded to the south by a tidal creek, “Indian Creek.”
On the north it is bounded by Class II Federally protected Estuary waters of the
Apalachicola East Bay. It is the only Marina on the East Bay and an entrance for Sport
Fisherman, Crabbers, and Oysterman since the 1900′s. Robert D. Allen on purchasing
the property in 1974 aptly deemed it, “Paradise.” But since 2002 his occupation of the
property has been a battle to equal any, “Wall Street Occupation.” After being ignored
by both Jeb Bush and Charlie Crist he saw in Rick Scott a new rebel politician who was
really going to change things for the unincorporated area of Eastpoint. So he
campaigned at his own expense to get him elected and from his inauguration has
continually wrote him letters and made videos to plead with the Governor concerning
his battle and plight. But, Mr. Allen’s issues turned out to be issues Rick Scott dare not
respond to or even consider.

At the edge of Indian Creek amid supposed Federally protected wetlands a few
hundred feet from his property sat the Eastpoint Waste Water Treatment Plant. In 2002
the Eastpoint Water and Sewer District alleging he had made illegal connections to water
and sewer on his 11 acres of Paradise. But, all could be made well if he came up with
$8,500.00 in 30 days. Mr. Allen refused and gathered all the evidence showing that the
Water District was fully in error as to their claims. But when he tried to find who had
oversight of the District and would hear his appeal, from the County Commission all the
way to the Governor’s office no agency would admit any responsibility. So, Mr. Allen’s
protest of occupation began long before any crowds gathered at Wall Street.

Mr. Allen had long figured there was more to the story of the pressure coming against
his business. In July of 2005 with a video camera he decided to take a trip up Indian
Creek to the Eastpoint Waste Water Treatment Plant. He was not surprised to find that
the Treatment Plant was without cover-up flushing excess sewage into Indian Creek.
After rains he would smell sewage in the creek and knew something was wrong with the
water quality. So, for three years no agency had responded to the extortion of the Water
District. But with clear evidence in hand from his own video and fly-overs he paid for
himself he believed someone would listen. The other event of 2005 was “Hurricane
Dennis” which extensively damaged his property and forced him to close his R.V. Park
on the south side of his property. Mr. Allen received no funds when Jeb Bush came to
Eastpoint urging businesses to rebuild. His insurance claims and Fema claims were
denied. But, not only was Mr. Allen determined to occupy, he was equally determined to
rebuild and protest. Again he determined to go to every agency and stop the blatant
pollution of his creek and Bay.

From 2005 onward multiple offers came to buy his property. The final offer he
considered was from Bay point Marina in Panama City. A lucrative offer that with vested
interest in the townhouses, condos, and Marina could have netted him 25 million in his
lifetime. Unbelievably, he walked away from the offer citing the harm it would do the
Seafood Workers of Franklin County by denying them access. In late 2006 he was
offered an alternative to preserve the land as a public park through the “Florida Forever”
program. Strangely, after this acceptance suddenly in 2007 the Department of
Environmental Protection finally responded to his video and evidence of sewage
dumping. Promise upon promise was made to “make everything right.” But,
unfortunately in the process and to date nothing has been “made right.” As was shown
with the BP payoff of Florida this was only politics as usual.

There was a push from the beginning for Mr. Allen to sell all his property to the State.
But when Fly-overs and admission from FDEP came that the “Consent Order” to stop
pollution in Indian Creek had never been enacted. When money on the closing cost
started to be demanded and Mr. Allen was forced to pay $105,000.00 to hook up his
restaurant building to water and sewer, a hook up fee he had already paid twice. Mr.
Allen made a firm decision to occupy what was left of his “Paradise.

