Pengolahan Limbah Minyak Bumi

By: dwioktavia

Apr 14 2011

Category: Uncategorized

Leave a comment

MAKALAH PENGOLAHAN LIMBAH

PENGOLAHAN LIMBAH MINYAK BUMI

OLEH:

  • ROBBY SUDARMAN (F1C1 08 043)
  • MUHAMMAD EDIHAR (F1C1 08 045)
  • SUBARDIN (F1C1 08 040)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan dalam bidang industri di Indonesia meningkat dari tahun ke tahun. Peningkatan ini memberikan berbagai dampak positif yaitu terbukanya lapangan kerja, membaiknya sarana transportasi dan komunikasi serta meningkatnya taraf sosial ekonomi masyarakat. Suatu kenyataan yang perlu disadari bahwa perkembangan kegiatan industri secara umum juga merupakan sektor yang sangat potensial sebagai sumber pencemaran yang akan merugikan bagi kesehatan dan lingkungan (Assegaf, 1993).

Salah satu industri yang pertumbuhannya cukup pesat adalah industri perminyakan, yang diawali dengan berdirinya kilang minyak di Indonesia yaitu Unit Pengolahan (UP) I Pangkalan Brandan dengan kapasitas 5.000 barrel/hari, UP II Dumai dan Sungai Pakning dengan kapasitas 170.000 barrel/hari, UP III Plaju dan Sungai Gerong dengan kapasitas 135.000 barrel/hari, UP IV Cilacap dengan kapasitas 348.000 barrel/hari, UP V Balikpapan dengan kapasitas 270.000 barrel/hari, UP VI Balongan dengan kapasitas 125.000 barrel/hari, dan UP VII Kasim Irian Jaya dengan kapasitas 10.000 barrel/hari (Susilo, 2006).

Pengolahan minyak mentah (crude oil) sangat membutuhkan energi yang merupakan bahan baku sumber daya alam sangat berpotensi terjadinya kerusakan/pencemaran lingkungan, disamping melalui proses fisik dan kimia dalam pengolahan bahan baku cenderung menghasilkan polusi seperti : partikel, gas karbon monoksida (CO), gas karbon dioksida (CO2), gas belerang oksida (SO2), dan uap air. Sesuai dengan jenis produksinya, maka kilang minyak tidak dapat lepas dari masalah limbah dan polusi yang timbul terutama pada lingkungan yaitu pencemaran air, tanah, dan udara.(Peter et al., 1989; Setiani, 2005).

Salah satu dampak negatif dari kilang minyak adalah timbulnya pencemaran lingkungan oleh limbah yang berbentuk gas, padatan atau cairan yang timbul pada proses dan hasil pengolahan minyak tersebut. Limbah ini akan mencemari daerah kilang minyak dan lingkungannya, sehingga pekerja maupun masyarakat disekitar kilang minyak dapat terpapar oleh limbah. Limbah gas, padat maupun cair dapat berpengaruh terhadap lingkungan dan kesehatan manusia bila tidak ditangani dengan baik dan benar (Susilo, 2006).

Menurut Marsaoli (2004), pada umumnya pencemaran laut yang terjadi baik secara fisika, kimiawi maupun biologis, banyak menghasilkan racun bagi biota laut dan manusia. Salah satu dari bahan pencemar itu adalah hidrokarbon minyak bumi. Minyak bumi adalah campuran hidrokarbon yang terbentuk berjuta-juta tahun yang lalu di masa lampau sebagai hasil dekomposisi bahan-bahan organik dari tumbuhan-tumbuhan dan hewan. Minyak bumi berupa cairan kental berwarna kehitaman yang teradapat dalam cekungan-cekuangan kerak bumi dan merupakan campuran sangat kompleks dari senyawa-senyawa hidrokarbon dan bukan hidrokarbon. Dewasa ini terdapat 500 senyawa yang pernah dideteksi dalam suatu cuplikan minyak bumi yang terdiri dari minyak bumi fraksi ringan dan fraksi berat. Minyak bumi fraksi ringan, komponen utamanya adalah n-alkana dengan atom C15-17, sedangkan minyak bumi fraksi berat komponen utamanya adalah fraksi hidrokarbon dengan tidik didih tinggi (Farrington dkk, 1975).

Kegiatan usaha minyak bumi mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan ekonomi nasional. Minyak bumi merupakan komoditas ekspor utama Indonesia yang digunakan sebagai sumber bahan bakar dan bahan mentah bagi industri petrokimia. Kegiatan eksploitasi yang meliputi pengeboran dan penyelesaian sumur, pembangunan sarana pengangkutan, penyimpanan, dan pengolahan untuk pemisahan dan pemumian minyak bumi sering mengakibatkan terjadinya pencemaran minyak pada lahan-lahan di area sekitar aktivitas tersebut berlangsung. Minyak pencemar tersebut mengandung hidrokarbon bercampur dengan air dan bahan-bahan anorganik maupun organik yang terkandung di dalam tanah. Undang-undang No 22 tahun 2001 tentang Minyak dan Gas Bumi mensyaratkan pengelolaan lingkungan hidup, yakni pencegahan dan penanggulangan pencemaran serta pemulihan atas terjadinya kerusakan lingkungan hidup sebagai akibat kegiatan pertambangan, bagi badan usaha yang menjalankan usaha di bidang eksploitasi minyak bumi (Prijambada, 2006).

Limbah lumpur minyak bumi (LMB) merupakan limbah akhir dari serangkaian proses dalam industri pengilangan minyak bumi (Scora et al., 1997). Kegiatan operasinya dimulai dari eksplorasi, produksi (pengolahan sampai pemurnian) sampai penimbunan dan berpotensi menghasilkan limbah berupa lumpur minyak bumi (oily sludge) (Rossiana et al., 2007).

Limbah lumpur minyak bumi terdiri dari senyawa hidrokarbon yang merupakan polialifatik hidrokarbon seperti alkana (n-normal, iso dan siklo) dan poliaromatik hidrokarbon (PAH) seperti naftaeno, benzena, naftalena, benzo(a)pirena, air, unsur logam (As, Cd, Cr, Hg, Pb, Zn, Ni, Cu) serta non hidrokarbon seperti senyawa nitrogen, sulfur, oksigen dan aspal (Connell & Miller, 1995). Limbah tersebut, termasuk dalam kategori limbah B3 yaitu Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun karena sifat dan konsentrasinya dapat membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan hidup. Oleh karena itu sesuai dengan peraturan yang berlaku yaitu Peraturan Pemerintah No. 85 tahun 1999 tentang pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), tertera bahwa limbah lumpur minyak termasuk kedalam daftar limbah B3 dari sumber spesifik dengan kode kegiatan 2320, maka pengelolaannya diperlukan penanganan secara baik sehingga tidak mencemari lingkungan (BAPEDAL, 2001). Hal inilah yang dibahas dalam makalah ini yaitu bagaimana mengolah limbah minyak bumi baik melalui pendekatan secara biologis atau dikenal dengan istilah bioremediasi (Kementerian Lingkungan Hidup, 2003), melalui pendekatan secara kimiawi maupun dengan cara lain yang bermanfaat dalam menangani masalah pencemaran akibat limbah minyak bumi.

1.2 Masalah

  1. Bagaimana karakteristik dari minyak bumi?
  2. Apa saja sumber-sumber limbah minyak yang terdapat di lingkungan?
  3. Bagaimana dampak limbah minyak bumi terhadap lingkungan?
  4. Bagaimana metode pengolahan limbah minyak bumi?

1.3 Tujuan

  1. Untuk mengetahui karakteristik dari minyak bumi?
  2. Untuk mengetahui sumber-sumber limbah minyak yang terdapat di lingkungan?
  3. Untuk mengetahui dampak limbah minyak bumi terhadap lingkungan?
  4. Untuk mengetahui metode pengolahan limbah minyak bumi?

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Karakteristik Minyak Bumi

a. Sifat Kimia Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan senyawa hidrogen dan Carbon (C dan H) ditambah beberapa senyawa lain yang tidak dominan seperti: Nitrogen, Oksigen, Sulfur, Hidrogen Sulfida, Porfirin dan senyawa Logam.

Senyawa Hidrocarbon (HC) dapat digolongkan menjadi tiga:

-          HC padat adalah senyawa HC yang bersifat padat. Contoh : Aspal

-          HC cair adalah senyawa HC yang berbentuk cair. Contoh : minyak bumi yang merupakan rembesan di permukaan atau di dalam reservoir.

-          HC yang bersifat gas, ini selalu berasosiasi dengan minyak bumi dan dapat berwujud gas bebas, gas yang terlarut dalam minyak bumi (gelembung-gelembung gas) dan gas tercairkan, pada kondisi reservoir dengan tekanan dan temperatur (suhu) yang tinggi maka gas akan mencair.

b. Sifat Fisika Minyak Bumi

Sifat fisika minyak bumi yaitu :

-          Semakin dalam terdapatnya minyak bumi serta semakin tua umurnya maka berat jenis minyak bumi semakin kecil. Berat jenis minyak bumi berkisar antara 0,84 sampai 0,89.

-          Viskositas/ kekentalan (satuan centipoise/ cp) adalah daya hambatan suatu cairan bila kedalam cairan tersebut dimasukkan suatu materi atau benda yang diputar. Semakin kecil berat jenis minyak, semakin besar temperatur dan tekanan semakin kecil viskositasnya.

-          Titik didih dan titik nyala, titik didih adalah titik dimana minyak bumi mulai mendidih. Semakin besar berat jenis, titik didih semakin tinggi. Titik nyala adalah kemampuan materi untuk bisa terbakar. Semakin ringan berat jenis, titik nyala semakin tinggi.

-          Warna, senyawa hidrokarbon sebenarnya tidak berwarna, tetapi adanya impurities dan senyawa- senyawa yang lain akan mempengaruhi warna dari minyak bumi. Untuk minyak berberat jenis besar maka berwarna hijau kehitaman, sedang yang berat jenis ringan berwarna coklat kehitaman.

-          Nilai kalori minyak bumi cukup tinggi antara 11.700- 11.750 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,75 dan antara 10000- 10.500 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,9- 0,95.

  • Proses transformasi oil spill di laut

Ketika oil spill terjadi di lingkungan laut, minyak akan mengalami serangkaian perubahan/ pelapukan (weathering) atas sifat fisik dan kimiawi. Sebagian perubahan tersebut mengarah pada hilangnya beberapa fraksi minyak dari permukaan laut, sementara perubahan lainnya berlangsung dengan masih terdapatnya bagian material minyak di permukaan laut. Meskipun minyak yang tumpah pada akhirnya akan terurai/ terasimilisi oleh lingkungan laut, namun waktu yang dibutuhkan untuk itu tergantung pada karakteristik awal fisik dan kimiawi minyak dan proses peluruhan (weathering) minyak secara alamiah. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi perubahan sifat minyak adalah (Syakti, 2005):

-          Karaterisik fisika minyak, khususnya gravitasi spesifik, viskositas dan rentang didih;

-          Komposisi dan karakteristik kimiawi minyak;

-          Kondisi meteorologi (sinar matahari (foto oksidasi), kondisi oseanograpi dan temperatur udara); dan

-          Karakteristik air laut (pH, gravitasi spesifik, arus, temperatur, keberadaan bakteri, nutrien, dan oksigen terlaut serta padatan tersuspensi).

