REUSE REDUCTION RECOVERY RECYCLING Reuse teknologi yang memungkinkan

REUSE, REDUCTION, RECOVERY, RECYCLING,

- - Reuse : teknologi yang memungkinkan suatu limbah dapat digunakan kembali tanpa mengalami perlakuan fisika/kimia/biologi. Reduction : teknologi yand dapat menguramgi atau mencegah timbulnya pencemaran di awal produksi Recovery : teknologi untuk memisahkan suatu bahan/energi dari suatu limbah untuk kemudian dikembalikan ke dalam proses produksi dengan atau tanpa perlakuan fisika/kimia/biologi Recycling : teknologi yang berfungsi untuk memanfaatkan limbah dengan memprosesnya kembali ke proses semula yang dapat dicapai melalui perlakuan fisik/kimia/biology

REUSE - - Reuse = demanufacturing or remanufacturing (some distingushed) : pemanfatan lanjut sesuatu setelah sesuatu itu habis umur pakainya. Reuse = penggunaan sesuatu lebih dari satu kali Pengumpulan, pemeretelan (dismantling), penjualan dan penggunaan kembali komponen yang bernilai dari suatu produk yang telah habis masa pakainya (reformulation bukan reuse

- Demanufacturing adalah bagian dari reuse dimana produk dipereteli utnuk digunakan kembali pada produk yang sama atau produk lain

- - Remanufacturing : kadang-kadang dianggap sebagai sub ketegori dari demanufakturing yang melibatkan penggunaan komponen lama menjadi seperti produk baru Reuse yang paling murah secara ekonomi adalah perbaikan atau renovasi industri yang mengambil bagian-bagian yang bernilai (seperti blok mesin, catridge, kamera sekali pakai, rangka pesawat, tabung katoda) dan memperbaikinya, dengan harapan mendapatkan produk yang memiliki spesifikasi yang sama dengan produk baru. Xerox (mesin fotocopy), Video Display Corp. (CRTs) dan Cummins Engine adalah contoh industri yang melaksanakan refurbishing di USA.

Barang yang telah di”refurbish” itu dijual kembali dengan menggunakan label baru (monitor CRTs menjadi TVs, atau kamera dengan merk baru) di beberapa negara dianggap legal Bila dijual dengan nama yang sama (original equipment manufacturer (OEM) name), secara informal disebut gray market" item – tapi bila dijual sebagai baarang bekas legal Bila dianggap sebagai produk OEM yang dapat dikenai rabates dan jaminan, maka dianggap sebagai "counterfeit/palsu" atau "black market".

Reusing suatu produk berarti memperpanjang nilai guna, manfaat atau produktivitasnya, dan menggantikan produk baru yang mungkin membutuhkan lebih banyak ait, energi, kayu, bahan bakar minyak dan sumberdaya terbatas lainnya di dalam proses pembuatannya Peluang bisnis yang dapat menghemat uang secara signifikan dalam pembuangan limbah yaitu menjual atau menyumbangkan barang yang tidak lagi diperlukan. Misalnya berbagai bahan dan pelarut kimia yang tidak bermanfaat bagi suatu organisasi, dapat digunakan oleh organisasi yang lain. Metode ‘pertukaran materi” ini menghasilkan penghematan pembuangan oleh industri yang menghasilkannya, dan penghematan pembelian bahan oleh organisasi penerima. Reuse adds value!

Reuse memiliki potensi manfaat : – Penghematan energy dan bahan baku karena menggantikan berbagai produk sekali pakai dengan satu produk yang dapat digunakan kembali sehingga mengurangi jumlah produk yang harus di manufaktur. – Mengurangi kebutuhan pembuangan dan biaya – Refurbishment dapat menciptakan pekerjaan yang baik, berkesinambungan dengan bayaran yang memadai bagi negara sedang berkembang. – Penghematan biaya bagi bisnis dan konsumer karean produk yang dapat didaur ulang seringkali lebih murah dari produk sekali pakai yang digantikannya. – Beberpa barang lama cara pembuatannya lebih baik dan memiliki nilai tinggi. – Menciptakan lapangan kerja baru. Di USA, bila 50% dari 25, 5 ton barang yang tidak mudah rusak durable (seperti alat listrik rumah tangga, furniture, pakaian, dan mesin) yang sekarang dibuang, digunakan kembali, maka akan tercipta lebih dari 110, 000 pekerjaan baru.