In May of 2009 the Florida Department of Environmental Protection was “urged by
people of substance” to investigate a structure at the Lodge property. The allegation after
34 years of occupation was he had built over “Waters of the State” without proper permit
and was guilty of “dredge and fill.” Again, Mr. Allen gathered all his permits and
evidence and hired a lawyer. Again, none of his evidence was admitted. The threatened
$10,000.00 dollar a day fines for not completing the “Consent Order” against him gave
him no choice. He had to close down his restaurant business and tear down his
Restaurant dock. Mr. Allen would not of understood any of it except for an Apalachicola
Times article where a group called the “Riverkeepers “ admitted “urging” FDEP to act.
Then came the dedication of “Indian Creek Park” the parcel of land Mr. Allen had sold
to the State of Florida for preservation. The Allen family was never mentioned or
included in the dedication. One group was given credit, the same group that had urged
FDEP to act: The Riverkeepers.

Rick Scott with his new plans and his “let’s get to work” slogan seemed to Robert D. Allen a new hope to make the truth known. But, after letters, calls, and personal visits to the Capitol Mr. Allen is still waiting for a real response.
“I know how to get results by holding people accountable.”

Rick Scott
LOOK AT WHAT RICK SCOTT HAS DONE AND ASK YOURSELF, “WHO WILL HOLD HIM AND ALL GOVERNMENT AGENCIES ACCOUNTABLE.”
Although negative publicity seems to now be the norm with Rick Scott and his kind I believe this story is one with a personal touch that does echo the causes of the “Occupy” movement. Below are a number of resource links that detail Mr. Allen’s occupation of his property and his protest against
corporatism and government’s blatant ignoring of the people. I ask anyone or everyone to take this story and any of it’s resources. Mr. Allen can be reached personally by phone at 850-670-1111 or by response to this e-mail. Media has always been a strong tool to keep our nation free and make Government accountable. Any information or release of materials will be gladly given.

LINKS:

http://rdausmc.blogspot.com/  This is Mr. Allen’s personal Blog and has a lot of info and videos
http://www.youtube.com/watch?v=BWRrsgwQSzY  This is Mr. allen’s youtube
http://whiteeagletimes.yolasite.com/ this is my blog for all things, “Indian Creek” Be sure to read Mr. Allen’s letters to Scott and take the “Is Rick Scott a Facist” test. Any further information or interviews you may need are welcome!!! OCCUPY!!!!

Anaerobic Processes- are biological treatment processes that occur in the absence of oxygen.

Anoxic Denitrification- is a process by which nitrate nitrogen is converted biologically to nitrogen gas in the absence of oxygen. This process is also known as anaerobic denitrification.

Biological Nutrient Removal- is the term applied to the removal of nitrogen and phosphorous in biological treatment processes.

Facultative processes- are biological treatment processes in which the organisms can function in the presence or absence of molecular oxygen.

Carbonaceous BOD removal- is the biological conversion of the carbonaceous organic matter in the wastewater to cell tissue and various gaseous end products. In the conversion, it is assumed that nitrogen present in the various compounds is converted to ammonia.

Nitrification- is the biological process by which nitrate is converted first to nitrite and then to nitrate.

Denitrification- is the biological process by which nitrate is converted to nitrogen and other gaseous products.

Substrate- is the term used to denote the organic matter or nutrients that are converted during biological treatment or that may be limiting in biological treatment.

Suspended-growth processes- are biological treatment processes in which the microorganisms responsible for the conversion of organic matter or other constituents in the wastewater to gases or cell tissue are maintained in suspension within the liquid.

Attached-growth processes- are biological treatment processes in which the microorganisms responsible for the conversion of organic matter or other constituents in the wastewater to gases or cell tissue are attached to some inert medium such as rocks, slag, or specially designed ceramic or plastic materials. Also known as fixed film processes.

Mixed Liquor- is the term used to refer to the biomass in a Suspended Growth Process.

Chemical Terminology

The following definitions relate to lab analysis. Lab analysis is on of the fundamentals of plant operation, but before discussing operation; let us first discuss some of the tests.

pH- Mathematically, pH is the inverse log of the hydrogen ion concentration. More practically it can be though of as the intensity of the acidic or basic characteristic of a solution.

For base the pH range is 7.0 to 14.0, 14.0 being very basic, in fact even corrosive. Liquids with a pH greater than 12.5 are considered characteristically hazardous.

For acid the pH range is 0.0 to 7.0, 0.0 being very acidic, in fact even corrosive. Liquids with a pH less than 2.0 are considered characteristically hazardous.

Chemical Oxygen Demand (COD) is used as a measure of the oxygen equivalent of the organic matter content of a sample that is susceptible to oxidation by a strong chemical oxidant. COD is a very rigorous test and will always produce a higher mg/l value then BOD.

Biological Oxygen Demand (BOD) is an empirical test based on how much dissolved oxygen is depleted from a container of water saturated with oxygen and combined with sample over a five day test period.

Total Dissolved Solids (TDS) is a measure of portion of solids that passes through a 2.0 micron filter. This includes dissolved minerals and salts.

Total Suspended Solids (TSS), also sometimes denoted as Suspended Solids (SS) is a measure of solids that do not filter, but are retained by the filter and can be measured after drying.

Mixed Liquor Suspended Solids (MLSS)- This is a portion of mixed liqueur filtered and dried at 103-105 deg. Celsius. This test only applies to samples from the SBR.

Mixed Liquor Volatile Suspended Solids-This the remaining residue after the MLSS is ignited at 550 deg. Celsius.

Nitrogen-In order of decreasing oxidation state are nitrate, nitrite, ammonia and organic.

Nitrate-Nitrogen (NO3-N) – is the highest oxidation state of nitrogen and is the end product of the nitrification cycle.

Nitrite-Nitrogen (NO2-N)- is the second highest oxidation state of nitrogen and is an “intermediate” between ammonia-nitrogen and nitrate-nitrogen.

Ammonia-Nitrogen (NH3-N) is a measure of nitrogen compounds in the second lowest oxidation state of nitrogen.

Organic Nitrogen (Norg) is the lowest oxidation state of nitrogen, and is a combination of a proteins, peptides, nucleic acids, urea and in leachate any number of complex synthetic nitrogen compounds.

Kjeldahl Nitrogen- is an analytical method used to measure the combined Organic-Nitrogen and Ammonia-Nitrogen. Note: Kjeldahl Nitrogen typically includes the ammonia nitrogen, but depending on the specific laboratory procedure, may exclude the ammonia-nitrogen value.

Total Nitrogen- is the sum of the Nitrite-Nitrogen, Nitrate-Nitrogen and Kjeldahl Nitrogen (Ammonia included).

Fenol, juga dikenal sebagai carbolic acid, hydroxy benzene, phenyl hydroxide, monohydroxybenzene, dan phenyl alcohol, adalah cairan tidak berwarna dengan bau yang khas dan tajam. Rumus kimianya adalah C₆H₅OH dengan gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada cincin fenil membentuk senyawa aromatik. Berat molekulnya 94,11 gram / mol, meleleh pada 40,5^oC, mendidih pada 181,7^oC, dan densitasnya 1,07 gram / cm³  (GS Brady, 1984).

Gugus –OH merupakan aktivator kuat dalam reaksi substitusi aromatik elektrofilik. Karena ikatan karbon sp² lebih kuat daripada ikatan oleh karbon sp³, maja ikatan C-O dari suatu fenol tidak mudah terputuskan. Fenol tidak bereaksi S_N1 atau S_N2 atau reaksi-reaksi eliminasi seperti alkohol. Meskipun ikatan C-O fenol tidak mudah patah, ikatan –OH mudah putus. Fenol, dengan pKa = 10, merupakan asam yang lebih kuat daripada alkohol atau air (RJ Fessenden dan JS Fessenden, 1993).

Fenol menguap lebih lambat daripada air dan mudah hilang dalam air. Hal ini disebabkan fenol dapat membentuk ikatan hidrogen dalam air. Fenol sangat larut dalam metil eter dan etil alkohol, karbon tetraklorida, asam asetat, gliserol, dan benzena. Fenol larut pula dalam hidrokarbon parafin dan dapat menarik api. Kelarutan fenol dalam air terbatas. Delapan gram fenol dapat larut dalam 100 gram air (www.msdssearch.com, 2005).