2.2 Sumber Limbah Minyak Bumi

Berdasarkan buku Pertamina (1986), sumber limbah cair minyak bumi berasal dari kegiatan-kegiatan antara lain:

  1. Air pendingin di kilang minyak, dimana bila terjadi kebocoran pada pipa pendingin, bocoran minyak akan terbawa air.
  2. Air sisa umpan boiler untuk pembangkit uap air.
  3. Air sisa dari lumpur pembocoran.
  4. Air bekas mencuci peralatan-peralatan dan tumpahan-tumpahan/ ceceran minyak di tempat kerja.
  5. Air hujan.

Perusahaan minyak menghasilkan limbah minyak dalam bentuk lumpur dari berbagai lapangan produksi. Menurut Damanhuri (1996), lumpur adalah bahan berfase solid yang bercampur dengan media air (liquid), namun tidak dapat disebut atau disamakan dengan air. Sedangkan limbah lumpur minyak (oil sludge) adalah kotoran minyak yang terbentuk dari proses pengumpulan dan pengendapan kontaminan minyak yang tidak dapat digunakan atau diproses kembali dalam proses produksi. Kandungan terbesar dalam oil sludge adalah petroleum hydrocarbon (Pertamina, 2001), yang dapat diolah dengan proses bioremediasi.

Keberadaan senyawa hidrokarbon minyak bumi di perairan laut dapat berasal dari berbagai sumber (Tabel 1).

Tabel 1. Perkiraan Minyak Bumi yang Masuk ke Lingkungan Laut

Keberadaan senyawa hidrokarbon di perairan berasal dari beberapa sumber, antara lain dari biosintesis, geokimia, dan antropogenik. Menurut Farrington dan Meyers (1975) jumlah senyawa hidrokarbon yang berasal dari biosintesis berkisar antara 1-10 juta ton per tahun, dan menurut Mulyono (1988) senyawa hidrokarbon yang berasal dari rembesan geologi adalah sekitar 0,6 juta ton per tahun. Sisanya berasal dari sumber antropogenik hasil pengelolaan minyak bumi (pengolahan, tranportasi, dan pengeboran) (Marsaoli, 2004).

Senyawa aromatik dalam minyak lebih toksis dibandingkan dengan senyawa alkana. senyawa aromatik yang mengandung lebih dari dua cincin benzen, PAH bersifat toksis. Kadar PAH yang relatif tinggi juga pernah ditemukan oleh beberapa peneliti (Maher et al., 1979; Bagg et al., 1981), dalam sedimen yang lokasinya berdekatan dengan perkotaan. Ini pola umum di mana PAH cenderung berkumpul dalam sedimen perairan yang dekat dengan daerah perkotaan. Menurut Connel dan Miller (1981), PAH dapat berasal dari air buangan, seperti buangan rumah tangga dan industri, sampah, dan aliran buangan kota, serta dalam buangan atmosferik dari pembakaran bahan bakar fosil. Menurut Clark dan Macleod (1977) hidrokarbon alifatis dan aromatis terdapat di seluruh estuari, daerah pantai, dan lingkungan samudera dengan kadar tertinggi di daerah estuari dan habitat intertidal.

  • Sumber Limbah Solvent Acidity

Untuk mendukung kelancaran operasi kilang, baik BBM, non BBM, maupun kilang paraxylene, tidak lepas dari sarana-sarana penunjang. Sarana tersebut antara lain adalah Laboratorium Kilang yang telah mendapatkan sertifikat SNI 19-17025 berfungsi sebagai pengontrol spesifikasi dan kualitas bahan baku serta produk antara maupun produk akhir. Keberadaan fasilitas ini amat menentukan suatu keberhasilan perusahaan, terlebih pada era perdagangan bebas. Karena itu laboratorium dilengkapi dengan fasilitas penelitian dan pengembangan, sehingga produk yang dihasilkan terjaga kualitasnya, agar tetap mampu bersaing di pasaran. Laboratorium Kilang Pertamina UP IV Cilacap yang bertugas sebagai pengontrol spesifikasi dan kualitas produk Pertamina mempunyai tiga seksi laboratorium, salah satunya adalah Laboratorium Lindungan Lingkungan dan Riset yang mempunyai tugas antara lain memeriksa keasaman pada sampel pelumas, minyak bumi dan sebagian fraksi-fraksinya. Dari pemeriksaan keasaman ini timbul limbah acidity yang tergolong pada limbah B3 cair sebanyak 220 ml untuk setiap sampel/contoh (Susilo, 2006).

  1. Pemeriksaan Keasaman (Conshohocken, 1999)

Pemeriksaan keasaman ini mencakup penentuan zat-zat yang bersifat asam didalam minyak bumi dan pelumas, baik yang larut maupun agak larut dalam campuran toluene dan isopropyl alcohol. Untuk menentukan keasaman, contoh dilarutkan dalam solvent acidity yang terdiri dari campuran toluene 50 %, isopropyl alcohol 49,5 %, dan air 0,5 %. Pada larutan homogen yang terbentuk dititrasi pada suhu kamar dengan larutan standard basa dalam alcohol, sampai titik akhir yang ditandai dengan perubahan warna larutan p-naphtholbenzein yang ditambahkan (warnanya orange dalam suasana asam dan hijau dalam suasana basa).

  1. Arti dan Kegunaan

Hasil-hasil minyak bumi yang baru maupun bekas kemungkinan mengandung zat-zat basa atau asam yang berada sebagai additive atau hasil degradasi yang terbentuk selama penggunaannya, misalnya hasil oksidasi. Jumlah relatif dari zat-zat ini dapat ditentukan dengan titrasi menggunakan asam atau basa. Angka keasaman adalah ukuran dari jumlah zat yang bersifat asam dalam minyak, dalam kondisi pengujian. Angka ini sebagai pengendalian kualitas dalam minyak mentah maupun pembuatan pelumas. Juga seringkali digunakan sebagai ukuran degradasi pelumas dalam penggunaanya.

2.3 Dampak Pencemaran Limbah Minyak Bumi

Akibat-akibat jangka pendek dari pencemaran minyak bumi sudah banyak dilaporkan (Connel dkk, 1981). Molekul-molekul hidrokarbon minyak bumi dapat merusak membran sel yang berakibat pada keluarnya cairan sel dan berpenetrasinya bahan tersebut ke dalam sel. Ikan-ikan yang hidup di lingkungan yang tercemar oleh minyak dan senyawa hidrokarbon akan mengalami berbagai gangguan struktur dan fungsi tubuh. Berbagai jenis udang dan ikan akan beraroma dan berbau minyak, sehingga berkurang mutunya (Soesanto, 1973). Secara langsung minyak dapat menimbulkan kematian pada ikan. Hal ini disebabkan oleh kekurangan oksigen, keracunan karbondioksida dan keracunan langsung oleh bahan beracun yang terdapat dalam minyak.

Akibat jangka panjang dari pencemaran minyak ternyata dapat pula menimbulkan beberapa masalah yang serius terutama bagi biota yang masih muda (Sumadhiharga, 1995). Satu kasus yang menarik adalah usaha perikanan di Santa Barbara, California, yang mengalami penurunan hasil perikanan setiap bulannya dari tahun 1965-1969. Penurunan yang paling rendah terjadi ketika pelabuhan Santa Barbara dicemari oleh minyak buangan. Kasus limbah minyak yang menyebabkan bau ikan tidak enak terjadi pada ikan-ikan yang diolah di pelabuhan Osaka. Hal ini juga terjadi pada ikan-ikan belanak yang berasal dari suatu tambak yang diisi air yang mengandung limbah minyak dari lapangan terbang Iwakuni. Ikan belut dan ikan sebelah yang ditangkap beberapa kilometer dari pelabuhan Yokkaichi juga berbau minyak karena masuknya limbah minyak dari pabrik minyak. Hasil penelitian terhadap kedua jenis ikan tersebut dapat diketahui bahwa batas toleransi minyak pada air laut berada antara 0,001-0,01 ppm. Apabila batas tertinggi kadar tersebut sudah terlewati maka bau minyak mulai timbul (Nitta, 1970). Di beberapa tempat di Australia telah ditemukan bahwa zat hidrokarbon dari minyak tanah terdapat pada ikan belanak yang diduga berasal dari air limbah pabrik penggilingan minyak yang dibuang ke laut (Sidhu, 1970).

Seperti yang diungkapkan di atas bahwa senyawa hidrokarbon aromatik ini bersifat racun, salah satunya adalah PAH yakni senyawa aromatik dengan dua atau lebih cincin benzen. PAH yang larut pada konsentrasi 0,1-0,5 ppm dapat menyebabkan keracunan pada makhluk hidup( Connel dan Miller, 1981), sedangkan PAH dalam kadar rendah dapat menurunkan laju pertumbuhan, perkembangan, dan makan makhluk perairan (Neff, 1979). Keadaan ini telah diungkapkan oleh Connel dan Miller (1981) untuk ikan, hewan berkulit keras dan moluska. Selain itu hidrokarbon minyak bumi yang terserap ke dalam tubuh biota menimbulkan rasa yang menyengat dan memerlukan waktu tertentu untuk dapat hilang (Tabel 2). Tabel 3 memperlihatkan pola perubahan perilaku biota laut terhadap senyawa hidrokarbon aromatik yang larut (Miller, 1982).

Tabel 2. Waktu Paruh Senyawa Hidrokarbon Minyak Bumi dalam Biota

 

Tabel 3. Tanggapan Biota Laut terhadap Hidrokarbon Aromatik yang Larut

 

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa pada kadar 10 ppm kandungan senyawa hidrokarbon aromatik dapat menyebabkan perubahan pola perilaku pada biota laut dan pada kadar > 1000 ppm dapat menyebabkan kematian. Keadaan ini berbahaya bagi organisme perairan yang hidup dan mencari makan di dalam sedimen perairan. Nilai Ambang Batas (NAB) hidrokarbon aromatik untuk biota laut adalah 0,003 ppm (Kementrian KLH, 2004). Tabel 7 memperlihatkan tingkat toksisitas senyawa aromatik yang larut terhadap kelas makhluk hidup laut (Connel dkk, 1981).

  • Minyak Menyebabkan Munculnya Gangguan Kesehatan Serius

Seperti halnya dengan bahan-bahan kimia, gangguan-gangguan kesehatan yang disebabkan minyak mungkin sulit dibuktikan karena memang butuh waktu yang panjang untuk menimbulkan dampak kesehatan warga.Tetapi, sebagian besar warga yang tinggal di dekat lokasi pengeboran minyak dan kilang sudah terbiasa dengan polusi udara dan air dari minyak.Mengebor untuk mendapatkan minyak, memprosesnya, dan membakar minyak sebagai bahan bakar, semua kegiatan ini akan mendatangkan masalah-masalah kesehatan serius.

  • Dampak Kesehatan Jangka Panjang

Minyak menyebabkan munculnya gangguan reproduksi

Menghirup uap atau menelan makanan atau cairan yang terkontaminasi minyak dan gas dapat menyebabkan munculnya problem kesehatan reproduksi seperti siklus haid yang tidak teratur, keguguran, meninggal dalam kandungan, dan cacat lahir. Masalah-masalah ini mungkin punya tanda-tanda peringatan dini seperti nyeri lambung atau haid yang tidak teratur.

