Logam Berat_d lingkungan seperti apakah??


: Logam Berat

Logam berat dapat ditemukan dalam limbah cair kota dan lumpur yang mengandung cadmium, tembaga, timbal, raksa, nikel, dan seng.

Dalam limbah, kehadiran logam berat dalam konsentrasi tinggi menjadi perhatian yang serius karena beberapa alasan yaitu:

  1. Logam berat dapat menghambat dan menguraikan aktifitas biologi dalam pengolahan limbah sekunder yang menghasilkan tingginya konsentrasi efluen organik
  2. Menghambat proses nintrifikasi
  3. Logam berat dapat terakumulasi dalam padatan yang ada dalam lumpur dan mencegah pembuangan lumpur dengan insinerasi atau proses pengolahan dengan berbasis tanah (landfill dan sejenisnya)
  4. Menghambat proses penguraian lumpur anaerobic
  5. Menyebabkan timbulnya efek yang merugikan bagi lingkungan ketika dibuang
  6. Menyebabkan lumpur tidak dapat ditanahkan secara teratur dan secara agronomis

Logam berat dalam aliran  limbah perkotaan dan lumpur

Logam ditemukan dalam limbah perkotaan yang dihasilkan dari proses industri, perdagangan, dan aktifitas rumah tangga serta dari deposisi zat yang berasal dari atmosfer dan air hujan. Kontribusi logam berat dari pemukiman dan industri dipengaruhi oleh seberapa besar kontribusi industri serta dipengaruhi oleh peraturan pengolahan limbah.

Padahal, tidak ada korelasi yang kuat ditemukan di antara persentasi aliran limbah industri dan konsentarsi logam dalam aliran imbah tesebut terhadap pabrik pengolahan imbah (WWTP), kebanyakan kota memiliki kontribusi kurang dari 4%  limbah yang mengandung logam.

Pembuangan logam berat dengan menggunakan sistem lumpur aktif

Logam berat masuk ked ala peralatan pegolahan limbah melalui aliran limbah itu sendiri dan keluar  menjadi efluen maupun dengan pembuangan dengan sistem pengolahan padatan lumpur baik primer maupun sekunder. Pembuangan logam berat yang terkandung dalam cairan limbah meupaan fungsi dai kemampuan siste penglahan untuk mempartisi menjadi padatan primer atau sekunder dan efisiensi proses pengolahan dalam pembuangan padatan.

Pengendapan primer

Pembuangan logam dalam pengendapan primer merupakan proses fisika yan bergantung pada proses pengendapan logam yang berasosiasi dengan padatan yang mampu mengendap yang terkandung dalam limbah atau yang sengaja ditabahkan untuk membantu pengendapan logam. Selain itu proses ini juga bergantung pada efisiensi proses sedimentasi itu sendiri.

Persentasi pembuangan logam dari limbah induknya untuk semua logam dengan sistem pengolahan yang bervariasi untuk logam yang berbeda adalah tidak konstan. Sehingga dapat disipulkan bahwa konsentrasi logam dalam influen dan persentase pembuangannya adalah tidak berkaitan.

Toksisitas Logam Berat

Walaupun pertumbuhan bakteri membutuhkan logam berat dalam jumlah konsentrasi yang rendah, kelebihan logam berat justru dapat memberikan efek yang sebaliknya bahkan cenderung membunuh bakteri. Toksisitas logam berat dalam sistem biologi diyakini disebabkan oleh ion logam bebas dalam fasa terlarut. Ion logam tersebut dapat berikatan atau  membentuk kompleks inaktif dengan elektron yang tak dapat digunakan pada sisi aktif dari berbagai enzim, pengambilan substrat, dan proses metabolic lainnya.

Batas penghambatan logam berat untuk logam berat dalam pembuangan BOD dan nitrifikasi dalam lumpur aktif disajikan dalam tabel 7.4 halaman 131 dalam buku Wastewater Biology:  The Life Process. Terdapat beberapa cara untuk mendeteksi penghambatan dan efek racun yang ditimbulkan oleh logam berat dalam sistem lumpur aktif. Misalnya:

1. penurunan aktifitas protozoa

2. hilangnya protozoa

3. penurunan laju pengambilan oksigen

4. penambahan konsentrasi nitrit

5. deteriorasi kualitas efluen khususnya padatan effluent

6. penambahan kematian selama ter bioassay online

Walaupun penghambatan atau pengaruh racun dari logam berat dapat diketahui dari indicator di atas, tidak selalu terbukti ketoksikan logam. Inhibitori dan racun dari logam juga dapat diobservasi dalam sistem lumpur anaerob. Toksisitas tidak sesederhana dan hanya dinyatakan dari konsentarsi logam saja, tetapi juga rasio logam terhadap biomassa. Penjelasan terhadap rendahnya nilai penghambatan untuk lumpur aktif dapat diperoleh dari rendahnya konsentrasi biomassa dalam sistem lumpur aktif ketika dibandingkan dengan pencernaan secara anaerobik.