Fenol dapat tinggal dalam udara, tanah, dan air dalam waktu lama jika terlepas dalam jumlah besar sekaligus atau secara konstan terlepas ke lingkungan dari sumbernya. Fenol dalam jumlah kecil tidak akan tinggal dalam udara lebih dari sehari, dalam tanah tidak lebih dari 2 – 5 hari,
dan dalam air tidak lebih dari 9 hari (www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/nengsyn.html,2005).

Pembuatan dan Manfaat Fenol

Fenol pertama kali diisolasi dari tar batubara pada 1834. pada mulanya senyawa ini ditemukan dan digunakan untuk mengobati luka. Setelah itu fenol mulai dibuat secara sintetis, dan beberapa turunannya mulai dibuat.

Fenol dapat dibuat melalui oksidasi parsial terhadap benzena, melalui proses Cumene, atau melalui proses Raschig. Fenol juga dapat ditemukan sebagai produk dari oksidasi batubara. Fenol dapat digunakan dalam bidang kesehatan antara lain sebagai slimicide, yaitu senyawa kimia yang dapat digunakan untuk membunuh bakteri dan jamur pada lendir. Selain itu fenol dapat pula digunakan sebagai bahan anestesi pada salep, obat tetes telinga dan hidung, lotion antiseptik, lotion penghilang perih, disinfektan, serta campuran pada obat batuk dan penyegar mulut (www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/nengsyn.html,2005).

Efek Fenol

Fenol dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kematian jika tertelan, terhirup, atau terabsorbsi melalui kulit. Absorbsi pada sistem organ dapat menyebabkan kejang-kejang, seperti yang ditimbulkan oleh kerusakan ginjal dan liver. Jika masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan rasa nyeri seperti terbakar pada mulut dan tenggorokan, diare berdarah, muka pucat, berkeringat, lesu, sakit kepala, pening, nyeri dan sakit otot, jantung berdebar dan sentakan, telinga berdengung, suhu tubuh turun drastis, serta iritasi pada mata, hidung, dan tenggorokan(www.osha.gov, 2005)

Jika terhirup melalui mulut dapat menyebabkan nafas berbunyi, mulut dan hidung berbusa, korosi berkepanjangan pada kelenjar lendir, menurunkan kerja sistem syaraf pusat, dan dapat menyebabkan kematian. Fenol yang terkandung pada air minum  dapat menyebabkan diare dan mulut pedih jika dikonsumsi terus-menerus (www.msdsonline.com, 2005).

Jika terserap melalui kulit dapat menyebabkan luka dan membakar kulit disertai mati rasa dan dermatitis. Ketika fenol terserap kulit, ukuran luas permukaan yang terserap oleh kulit dapat mempengaruhi kekuatan dari efek racun (www.msdsonline.com, 2005).

Ozon

Sifat Fisika dan Kimia Ozon

Ozon, dengan rumus molekul O₃, merupakan bentuk alotropik dari senyawa oksigen (O₂). Senyawa ini merupakan gas tidak berwarna (pada suhu kamar), yang mengembun membentuk suatu cairan biru pada temperatur  -112^oC, dan membeku pada suhu -251,4^oC. Pada suhu di atas 100^oC ozon akan cepatmengalami dekomposisi. Spesifikasi ozon adalah sebagai berikut:

• Berat molekul                                                         : 48 gr/mol
• Kerapatan relatif terhadapudara                        : 1,667
• Berat jenis pada 0^oCdan 1 atm                            : 2,143 kg/m³
• Panas pembentukan padavolume tetap            : 143 kJ/mol

Ozon merupakan gas yang mempunyai bau pedas (pungent), tajam (acrid), dan tidak enak seperti bau bahan pemutih klorin. Ozon merupakan gas yang sangat beracun, lebih beracun dari sianida (CN^-), striknina, dan karbon monoksida.