Minyak menyebabkan kanker

Pemaparan secara periodik dengan gas dan minyak menyebabkan kanker.Anak-anak yang tinggal di sekitar kilang lebih mungkin mendapatkan kanker darah (leukemia) dari pada mereka yang tinggal jauh dari fasilitas tersebut.Orang-orang yang tinggal di kawasan pengeboran minyak lebih mungkin mendapatkan kanker usus, kantong kemih, paru-paru daripada mereka yang tinggal jauh dari lokasi pengeboran.Para pekerja di kilang-kilang minyak punya resiko tinggi mengidap kanker mulut, usus, ulu hati, pankreas, jaringan sel, prostat, mata, otak, dan darah.

Ketika Texaco mulai mengebor untuk mencari minyak di Ekuador, kanker tidak dikenal di kawasan ini.Empat puluh tahun kemudian, pada 2 daerah minyak yang paling sering dieksploitasi di Amazon, para penggerak kesehatan komunitas mensurvei 80 komunitas. Mereka menemukan bahwa 1 dari 3 orang menderita sejenis kanker.

  • Tumpahan Minyak

Di mana ada minyak, di situ pasti ada tumpahan. Kapal-kapal dan truk bisa kecelakaan, dan jalur pipa bisa bocor.Perusahaan bertanggung jawab untuk mencegah tumpahan dan membersihkannya jika hal ini terjadi.

Ada pepatah: “Minyak dan air tidak mungkin bercampur.” Tetapi, ketika minyak tumpah ke air, bahan-bahan kimia yang berasal dari minyak tersebut pasti bercampur dengan air dan menggenang didalam air untuk beberapa waktu.Lapisan minyak yang lebih tebal menyebar di seluruh permukaan dan mencegah masuknya udara ke dalam air.Ikan, khewan, dan tumbuh-tumbuhan yang hidup di air tidak bisa bernafas.Ketika minyak tumpah ke dalam air, bahan-bahan kimianya yang tertinggal di sana bisa membuat air tersebut tidak aman diminum, bahkan setelah minyak yang kasat mata dikeluarkan.

Ketika minyak tumpah ke tanah, ia akan menghancurkan lapisan tanah dengan mendesak udara keluar dan membunuh makhluk-makhluk hidup yang membuat lapisan tanah menjadi sehat. Hal yang hampir serupa terjadi jika minyak mengenai kulit kita atau kulit khewan. Minyak akan menutupi kulit dan menghalangi udara masuk. Racun-racun yang berasal dari minyak juga meresap ke dalam tubuh melalui kulit, dan menimbulkan penyakit.

  • Dampak di Laut

Akibat yang ditimbulkan dari terjadinya pencemaran minyak bumi di laut adalah:

  1. Rusaknya estetika pantai akibat bau dari material minyak. Residu berwarna gelap yang terdampar di pantai akan menutupi batuan, pasir, tumbuhan dan hewan. Gumpalan tar yang terbentuk dalam proses pelapukan minyak akan hanyut dan terdampar di pantai.
  2. Kerusakan biologis, bisa merupakan efek letal dan efek subletal. Efek letal yaitu reaksi yang terjadi saat zat-zat fisika dan kimia mengganggu proses sel ataupun subsel pada makhluk hidup hingga kemungkinan terjadinya kematian. Efek subletal yaitu mepengaruhi kerusakan fisiologis dan perilaku namun tidak mengakibatkan kematian secara langsung. Terumbu karang akan mengalami efek letal dan subletal dimana pemulihannya memakan waktu lama dikarenakan kompleksitas dari komunitasnya.
  3. Pertumbuhan fitoplankton laut akan terhambat akibat keberadaan senyawa beracun dalam komponen minyak bumi, juga senyawa beracun yang terbentuk dari proses biodegradasi. Jika jumlah pitoplankton menurun, maka populasi ikan, udang, dan kerang juga akan menurun. Padahal hewan-hewan tersebut dibutuhkan manusia karena memiliki nilai ekonomi dan kandungan protein yang tinggi.
  4. Penurunan populasi alga dan protozoa akibat kontak dengan racun slick (lapisan minyak di permukaan air). Selain itu, terjadi kematian burung-burung laut. Hal ini dikarenakan slick membuat permukaan laut lebih tenang dan menarik burung untuk hinggap di atasnya ataupun menyelam mencari makanan. Saat kontak dengan minyak, terjadi peresapan minyak ke dalam bulu dan merusak sistem kekedapan air dan isolasi, sehingga burung akan kedinginan yang pada akhirnya mati.
  • Dampak Limbah Solvent Acidity Terhadap Kesehatan

Limbah solvent acidity berasal dari buangan proses pemeriksaan keasaman, merupakan limbah kimia cair yang terdiri dari campuran isopropyl alcohol, toluene dan sample, berwarna gelap yang sangat berbahaya terhadap kesehatan (Imamkhasani, 1998). Bahaya isopropyl alcohol terhadap kesehatan adalah :

  1. Efek jangka pendek (akut) antara lain pada penghirupan konsentrasi 400 ppm dapat menimbulkan iritasi pada saluran pernafasan bagian atas.
  2. Penghirupan lebih besar akan menyebabkan pusing dan mengganggu keseimbangan tubuh.
  3. Kontak dengan mata dapat menyebabkan iritasi, tetapi tidak pada kulit.
  4. Bila terminum dapat menyebabkan muntah, diare dan hilang kesadaran.
  5. Efek jangka panjang (kronis) antara lain bila terkena kulit dapat menyebabkan kulit kering dan pecah-pecah. Nilai Ambang Batas : 200 ppm (500 mg/m3)-kulit; STEL = 250 ppm; Toksisitas : LD50 (tikus, oral) = 1870-6500 mg/kg.

2.4 Pengolahan Limbah Minyak Bumi

Pengolahan limbah minyak bumi dilakukan secara fisika, kimia dan biologi. Pengolahan secara fisika dilakukan untuk pengolahan awal yaitu dengan cara melokalisasi tumpahan minyak menggunakan pelampung pembatas (oil booms), yang kemudian akan ditransfer dengan perangkat pemompa ( oil skimmers) ke sebuah fasilitas penerima “reservoar” baik dalam bentuk tangki ataupun balon dan dilanjutkan dengan pengolahan secara kimia, namun biayanya mahal dan dapat menimbulkan pencemar baru. Pengolahan limbah secara biologi merupakan alternatif yang efektif dari segi biaya dan aman bagi lingkungan. Pengolahan dengan metode biologis disebut juga bioremediasi, yaitu biotek-nologi yang memanfaatkan makhluk hidup khususnya mikroorganisme untuk menurunkan konsentrasi atau daya racun bahan pencemar (Lasari, 2010).

Secara umum beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak yang menjadi limbah diantaranya in-situ burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan sorbent, penggunaan bahan kimia dispersan, dan washing oil (Anonim, 1994).

  • In-situ burning adalah pembakaran minyak pada permukaan laut, sehingga mengatasi kesulitan pemompaan minyak dari permukaan laut, penyimpanan dan pewadahan minyak serta air laut yang terasosiasi. Teknik ini membutuhkan booms (pembatas untuk mencegah penyebaran minyak) atau barrier yang tahan api. Namun, pada peristiwa tumpahan minyak dalam jumlah besar sulit untuk mengumpulkan minyak yang dibakar. Selain itu, penyebaran api sering tidak terkontrol.
  • Penyisihan minyak secara mekanis melalui 2 tahap, yaitu melokalisir tumpahan dengan menggunakan booms dan melakukan pemindahan minyak ke dalam wadah dengan menggunakan peralatan mekanis yang disebut skimmer.
  • Bioremediasi yaitu proses pendaurulangan seluruh material organik. Bakteri pengurai spesifik dapat diisolasi dengan menebarkannya pada daerah yang terkontaminasi. Selain itu, teknik bioremediasi dapat menambahkannutrisi dan oksigen, sehingga mempercepat penurunan polutan.
  • Penggunaan sorbent dilakukan dengan menyisihkan minyak melalui mekanisme adsorpsi (penempelan minyak pad permukaan sorbent) danabsorpsi (penyerapan minyak ke dalam sorbent). Sorbent ini berfungsi mengubah fasa minyak dari cair menjadi padat, sehingga mudah dikumpulkan dan disisihkan. Sorbent harus memiliki karakteristik hidrofobikoleofobik, mudah disebarkan di permukaan minyak, dapat diambil kembali dan digunakan ulang. Ada 3 jenis sorbent yaitu organik alami (kapasjeramirumput keringserbuk gergaji), anorganik alami (lempungvermiculitepasir) dan sintetis (busa poliuretan, polietilenpolipropilen dan serat nilon).
  • Dispersan kimiawi merupakan teknik memecah lapisan minyak menjadi tetesan kecil (droplet), sehingga mengurangi kemungkinan terperangkapnya hewan ke dalam tumpahan minyak. Dispersan kimiawi adalah bahan kimia dengan zat aktif yang disebut surfaktan.
  • Washing oil yaitu kegiatan membersihkan minyak dari pantai.
Ø  Peralatan

Alat-alat yang digunakan untuk membersihkan tumpahan minyak:

  • Booms merupakan alat untuk menghambat perluasan hambatan minyak.
  • Skimmers yaitu kapal yang mengangkat minyak dari permukaan air.
  • Sorbent merupakan spons besar yang digunakan untuk menyerap minyak.
  • Vacuums yang khusus untuk mengangkat minyak berlumpur dari pantai atau permukaan laut.
  • Sekop yang khusus digunakan untuk memindahkan pasir dan kerikil dari minyak di pantai.

Kegiatan huiu dan hilir industri minyak bumi tidak terlepas dari kemungkinan pencemaran minyak di ke lingkungan, khususnya perairan dan sedimen. Salah satu metode pengolahan limbah secara yang saat ini terus dikembangkan adalah bioremediasi yang merupakan teknologi ramah lingkungan, cukup efektif dan efisien serta ekonomis (Yani et al., 2007).

Terdapat tiga cara untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak yang dapat dipilih berdasarkan jenis minyak pencemar, konsentrasi minyak pencemar dan lokasi pencemaran, yakni dibakar, diberi disperser dan kemudian dihisap kembali dengan skimmer untuk diolah di kilang minyak, dan didegradasi dengan memanfaatkan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon. Bioremediasi, pengelolaan yang mengandalkan degradasi dengan memanfaatkan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon, merupakan cara yang paling ekonomis dan dapat diterima lingkungan. Bioremediasi dapat digunakan untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak baik secara in situ maupun ex situ. Biostimulation dan bioaugmentation merupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara in situ, sedangkan landfarming, biopile, dan composting merupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara ex situ (Arifin et al., 2004).

