560 likes | 1.4k Views
Teknik Bioremediasi untuk Pengolahan Sludge. Teknik Bioremediasi. Optimasi kontak antara mikroorganisme dengan pencemar yang dimanfaatkan sebagai sumber makanan Lebih ditujukan pada materi organik Teknik bioremediasi tanah tercemar: In-situ: pengolahan setempat
E N D
Teknik Bioremediasi • Optimasi kontak antara mikroorganisme dengan pencemar yang dimanfaatkan sebagai sumber makanan • Lebih ditujukan pada materi organik • Teknik bioremediasi tanah tercemar: • In-situ: pengolahan setempat • Ex-situ: pengolahan di tempat lain
Tanah diangkat Ek-situ REMEDIASI TANAH/AIR TANAH TERCEMAR MO MO Ek-situ In-situ treatment
Apakah Polutan biodegradable ? Sebagian? Sempurna? Yes No Pilih teknologi lain Data hidrogeologi memadai ? Yes No In-Situ ? Ek-Situ ? Polutan di zona saturasi ? Polutan di bukan zona saturasi ? Polutan di fasa air ? Polutan di fasa tanah ? Ke A Ke B Ke C Ke D
Polutan di zona saturasi Dikontrol oleh intervensi hidrolik ? Kontrol Kombinasi Dikontrol secara fisik Pilih Model Metabolisme ANAEROB AEROB KOMBINASI Pilih sumber oksigen Pilih Akseptor elektron NO3 SO4 CO2 O2 H2O2
Polutan di zona non-saturasi AEROB ANAEROB Pilih Model Metabolisme Pilih pembawa oksigen Tingkatkan muka air tanah Oksigen dalam air Oksigen dalam udara Pilih Akseptor elektron M. air tanah naik M. Air tanah kontrol NO3 SO4 CO2 O2 H2O2
Bioremediasi fase tanah ek-situ Oksigen dalam udara Bioreaktor fase slurry Bioreaktor fase tanah Kontinu/Batch sistem Biopile Land farming Komposting Pilih Model Metabolisme ANAEROB Pilih Akseptor elektron AEROB Kombinasi aerob-anaerob NO3 SO4 CO2 O2 H2O2
In - Situ • Kelebihan: • Mengurangi gangguan thd lokasi • Pengolahan pencemaran yang lebih dalam • Kontak dengan pencemar minimal terutama pencemar volatil • Mengurangi biaya transportasi
In - situ • Kekurangan: • Data geohidrologi yang lengkap • Pengendalian kondisi reaksi dan hasiol akhir sulit • Monitoring yang lebih hati-hati • Perlu rekayasa lebih lanjut untuk suply oksigen dan nutrien
In - Situ • Contoh: • Soil-venting: kontaminan yang volatil dan di evakuasi untuk diolah lebih lanjut • Bio-venting: kontaminan semi dan non-volatil dengan suplai oksigen dan nutrien
Nutrien + Spray irrigation/ Infiltration trenches Water table Kontaminasi Skematis bioremediasi in-situ 2
Tangki nutrien Pengolahan Elektron akseptor Sumur injeksi Sumur recovery kontaminasi Arah aliran air tanah Skematis bioremediasi in-situ
Ex - Situ • Kelebihan: • Optimasi kondisi pengolahan • Pengendalian proses • Pengolahan lebih cepat • Mikroorganisme khusus dapat diimplementasikan
Ex - Situ • Kekurangan: • Pemindahan bahan pencemar • Pendekatan bioremediasi termahal • Materi volatil kurang terkontrol pada saat pemindahan
Ex - Situ • Contoh: • Land farming: penyebaran tanah terkontaminasi pada ruang terbuka • Composting: dilakukan pada ruang terbuka dan tertutup dengan kontrol yg lebih baik • Slurry-reactor: bioremediasi untuk lumpur yang dilakukan di kolam atau reaktor khusus
BIO-PILE Suplay oksigen Kontaminasi geotextile Drainase Blower Knock out tank
Kondisi Operasional Bioremediasi • pH: 6 - 8 • Temperatur: 20 – 40 C • Kandungan Air: 15 – 20% • Nutrien (N, P, dan K) • Substrat dan ko-substrat • Bioavailabilitas polutan • Oksigen: aerobik dan anaerobik Menentukan jenis mikroorganisme yg terlibat !!!