Ozon merupakan oksidator kuat melebihi oksigen (O₂) dengan potensial oksidasi sebesar  2,07 Volt. Bersifat sangat reaktif dan mampu mengoksidasi senyawa organik maupun anorganik. Kelebihan lain dari ozon adalah dapat mengubah senyawa kompleks menjadi senyawa
yang lebih sederhana sehingga dapat meningkatkan sifat biodegradable suatu senyawa. Ozon memiliki kelarutan di dalam air, bersih dan aman untuk proses oksidasi, serta mampu menghilangkan bau.

Ozon merupakan zat yang keberadaannya kurang stabil dengan titik didih sebesar -112^oC pada tekanan atmosfer. Dalam larutan cair ozon relatif tidak stabil di mana memiliki waktu paruh (half-time) sekitar 20 – 30 menit di dalam air destilat pada suhu 20^oC. Tetapi pada udara kering, ozon akan lebih stabil dengan waktu paruh sekitar 12 jam (Rise dan Browning, 1981).

Ozon berbentuk gas pada temperatur dan tekanan normal. Kelarutan ozon dalam air tergantung pada temperatur dan tekanan parsialnya dalam fase gas, di samping adanya pengaruh pH cairan. Sebagai senyawa tak stabil yang mudah terurai kembali menjadi oksigen, laju dkomposisinya bertambah besar sebanding dengan kenaikan suhu dan pH.

Pengaruh temperatur terhadap kelarutan ozon dalam air dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 1. Kelarutan ozon dalam air

Sumber: Bruno Langlais et al., 2004.

Semakin besar suhu maka kelarutan ozon dalam air akan semakin berkurang, karena sebagian akan menguap atau terdekomposisi, sehingga jumlah ozon terlarut semakin kecil.

Ozonasi

Saat ini metode pengolahan limbah cair secara kimiawi dipilih sebagai alternatif karena waktu prosesnya yang jauh lebih cepat daripada proses pengolahan secara biologis. Di samping itu kebutuhan ruang untuk proses kimiawi ini umumnya jauh lebih kecil daripad yang dibutuhkan oleh metode biologis. Tetapi metode kimiawi memiliki kendala besar dalam hal kerumitan pengoperasian dan perawatan. Kerumitan proses kimiawi ini kebanyakan disebabkan oleh dampak lain dari sifat reaksi kimia dalam sistem pengolahan limbah tersebut, misalnya korosi, pembentukan kerak, atau endapan lainnya. Sebagai alternatif lain yang diberikan adalah dengan menggunakan teknik ozonasi.

Proses ozonasi telah dikenal lebih dari seratus tahun yang lalu. Proses ozonasi atau proses dengan menggunakan ozon pertama kali diperkenalkan oleh Nies dari Prancis sebagai metode sterilisasi pada air minum pada tahun 1906. penggunaan proses ozonasi kemudian berkembang pesat. Dalam kurun waktu kurang dari 20 tahun terdapat kurang lebih 300 lokasi pengolahan air minum menggunakan ozonasi
untuk proses sterilisasinya di Amerika (www.lipi.gov, 2002).

Dewasa ini, metode ozonasi mulai banyak dipergunakan untuk sterilisasi bahan makanan, pencucian peralatan kedokteran, hingga sterilisasi udara pada ruangan kerja di perkantoran. Luasnya penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa di sekitarnya) serta memiliki potensial oksidasi yang besar (2,07 Volt). Selain itu ozon telah dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plasma seperti corona discharge (Anto Tri Sugiarto dan Suherman, 2002).

Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam mikroorganisme seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, Hepatitis A Virus serta berbagai mikroorganisme patogen lainnya (Crites, 1998). Melalui proses oksidasi langsung, ozon akan merusak dinding bagian luar sel mikroorganisme (cell lysis) sekaligus membunuhnya. Juga melalui proses oksidasi oleh radikal bebas seperti hidrogen peroksida (HO₂) dan radikal hidroksil (OH^.) yang terbentuk ketika ozon terurai dalam air. Seiring dengan perkembangan teknologi, dewasa ini ozon mulai banyak diaplikasikan dalam mengolah limbah cair domestik dan industri. Ozon dalam pengolahan limbah cair digunakan untuk pengendalian bau serta penghilangan zat-zat organik berbahaya yang terlarut di dalam limbah cair tersebut. Saat ini di Indonesia penggunaan ozon sebagai senyawa pengoksidasi dalam industri masih sangat terbatas dan umumnya hanya digunakan sebagai senyawa disinfektan untuk sterilisasi industri air minum.

Ozonasi senyawa aromatis secara langsung terjadi melalui reaksi subtitusi elektrofilik, di mana muatan positif dari ozon menyerang posisi senyawa aromatik yang banyak mengandung muatan negatif (posisi orto dan para). Penyerangan terhadap inti aromatis terjadi secara kompetisi. Lanjutan dari hasil ozonasi adalah desiklinasi, yaitu penghilangan struktur aromatik. Untuk senyawa aromatik yang kurang reaktif terhadap ozon, maka diperlukan sistem oksidasi dengan menggunakan radikal bebas yang dihasilkan oleh dekomposisi ozon.

Pengolahan Fenol dengan Ozonasi

Ozonasi senyawa fenol dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu secara langsung dan tidak langsung. Ozonasi senyawa fenol secara langsung terjadi pada suasana asam melalui reaksi substitusi elektrofilik dari oksidator pada posisi orto atau para dari substituen donor atau pada posisi meta. Pada proses ini oksidator yang dominan adalah ozon (O₃) itu sendiri. Dalam substitusi pada posisi orto-para, oksigen dari gugus –OH membantu membagikan muatan positif sehingga menstabilkan intermediet yang terbentuk dengan jalan delokalisasi muatan. Bila substitusi masuk pada posisi meta, oksigen tidak dapat membantu membagi muatan. Intermediet meta dan bentuk transisinya mengandung energi yang lebih besar daripada transisi substitusi orto-para. Karena energi aktivasinya lebih tinggi, maka kemungkinan untuk terjadi reaksi substitusi pada posisi meta
sangat sedikit (RJ Fessenden dan JS Fessenden, 1997).

Penyerangan terhadap inti aromatis terjadi secara kompetisi. Penyerangan pada posisi orto dan para akan menghasilkan hydroquinone dan pyrocatechinol (Decoret et al., 1984; Gurol dan Vatistas, 1987; Doré dan Legube, 1983; Eisenhauer, 1968, 1971). Oksidasi selanjutnya akan menyebabkan desiklinasi, yaitu penghilangan struktur aromatik, yang menghasilkan asam mukonat, mukonaldehid, serta asam maleat dan asam fumarat. Senyawa-senyawa ini kemudian dioksidasi kembali menjadi asam oksalat, asam glioksal, glioksaldehid, dan asam formiat, yang merupakan senyawa-senyawa organik yang lebih sederhana yang mudah teroksidasi dengan kandungan oksigen yang ada di sekitarnya. Sebagai hasil akhir dari proses oksidasi hanya akan didapatkan karbon dioksida dan air (Anto
Tri Sugiarto dan Suherman, 2002).

Selain ozonasi secara langsung, terdapat pula sistem oksidasi dengan menggunakan radikal bebas yang dihasilkan oleh ozon. Ozon akan larut dalam air dan terdekomposisi menghasilkan hidroksil radikal (OH^.), sebuah radikal bebas yang memiliki potensial oksidasi sangat tinggi (2,8 Volt), jauh melebihi ozon (2,07 Volt) dan klorin (1,36 Volt). Hidroksil radikal inilah yang merupakan bahan oksidator yang dapat mengoksidasi senyawa fenol. Proses ini merupakan oksidasi secara tidak langsung dalam suasana basa, di mana oksidator yang lebih banyak berperan adalah
hidroksil radikal. Makin basa maka dekomposisi ozon menjadi hidroksil radikal makin cepat, sehingga hidroksil radikal yang dihasilkan makin banyak (Gurol dan Vatistas, 1987).