Dalam pelaksanaan bioremediasi, baik secara in situ maupun ex situ, perlu dilakukan pemantauan terhadap proses pengolahan dan hasil akhir pengolahan. Hal itu perlu dipantau adalah kandungan minyak bumi dan/atau kandungan total hidrokarbon minyak bumi. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup no. 128 tahun 2003 tentang Tata Cara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi secara Biologis mensyaratkan kandungan total hidrokarbon minyak bumi yang tidak lebih dan 15 % di awal proses bioremediasi. Selama proses bioremediasi, kandungan total hidrokarbon minyak bumi perlu dipantau setidaknya setiap 2 minggu. Pemantauan kandungan bensena, toluene, etil-bensena, silena, dan hidrokarbon polisilkik aromatic perlu dilakukan di akhir proses bioremediasi. Kandungan total hidrokarbon minyak bumi di akhir proses bioremediasi disyaratkan di bawah 1 %. Di akhir proses bioremediasi, kandungan toluene, etil-bensena, silena, dan hidrokarbon polisilkik aromatik disyaratkan masing-masing berada di bawah 10 ppm, sedangkan kandungan bensena disyaratkan berada di bawah 10 ppm.

Limbah industri minyak bumi (Oil sludge) yang berupa cairan dan padatan merupakan obyek dalam makalah ini, limbah tersebut merupakan limbah bahan beracun dan berbahaya (B3). Detoksifikasi dan degradasi limbah tersebut dapat dilakukan secara biologis yang aman dan ramah lingkungan dengan menggunakan 3 jenis bakteri dan tumbuhan yang dikenal dengan Fitoremediasi. Penggunaan eceng gondok untuk limbah cair dan sengon bermikoriza untuk pengolahan dan penurunan zat organik dalam limbah padat diharapkan dapat menunjang pengelelolaan limbah secara terpadu dan berkelanjutan di lingkungan industri minyak pada khususnya dan umumnya bagi seluruh perindustrian (Rossiana et al., 2007).

Fitoremediasi adalah pemanfaatan tumbuhan, mikroorganisme untuk meminimalisasi dan mendetoksifkasi polutan, karena tanaman mempunyai kemampuan menyerap logam dan mineral yang tinggi atau sebagai fitoakumulator dan fitochelator. Konsep pemanfaatan tumbuhan dan mikroorganisme untuk meremediasi tanah yang terkontaminasi polutan adalah pengembangan terbaru dalam teknik pengolahan limbah. Fitoremediasi dapat diaplikasikan pada limbah organik maupun anorganik dalam bentuk padat, cair, dan gas (Salt et al., 1998).

Menurut Corseuil & Moreno (2000), mekanisme tumbuhan dalam menghadapi toksikan adalah:

  1. Penghindaran (escape) fenologis. Apabila pengaruh yang terjadi pada tanaman musiman, tanaman dapat menyelesaikan siklus hidupnya pada musim yang cocok.
  2. Ekslusi. Tanaman dapat mengenal ion yang bersifat toksik dan mencegah penyerapan sehingga tidak mengalami keracunan.
  3. Penanggulangan (ameliorasi). Tanaman mengabsorpsi ion tersebut, tetapi berusaha untuk meminimumkan pengaruhnya. Jenisnya meliputi pembentukkan kelat (chelation), pengenceran, lokalisasi atau bahkan ekskresi.
  4. Toleransi. Tanaman dapat mengembangkan sistem metabolit yang dapat berfungsi pada konsentrasi toksik tertentu dengan bantuan enzim.

Tanaman meremediasi polutan organik melalui tiga cara, yaitu menyerap secara langsung bahan kontaminan, mengakumulasi metabolisme non fitotoksik ke sel-sel tanaman, dan melepaskan eksudat dan enzim yang dapat menstimulasi aktivitas mikroba, serta menyerap mineral pada daerah rizosfer. Tanaman juga dapat menguapkan sejumlah uap air. Penguapan ini dapat mengakibatkan migrasi bahan kimia ( Schnoor et al., 1995 ).

Tanaman melepaskan eksudatnya yang dapat membantu bioremediasi bahan organik oleh mikroba agar bahan organik tersebut dapat diserap dan dimetabolisme dalam tubuh tanaman. Penyerapan polutan berupa bahan organik dibatasi oleh mekanisme penyerapan oleh tanaman dan jenis tanaman ( Schnoor, 2000).

Tanaman dapat memperluas daerah perakaran menuju ke daerah yang terkena polutan (EPA, 2000). Beberapa bahan kimia dimineralisasi oleh tanaman dengan bantuan air dan CO2. Tanaman mengeluarkan sekret melalui akar eksudat akar sebesar 10 – 20% dari hasil fotosintesis melalui eksudat akar. Hal ini dapat membantu proses pertumbuhan dan metabolisme mikroba maupun fungi yang hidup disekitar rizosfer. Beberapa senyawa organik yang dikeluarkan melalui eksudat akar (misalnya phenolik, asam organik, alkohol, protein) dapat menjadi sumber karbon dan nitrogen sebagai sumber pertumbuhan mikroba yang dapat membantu proses degradasi senyawa organic. Sekret berupa senyawa organik dapat membantu pertumbuhan dan meningkatkan aktivitas mikroba rhizosfer ( Salt et al., 1998 ).

Tumbuhan mempunyai kemampuan untuk menahan substansi toksik dengan cara biokimia dan fisiologisnya serta menahan substansi non nutritif organik yang dilakukan pada permukaan akar. Bahan pencemar tersebut akan dimetabolisme atau diimobilisasi melalui sejumlah proses termasuk reaksi oksidasi, reduksi dan hidrolisa enzimatis (Khan et al., 2000).

Eichhornia crassipes (Mart). Solms merupakan tumbuhan air yang dapat menyerap hara dan logam berat dalam jumlah yang cukup signifikan. Zat hara yang terserap oleh akar tanaman akan ditranslokasikan di dalam tubuh tanaman. Hasil penelitian yang telah dilakukan di bak percobaan menunjukkan bahwa penggunaan eceng gondok dengan penutupan 50% dari luas area percobaan pengolahan limbah cair tahu dapat menurunkan residu tersuspensi 75,74 – 85,5 % dan COD 55,52 – 76,83 % (Dhahiyat, 1990).

Eichhornia crassipes ( Mart ). Solms dapat tumbuh dengan sangat cepat, yaitu mencapai 10 g m-2 per hari. Hal ini berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara, seperti nitrat ( NO3-) dan orthofosfat ( PO43-) Eichhornia crassipes ( Mart ). Solms dapat menyerap nitrogen secara langsung sebesar 5850 kg/ha per tahun dan dapat menyerap fosfor sebesar 350 – 1125 kg/ ha per tahun. Hal ini dapat mengurangi konsentrasi kontaminan pada limbah perairan (McEldowney et al., 1993 ).

Tanaman sengon merupakan tanaman Leguminosae, sering digunakan sebagai tanaman untuk reboisasi karena bersifat fast growing trees. Selain mempunyai dua nama latin yakni Albizia falcataria (L) Forberg dan Paraserianthes falcataria (L) Nielsen, sengon mempunyai nama daerah yang bermacam-macam. Hal ini dapat dilihat dengan adanya program pemerintah berupa proyek “Sengonisasi” bagi daerah-daerah kritis yang rawan bencara erosi (National Academy of Sciences, 1979). Manfaat penting dari penggunaan mikoriza adalah asosiasi jamur dan tanaman berkemampuan sebagai biofertilizer, mendetoksifikasi dan mendegradasi senyawa yang sukar diuraikan dalam tanah. Peranan mikoriza dalam rizosfer adalah memfasilitasi pergerakan mineral tanah menuju tanaman.

Hasil penelitian yang telah dilakukan di laboratorium, rumah kaca dan terakhir dalam skala lapangan selama 6 bulan menunjukkan bahwa fitoremediasi limbah lumpur minyak konsentrasi 20% dengan tanaman sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) bermikoriza yang mediumnya diinokulasi bakteri Pseudomonas mallei, Bacillus alvei dan Pseudomonas sphaericus potensial untuk dikembangkan. Tanaman sengon mengalami pertumbuhan baik selama fitoremediasi. Hasil analisis setelah fitoremediasi menunjukkan bahwa terjadi penurunan kandungan minyak sampai 51,23% dan kandungan logam berat Cd, Cr, Pb, Cu, Zn dan Ni.masing-masing sebesar 30,2%, 2,5%, 32,6%, 71,9%, 62,8% dan 47,09%. (Rossiana, 2005).

Saat ini pengetahuan mengenai mekanisme fisiologi fitoremediasi mulai digabungkan dengan biologi dan teknik untuk mengoptimalkan fitoremediasi sehingga terbagi menjadi (Salt et al., 1998):

  1. Fitoekstraksi : pemanfaatan tumbuhan pengakumulasi polutan untuk memindahkan logam berat atau polutan organik dari tanah dengan cara mengakumulasikannya di bagian tumbuhan yang dapat dipanen.
  2. Fitodegradasi : pemanfaatan tumbuhan dan asosiasi mikroorganisme untuk mendegradasi polutan organik.
  3. Rhizofiltrasi : pemanfaatan akar tumbuhan untuk menyerap polutan, terutama logam berat, dari air dan aliran limbah.
  4. Fitostabilisasi : pemanfaatan tumbuhan untuk mengurangi polutan dalam lingkungan.
  5. Fitovolatilisasi : pemanfaatan tumbuhan untuk menguapkan polutan. Pemanfaatan tumbuhan untuk memindahkan polutan dari udara.

Penggunaan metode dan proses biologi dalam menurunkan kadar polutan yang bersifat toksik terhadap lingkungan akibat adanya xenobiotik/zat yang menyebabkan pencemaran, adalah nama lain dari bioremediasi (Baker & Herson, 1994). Bioremediasi merupakan salah satu teknologi inovatif untuk mengolah kontaminan, yaitu dengan memanfaatkan mikroba, tanaman, enzim tanaman atau enzim mikroba (Gunalan, 1996).

Metode dan prinsip proses bioremediasi adalah biodegradasi yang dilakukan secara aerob, oksigen dalam konsentrasi rendah akan mempengaruhi proses tersebut (Eweis, et al.,1998). Pentingnya aerasi untuk memenuhi kekurangan oksigen berkaitan dengan kurang efektifnya kerja enzim oksigenase dalam penguraian fraksi aromatik. Selain oksigen, rendahnya kandungan nutrisi dalam medium akan membatasi pertumbuhan mikroorganisme untuk mendegradasi.

Faktor penghambat bioremediasi adalah bahan yang akan diremediasi mengandung klorin atau logam berat. Kandungan logam berat baik dalam lumpur minyak maupun dalam medium pasca bioremediasi akan mempengaruhi penguraian bahan organik, karena akan menghambat kerja enzim dan populasi mikroorganisme yang selanjutnya akan menjadi kendala bagi pertumbuhan tanaman (Garcia et al., 1995).

Selain itu perlu ada upaya menghilangkan terlebih dahulu logam berat yang terdapat dalam limbah dengan menggunakan adsorben sebelum proses bioremediasi. Penggunaan pasir dan zeolit sebagai campuran dan adsorben alam penyerap logam berat merupakan penanganan awal sebelum dilakukan proses lebih lanjut, sehingga kemungkinan adanya proses inhibisi enzim oleh ion logam dapat diatasi.

