Solidifikasi pada Oily Sludge

STABILISASI/ SOLIDIFIKASI  SEBAGAI TEKNOLOGI ALTERNATIF PENGOLAHAN LIMBAH LUMPUR BERMINYAK

MENJADI BATA BETON

Dewi Rosani H1E109012

Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Lambung Mangkurat

Abstrak

Tujuan dari penulisan term paper ini adalah untuk mengetahui apakah stabilisasi /solidifikasi dapat digunakan sebagai metode penanganan limbah lumpur berminyak yang diklasifikasikan sebagai limbah B3. Penulisan ini mengacu pada jurnal penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Sampel limbah lumpur berminyak yang digunakan berasal dari dua negara, yaitu industri kilang minyak di Yunani dan Petronas, Malaysia. Sejumlah lumpur berminyak stabil dan dipadatkan (S/S) dengan komposisi yang berbeda dari dua jenis Ordinary Portland Cement (OPC). Pencucian Pb, Ni dan Cr dalam semen berbasis bahan limbah dipelajari dengan melakukan uji  TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure). Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode (S/S) sangat efektif dalam mengurangi pelindian logam berat lebih dari 95% pada industri kilang minyak di Yunani dan 92% di Petronas, Malaysia.

Kata kunci : Kilang minyak, Limbah lumpur berminyak, Solidifikasi, Stabilisasi

Pendahuluan

Lumpur berminyak yang dihasilkan kilang minyak bumi diklasifikasikan sebagai limbah B3. Di kilang minyak Yunani, limbah lumpur berminyak yang dihasilkan hampir 34.000 ton pada tahun 1993. Pada tahun yang sama produksi lumpur berminyak di Eropa adalah 448.000 ton. Terdapat beberapa metode penanganan limbah lumpur berminyak antara lain insinerasi, perbaikan secara biologis (landfarming), dan metode stabilisasi / solidifikasi. Landfarming dianggap sebagai teknologi yang cukup berhasil dalam mendegradasi bahan organik dalam limbah lumpur berminyak namun tidak untuk kontaminan seperti logam berat.

Di Amerika Serikat, pada Konservasi Sumber Daya dan Recovery Act (RCRA) telah memperkenalkan insinerasi diikuti oleh (S/S) sebagai teknologi penanganan terbaik untuk limbah lumpur dari industri penyulingan minyak bumi. Karena teknologi insinerasi tidak selalu tersedia di setiap negara, (S/S) dianggap sebagai teknologi alternatif untuk pengelolaan limbah lumpur berminyak yang lebih efektif.

Stabilisasi dan solidifikasi erat kaitannya dengan bahan kimia yang digunakan dan proses termal untuk detoksifikasi limbah berbahaya. Menurut LaGrega et al., stabilisasi adalah proses di mana aditif yang dicampur dengan limbah untuk meminimalkan tingkat perpindahan kontaminan pada limbah dan untuk mengurangi toksisitas limbah. Dengan demikian, stabilisasi dapat digambarkan sebagai suatu proses dimana kontaminan sepenuhnya atau sebagian terikat oleh penambahan media pendukung, binder atau pengubah lainnya. Sehingga dapat disimpulkan, solidifikasi adalah proses yang menggunakan aditif dimana sifat fisik limbah (yang diukur dengan sifat rekayasa kekuatan, kompresibilitas, dan / atau permeabilitas) diubah selama proses tersebut. Dengan demikian, tujuan stabilisasi dan solidifikasi akan mencakup reduksi dalam toksisitas limbah dan mobilitas serta perbaikan dalam sifat teknis dari bahan stabil.

Tiga bidang utama aplikasi untuk teknologi stabilisasi dan solidifikasi adalah: (1) stabilisasi limbah sebelum mengamankan pembuangan TPA, (2) remediasi situs terkontaminasi dan (3) pemadatan limbah berbahaya, tidak berbahaya, limbah tidak stabil, seperti lumpur.

Stabilisasi/ solidifikasi terdiri dari satu atau lebih dari mekanisme berikut: adsorpsi, absorpsi, chemisorption, presipitasi, pertukaran ion, kompleksasi permukaan, macroencapsulation, mikroenkapsulasi dan kimia penggabungan ke dalam sistem semen terhidrasi. Kinerja limbah stabil umumnya diukur dalam hal tes pencucian dan ekstraksi. TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) mengukur potensi limbah yang distabilkan untuk melepaskan kontaminan ke lingkungan.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi apakah stabilisasi dan solidifikasi dapat digunakan sebagai metode alternatif pengolahan lumpur berminyak. Sampel lumpur yang digunakan berasal dari tangki minyak menyimpan dan unit centrifuge dari dua kilang di Yunani dan Petronas, Malaysia. Percobaan ini dirancang untuk mempelajari pelindian logam berat Pb, Cr dan Ni, yang terkandung dalam lumpur. Sejumlah lumpur berminyak stabil dan dipadatkan (S/S) dengan komposisi  yang berbeda dari dua jenis Ordinary Portland Cement (OPC). Perilaku pencucian logam berat dalam semen berbasis bahan limbah diuji dengan TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure).