Apapun mekanisme yang digunakan, baik secara langsung maupun tidak langsung, produk yang dihasilkan tetaplah sama. Namun demikian, pengolahan ini tetap dilanjutkan dengan proses oksidasi tingkat lanjut (Advance Oxidation Process) untuk mendapatkan hasil yang optimal. Dalam aplikasi, sistem ozonasi sering dikombinasikan dengan lampu ultraviolet atau hidrogen peroksida. Dengan menggunakan
kombinasi ini dengan mudah akan didapatkan hidroksil radikal dalam air yang sangat dibutuhkan dalam proses oksidasi senyawa fenol (Anto Tri Sugiarto dan Suherman, 2002). Gurol dan Vatistas (1987) mengusulkan urutan keampuhan proses oksidasi fenol sebagai berikut:

O₃+ UV > O₃ > UV

Substitusi elektrofilikpada fenol merupakan kinetika kimia orde satu sesuai persamaan (Hoigné dan Bader, 1983; Gurol dan Nekuoinaini, 1984):

d[fenol] / dt = k  [O₃] [fenol]

Berdasarkan strukturnya, laju reaksi senyawa fenol meningkat ketika densitas elektron pada cincin aromatik diperbesar dan berkurang dengan penambahan ukuran substituen (Gould, 1987). Juga terdapat konsensus mengenai kenaikan laju reaksi pada pH yang lebih tinggi berkaitan dengan disosiasi ion fenol menjadi ion fenolat (C₆H₅O^-). Data yang diperoleh bervariasi sesuai dengan sumbernya. Hoigné dan Bader (1983) memberikan data berikut ini untuk fenol kisaran pH 2 – 6:

k fenol yang tidak terdisosiasi      = 1,3 + 0,2 x 10³ M^-1 s ^–1

k ion fenolat                                     = 1,4 + 0,4 x 10⁹ M^-1 s^-1

Kedua peneliti ini telah menentukan konstanta laju reaksi untuk senyawa fenol lainnya sebesar 10³ – 10⁴ M^-1 s^-1 untuk spesi yang tidak terdisosiasi, dan 10⁹ untuk spesi yang terdisosiasi. Kesimpulannya adalah bahwa laju reaksi keseluruhan meningkat sepuluh kali dengan masing-masing pH. Di lain pihak, Anderson (1977) melaporkan bahwa laju reaksi ozon dengan ion fenolat hanya 27 menit pada fenol yang tidak terdisosiasi. Dengan memvariasikan pH , Joshi dan Shaumbaugh (1982) memperoleh daftar konstanta keseluruhan sebagai berikut:

Tabel 2. Oksidasi fenol dan efek pH pada kinetika reaksi*.
pH                           S  (mol fenol / mol ozon)                     k₂  (M^-1 s^-1)

6,0                                         0,240                                           0,09 x 10³

7,0                                         0,240                                          0,140 x 10³

8,0                                         0,226                                          0,180 x 10³

9,0                                         0,420                                          0,246 x 10³

* Kondisi percobaan: temperatur 20^oC, konsentrasi awal fenol = 1,0632 μM / mL, konsentrasi ozon pada umpan gas = 3% berat, total laju alir gas masuk reaktor = 1,4331 NTP / menit.

Pemutusan cincin fenol membutuhkan 4 – 6 mol ozon / mol fenol (Gould dan Weber, 1976; Doré et. al., 1978; Gilbert, 1974).

Hidroksil radikal yang berkekuatan untuk mengoksidasi senyawa organik dan anorganik juga dapat digunakan dalam proses sterilisasi mikroorganisme, menghilangkan bau, dan menghilangkan warna pada limbah cair. Dengan demikian akan dapat mengoksidasi senyawa organik dan anornganik serta membunuh bakteri patogen yang banyak terkandung dalam limbah cair rumah sakit.