Dalam bioremediasi penggunaan mikrooorganisme indigenous (indigen) saja masih belum maksimum sehingga diperlukan inokulasi mikroorganisme eksogenous (eksogen) yang merupakan kultur campuran (konsorsium) beberapa jenis bakteri atau jamur yang potensial dalam mendegradasi pencemar tersebut (Udiharto & Sudaryono, 1999).

Sedangkan pengolahan limbah cair minyak bumi dapat dilakukan dengan beberapa cara:

  1. Incineration

Incineration adalah salah satu cara untuk menguraikan liquid wastes, dan dengan cara dan alat yang didesain baik dapat menghasilkan effluent/ limbah yang memenuhi peraturan pencemaran.

Liquid waste dari sisi combustion dapat dikelompokkan atas :

  1. Combustible Liquids
  2. Partially Combustible Liquids

Combustible liquids tidak dapat dikerjakan atau dibuang ke incinerator. Pada kelompok pertama akan terdiri dari bahan-bahan yang mempunyai nilai yang cukup menunjang pembakaran dalam combustor, burner, atau alat lain yang menghasilkan CO2 dan H2O bila dibakar. Kelompok kedua akan meliputi bahan-bahan yang sulit terbakar tanpa penambahan bahan bakar. Bahan yang partially combustible mungkin mengandung mateial yang terlarut dalam fase liquid, bila zat inorganik akan membentuk inorganik oxida.

Dalam pelaksanaannya harus dialirkan udara secukupnya pada suhu diatas ignation point agar terjadi pembakaran yang cepat dan menghasilkan CO2, N2 dan uap air. Karena pembakaran akan lebih cepat dan lebih baik bila bahan dalam keadaan butir halus maka atomizer diperlukan untuk menginjeksikan waste liquids ke incinerator bila viscositinya memungkinkan.

  1. Dilution (Liquid Waste Dispersion)

Suatu cara lain membuang cairan limbah yang dapat diterima adalah kembali ke lingkungan dengan pengenceran secukupnya hingga tidak menimbulkan bahaya atau peracunan terhadap lingkungan. Dengan perancangan subsurface disfersion system yang baik, akan memungkinkan wadah penerima dapat menampung buangan secara memadai. Beberapa peralatan yang dibutuhkan antara lain mencakup open end pipes dengan nozzle atau diffuser system yang terdiri dari sederetan pipa-pipa kecil dengan lubang-lubang atau celah. Limbah harus dapat dibuang pada sudut yang baik terhadap aliran air agar terencerkan atau terdispersi secara sempurna. Pipa dispersi harus ditempatkan sedemikian rupa agar discharge point cukup jauh dari garis pantai, dengan demikian pabrik dan water intake akan terlindungi.

  1. Deep Well Disposal

Cara ini dilakukan oleh industri yang banyak membuang limbah asam lemah dalam jumlah besar. Limbah tersebut dipompakan ke dalam lapisan tanah sampai pada lapisan tanah yang cocok untuk menampung limbah. Lapisan tanah dimana limbah ditampung harus lebih rendah dari lapisan fresh water circulation, dan area tadi harus terisolasi oleh bahan yang kedap air.

Lapisan sandstones, limestones atau dolomite umumnya membentuk lapisan yang banyak mengandung air asin, tetapi cukup baik sebagai tempat penampungan limbah cair. Sedangkan lapisan yang mengandung minyak, gas, batubara dan belerang harus dijaga agar tidak tercemar limbah. Lapisan yang kedap air harus berada diatas dan dibawah layer untuk mencegah vertical escape dari buangan, atau dengan kata lain limbah harus ditempatkan pada kedalaman tertentu. Penetapan area buangan harus ditetapkan sesuai dengan keadaan subsurface geology, dimana daerah yang banyak batuan vulkanik dihindari karena memungkinkan limbah lolos kepermukaan tanah atau badan air.

  1. Secara Mikrobiologis

Limbah minyak bumi banyak mengandung unsur Hidrokarbon. Limbah Hidrokarbon cair bersifat hidrofob dan mempunyai kerapatan lebih rendah dari air. Oleh sebab itu limbah ini selalu terapung diatas air. Pembuangan limbah ke sungai akan menutupi permukaan air yang mengakibatkan oksigen terlarut menurun, dan pada akhirnya tumbuh-tumbuhan air dan hewan air dapat mati. Untuk penanganan limbah Hidrokarbon sebagai salah satu alternatif adaalah dengan menggunakan mikroba.

Penanganan Limbah Hidrokarbon dimulai dengan pemisahan padatan dan pemisahan minyak yang terdapat dalam limbah, dan selanjutnya dilakukan penanganan limbah secara mikrobiologi untuk mendegradasikan Hidrokarbon dan senyawa organik lain. Efluent lebih lanjut diolah secara kimiawi untuk menghilangkan senyawa fosfat dan nitrogen. Selanjutnya logam-logam dan senyawa organik yang terlarut dipisahkan melalui proses filtrasi dan absorbsi oleh karbon aktif. Efluent sebelum dibuang, diklorinasikan untuk mematikan mikroba patogen dan dinetralkan pH-nya sehingga aman bagi lingkungan.

Pengolahan limbah Hidrokarbon secara mikrobiologis dilakukan dengan proses aerob. Oleh sebab itu dalam kolam-kolam pengolahan limbah diperlukan aerasi yang cukup agar oksidasi Hidrokarbon berlangsung. Aerasi yang dilakukan adalah memasukkan oksigen ke dalam limbah melalui proses pengadukan. Gabungan aerasi dan pengadukan lebih cocok karena permukaan limbah yang luas membuat kontak mikroba menjadi lebih besar dan degradasi lebih efektif. Hidrokarbon tidak akan larut dalam air pada saat pengadukan. Untuk memperbesar distribusi mikroba dalam limbah Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon dalam air. Selama degradasi, maka temperatur harus diperhatikan. Temperatur akan naik dari suhu psikofilik (4-20 ºC) sampai mesofilik (20-40 ºC). Namun hal ini tidak banyak mempengaruhi aktivitas mikroba. pH limbah yang netral atau sedikit asam kurang mempengaruhi aktivitas mikroba. Namun setelah dimetabolisme, maka pH efluent menjadi asam. Oleh sebab itu perlu dinetralkan dengan kapur (gamping) setelah tahap klorinasi.

Menurut Sugiharto (1987), pengolahan limbah cair minyak bumi dilakukan dengan 2 cara pengolahan pendahuluan (pre treatment), yaitu:

  1. Pengambilan/ penyedotan minyak, dan menyaring kotoran atau sampah padat seperti daun-daunan, plastic dan lain sebagainya.
  2. Pengambilan pasir-pasir yang mengendap yang didapat dari proses pengolahan minyak bumi yaitu lumpur/ sludge.

Proses pengambilan/ pengerukan pasir atau lumpur dilakukan setiap 3 bulan sekali dan pasir atau lumpur yang telah dikeruk akan dibuang ke tempat khusus yang ada di sekitar lokasi pengolahan limbah.

  • Pengendalian Sumber Limbah Cair Minyak Bumi

Program pengendalian pencemaran bahan buangan cair minyak bumi antara lain (Pertamina, 1986) :

  1. Mengoperasikan dan memelihara oil catcher (perangkap minyak) baik di kilang maupun pusat pengumpul produksi dengan sebaik-baiknya.
  2. Pemantauan secara berkala jumlah dan jenis bahan buangan cair yang menuju ke perairan.
  3. Melokalisir tumpahan dan bocoran minyak sebagai akibat dari kecelakaan dan atau kerusakan yang terjadi pada alat-alat pengangkut, penimbun, pengisian, dan lain-lain.
  4. Mengambil kembali tumpahan minyak.
  5. Penyediaan sarana penanggulangan pencemaran berupa : oil sorbent, dispersant, oil skimmer dan dispersant pump.
  6. Membakar tumpahan minyak yang tidak mungkin diambil kembali atau dibersihkan.
  • Limbah Padat Minyak Bumi

Pada umumnya limbah padat yang dihasilkan adalah sludge (lumpur) yang terdiri dari Arsen, Barium, Boron, Chromium, Cadmium, Mercury, Timbal dan Seng. Sludge yang didapatkan dari pembersihan tangki akan diolah ke dalam suatu bak untuk pengolahan lebih lanjut.

  • Limbah Gas Minyak Bumi

Upaya pengelolaan lingkungan yang dilakukan untuk mengurangi dampak kualitas udara ambient yang berupa gas diantaranya :

  1. Melewatkan gas H2S kedalam larutan NaOH atau Ca(OH)2 sehingga gas yang keluar merupakan sisa yang tidak tertangkap oleh larutan NaOH atau Ca(OH)2.
  2. Melakukan pendinginan dan penangkapan gas yang keluar telah sesuai dengan udara luar.
  3. Penanaman tanaman pelindung di sekeliling lokasi Stasiun Pengumpul/ Stasiun Kompresor.
  4. Melakukan perawatan cerobong.
  • Aplikasi Pengolahan Limbah Minyak Bumi

Percobaan skala lapang dilakukan di lagoon area pengolahan limbah lumpur minyak bumi Pertamina unit VI Balongan Indramayu. Pengolahan limbah cair dilakukan pada 6 kolam percobaan ukuran 25 X 20 meter. Tipe aliran air permukaan merupakan tipe aliran yang ada di daerah berawa dengan air diam pada permukaan dengan kedalaman 0,5 – 1 meter. Pada aliran air dibawah permukaan, aliran limbah cair mengalir pada zona perakaran tumbuhan air dipermukaan. Kedalaman airnya dapat mencapai 0,5 – 1,5 meter. Pada tipe aliran dalam, air diperoleh dari bagian permukaan yang kemudian mengalir ke bagian bawah dan terserap oleh akar tanaman.

Sedangkan pengolahan limbah padat percobaan dilakukan pada 4 plot berukuran 6 x 6 x 0,50 meter terbagi menjadi 3 x 3 x 4 ulangan. Faktor tunggal adalah konsentrasi limbah yang ditempatkan dalam 12 plot tempat medium pengomposan lumpur minyak masing-masing konsentrasi yaitu 20%, 30% dan 40% dari total volume yang dicampur dengan zeolit 10%, pasir dan tanah perbandingan 2:1. Sebagai nutrisi digunakan pupuk kascing Medium diaduk dengan garu dan pacul dan disemprot dan disiram air setiap hari. Kultur mikroorganisme bakteri Pseudomonas malei, Bacillus alvei, Bacillus sphaericus. diinokulasikan ke dalam medium pengomposan masing-masing sebanyak 2000 ml dengan jumlah sel 108 sel /ml diinkubasikan selama satu bulan, Kondisi medium dipertahankan yaitu pH 6-7, kelembaban 60-70 % dan temperatur tanah sekitar 300C.

Penyiraman dan pengadukan dilakukan secara periodik untuk menjaga kelembaban dan aerasi medium. Medium tanah bergerombol, dihaluskan dengan pacul supaya mudah untuk ditanam. Sebelum dilakukan fitoremediasi, terlebih dulu biji sengon disemaikan dalam polibag. Setelah berumur 2 minggu dipindahkan kedalam polibag baru dan disekitar akar ditambahkan 50 gram mikoriza. Pertumbuhan sengon dipelihara sampai 3 bulan sampai ditanamkan pada medium hasil pengomposan dengan jarak tanam 2 x 2 meter dan diamati setiap bulan selama 3 tahun.