Bioremediasi Oil Sludge • Dihasilkan secara intermitten dengan kandungan minyak 20% • Tidak memungkinkan proses recovery • Alternatif teknologi: injeksi ke formasi minyak, incinerasi dan bioremediasi • Teknologi termurah: bioremediasi dengan enmd-product yg aman
A A Existing Plan Existing Pit Oil Sludge TPH 8 % Existing Plan Section A - A TPH 2,5 - 3% mix Implementasi Bioremediation Oil Sludge + Soil +Bulking Agent Geotextile Biomassa Vent Vent Udara Revegetation
33 X 23 27 X 23 40 X 30 40 X 50 10 X 23
Geotextile Biomassa Vent Vent Udara Revegetation
Mean PCP Concentrations from Full Scale Co-Composting of PCP Contaminated Soil. 40 35 30 25 [PCP] ppm 20 15 10 5 n =10 0 7/07/1998 4/08/1998 1/09/1998 8/09/1998 6/10/1998 3/11/1998 1/12/1998 8/12/1998 5/01/1999 16/06/1998 23/06/1998 30/06/1998 14/07/1998 21/07/1998 28/07/1998 11/08/1998 18/08/1998 25/08/1998 15/09/1998 22/09/1998 29/09/1998 13/10/1998 20/10/1998 27/10/1998 10/11/1998 17/11/1998 24/11/1998 15/12/1998 22/12/1998 29/12/1998 Sampling Date
The excavated contaminated site Port Adelaide
Persoalan di Indonesia • Polutan yang bisa di bioremediasi • End point criteria yang sesuai dengan daerah dan peruntukan wilayah • Monitoring parameter sesuai dengan kemampuan analisis lab rujukan. • Teknik Bioremediasi yang dapat diaplikasikan • Persyaratan teknis tidak text book oriented • Modifikasi disesuaikan dengan kondisi lingkungan setempat
Biodegradabilitas limbah yang akan diolah • Kompleks : Misalnya minyak Duri % degradabilitas rendah (c.a 50%) • Reliable: degradasi 70%-90%, umumnya meninggalkan fraksi berat yang sulit terurai lebih lanjut • Cukup recalcitrant: memiliki kandungan wax yang cukup tinggi…. • Mungkin diperlukan karakterisasi biodegradabilitas limbah yang akan diolah
Proses bioremediasi (1) • Sludge (c.a 20% TPH) • Penurunan konsentrasi sampai pada batas yang reliable untuk diolah (separasi, pencampuran dengan tanah) • Bioremediasi sampai pada level yang dapat dicapai dengan teknik yang ada….(intensive monitoring) • Landfiling dengan minimum requirement landfill dan proses lanjut bioremediasi secara insitu (minimum monitoring)
Bagan pengelolaan SLUDGE TPH >20% PRETREATMENT Separator Liquid treatment Pencampuran tanah BIOREMEDIASI TPH c.a 5% TPH 1-2% Site Redevelopment DISPOSAL SITE In-situ bioremediasi Jangka waktu panjang
End Point • Tidak hanya berdasarkan konsentrasi, namun juga % TPH removal (pencapaian salah satu seharusnya sudah dipandang sebagai kriteria sukses) • Variable daerah (pemukiman, industri, industri minyak, komersial, pertanian) • Species tambahan dapat dijadikan kriteria juga (misalkan B,T,E,X) • Logam berat tidak relevan untuk dijadikan sebagai salah satu kriteria
Conclusions • Site remediation dominated by landfilling in the past • Drive away from landfilling to “real” remediation • Bioremediation- low cost option for treatment of soils contaminated with “simple” pollutants • Treatment processes may be extended to “recalcitrant” pollutants