Teknologi Membran dalam Pengolahan Air dan Limbah Industri

Baca juga:

اَلسَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُه

(Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh)

Puji Syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta'ala yang telah memberikan Rahmat, Karunia, Taufik dan Hidayah-nya kepada kita semua sehingga kita masih dapat hidup di Dunia ini, serta semoga kita semua selalu mendapat Inayah dan Lindungan dari Allah Subhanahu Wa Ta'ala. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

Shalawat, Salam serta Taslim kepada sang Revolusioner Dunia, Junjungan Alam Nabi Besar Sayyidina Maulana Muhammad Shallawlahu ‘Alaihi Wasallam yang telah membimbing kita dari zaman Kegelapan dan Kebodohan menuju zaman Terang Benerang, sangat jelas perbedaan antara Hak dan Bathil serta penuh dengan Ilmu Pengetahuan seperti saat ini.

Pada Artikel ini kami akan membahas mengenai Teknologi Membran Dalam Pengolahan Air dan Limbah Industri. Sebelum masuk ke Materi marilah kita membaca Ta‘awuz : أَعُوذُ بِاللَّهِ مِنَ الشَّيْطَانِ الرَّجِيمِ “A’udzu billahi minasy syaithonir rojiim” dan Basmalah : بِسْمِ اللهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحيمِ “Bismillahirraahmanirrahiim” Agar Bacaan yang dibaca menjadi Berkah dan Bermanfaat. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

Pada Artikel sebelumnya telah dibahas mengenai Pengertian dan Klasifikasi Membran Berdasarkan Material Membran dan Morfologi Membran, Teknik Pembuatan Membran (Sintering, Stretching, Track-etching, Template Leaching, Coating dan Inversi Fasa), dan Modifikasi Membran (Pencampuran Membran, Komposit Film Tipis TFC, dan Pembuatan Nanokomposit), maka kali ini kami akan menjelaskan mengenai Teknologi Membran Dalam Pengolahan Air Dan Limbah Industri. Langsung saja Berikut Penjelasan Lengkapnya.

Teknologi Membran Dalam Pengolahan Air Dan Limbah Industri

Secara definitif Membran memiliki arti sebagai lapisan tipis yang berada di antara dua fasa dan berfungsi sebagai  pemisah  yang  selektif.  Pemisahan  pada  Membran  bekerja  berdasarkan  perbedaan  koefisien  difusi, perbedaan  potensial listrik, perbedaan  tekanan, atau  perbedaan konsentrasi. Proses Membran Mikrofiltrasi (MF), Ultrafiltrasi (UF), Reverse Osmosis (RO),  dan Piezodialisis menggunakan perbedaan tekanan sebagai gaya dorong (Driving Force).  Proses Membran lainnya menggunakan perbedaan konsentrasi (Pemisahan Gas, Pervaporasi, Membran Cair, Dialisis), perbedaan suhu (Membran Distilasi, Termo-Osmosis),  dan  perbedaan  Potensial Listrik (Elektrodialisis) sebagai gaya dorongnya. Sebagai salah satu teknik pemisahan,  teknologi Membran dalam aplikasinya dapat ditujukan untuk pemekatan, pemurnian, fraksionasi, dan perantara reaksi.

Saat ini aplikasi Membran telah merambah ke berbagai industri diantaranya industri logam (Pengambilan kembali Logam), Industri Makanan, Bioteknologi (Pemisahan, Pemurnian, Sterilisasi, Pengambilan Produk Samping), serta Industri Kulit dan Tekstil (Pengambilan Kembali Bahan Kimia dan Panas). Pada industri Pulp dan Kertas, Membran berperan  dalam pengambilan serat dan bahan kimia dan sebagai pengganti proses evaporasi. Industri-industri lainnya yang juga telah menerapkan teknologi Membran adalah industri berbasis proses kimia (Pemisahan Materi Organik, Pemisahan Gas), industri farmasi dan kesehatan (Organ Buatan, Control Release, Fraksionasi Darah, Sterilisasi, Pemurnian Air) dan proses penanganan limbah.