Parameter pencemaran minyak bumi yang dianalisis setiap bulan adalah:

  1. Kadar minyak/lemak dan logam berat sebelum dan sesudah fitoremediasi
  2. Penentuan kadar hidrokarbon aromatik (PAH) sebelum dan sesudah proses fitoremediasi.
  3. Pemantauan jumlah mikroorganisme
  4. Pemantauan toksisitas medium dengan uji toksisitas Lc-50 terhadap Daphnia carinata King
  5. Pertumbuhan tanaman sengon, , pH dan kelembaban medium.
  6. Karakteristik tumbuh dihitung dengan metode Coombs et al. (1985), yaitu:

-                      Laju Tumbuh Tanaman Rata-rata (LTT)

-                      Laju Asimilasi Bersih Rata-rata (LAB)

-                      Index Luas Daun Rata-rata (ILD)

Dalam rangka program pemerintah hal produksi bersih, penelitian ini dapat diaplikasikan sebagai pemantauan terhadap pengelolaan lumpur minyak bumi secara bioremediasi. Fitoremediasi merupakan bioremediasi yang memanfaatkan tumbuhan untuk memindahkan atau mengurangi kerusakan karena pencemar. Sengon sebagai tanaman fast growing trees berasosiasi dengan mikoriza yaitu sejenis jamur yang bersimbiosis dengan akar membantu menurunkan kadar senyawa toksik dalam lumpur minyak bumi. Parameter keberhasilan fitoremediasi dapat dilihat dari nilai penurunan kadar senyawa toksik apakah dalam standard bakumutu lingkungan (Kementerian Lingkungan Hidup, 2003 dan Environmental Protection Agency, 2002) Biomonitoring seperti Uji Lc-50, Uji LD-50 baik chronis maupun sub-akut serta biopatologi terhadap hewan uji merupakan pemantauan biologi yang akan menyatakan bahwa hasil fitoremediasi aman dan ramah lingkungan.

Sehubungan dengan hal tersebut, maka diperlukan suatu upaya kegiatan pemulihan lingkungan yang telah tercemar oleh minyak tersebut antara lain melalui pendekatan pemulihan secara biologis atau dikenal dengan istilah bioremediasi. Keterbatasan bioremediasi adalah bahan yang akan diremediasi mempunyai khlorin atau logam berat yang sukar didegradasi oleh mikroorganisme, sehingga dalam medium hasil perlakuan masih meninggalkan sisa logam berat dengan konsentrasi cukup tinggi. Adanya kandungan logam berat baik dalam lumpur minyak dan medium hasil bioremediasi akan mempengaruhi penguraian bahan organik, karena akan menghambat kerja enzim glukosidase, fosfatase, populasi mikroorganisme serta aktivitas enzim lainnya (Garcia et al, 1995) selain itu juga akan menjadi kendala bagi pertumbuhan tanaman. Sehubungan dengan itu perlu ada upaya menghilangkan terlebih dahulu logam berat yang terdapat dalam limbah sebelum proses bioremediasi dengan menggunakan adsoben. Oleh karena itu penggunaan zeolit sebagai adsorben alam penyerap logam berat merupakan penanganan awal sebelum dilakukan proses lebih lanjut (Prayitno,1999). Zeolit sebagai mineral berpori mempunyai daya serap tinggi karena mempunyai sifat fisika dan kimia dalam pertukaran ion, sehingga digunakan dalam proses pemisahan, pemurnian dalam pengolahan lingkungan seperti penyerap dan penyaring limbah beracun, radioaktif dan logam berat (Manahan,1999). Sebelum digunakan, zeolit harus diberi perlakuan secara kimia maupun fisika seperti pemanasan dan perendaman dengan asam untuk memperluas pori sehingga dapat meningkatkan kemampuan daya adsorpsinya secara maksimal.

Pada saat ini telah banyak teknologi yang digunakan dalam pengolahan limbah minyak mulai dari pengolahan secara mekanis dan kimia, namun masih meninggalkan permasalahan pada kadar maksimum minyak. Sehingga teknologi ramah lingkungan untuk meminimasi kadar minyak adalah dengan Solid Bioremediation yaitu secara pengomposan.

Dalam bioremediasi, proses berlangsung dengan memanfaatkan mikroorganisme indigenous yaitu organisme yang telah ada di lingkungan tersebut. Apabila diperlukan dapat pula ditambahkan mikroorganisme dari luar (eksogen) yang merupakan kultur (konsorsium) campuran dari berbagai jenis bakteri, jamur yang potensial dalam mendegradasi pencemar tersebut. Mikroorganisme yang ada distimulasi dengan berbagai cara agar kemampuannya meningkat, yaitu dengan peningkatan atau pengaturan nutrien dan tekstur tanah seperti nitrogen, fosfor sedangkan pasir digunakan untuk menambah porositas dan memperluas kontak dengan lumpur minyak. (Baker and Herson, 1994 ;Udiharto dan Sudaryono, 1999). Pengujian tanah hasil bioremediasi diperlukan untuk melihat seberapa besar pencemar minyak menghambat pertumbuhan tanaman.

Fitoremediasi merupakan konsep bioremediasi terbaru yang memanfaatkan tumbuhan untuk meminimalisasi pencemar. Mekanisme fisiologi tumbuhan secara molekuler mulai dikembangkan dengan teknik lingkungan untuk mengoptimalkan dan mengembangkan pengolahan limbah. Hasil fitoremediasi harus dimonitor secara berkala sehingga area pengelolaan limbah disekitar industri merupakan blue print aman lingkungan.

Ø  Penanganan di laut

Pemantauan

Tindakan pertama yang dilakukan dalam mengatasi tumpahan minyak yaitu dengan melakukan pemantauan banyaknya minyak yang mencemari laut dan kondisi tumpahan. Ada 2 jenis pemantauan yang dilakukan yaitu dengan pengamatan secara visual dan penginderaan jauh (remote sensing).

  • Pengamatan secara visual

Pengamatan secara visual merupakan pengamatan yang menggunakan pesawat. Teknik ini melibatkan banyak pengamat, sehingga laporan yang diberikan sangat bervariasi. Pada umumnya, pemantauan dengan teknik ini kurang dapat dipercaya. Sebagai contoh, pada tumpahan jenis minyak yang ringan akan mengalami penyebaran (spreading), sehingga menjadi lapisan sangat tipis di laut. Pada kondisi pencahayaan ideal akan terlihat warna terang. Namun, penampakan lapisan ini sangat bervariasi tergantung jumlah cahaya matahari, sudut pengamatan dan permukaan laut, sehingga laporannya tidak dapat dipercaya.

  • Pengamatan penginderaan jauh

Metode penginderaan jarak jauh dilakukan dengan berbagai macam teknik, seperti Side-looking Airborne Radar (SLAR). SLAR dapat dioperasikan setiap waktu dan cuaca, sehingga menjangkau wilayah yang lebih luas dengan hasil penginderaan lebih detail. Namun,teknik ini hanya bisa mendeteksi lapisan minyak yang tebal. Teknik ini tidak bisa mendeteksi minyak yang berada dibawah air dalam kondisi laut yang tenang. Selain SLAR digunakan juga teknik Micowave RadiometerInfrared-ultraviolet Line Scanner, dan Landsat Satellite System. Berbagai teknik ini digunakan untuk menghasilkan informasi yang cepat dan akurat.

Ø  Penanganan di darat

Pemulihan lahan tercemar oleh minyak bumi dapat dilakukan secara biologi dengan menggunakan kapasitas kemampuan mikroorganisme. Fungsi dari mikroorganisme ini dapat mendegradasi struktur hidrokarbon yang ada dalam tanah, sehingga minyak bumi menjadi mineral-mineral yang lebih sederhana dan tidak membahayakan lingkungan. Teknik seperti ini disebut bioremediasi. Teknik bioremediasi dapat dilaksanakan secara in-situ maupun cara ex-situ.

  • Pada umumnya, teknik bioremediasi in-situ diaplikasikan pada lokasi tercemar ringan, lokasi yang tidak dapat dipindahkan, atau karakteristik kontaminan yang volatil.
  • Bioremediasi ex-situ merupakan teknik bioremediasi di mana lahan atau air yang terkontaminasi diangkat, kemudian diolah dan diproses pada lahan khusus yang disiapkan untuk proses bioremediasi.

Penanganan lahan yang tercemar minyak bumi dilakukan dengan cara memanfatkan mikroorganisme untuk menurunkan konsentrasi atau daya racun bahan pencemar. Penanganan semacam ini lebih aman terhadap lingkungan karena agen pendegradasi yang dipergunakan adalah mikroorganisme yang dapat terurai secara alami. Ruang lingkup pelaksanaan proses bioremediasi tanah yang terkontaminasi minyak bumi meliputi beberapa tahap yaitu:

  • Treatibility study merupakan studi pendahuluan terhadap kemampuan jenis mikroorganisme pendegradasi dalam menguraikan minyak bumi yang terdapat di lokasi tanah terkontaminasi.
  • Site characteristic merupakan studi untuk mengetahui kondisi lingkungan awal di lokasi tanah yang terkontaminasi minyak bumi. Kondisi ini meliputi kualitas fisik, kimia, dan biologi.
  • Persiapan proses bioremediasi yang meliputi persiapan alat, bahan, administrasi serta tenaga manusia.
  • Proses bioremediasi yang meliputi serangkaian proses penggalian tanah tercemar, pencampuran dengan tanah segar, penambahan bulking agent, penambahan inert material, penambahan bakteri, nutrisi, dan proses pencampuran semua bahan.
  • Sampling dan monitoring meliputi pengambilan gambar tanah dan air selama proses bioremediasi. Kemudian, gambar itu dibawa kelaboratorium independen untuk dianalisa konsentrasi TPH dan TCLP.
  • Revegetasi yaitu pemerataan, penutupan kembali drainase dan perapihan lahan sehingga lahan kembali seperti semula.
    • Reaktor Pemisah Minyak

Masalah pencemaran lingkungan merupakan masalah serius bagi manusia dan lingkungan. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa tidak semua limbah yang dihasilkan diolah dan tidak semua limbah yang diolah telah memenuhi standar baku mutu lingkungan. Contohnya saja minyak pelumas bekas pada bengkel motor dan mobil masih kurang dalam penanganannya. Untuk itu diperlukan pengolahan atau pengelolaan yang baik pada buangan sebelum dibuang. Secara umum tujuan utama dari setiap pengolahan air limbah adalah sebagai berikut :

  1. Mencegah serta mengurangi timbulnya pencemaran lingkungan.
  2. Mengubah dan mengkonversikan bahan-bahan yang terkandung di dalam limbah bengkel menjadi bahan-bahan yang tidak berbahaya atau bahan berguna baik bagi manusia, hewan, ataupun organisme yang lain melalui proses tertentu.
  3. Memusnahkan senyawa-senyawa beracun yang terdapat pada limbah bengkel.

Minyak pelumas merupakan salah satu sumber polutan yang dapat mengkontaminasi air tanah, dan akan merusak kandungan air tanah, bahkan dapat membunuh mikro-organisme di dalam tanah serta minyak pelumas dapat menghambat proses oksidasi biologi dari sistem lingkungan.