Metodelogi

Penelitian dilaksanakan dalam empat tahapan: (1) Persiapan sampel limbah lumpur berminyak. Sampel dikeringkan dalam oven pada 105 º C selama dua hari kemudian dilakukan pengujian TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) dan Atom Adsorpsi Spectrometer (AAS) untuk mengetahui kandungan logam berat sebelum dilakukan (S/S). (2) Penentuan komposisi campuran. Dalam penelitian ini, beton telah dirancang sebagai kelas 40 yaitu seharusnya mencapai setidaknya 40 MPa setelah 28 hari pengeringan menggunakan dua agregat (PFA dan Lime) dan Ordinary Portland Cement (OPC). (3) Uji kuat tekan. Perbandingan kinerja kekuatan beton diteliti dengan mengukur perkembangan kuat tekan dengan waktu pengeringan 7, 28 dan 56. Kuat tekan bebas ditentukan berdasarkan pada tiga sampel identik disiapkan dengan ukuran kubus 100 mm × 100 mm × 100 mm. (4) Pengujian TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) dan Atom Adsorpsi Spectrometer (AAS) sesudah S/S.

.

Tabel 1. Komposisi Campuran untuk Pembuatan Beton

Komposisi	Sampel	Rasio
OPC : PFA : Sludge	A	90:10:15
	B	85:15:15
	C	80:20:15
OPC : LIME : Sludge	D	90:10:15
	E	85:15:15
	F	80:20:15

Hasil dan Pembahasan

Kuat Tekan. Table 2 menunjukkan hasil uji kuat tekan setelah hari ke-7, 28 dan 56. Sasaran kuat tekan utama yang ingin dicapaiadalah  dalam 28 hari.

Tabel 2. Kuat tekan Beton

Sampel	Komposisi OPC : (lime/ PFA) :Sludge	Desain Konsebtrasi Kuat Tekan (MPa)	Konsentari Kuat Tekan			Konsentrasi Kuat Tekan 28 hari (%)
			7 hari	28 hari	56 hari
A	90:10:15	40	16,6	25,1	30,0	62,8
B	85:15:15		17,1	26,4	30,1	66,0
C	80:20:15		7,9	17,2	29,2	43,0
D	90:10:15		10,2	19,2	25,6	48,0
E	85:15:15		13,2	24,1	28,2	60,2
F	80:20:15		18,3	22,0	29,3	55,0

Dari table tersebut dapat diketahui bahwa kuat tekan mengalami kenaikan yang signifikan namun di sebagian besar spesifikasi kekuatan ditentukan pada usia 28 hari. Dapat diketahui bahwa pada campuran OPC: PFA: Limbah Sludge dengan komposisi 85:15:15 memberikan persentase kuat tekan  tertinggi, yakni 66%. Sedangkan kuat tekan untuk campuran OPC: Lime: Sludge dengan komposisi yang sama lebih rendah (60%). Kuat tekan aktual yang dicapai untuk kedua campuran itu 26,4 MPa dan 24,1 MPa pada masing-masing sampel.

Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP). Tabel 3 menunjukkan penurunan Zn setelah  (S/S).

Tabel 3. Penurunan Zn setelah (S/S)

Sampel	Komposisi OPC : (lime/ PFA) :Sludge	Kandungan Zn sebelum (S/S)	Kandungan Zn sesudah (S/S) (Mg/L)		Penurunan Zn (%)
			28 hari	56 hari
A	90:10:15	103	TT	6,90	93,3
B	85:15:15		TT	7,37	92,8
C	80:20:15		TT	7,10	93,1
D	90:10:15		TT	6,50	93,7
E	85:15:15		TT	4,68	95,5
F	80:20:15		TT	5.84	94.3

*TT : Tidak Terdeteksi

Tabel 3 menunjukkan bahwa penurunan Zn oleh (S/S) tidak terdeteksi untuk salah sampel pada hari ke-28. Jumlah maksimum Zn tercuci pada hari ke-56 adalah 7,4% untuk campuran OPC: PFA: Limbah Sludge (85:15:15), sedangkan jumlah minimum Zn tercuci adalah 4,7% untuk campuran OPC: Lime: Limbah Sludge (85:15:15). Umumnya penurunan Zn menggunakan OPC dengan PFA atau Kapur lebih efektif dan tingkat keberhasilannya mencapai 93% .

Kesimpulan

PFA dan Lime memberikan hasil yang sebanding berkaitan dengan kuat tekan beton dan tingkat penurunan Zn. Penggunaan PFA mencapai kekuatan sedikit lebih tinggi (2,3 MPa atau 6%) dibandingkan dengan penggunaan Lime, tetapi Lime menunjukkan kinerja yang lebih baik dalam hal penurunan Zn (95,5% untuk kapur dibandingkan dengan 92,8% untuk PFA). Penambahan limbah lumpur berminyak sebagai aditif semen memiliki pengaruh yang signifikan pada pengembangan kuat tekan dengan kuat tekan tertinggi dicapai hanya 66% dari nilai desain. Limbah lumpur berminyak akan menjadi masalah karena sebagian besar mengandung bahan organik dan logam berat serta  akan memburuk apabila dibiarkan menumpuk. Oleh karena itu, stabilisasi/ solidifasi dapat digunakan sebagai teknologi alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut.

Referensi

Karamalidis, A.K;Voudrias, E.A. (2001). Stabilitation/ Solidification of Oil Refenery Sludge: Immobilization of Heavy Metals. 7^th International Conference on Environmental Science and Technology.

Omar, M.;dkk (2008). Solidification/ Stabilitation of Waste Activated Sludge from Petroleum Refinery. International Conference on Environmental.

Philemon, Z.B;Benoit, N.M (2012). Characterization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAHs) in Oily Sludge from Cameron Petroleum Refinery. International Journal of Environmental Sciences. Vol.3.