- Manfaat tambahan adalah pengakuan masyarakat terhadap kesehatan lingkungannya dan meningkatkan keuntungan.

Kelemahan: n Reuse sering membutuhkan pembersihan, transport, yang memerlukan biaya lingkungan. n Beberapa item, seperti alat-lat listrik yang menggunakan freon dan kursi mobil bayi, bisa berbahaya atau kurang efisien dalam hal energi bila terus digunakan. n Produk yang dapat direuse perlu lebuh tahan lama daripada yang sekali pakai, sehingga per itemnya memerlukan lebih banyak bahan. Hal ini terutama signifikan bila hanya sebagian kecil dari yang dapat direuse yang benar-benar di reuse. n Pemilahan dan penyiapan item untuk reuse membutuhkan waktu, yang tidak menyenangkan bagi konsumen dan memerlukan biaya yang tidak sedikit bagi bisnis

- Penggunaan teknik demanufakturing yang luas terhambat karena kekurangan pengetahuan ilmiah. - Kesulitan untuk menjelaskan bagaimana melaksanakan reuse secara efisien dan mudah - Ekonomi reuse dihubungkan dengan “moving target” naik turunnya dipengaruhi oleh supply and demand pasar

Manufacture Material processing Mining/extraction Resources Monomer/raw material regeneration Landfill Reprocess Recycled material Material demanufacture Energy recovery from incinerator Clean fuel, from pyrolysis Product manufacture Distribution Direct resycle Product Use Remanufacture. Component Product demanufacture Demanufacture Product take back

REDUCE Reduksi ukuran: Unit operasi biasa mereduksi ukuran (timbulan) limbah padat Terutama material yang digunakan langsung (mulsch, kompos), atau sebagai bagian dari materi fasilitas recovery.

- Peralatan yang dibutuhkan a. Hammer mill untuk menghancurkan b. shear shredder untuk memoton materi elastis c. tube grinder untuk materi pekarangan Kriteria Rancanganan berdasarkan - beban masa limbah (ton/h) - tenaga yang dibutuhkan yang

Pemilihan peralatan reduksi ukuran Faktor Materi yang akan dihancurkan (to be shredded) Ukuran yang diinginkan Komentar Karakteristik materi harus diketahui, kekuatan regang dan mudah tidaknya hancur Hammer mills cenderung menghasilkan produk yang tidak seragam, sedangkan shredder menghasilkan produk seragam Cara memasukan Kapasitas konveyor harus sesuai ke dalam dengan shredder

Karakteristik operasional Kebutuhan energi (hp. h/ton), kebutuhan pemeliharaan rutin dan khusus, operasi sederhana, performan yang sesuai dan memenuhi sarat, output bising, kebutuhan pengendalian pencemaran air dan udara Kebutuhan ruang Luas ruang dan tinggi, akses dan kondisi lingkungan Penyimpanan materi dan Hasil yang diperoleh conveyance requirement perlu disimpan disalurkan ke unit operasional selanjutnya

Pemilihan peralatan didasarkan pada: - Isu keamanan - Sistem kemanan

Reduksi volume Proses Termal untuk limbah padat(termasuk recovery energi) Proses termal untuk limbah padat adalah konversi menjadi gas, cairan, dan padat, dengan pelepasan energi secara simultan

Pembakaran : - Stoichiometric : dengan oksigen (udara) yang tepat - Pembakaran dengan udara berlebih Mass-fired Combustion RDF -fired Fluidized bed

Stoichoimetrik Karbon : C + O 2 CO 2 Udara yang diperlukan: 11. 52 lb (32/12)(1/0. 23150) Hidrogen : H 2 + O 2 H 2 O Udara yang diperlukan : 34. 56 Sulfur : S + O 2 SO 2 Udara yang diperlukan : 4. 31

Gasifikasi : pembakaran parsial limbah padat pada kondisi Sub stoichiometrik untuk menghasilkan gas yang mengandung CO, H 2, gaseous HC Vertical Fixed Bed Gasification Horizontal fixed bed Fluidized bed

- Multiple hearth Rotary kiln Teori Gasifikasi C + O 2 CO 2 C + H 2 O CO + H 2 C + CO 2 2 CO C + 2 H 2 CH 4 CO + H 2 O CO 2 + H 2 eksotermik endotermi eksotermik

Pyrolysis - Proses Termal limbah padat tanpa oksigen Pyrolysis Fluidized bed

Pyrolysis distilasi destruktif : endotermik, memerlukan sumber panas dari luar Komponen utama dari pyrolysis - Aliran gas: H 2, CH 4, CO 2, dan lain-lain bergantung pada karakteristik organik materi - Bagian cair: ter atau minyak yang mengandung asam asetat, aseton, metanol. Dan HC teroksigenasi. Hasil ikutan yang berbentuk cairan bahan bakar

Arang, C murni dan materi inert yang terdapat dalam limbah padat Selulosa 3(C 6 H 10 O 5) 8 H 2 O + C 6 H 8 O + 2 CO + 2 CO 2 + CH 4 + H 2 +7 C Emisi udara Kriteria pollutan (CO, SO 2, NO 2, O 3, inhalable particulat matter (PM 10), dan timah hitam (National Ambient Air Quality Standard) -

Pengendalian Lingkungan Sistem pengendalian pencemaran udara 1. Electrostatic precipitator, fabric filters, electrostatic gravel bed filter 2. Source separation, combuston controls, flue gas treatment (NOx control) 3. Source separation, wet or dry scrubbing (SO 2 and acid gas control) 4. Combustion control (CO and HC control 5. Source separation, combustion control (non criteria pollutant control)

Alat pengendali : untuk memperoleh efisiensi penghilangan Winlet - Woutlet E = ------------- x 100% Winlet E = efisiensi pengumpulan W = berat polutan

Peraturan Tugas : Peraturan menyangkut - Pembakaran limbah di Indonesia

RECOVERY

Pemisahan Limbah Pemisahan limbah merupakan hal yang penting dalam teknologi daur ulang dan recovery. n Untuk memanfaatkan materi limbah untuk keperluan lain, mengambil bahan kimia bernilai dari tumpukan atau aliran limbah, atau mendaur ulang air bekas mencuci aliran limbah harus terpisah dari limbah lain yang akan menganggu proses daur ulang n Setelah dipisahkan dari yang lain, barulah bahan kimia atau logam bisa dipisahkan.

Evaporasi n Pemanasan atau evaporasi digunakan untuk menguapkan air dari limbah yang mengandung bahan kimia. Setelah bahan kimianya diambil maka limbah (cair) dapat digunakan kembali. n Ada dua jenis evaporasi: a. Evaporasi pada tekanan atmosfir b. Evaporasi dalam keadaan vacuum. Evaporasi atmosferik lebih banyak digunakan daripada evaporasi vacuum harganya lebih murah.

Evaporasi vacuum juga digunakan untuk merecover bahan kimia pelapis. Caranya dengan mengunakan uap panas dalam sistem tertutup untuk menguapkan air dalam keadaan vacuum. Uap air kemudian dikondensasikan sehingga dapat digunakan sebagai air pencuci.

Keuntungan: n Bahan kimia yang di”recover” dapat digunakan kembali n Volume limbah untuk dimasukkan ke pengolahan berkurang. n self operating n Pemeliharaan tidak berat n dapat digunakan untuk berbagai limbah n Aevaporasi atmosperik murah n Evaporasi vacuum mendaurulang air pencuci

kerugian: n Evaporator meningkatkan impurities memerlukan tidak lanjut n energi intensif n Evaporator vacuum mahal n Memerlukan sistem tambahan untuk daur ulang n Bahan kimia pelapis korosif bagi evaporator n Memerlukan pengontrolan p. H n Evaporasi dapat mendegradasi atau menguapkan bahan aditif

Ion Exchange (pertukaran ion) n Proses pertukaran molekuler dimana ion logam dalam larutan dipisahkan oleh reaksi substitusi dengan resin ion-penukar n Garam logam yang dihasilkan kadang-kadang dapat dikembalikan ke proses pelapisan untuk digunakan kembali. Pertukaran ion dapat digunakan untuk berbagai proses pelapisan n Ukuran unit pertukaran ion (volume resin) ditentukan oleh jumlah logam yang akan dipisahkan dari larutan limbah

Advantages: n recycles process water n recovers process chemicals n efficient in removing ions from dilute solutions, handles dilute feed n resins can be selected to remove certain ions n low energy demands

Disadvantages: n produces a concentrated solution which needs to be further treated n usually run as a batch process n difficult to find a suitable resin for treatment of a waste solution containing mixed metal ions n needs accompanying systems for metal recycling n sensitive to temperature, solids, and organics n requires tight operation maintenance, equipment complex n limited concentration ability n excess regenerate required n feed concentration must be closely monitored n ion exchange column takes time to regenerate

Reverse Osmosis n Reverse osmosis (RO) recovers chemicals waste water by removing water molecules with a semipermeable membrane. The membrane allows water to pass through but blocks metals and other additives. n Diluted or concentrated waste waters are circulated through the membrane at pressures greater than aqueous osmotic pressure. This action results in the separation of water from the chemicals. The recovered chemicals can be returned for reuse, and the permeate which is similar to the condensate from an evaporator, can be used as make-up water.

n RO units work best on dilute solutions. The RO systems have a 95 percent recovery rate with some materials and with optimum membrane selection. Advantages: n recovers process chemicals n recycles process water n high separation rate can be achieved n no chemicals used n small floor space requirement

Disadvantages: n membrane durability problems n sensitive to hard water salts n fouling of membranes due to feeds high in suspended solids; feed filtration essential n returns ionic impurities to plating bath n limited concentration range of operation

Electrodialysis n Dalam electrodialysis, tekanan electro secara selectif memindahkan ion logam melalui membran (seperti dalam reverse osmosis). n Membran tersebut berupa lapisan tipis dari plastik dengan suatu seri kation dan anion (PRC Environmental Management, 1989).

Keuntungan: n energy efficient n hanya material ionik yang dipisahkan n Pada konsentrasi tinggi lebih baik dari reverse osmosis atau ion exchange

Kerugian : n Membran mudah tersumbat dan sobek, aliran terhambat n Efisiensi berkurang bila larutan makin murni/bersih n Aliran masuk harus disaring n Peralatan menggunakan banyak tahapan rak n Umur saringan tidak tentu

Electrolytic Recovery n Ion logam dipisahkan dari logam yang dilapisinya melalui larutan secara elektrokimia secara reduksi pada katode. n Terdapat dua jenis katode yang digunakan yaitu: katode konvensional dan katode permukaan luas (high surface area cathode = HSAC). n The HSAC secara efektif memisahkan logam emas, seng, kadmium, tembaga, nikel dll.

Keuntungan: n Logam didaur ulang n Tidak menggunakan bahan kimia n Hanya memisahkan logam n Menghasilkan produk yang tidak berbahaya dan dapat dijual n energy efficient n Pemeliharaan tidak sukar Kerugian: n energy inefficient pada konsentrasi rendah

TUGAS 1. 2. Buat Gambar dari masing-masing metode recovery tersebut dan beri penjelasan Apakah efektifitas metode tersebut sama untuk semua limbah?

RECYCLE PUPUK ORGANIK - PADAT (KOMPOS) - CAIR n BIOFUEL - METANA - ALKOHOL/SPIRTUS n

RETHINK Rethink n Dalam pengelolaan limbah, Rethink menganjurkan individu dan para pebisnis untuk memperhatikan cara merekan memanfaatkan suatu/barang n Rethinking produksi limbah tidak hanya merupakan kegiatan untuk mereduksi limbah yang dihasilkan, tetapi merancang ulang cara pemenfaatan produk yang dihasilkannya. n Rethinking limbah melibatkan pengkajian setiap produk dan orang yang terlibat

Avoid Reduce Reuse Recover Recycle Treatment Disposal