Dengan cara pemakaian reaktor pemisah minyak diharapkan limbah yang sudah tidak dipakai lagi dapat diolah dengan baik.

Reaktor pemisah minyak pada prinsipnya berbentuk persegi panjang dengan ukuran relatif kecil. Didalamnya memiliki 4 sekat yang terbuat dari kaca dan diletakkan dengan sudut kemiringan 60º fungsinya agar terciptanya suatu proses dimana minyak akan menempel pada sekat yang terbuat dari bahan kaca tersebut, pada proses ini limbah akan melewati sekat – sekat tersebut, semakin banyak sekat yang dilalui limbah maka semakin banyak minyak yang akan menempel sehingga kadar minyak dapat turun.

 

 

Gambar 1. Reaktor Pemisah Minyak

Minyak termasuk salah satu anggota golongan lipid yaitu merupakan lipid netral (Ketaren, 1986). Emulsi air dalam minyak terbentuk jika droplet-droplet air ditutupi oleh lapisan minyak dimana sebagian besar emulsi minyak tersebut akan mengalami degradasi melalui foto oksidasi spontan dan oksidasi oleh mikroorganisme. Jika pencemaran minyak terjadi dipantai maka proses penghilangan minyak mungkin lebih cepat karena minyak akan melekat pada benda-benda padat seperti batu dan pasir di pantai yang mengalami kontak dengan air yang tercemar tersebut. (Srikandi, 1992). Suatu perairan yang terdapat minyak di dalamnya maka minyak akan selalu berada di atas permukaan air hal ini dikarenakan minyak tidak larut dalam air dan berat jenis minyak lebih kecil dari pada berat jenis air. Apabila minyak tidak diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air penerima, maka akan membentuk selaput. Minyak akan membentuk ester dan alkohol atau gliserol dengan asam gemuk. Gliseril dari asam gemuk dalam fase padat maka dikenal dengan nama lemak, sedangkan apabila dalam fase cair disebut minyak (Sugiharto, 1987).

Ada dua macam emulsi yang terbentuk antara minyak dan air, yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak. Emulsi minyak dalam air terjadi jika droplet-droplet minyak terdispersi di dalam air dan distabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi permukaan droplet-droplet tersebut. Hal ini terjadi terutama di dalam air yang berombak, dan droplet minyak tersebut tidak terdispersi pada permukaan air, melainkan menyebar di dalam air. Beberapa droplet minyak, terutama yang berikatan dengan partikel mineral, menjadi lebih berat dan akan mengendap ke bawah.

Emulsi air dalam minyak terbentuk jika droplet-droplet air ditutupi oleh lapisan minyak, dan emulsi ini distabilkan oleh interaksi di antara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi semacam ini terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan lekat, dan terkadang karena kandungan air di dalam droplet-droplet minyak tersebut cukup tinggi maka total volumenya menjadi lebih besar dibandingkan dengan minyak aslinya.

Sebagian besar emulsi minyak tersebut kemudian akan mengalami degradasi melalui foto oksidasi spontan dan oksidasi oleh mikroorganisme. Mikroorganisme merupakan organisme yang paling berperan dalam dekomposisi minyak di laut. Setelah kira-kira tiga bulan, hanya tinggal 15% dari volume minyak yang mencemari air masih tetap terdapat di dalam air.

Lapisan minyak yang berada di permukaan air akan mengganggu kehidupan organisme di dalam air hal ini dikarenakan :

  1. Lapisan minyak pada permukaan air akan menghalangi difusi oksigen dari udara ke dalam air sehingga jumlah oksigen terlarut di dalam air akan menjadi berkurang. Berkurangnya kandungan oksigen dalam air akan mengganggu kehidupan organisme yang berada di perairan.
  2. Dengan adanya lapisan minyak pada permukaan air akan menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam air sehingga proses fotosintesis oleh tanaman air tidak dapat berlangsung.
  3. Air yang telah tercemar oleh minyak tidak dapat dikonsumsi oleh manusia dikarenakan pada air yang mengandung minyak tersebut dapat mengandung zat-zat yang beracun seperti senyawa benzen dan toluen.

Minyak berasal dari kandungan lemak, dimana lemak sendiri adalah fungsi atau sifat Prostaglandin yang dapat terbentuk dengan proses pelingkaran dan peroksigenan dari asam lemak tak jenuh dengan banyak ikatan C = C yang menyebabkan mudah terbakar dan menimbulkan nilai kalor tertentu.

Minyak terdiri dari 3 macam, yaitu :

  1. Minyak mineral, dalam minyak ini terkandung senyawa-senyawa Hidrokarbon.
  2. Minyak essensial (minyak asiri).
  3. Minyak fixed, yaitu tidak mudah menguap (Trigilliserida).

Tujuan pengolahan menggunakan reaktor pemisah minyak untuk menurunkan atau mengurangi konsentrasi Minyak pada limbah yang berasal dari bengkel motor dan mobil di Yogyakarta. Proses yang dilakukan adalah mengalirkan limbah ke dalam reaktor pemisah minyak, limbah akan melewati sekat-sekat yang berada dalam reaktor. Pada saat melewati sekat-sekat tersebut disinilah terjadi proses pemisahan minyak, minyak akan menempel pada sekat yang terbuat dari bahan kaca. Pada kolom pertama konsentrasi minyak masih tinggi karena hanya melewati satu sekat saja. Pada kolom kedua limbah akan melewati sekat lagi, dikolom kedua ini konsentrasi minyak telah berkurang tidak pekat seperti pada kolom pertama. Konsentrasi minyak akan terus berkurang setelah limbah melewati kolom ketiga dan keempat. Setelah melewati proses pemisahan, untuk menurunkan kadar minyak maka digunakan dua varian, yaitu zeolit dan karbon aktif. Limbah akan dialirkan ke reaktor zeolit dan reaktor karbon aktif. pada zeolit dan karbon aktif limbah yang masih mengandung minyak akan mengalami adsorbsi sehingga kandungan minyak akan semakin turun.

Limbah akan diolah menggunakan reaktor pemisah minyak, sebelum limbah dialirkan ke reaktor pemisah minyak, dilakukan penambahan air sebanyak 20 % dari total volume limbah bengkel. Penambahan air ini dimaksudkan agar minyak yang terlarut dalam air dapat terurai dan terpisah, serta untuk mempermudah minyak membentuk suatu lapisan minyak atau mempercepat bergabungnya antar molekul minyak yang memiliki berat jenis yang sama yaitu 0,85. Sehingga konsentrasi minyak yang larut dalam air dapat berkurang dan minyak yang terapung akan menjadi lebih banyak, serta untuk mengurangi sifat limbah bengkel yang pekat agar dapat dialirkan ke reaktor pemisah minyak.

Pengolahan limbah bengkel menggunakan reaktor pemisah minyak ini adalah pengolahan secara fisika, serta berdasar pada prinsip gravitasi dan berat jenis molekul. Dimana limbah ditampung pada reservoar lalu dialirkan menuju reaktor pemisah minyak. Dalam reaktor pemisah minyak terdapat empat ruang sekat yang disusun dengan kemiringan 60°, yang berfungsi menambah luas penampang lintang dari aliran atau mengurangi lintasan butiran partikel minyak ke permukaan, dan pembentukan lapisan minyak dapat terjadi lebih cepat serta untuk menciptakan suatu aliran yang laminer. Limbah yang masuk ke dalam reaktor akan melewati sekat-sekat yang terbuat dari kaca. Disinilah terjadi proses fisika pemisahan antara minyak dan air. Karena minyak akan melekat pada benda-benda padat dan karena minyak memiliki viskositas yang cukup kental serta sekat yang terbuat dari bahan kaca memiliki permukaan yang kasat maka minyak yang melewati sekat kaca ini akan menempel pada kaca sehingga konsentrasi minyak akan berkurang dan akan terus berkurang setelah melewati sekat yang lainnya. Berdasarkan prinsip gravitasi dimana minyak memiliki berat jenis yang lebih kecil yaitu 0,85 dari pada berat jenis air yaitu 1, maka minyak akan terapung diatas air. Pada saat penelitian, setelah limbah masuk pada reaktor terjadi pembentukan droplet-droplet minyak, dikarenakan sekat dengan kemiringan 60° sehingga terciptanya aliran yang laminer pada reaktor, pada saat aliran laminer inilah minyak akan terpisah dari air, minyak terapung dan dikeluarkan melalui pipa pembuangan minyak yang berada pada reaktor pemisah minyak.

Limbah yang terdapat dalam reaktor akan terjadi emulsi, yaitu emulsi air dalam minyak. Emulsi air dalam minyak terbentuk droplet-droplet air ditutupi oleh lapisan minyak, dan emulsi ini distabilkan oleh interaksi di antara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi ini terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan lekat sehingga minyak akan menempel pada kaca. Seperti pada penelitian sebelumnya dalam melakukan pemisahan minyak , bahan yang digunakan sebagai penangkap minyak yaitu bahan yang terbuat dari viber plastik yang disusun berlapis-lapis. Pada penelitian ini melakukan proses pemisahan kadar minyak yang terdapat pada limbah bengkel, dimana limbah pada bengkel berasal dari proses pencucian karburator motor, pembersihan mesin, dan sisa-sisa oli pada proses penggantian oli mesin. Untuk proses pemisahan minyak menggunakan reaktor pemisah minyak, dengan menggunakan reaktor yang bermedia zeolit dan karbon aktif. Faktor waktu detensi atau waktu tinggal juga mempengaruhi pada proses pemisahan minyak, menurut (Ondrey, 2006) waktu tinggal yang diperlukan hanya sekitar 30 menit, maka droplets minyak akan terpisah dari air. Pada penelitian ini kondisi aliran laminer, sebagai akibat adanya sekat-sekat yang mengurangi lajunya aliran yang masuk ke dalam reaktor pemisah minyak.

  • Prinsip Pemisahan Minyak Pada Oil trap

Sebuah studi telah dilakukan untuk mengolah air yang terkontaminasi oleh minyak dengan menggunakan kolam perangkap minyak (Oil Trap). Pengolahan yang diterapkan untuk pemisahan minyak yang tercampur dalam air buangan adalah pengolahan secara fisika, yakni melalui prinsip gravitasi berdasarkan perbedaan massa jenis antara air dan minyak. Partikel yang tersuspensi dalam larutan akan tenggelam atau naik/terapung. Hal ini tergantung dari perbedaan berat jenis tersebut. Sedimen kasar akan mengendap di dasar kolam perangkap dan minyak akan mengapung, sedangkan air yang telah berpisah dengan minyak tersebut dibuang ke outlet.

Pada pemisahan minyak dan air, kecepatan naiknya butir minyak akan mencapai konstan bila gaya dorong ke atas akibat adanya perbedaan berat jenis sama dengan tahanan gerak fluida saat bergerak. Hal ini tergantung dari berat jenis, viskositas fluida dan ukuran butiran minyak.

 

Sumber : Wahyuni, 2006.