Distribusi logam dalam aliran limbah

Logam berat dalam limbah terdistribusi antara fasa padatan dan cairan. Dari sudut pandang operasi, porsi dari logam yang terasosiasi dengan padatan ditahan pada filter 0.45 μm yang diklasifikasikan sebagai logam fasa padatan. Porsi ter4larut akan melewati filter dan kandungan logam dapat berupa ion bebas atau kompleks terlarut. Dalam fasa padat, bentuknya dapat  berupa endapan, terasosiasi dengan padatan limbah mentah atau dalam biomassa lumpur aktif. Distribusi relative logam di antara fasa padat dan fasa cair adalah fungsi dari perbedaan mekanisme, termasuk kompleksasi dalam fasa terlarut, presipitasi, sorpsi, dan pengambilan secara biologis.

Kompleksasi dalam fasa padat

Kompleksasi adalah sebuah proses ketika ion positif logam berikatan dengan atau menjadi sebuah molekul atau ion bermuatan yang disebut ligan atau complexing agent. Agent tersebut membentuk kompleks logam terlarut, menjaga logam dalam larutan yang mungkin dapat mengendap atau terakumulasi dalam padatan lumpur. Hasilnya adalah efluen dengan konsentrasi tinggi dan efisiensi pengurangan logam yang rendah.

Ligan ditemukan dalam limbah berupa senyawa organik maupun anorganik. Sebagian besar ligan anorganik adalah karbonat, hidroksida, sulfat, klorida, fosfat, dan ammonia. Sedangkan ligan organik berasal dari alam (asam humat atau fulvat) atau sintetis (Asam Nitrilotriasetat/ NTA dan asam etilendiamintetraasetat/ EDTA). Kompleks organik lebih kuat daripada yang anorganik sehingga menghasilkan efisiensi pengurangan logam dalam limbah yang lebih rendah.

Presipitasi

Presipitasi adalah proses ketika logam mencapai  batas kelarutan. Kelarutan logam dalam sebuah larutan lebih disebabkan oleh pH dan ion kompleks. Jika pH menurun, kelarutan meningkat. Selain itu hal ini juga dipengaruhi oleh temperatur dan ligan. Temperatur dengan kelarutan berbanding lurus.

Sorpsi

Sorpsi merupakan proses interaksi secara fisik maupun kimia di antara logam dan partikel dalam aliran pengolahan limbah. Partikel yang dimaksud dapat berupa padatan umpan limbah, material koloid organik seperti protein, karbohidrat, lemak, dan substansi asam lemak.

Tiga proses utama sorpsi terjadi di permukaan adalah adsorpsi, kompleksasi, dan pertukaran ion. adalah adsorpsi, kompleksasi, dan pertukaran ion.

Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi logam berat

  • Karakteristik fisik dan kimia

Faktor fisik dan kimia yang mempengaruhi aktifitas penyekatan logam adalah  pH, konsentrasi padatan tersuspensi, dan logam total, serta konsentrasi kompleks ligan. Logam kation pada pH sekitar 7 lebih dari 80% logam terasosiasi dengan fasa padat

  • Faktor operasional

Faktor operasi yang mempengaruhi distribusi logam adalah SRT (umur lumpur). Penghilangan logam akan menjadi sangat efektif pada nilai SRT yang tinggi.  Pada kondisi yang sama, peningkatan SRT pada sistem lumpur aktif akan meningkatkan konsentrasi MLSS dan menurunkan senyawa organik terlarut. Selain itu, peningkatan SRT juga dapat menyebabkan perubahan karakteristik pada biomassa.

Advertisements

About iinparlina

Seorang Insan manusia yang diciptakan Allah dengan segala kekurangan dan kelebihannya, yang mencoba menjadi seorang yang dicintaiNya, dan salah satu cara yang dilakukannya adalah dengan menulis, membagi sedikit sekali ilmu yang dimilikinya. Meskipun sedikit, dia berharap dari yang sedikit itu, ilmu itu bisa bermanfaat untuk orang lain sebagaimana dia pun membutuhkan Ilmu untuk membuatnya bisa menjejakan kakinya di surga.

Posted on July 21, 2009, in teknik kimia..... Bookmark the permalink. 1 Comment.

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

%d bloggers like this: