Pengolahan Air Limbahdengan Teknologi Bersih
Oleh : Anto Tri Sugiarto, Ph.D.
Peneliti pada Pusat Penelitian KIM-LIPI, Kompleks Puspiptek Serpong, Tangerang.
PERKEMBANGAN perindustrian tekstil di kota Bandung yang berawal di Kecamatan Majalaya sejak tahun 1950-an, dapat merupakan penyebab utama krisis air bersih di Kota Bandung. Dalam menjalankan kegiatannya, industri tekstil banyak membutuhkan air bersih yang umumnya diambil dari air tanah. Pengambilan yang tidak terkontrol selama ini mengakibatkan berkurangnya persediaan air tanah yang dapat dibutuhkan penduduk Kota Bandung.
Sekarang, krisis air bersih mulai dirasakan masyarakat di Kota Bandung. Namun, perindustrian tekstil merupakan salah satu sumber penghasilan dan sangat diperlukan dalam meningkatkan perekonomian masyarakat kota Bandung. Untuk itu, solusi yang harus dilakukan adalah penggunaan air tanah yang efisien, dan mendaur ulang air limbah dari buangan air limbah industri merupakan alternatif terbaik bagi Kota Bandung.
Daur ulang air limbah
Pengolahan limbah cair umumnya dilakukan dengan menggunakan cara biologi dengan memanfaatkan mikrobiologi untuk menguraikan kandungan senyawa-senyawa kimia, dan cara fisika atau kimia untuk memisahkan kandungan senyawa kimia dari air. Namun, permasalahan yang ada dalam pengolahan limbah cair adalah perubahan teknologi manufaktur yang mengakibatkan terjadinya perubahan komponen kimia organik yang terbuang. Pada akhirnya mengakibatkan perubahan karakteristik limbah industri tekstil secara keseluruhan.
Sekarang, banyak komponen kimia yang dihasilkan selama proses manufaktur menuntut metode pengolahan yang berbeda, terlalu sulit dan mahal untuk diolah dengan metode pengolahan limbah seperti disebutkan di atas. Selain itu, perubahan peraturan dan standar baku mutu pembuangan air limbah industri cenderung semakin ketat. Hal ini berakibat pengolahan air limbah banyak diabaikan kalangan industri, dan kemungkinan untuk proses daur ulang menjadi sangat sulit.
Dewasa ini, dalam teknologi pengolahan air limbah telah diperkenalkan adanya teknologi bersih pengolahan air limbah. Teknologi tersebut dinamakan teknologi oksidasi lanjutan atau advanced oxidation processes (AOP). Teknologi AOP ini mulai diperkenalkan pada awal tahun 1990-an. Seiring dengan perkembangannya, saat ini AOP sudah dapat diaplikasikan di industri dengan kemampuan yang lebih maju dibandingkan dengan teknologi pengolahan air limbah yang ada.
AOP adalah satu atau kombinasi dari beberapa proses seperti ozone, hydrogen peroxide, ultraviolet light, titanium oxide, photo catalyst, sonolysis, electron beam, electrical discharges (plasma) serta beberapa proses lainnya untuk menghasilkan hidroksil radikal. Hidroksil radikal adalah spesies aktif yang dikenal memiliki oksidasi potensial tinggi 2.8 V melebihi ozone yang memiliki oksidasi potensial hanya 2.07 V. Hal ini membuat hidroksil radikal sangat mudah bereaksi dengan senyawa-senyawa lain yang ada di sekitarnya.
Hidroksil radikal sesuai dengan namanya adalah spesies aktif yang memiliki sifat radikal, di mana mudah bereaksi dengan senyawa organik apa saja tanpa terkecuali, terutama senyawa-senyawa organik yang selama ini sulit atau tidak dapat diuraikan dengan metode mikrobiologi atau membran filtrasi. AOP akan sangat tepat untuk diaplikasikan dalam pengolahan limbah cair dari industi tekstil yang banyak mengandung senyawa-senyawa organik sebagai zat pewarna (dye).
Salah satu dari AOP yang banyak diaplikasikan pada perindustrian tekstil di Jepang adalah kombinasi dari ozon dan ultraviolet (Sugitomo, 2000). Kombinasi ini banyak dipergunakan mengingat selama ini baik teknologi ozon maupun lampu ultraviolet bukan merupakan hal yang baru dalam proses pengolahan air, terutama dalam proses pengolahan air bersih/minum, sehingga kombinasi dari keduanya menjadi mudah untuk diaplikasikan.
Kombinasi ozon dan ultraviolet sangat potensial untuk mengoksidasi berbagai senyawa organik, minyak, dan bakteri yang mungkin terkandung di dalam limbah cair. Secara individu pada industri tekstil, ozon dapat dipergunakan untuk menghilangkan warna dan bau. Demikian juga halnya dengan ultraviolet yang memiliki kemampuan dalam menghilangkan warna. Namun demikian saat ini banyak dipergunakan senyawa kimia organik yang lebih kompleks, dan sulit untuk diuraikan dengan menggunakan ozon atau ultraviolet secara sendirian. Untuk itulah kombinasi ozon dan ultraviolet dengan hidroksil radikalnya akan sangat efektif dalam menghilangkan warna, dan bau yang terkandung dalam limbah cair.
Teknologi bersih
Saat ini penelitian terkait pengembangan teknologi AOP meningkat sangat pesat. Hal ini terjadi dikarenakan AOP dengan hidroksil radikalnya tidak hanya memiliki kemampuan untuk menguraikan senyawa-senyawa organik, namun sekaligus dapat menghilangkan kandungan senyawa-senyawa turunan yang mungkin terbentuk selama proses oksidasi berlangsung.
Hal ini dapat ditunjukkan dengan hanya karbon dioksida dan air saja sebagai hasil akhir dari proses oksidasi dengan AOP. Proses ini sekaligus menjadikan air hasil dari proses pengolahan air limbah akan dapat dipergunakan kembali sebagai air baku dalam proses manufaktur.
Sedangkan untuk kandungan logam berat yang mungkin terkandung di dalam senyawa organik dapat teroksidasi sehingga dapat dengan mudah dilakukan proses pemisahan dari air yang telah terproses, dan selanjutnya logam berat akan dapat didaur ulang kembali dengan menggunakan proses selanjutnya.
Beberapa hal di atas menjadikan AOP sebagai teknologi bersih dalam proses pengolahan limbah cair pada industri tekstil. Hal ini juga akan berlaku sama dalam pengolahan limbah cair dari kegiatan industri lainnya.
Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh pusat penelitian KIM-LIPI disimpulkan, pemanfaatan AOP dalam hal ini kombinasi dari ozon dan ultraviolet memiliki beberapa keunggulan di antaranya areal instalasi pengolahan air limbah yang tidak luas, waktu pengolahan cepat, penggunaan bahan kimia sedikit, penguraian senyawa organik yang efektif, keluaran (output) limbah lumpur (sludge) sedikit, dan air hasil pengolahannya dapat dipergunakan kembali.