Gambar 2. Gambar Oil Trap

 

  • Perbandingan Proses Reaktor Pemisah Minyak dengan Kolam Perangkap Minyak (Oil Trap)

Dari uraian diatas, dapat diketahui bahwa teknologi oil trap merupakan pengolahan pemisahan minyak-air secara fisika, menggunakan prinsip gravitasi. Sama hal nya dengan reakor pemisah minyak pemisahan dilakukan secara fisika dalam proses pemisahan minyak, dan menggunakan prinsip gravitasi, serta berdasarkan pada berat jenis molekul antara air dan minyak. Tetapi oil trap hanya berupa kolam atau kompartemen yang di dalamnya hanya ruang kosong, sedangkan pada reaktor pemisah minyak di dalamnya terdapat sekat-sekat sebagai alat penangkap minyak. Proses terjadinya pemisahan minyak pada oil trap yaitu setelah ruang yang terdapat di dalam kolam terisi penuh, dimana alirannya horizontal yang rendah dan laminer akan memberikan waktu tinggal bagi butir-butir minyak untuk terpisah bergabung membentuk lapisan minyak (oil layer) yang akan mengapung. Maka antara minyak dan air dapat dipisahkan, minyak memiliki berat jenis yang lebih kecil dari pada air sehingga posisi minyak akan berada di atas air dan minyak akan di buang melalui outlet.

Pada reaktor pemisah minyak, minyak akan menempel pada sekat-sekat yang terdapat dalam reaktor pemisah minyak. Sekat ini berfungsi mengurangi lintasan butiran partikel minyak ke permukaan sehingga butiran minyak yang telah terkumpul dibawah sekat dapat mengumpul lebih lanjut ke atas permukaan air, dan minyak yang terkumpul pada permukaan akan dibuang melalui pipa penangkap minyak.

Pada penelitian menggunakan oil trap, pengukuran konsentrasi minyak dalam air diperoleh data dan efisiensi selama penelitian yaitu pada inlet sebesar 230 ppm, dengan oulet sebesar 28 ppm. Menurut KEP – 51 / MENLH / 10 / 1995 Golongan 2 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri sebesar 50 ppm. Dan rata-rata prosentase 99,57 % (Wahyuni, 2006). Sedangkan prosentase pada reaktor pemisah minyak rata-rata sebesar 45,10 %. Dimana limbah yang diolah menggunakan oil trap, minyak yang larut dalam air kurang dari 10 ppm, kebanyakan terpisah dan mengapung dipermukaan air. Pada oil trap juga memiliki waktu detensi yang lama yaitu 2 jam. Limbah yang diolah pada oil trap tidak hanya limbah nikel saja, tetapi limbah dari hasil pencucian bengkel-bengkel pabrik, ceceran oli pada bengkel, serta limbah dari hasil pencucian kendaraan. Sehingga prosentase efisiensinya mencapai 99,57 %. Pada reaktor pemisah minyak memiliki kadar inlet 49 mg/l. Dimana pada limbah bengkel sebagian besar minyak larut dalam air dan hanya sebagian kecil saja yang terapung di atas permukaan air, dan sulit untuk dipisahkan sehingga efisiensi penurunan reaktor pemisah minyak hanya 45,10 %, dibandingkan dengan oil trap yang sebagian besar minyaknya terpisah dan terapung di permukaan air dan mudah untuk dipisahkan. Sehingga digunakan media karbon aktif dan zeolit untuk memisahkan atau menyerap minyak yang terlarut dalam air, sehingga prosentase dari efisiensi reaktor pemisah minyak hanya 45,10 %. Untuk prosentase efisiensi pada reaktor zeolit sebesar 57,09 %, prosentase ifisiensi pada reaktor karbon aktif sebesar 61,17 %.

Dari data dan hasil perbandingan diatas, kedua teknologi tersebut memiliki kemampuan yang efektif dalam pemisahan antara minyak dan air. Pada reaktor pemisah minyak memiliki media tambahan yaitu karbon aktif dan zeolit sebagai adsorbennya.

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

 

Anonym. Oil, Water and Chocolate Mousse.(1994). Ottawa, Ontario: Environment Canada. Pages 22-24.

Annual Book ASTM Standard, American Society for Testing and Materials, 1999. Volume 05.01 Petroleum Product and Lubricants (1), West Conshohocken, P.A.

 

Assegaf, 1993. Nilai Normal Faal Paru Orang Indonesia Pada Usia Sekolah dan Pekerja Dewasa Berdasarkan Rekomendasi American Thoracic Society (ATS) 1987, Airlangga University Press. Surabaya.

 

Baker, K.H & D. S. Herson. 1994. Bioremediation. USA : McGraw-Hill, Inc. 1-5, 12-30, 180-181, 211-224.

 

BAPEDAL, 2001. Peraturan pemerintah Republik Indonesia Nomor 18 tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun.Badan Pengendali Dampak Lingkungan. Jakarta.

 

Connel, D.W. & G.J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta. UI Press.

 

Corseuil, H.X & F.N. Moreno. 2000. Phytoremediation Potential Of Willow Trees For Aquifers Contaminated With Ethanol-Blended Gasoline. Pergamon Press. Elsevier Science Ltd.

 

Damanhuri, E. (1993/1994). Pengelolaan Limbah Berbahaya dan Beracun. Bandung: Teknik Lingkungan-ITB, Bandung.

 

Dhahiyat, Y. 1990. Kandungan Limbah Cair pabrik tahu dan pengolahannya dengan eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms). Jurnal Lingkungan & Pembangunan (Environment & Development) Volume 11, Nomor 1. Pusat Studi Lingkungan Perguruan Tinggi seluruh Indinesia. Jakarta.

 

D.W. Connel, G.J. Miller, CRC Crit. Rev. Environ. Control 11 (1981)105.

 

Eweis, J.B., S.J. Ergas., D.P.Y. Chang & E.D. Schroeder. 1998. Bioremediation Principles. Singapore. WCB McGraw-Hill.

 

Garcia, C., J. L. Moreno, T. Hernandez & F. Costa. 1995. Effect Composting Sewage Sludges Contaminated With Heavy Metals. J. Bioresource Technology, 53:13-19.

 

Gunalan. 1996. Penerapan Bioremediasi pada Pengelohan Limbah dan Pemulihan Lingkungan Tercemar Hidrokarbon Petroleum. Majalah Sriwijaya. UNSRI. Vol 32, No 1.

 

G.J. Miller,J. Apll. Toxicol 2 (1982) 88.

 

G.S. Sidhu, Nature and effect of a kerosene like toint in mullet (Mugil cephalus), FAO Rome, FIR:MP/70/E-39, 1970, p.99.

 

Imamkhasani, S. 1998. Lembar Data Keselamatan Bahan, Volume I, Puslitbang Kimia Terapan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Bandung.

 

J. Bagg, J.D. Smith, W.A. Maher, Aust.J.Mar. Fresh-water Res. 32 (1981) 65.

 

J.M. Neff, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Aquatic Environment, Applied Science Publisher, London, 1979.

 

J.W. Farrington, P.A. Meyers, In: G. Eglinton (Ed.). Environment Chemistry Vol.1, The Chemical Society, London, 1975, p.109.

 

Kementerian Lingkungan Hidup. 2003. Pengelolaan limbah minyak bumi secara biologi. Badan Pengendali Dampak Lingkungan, Jakarta.

 

Kementrian KLH, Keputusan Menteri Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut, Kementrian KLH, Jakarta, 2004.

 

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. UII Press. Jakarta.

 

Khan, A.G., C. Kuek., Chaudrhry., C.S. Khoo & W.J. Hayes. 2000. Role of Plant, Mycorrhizae and Phytochelator in Heavy Metal Contaminated Land Remediation. Chemosphere 41:197 – 207.

 

K. Sumadhiharga, Lingkungan & Pembangunan 15 (1995) 376.

 

Lasari, D.P., 2010. Bakteri, Pengolah Limbah Minyak Bumi yang Ramah Lingkungan, Fakultas Sains & Teknik Universitas Soedirman.

 

Marsaoli, M., 2004. Kandungan Bahan Organik, N-Alkana, Aromatik Dan Total Hidrokarbon Dalam Sedimen Di Perairan Raha Kabupaten Muna, Sulawesi Tenggara, Makara, Sains, Vol. 8, No. 3.

 

M. Mulyono, Makalah Kursus Pencemaran Laut P3O-LIPI, Jakarta, 1988.

 

Ondrey, G. 2006. Improved oil-water separation. Journal of Chemical Engineering. University of New South Wales. Australia. Vol. 113, Iss. 1; pg. 16, 1 pgs.

 

PERTAMINA (2001). Pedoman Pengelolaan Limbah Sludge Minyak Pada Kegiatan Operasi Pertamina. Jakarta: Pertamina.

 

Peter, Max. And Clous D. Timeraus, 1989. Plant Design and Economic For Chemical Engeener, International Edition, Singapore.

 

Prijambada, I.D., Jaka, W., 2006. MITIGASI DAN BIOREMEDIASI LAHAN TAMBANG MINYAK, Seminar Nasional PKRLT Fakultas Pertanian UGM, Sabtu 11 Feb 2006.

 

R.C. Clark Jr., W.D. Macleod Jr., In: D.C. Malins (Ed.), Effects of petroleum on arctic and subarctic marine environments and organisms, vol. I, Academic Press, New York, 1977.

 

Rossiana, N. 2005. Penggunaan zeolit, kultur bakteri dan mikoriza dalam fitoremediasi Lumpur minyak bumi dengan tanaman sengon ( Paraserianthes falcataria L. Nielsen Laporan Penelitian RUT XI 2004.

 

Rossiana, N., Supriatun, T., Dhahiyat, Y., 2007. Fitoremediasi Limbah Cair Dengan Eceng Gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms) Dan Limbah Padat Industri Minyak Bumi Dengan Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) Bermikoriza, Laporan Penelitian Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran.

 

Salt, D.E., R.D. Smith & I. Raskin. 1998. Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology : Phytoremediation. Annual Reviews. USA. 501–662.

 

Setiani, O. 2005. Kesehatan Lingkungan Industri, Program Magister Kesehatan Lingkungan Universitas Diponegoro, Semarang.

 

Srikandi, F. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta.

 

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. UI Press. Jakarta.

 

Susilo, 2006. Studi Penanganan Limbah Solvent Sisa Analisis Acidity Untuk Pengendalian Pencemaran Lingkungan Di Pertamina UP IV Cilacap, Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro Semarang.

 

Udiharto, M., dan Sudaryono. 1999. Bioremediasi Terhadap Tanah Tercemar Minyak Bumi Parafinik dan Aspak. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah dan Pemulihan Kerusakan Lingkungan-BPPT, Jakarta. 121-132.

 

V. Soesanto, Water Pollution, Corespondence-course Central, Jakarta, 1973, 1.

 

W.A. Maher, J. Bagg, D.J. Smith, Int. J. Environ. Anal. Chem. 7 (1979) 1.

 

Yani, M., Agung, D.S., Fitria, R.E., Nastiti, S.I., 2007. Pengembangan Bioremendasi Dengan Teknik Slurry Bioreaktor Untuk Pengolahan Sludge I Sedimen Tercemar Minyak Bumi, Seminar Nasional Perhimpunan Perikanan dan IImu Kelautan Indonesia Bogor.

 

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: