Teknik Bioremediasi untuk Pengolahan Sludge

Transkripsi

1 Teknik Bioremediasi untuk Pengolahan Sludge

2 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

3 In-situ MO Ek-situ MO treatment Tanah diangkat Ek-situ

4 Yes Yes Data hidrogeologi memadai? Apakah Polutan biodegradable? Sebagian? Sempurna? No No Pilih teknologi lain 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

5 Polutan di zona saturasi Dikontrol oleh intervensi hidrolik? Kontrol Kombinasi Dikontrol secara fisik AEROB Pilih Model Metabolisme ANAEROB Pilih sumber oksigen KOMBINASI Pilih Akseptor elektron O2 H2O2 NO3 SO4 CO2

6 Polutan di zona non-saturasi AEROB Pilih Model Metabolisme ANAEROB Pilih pembawa oksigen Tingkatkan muka air tanah Oksigen dalam air Oksigen dalam udara Pilih Akseptor elektron M. air tanah M. Air tanah naik kontrol NO3 SO4 CO2 O2 H2O2

7 Bioreaktor fase slurry Bioremediasi fase tanah ek-situ Bioreaktor fase tanah Oksigen dalam udara Kontinu/Batch sistem Biopile Land farming Komposting Pilih Model Metabolisme ANAEROB Pilih Akseptor elektron AEROB Kombinasi aerob-anaerob NO3 SO4 CO2 O2 H2O2

8 In - Situ Kelebihan: Mengurangi gangguan thd lokasi Pengolahan pencemaran yang lebih dalam Kontak dengan pencemar minimal terutama pencemar volatil Mengurangi biaya transportasi

9 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

10 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

11 Spray irrigation/ Infiltration trenches Nutrien + Water table Kontaminasi Skematis bioremediasi in-situ 2

12 Tangki nutrien Elektron akseptor Pengolahan Sumur injeksi Sumur recovery kontaminasi Arah aliran air tanah Skematis bioremediasi in-situ

13 Ex - Situ Kelebihan: Optimasi kondisi pengolahan Pengendalian proses Pengolahan lebih cepat Mikroorganisme khusus dapat diimplementasikan

14 Ex - Situ Kekurangan: Pemindahan bahan pencemar Pendekatan bioremediasi termahal Materi volatil kurang terkontrol pada saat pemindahan

15 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

16 BIO-PILE Suplay oksigen Kontaminasi Drainase Blower geotextile Knock out tank

17 30 m 1,5 m 4 inch 20 m 1 m 1,5 m 17 m A A Valve 4 inch A Pressure Gauge (negative) Knock Out Blower

18 Kondisi Operasional Bioremediasi ph: 6-8 Temperatur: 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!!!

19 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

20 A A Existing Plan TPH 8 % Existing Pit Oil Sludge Existing Plan Section A - A TPH 2,5-3% mix Oil Sludge + Soil +Bulking Agent Implementasi Bioremediation Geotextile Vent Vent Biomassa Udara Revegetation

21 40 X X X X X 23

22 Geotextile Vent Vent Biomassa Udara Revegetation

23 Log scale concentration mg/kg MCCO project- NSW from Enviro PAH PAH Solid Waste criteria (200mg/kg) b[a]p b[a]p solid waste criteria (10mg/kg) Before treatment After treatment

24 Log scale concentration (mg/kg) MCCO Project 2- NSWfrom Enviro PAH PAH Solid Waste criteria (200mg/kg) b[a]p b[a]p solid waste criteria (10mg/kg) Before treatment First oxidation Second oxidation Contingency oxidation

25 16/06/ /06/ /06/1998 7/07/ /07/ /07/ /07/1998 4/08/ /08/ /08/ /08/1998 1/09/1998 8/09/ /09/ /09/ /09/1998 6/10/ /10/ /10/ /10/1998 3/11/ /11/ /11/ /11/1998 1/12/1998 8/12/ /12/ /12/ /12/1998 5/01/1999 [PCP] ppm Mean PCP Concentrations from Full Scale Co-Composting of PCP Contaminated Soil n =10 Sampling Date

26 TPH Concentrations (mg/kg) Biopile TPH Concentrations March 99 - March Mar-99 Apr-99 May-99 Jun-99 Jul-99 Aug-99 Sep-99 Oct-99 Nov-99 Dec-99 Jan-00 Feb-00 Mar-00 Sampling Date Average TPH Concentration Target Concentration

27 The excavated contaminated site Port Adelaide

28 The contaminated site during excavation

29 Site redevelopment

30 Pilot Scale Composting- SWD

31 Full Scale Composting-SWD

32 Landfarming

33 Mount Gambier Excavation

34 Mount Gambier Preparation of Biopile base

35 Mount Gambier- HDPE liner

36 Mount Gambier Biopile air manifold

37 Monitoring Biopile Performance

38 Mount Gambier Completed Biopile

39 Land farming di Caltex-Minas

40 Test Respirasi di bioremediation site

41 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

42 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

43 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)

44 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

45 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

46 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