Teknologi ozonasi ini tidak hanya dapat menguraikan senyawa kimia beracun (fenol) yang berada dalam air, tapi juga sekaligus menghilangkannya sehingga limbah padat (sludge) dapat diminimalisasi hingga mendekati 100%. Dengan pemanfaatan sistem ozonasi tidak hanya dapat mengolah limbah tapi juga dapat menggunakan kembali air umpan yang telah diproses (didaur ulang). Teknologi ini selain efisien waktu juga cukup ekonomis, karena tidak memerlukan tempat instalasi yang luas (Anto Tri Sugiarto dan Suherman, 2002).

And we got up on the first floor too!

Here’s the view from our balcony:

And here’s the floor:

And by special request a quick willow update: About 80% of them are sprouting really well. Not sure if the rest of them are going to burst in to life or not at the moment but that still leaves 2,000 of them to do their work:

Will try to get another update in over the weekend.

44 joint Israeli-Palestinian Water Commission-approved projects, like the construction of a waste water treatment plant (WWTP) in Jenin that received approval in 2008, have not been implemented.

The German government even withdrew a plan to build a WWTP in Tulkarm when it concluded that the Palestinian Water Authority (PWA) could not handle the project.

The PWA did not implement projects in the Eastern aquifer that would have solved much of the Palestinian water crisis. More than half of the wells approved for exploitation of the Eastern aquifer have still not been drilled.

The Palestinian Authority neglects the basic needs of its citizens and cynically uses water as a weapon in a PR campaign against Israel.

The stubborn refusal to work with Israel on mutual interests like improvement of the water infrastructure, and the way the PA subsequently uses that lack of improvement to demonize Israel, prove that the PA is not interested in the two-state solution, or peace.

(Yochanan Visser and Sharon Shaked - Jerusalem Post)

The technology and methods to treat and receive this waste have been around for a long time, although the research for the Sea of Inventions project shows that there has been a rapid growth in the technology development from the early 90s and on. Retrofitting all old ships before 2018 ought to be brilliant business for producers of this technology. Our statistics show that there aren’t very many European companies among the top applicants. With a home market like the one coming up in the Baltic Sea region, they might want to spend a little more time in their workshops.

Patent applications per year in maritime waste water treatment

Patent application per country in maritime waste water treatment

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Top patent applicants in maritime waste water treatment

Company Brief:

PT Beta Pramesti has been providing industries in Indonesia with Water and Waste Water Treatment Solutions for over 23 years. Our company started as the exclusive distributor of Hydro-Chem Boiler and Cooling Tower Chemical from Melbourne, Australia in 1985.

Supplying Indonesian Industries with Water Treatment Systems such as Reverse Osmosis, Ultrafiltration, Demineralizer, Biological Treatment Systems, MBR Technologies and USP/ PIC/ S Purified Water Systems for the Pharmaceutical Industry.

Beta Pramesti utilises SAP accounting system, and is currently being audited for ISO 9000.

Contact Person:

E-mail:     contact@beta.co.id
Homepage:     http://www.beta.co.id
Phone Number:     62-21-8580838
Fax Number:     62-21-8581270
Address:     Matraman Raya 169
Jakarta Timur 13140, Jakarta
Indonesia

Meanwhile, in California, Greenbang reports on a tri-generation fuel cell that clean wastewater, generates electricity, and provides hydrogen to fueling stations for hydrogen powered vehicles.

For the Sea of Inventions database we have found 785 inventions that to relate to small scale treatment facilities. With 400.000 plants to be replaced and house owners complaining over high prices, driven entrepreneurs might spot an opportunity here. For anyone who would like to learn all there is to know about ways to build a small scale waste water treatment plant, get in touch with anyone who knows how to, find out technologies that are, or aren’t, patented, find out which countries are the most active, or which companies, will definitely be helped by Sea of Inventions.

Until the Sea of Inventions database is online later this month we want to share some statistics from the small scale waste water treatment section.

Patent applications per year

Applications per country

Most frequent applicants