Permasalahan limbah di Indonesia bukanlah hal yang asing. Sudah menjadi rahasia umum bahwa tidak sedikit pencemaran lingkungan yang terjadi disebabkan oleh pembuangan limbah hasil industri yang tidak melewati proses pengolahan terlebih dahulu. Industri sendiri dalam menjalankan aktivitasnya menggunakan air dalam jumlah yang signifikan, air bahkan menjadi komponen utama dan penentu kualitas produk di sejumlah industri misalnya industri minuman, industri tapioka, dsb. Ketidaksadaran pihak industri dalam menangani limbah yang dihasilkannya sangatlah mengkhawatirkan mengingat saat ini ketersediaan air tawar semakin langka.  Sementara di sisi lain, pertumbuhan industri  juga terus meningkat  akibatnya limbah  yang dihasilkan juga  kian bertambah. Keterbatasan teknologi pengolahan limbah menyebabkan efluen yang dihasilkan memiliki  kualitas yang jauh dari standar baku mutu limbah padahal pengolahan  limbah sendiri merupakan komponen yang cukup mahal.  Akibatnya selama  ini limbah selalu  dianggap sebagai sektor Non-Profit alias “Cost”. Penerapan pajak lingkungan yang  mengharuskan pihak industri membayar pajak  per volume limbah  yang dihasilkan  semakin menguatkan anggapan ini. Kondisi perekonomian yang tidak kondunsif juga semakin mempersulit permasalahan limbah ini. Oleh karena itu diperlukan suatu  sistem  pengolahan  limbah  dengan  konsep  “Re-Use”  (Pemanfaatan Kembali),  dimana  dalam  hal  ini  dapat dipenuhi oleh teknologi Membran. Penggunaan teknologi Membran dalam pengolahan limbah menggeser anggapan “limbah  sebagai  cost”  menjadi  “limbah  sebagai  profit”.  Konsep  pemanfaatan  kembali  yang  ditawarkan  oleh teknologi Membran terbukti dapat menghasilkan keuntungan diantaranya penghematan dari segi biaya operasional (air, listrik, bahan kimia, dll). Hal ini tentunya memberikan implikasi positif tidak saja bagi pihak industri karena proses menjadi hampir selalu menguntungkan (profitable) tetapi juga bagi kelestarian lingkungan yang selama ini acapkali terabaikan.

Proses Membran khususnya nanofiltrasi bahkan merupakan Best Available Technology untuk  proses pengolahan air. Pada pengolahan limbah, teknologi Membran dapat diaplikasikan  secara  langsung dan tak-langsung. Pada aplikasi langsung, teknologi Membran ditujukan untuk minimisasi limbah dan pemanfaatan kembali. Minimisasi limbah dilakukan dengan pengambilan (Recovery) air yang terdapat dalam limbah sehingga debit limbah menjadi  minimum. Ukuran  pori Membran yang sedemikian rupa akan menghasilkan air yang memiliki kualitas yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai air proses sehingga konsep pemanfaatan kembali  dapat dicapai. Pada aplikasi Membran secara tak-langsung, Membran dikombinasikan  dengan  pengolahan biologis sehingga memunculkan sistem bioreaktor Membran. Sama seperti halnya aplikasi langsung, pada bioreaktor Membran, efluen yang dihasilkan dilewatkan pada Membran sehingga memiliki kualitas yang juga memenuhi syarat untuk digunakan kembali. Pada  kasus-kasus dimana jenis  limbah  sulit diolah dan aplikasi langsung maupun tak-langsung tidak mampu bekerja efektif, perkembangan terkini di bidang reaktor Membran Fotokatalitik  merupakan solusinya. Dengan demikian hampir  semua permasalahan  limbah dapat diatasi. Pada sektor  pengolahan air, pengembangan teknologi EDI (Electrodeionization) merupakan terobosan dalam proses produksi air ultra-murni yang sangat efisien. Keunggulan lain yang juga ditunjukkannya adalah kemampuannya yang sangat baik dalam pemisahan ion-ion lemah seperti silika, boron, karbondioksida, dan amonia dari air. Perkembangan yang sangat  pesat juga dijumpai pada  pengembangan  kontaktor  hollow  fiber, khususnya untuk  pengolahan  limbah brine MSF. Teknologi ini memungkinkan untuk melakukan proses produksi air murni dan garam dalam satu tahap dari limbah brine MSF. Studi kasus mengenai rasionalisasi pemanfaatan UF untuk mengolah air tambak juga akan diulas pada makalah ini.

Demikian Artikel mengenai Teknologi Membran Dalam Pengolahan Air dan Limbah Industri, kita akhiri dengan mebaca Hamdallah : اَ الحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ العَالَمِيْنَ “Alhamdulillahirabbil ’Alamin”.