INOVASI DALAM REKAYASA LIMBAH INDUSTRI
Evolusi yang pesat di bidang teknologi serta integrasinya ke berbagai aspek kehidupan masyarakat
telah melahirkan Society 5.0, sebuah paradigma yang menekankan pada usaha untuk hidup
berdampingan secara harmonis antara manusia dan teknologi. Di era ini, rekayasa limbah industri
merupakan bidang penting yang memerlukan pendekatan inovatif untuk mengatasi permasalahan
lingkungan, konservasi sumber daya, dan kesejahteraan masyarakat. Pendekatan inovatif dalam rekayasa limbah industri dapat melibatkan pengembangan teknologi baru, perancangan sistem pengolahan limbah yang lebih efisien, dan pengembangan solusi untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Pendekatan inovatif juga dapat melibatkan perancangan sistem yang lebih efisien, seperti penggunaan teknologi yang ramah lingkungan, penggunaan limbah sebagai sumber bahan baku, dan pengembangan sistem pengelolaan limbah yang lebih terintegrasi dengan proses produksi.
Pembuangan limbah yang tidak diatur mempunyai dampak lingkungan yang signifikan.
Pembuangan limbah yang tidak tepat dapat menyebabkan pencemaran udara, air, dan tanah, yang
dapat berdampak buruk pada kesehatan manusia dan lingkungan. Pencemaran tanah terjadi ketika
sampah berakhir di tanah atau lahan lain yang seharusnya diolah oleh manusia, dan isinya terurai,
merembes ke wilayah sekitarnya dan membahayakan manusia dan hewan.
Pembuangan limbah yang tidak diatur mempunyai konsekuensi lingkungan yang signifikan, oleh karena itu sistem pengelolaan limbah yang tepat diperlukan untuk mengurangi dampak-dampak ini demi melindungi kesehatan masyarakat dan lingkungan.
A. Inovasi Teknologi Pengolahan Limbah lindustri
Seiring dengan berkembangnya teknologi di berbagai sektor industri dan disertai meningkatnya kesadaran terhadap perlindungan lingkungan, dalam bidang pengolahan limbah industri pun dikembangkan berbagai teknologi mutakhir yang dapat membantu proses penguraian limbah yang lebih efektif dan bersahabat dengan lingkungan. Menurut Sheth et al. (2021) terbagi menjadi beberapa yaitu antara lain :
1. Biodegradable Packaging
Pengembangan bahan kemasan biodegradable membantu mengurangi dampak lingkungan dari limbah kemasan, karena bahan-bahan ini lebih mudah terurai di lingkungan. Penggunaan biodegradable packaging memiliki banyak manfaat, termasuk:
- Mengurangi pencemaran lingkungan: Biodegradable packaging dapat membantu mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh pengemasan yang tidak biodegradable, seperti plastik.
- Memperbaiki kesehatan lingkungan: Biodegradable packaging dapat membantu memperbaiki kesehatan lingkungan, seperti mengurangi pencemaran air, tanah, dan udara.
- Memperbaiki kesehatan makhluk hidup: Biodegradable packaging dapat membantu memperbaiki kesehatan makhluk hidup, seperti mengurangi dampak yang disebabkan oleh plastik yang tidak biodegradable.
2. Waste to Energy Technology
Teknologi yang digunakan untuk mengubah bahan sampah menjadi energi, mengurangi jumlah sampah yang dikirim ke tempat pembuangan sampah dan menyediakan sumber energi terbarukan.
Teknologi ini dapat digunakan untuk mengolah berbagai jenis sampah, termasuk sampah organik, sampah non-organik, dan sampah berbahaya dan beracun (B3).
WtE dapat digunakan untuk mengubah sampah menjadi bahan bakar alternatif, mengurangi pencemaran lingkungan, dan mengurangi biaya pengangkutan sampah ke tempat pembuangan.
WtE dapat menggunakan berbagai macam teknologi, termasuk anaerobic digestion, landfill, plasma gasification, mesin pembakaran, dan pyrolysis.Teknologi ini dapat digunakan untuk mengubah sampah menjadi bahan bakar, seperti diesel, dimethyl ether (DME), atau bahan bakar pembangkit listrik dan panas (CHP). WtE memiliki beberapa kelemahan, termasuk biaya yang tinggi, risiko pencemaran, dan kemungkinan pengurangan kualitas udara.
3. Smart Bins
Tempat sampah pintar yang dilengkapi dengan sensor dan teknologi pemadatan digunakan untuk mengoptimalkan pengumpulan sampah dan mengurangi jumlah sampah yang dikirim ke tempat pembuangan sampah. Smart bins dapat menggunakan sensor, kamera, dan teknologi IoT untuk mendeteksi tingkat penuhnya sampah dan melakukan pengumpulan otomatis. Mereka juga dapat menggunakan teknologi AI untuk mengidentifikasi dan memisahkan sampah berdasarkan jenisnya, seperti sampah organik, sampah plastik, dan sampah lainnya.
4. Robot that Recycle
Robotika canggih yang digunakan untuk otomatisasi pemilahan dan daur ulang bahan limbah, sehingga meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam proses daur ulang. Recycling robots dapat digunakan untuk mengubah sampah menjadi bahan bakar alternatif, mengurangi pencemaran lingkungan, dan mengurangi biaya pengangkutan sampah ke tempat pembuangan.
5. Membrane Bioreactor (MBR)
MBR berada di garis depan dalam teknologi pengolahan air limbah, menyediakan penyaringan dan
pengolahan air limbah industri yang canggih. MBR menggunakan membran yang digerakkan oleh tekanan rendah untuk mengubah air limbah menjadi air yang lebih bersih dan sesuai untuk penggunaan lainnya. MBR dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dari sumber-sumber yang berbeda, seperti rumah, industri, dan sumber air bukan-tanah.
6. Internet of Things (IoT)
Sensor IoT digunakan dalam pengolahan air limbah untuk mengumpulkan data, memantau proses,
dan mengoptimalkan efisiensi pengolahan. Implementasi sistem IoT untuk pengolahan air limbah membutuhkan kerjasama antara ahli teknologi informasi, ahli teknik lingkungan, dan personel operasional fasilitas pengolahan air limbah. Dengan perencanaan yang matang, penerapan teknologi ini dapat memberikan manfaat besar dalam meningkatkan efisiensi, kualitas, dan keberlanjutan proses pengolahan air limbah.
7. Advanced Composting Techniques
Metode pengomposan yang inovatif sedang dikembangkan untuk meningkatkan penguraian bahan
sampah organik dan menghasilkan kompos berkualitas tinggi untuk berbagai aplikasi. Mereka menggunakan teknologi yang lebih canggih, seperti penggunaan sensor, sistem kontrol otomatis, dan perhitungan matematis, untuk memastikan proses composting berjalan dengan efisiensi tinggi dan memproduksi compost yang lebih baik. Beberapa contoh dari teknologi composting advanced antara lain:
- Tumbler Composting: Metode composting yang menggunakan tumbler atau kontainer berputar untuk mengaduk sampah organik dan mempermudah proses composting.
- Vermicomposting: Metode composting yang menggunakan organisme kerangka, seperti larva kupang, untuk mengurai sampah organik
8. Black Soldier Fly (BSF)
Budidaya lalat BSF yang memiliki kemampuan mengurai sampah organik sisa makanan/dapur
dalam jumlah besar dengan waktu yang singkat. Larva BSF dapat dijadikan sumber protein alami
bagi hewan ternak atau ikan. Teknologi ini dapat mengurangi biaya pengelolaan limbah organik dan membantu mengurangi jumlah sampah yang ada. Larva BSF dapat mengonsumsi limbah organik sebesar 51,88% dan membantu mengurangi jumlah limbah yang dikonsumsi.
9. Advanced Oxidation Processes (AOPs)
AOPs adalah proses pengolahan kimia tingkat lanjut yang dapat digunakan untuk menghilangkan
berbagai kontaminan dari air limbah industri. Advanced Oxidation Processes (AOPs) adalah proses penanganan limbah yang menggunakan reaksi oksidasi dengan hidroksil radical (·OH) yang dapat membantu menghapuskan senyawa organik dan inorganik yang ada dalam limbah. AOPs menggunakan oksigen (O3), hidrogen peroksida (H2O2), dan atau cahaya UV untuk membentuk hidroksil radical, yang merupakan spekies oksidasi terkaya yang dapat mengoksidasi senyawa organik dan inorganik secara unselective dan cepat. Advanced Oxidation Processes (AOPs) adalah proses penanganan limbah yang menggunakan reaksi oksidasi dengan hidroksil radical (·OH) yang dapat membantu menghapuskan senyawa organik dan inorganik yang ada dalam limbah. AOPs menggunakan oksigen (O3), hidrogen peroksida (H2O2), dan atau cahaya UV untuk membentuk hidroksil radical, yang merupakan spekies oksidasi terkaya yang dapat mengoksidasi senyawa organik dan inorganik secara unselective dan cepat.
B. Tantangan Rekayasa Limbah Industri di Society 5.0
Sifat limbah industri yang beragam dan kompleks menghadirkan tantangan yang signifikan dalam
pengelolaan limbah. Limbah industri dapat mencakup berbagai bahan dan produk samping yang
dihasilkan selama proses manufaktur, seperti abu, kerikil, pasangan bata, beton, besi tua, minyak,
pelarut, bahan kimia, kayu bekas, dan bahkan bahan nabati dari restoran. Sifat aliran limbah industri
yang heterogen ini menyulitkan penilaian yang akurat dan pengolahan yang efektif, dan pembuangan
limbah ini ke tempat pembuangan sampah dapat menyebabkan polusi udara, tanah, dan air, serta
kontaminasi air tanah, danau, sungai, sungai, dan perairan pesisir (Industrial Waste, 2023).
Tantangan dalam menangani aliran limbah yang heterogen ini mencakup kebutuhan akan teknologi
inovatif dan efisiensi sumber daya untuk mengelola dan mendaur ulang limbah industri secara efektif.
Kemajuan signifikan telah dicapai dalam bidang daur ulang limbah industri, dan teknologi inovatif
seperti sistem pemilahan yang canggih, pirolisis dan gasifikasi, anaerobic digestion, teknik
pengomposan, pemadatan limbah dan efisiensi sumber daya.
Kontaminan yang terus meningkat, seperti obat-obatan, mikroplastik, dan polutan kompleks
lainnya, menghadirkan tantangan besar dalam pengelolaan limbah industri. Kontaminan ini dapat
masuk ke lingkungan melalui berbagai sumber, termasuk air limbah, yang dapat menyebabkan
pencemaran air dan kemudian memberikan dampak buruk terhadap kesehatan manusia dan satwa liar
(Richardson & Ternes, 2018).
Tantangan rekayasa limbah industri di era 5.0 meliputi beberapa aspek, seperti:
1. Kebutuhan Bekerja Sama: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan kerjasama antara berbagai pihak, seperti industri, pemerintah, akademi, dan masyarakat untuk mencapai tujuan pengelolaan yang efektif dan ramah lingkungan.
2. Kebutuhan Teknologi: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan teknologi yang lebih canggih, seperti teknologi pengolahan limbah cair, gas, dan padat, serta teknologi pengendalian dan pengelolaan limbah B3.
3. Kebutuhan Efisiensi: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan efisiensi yang lebih tinggi, seperti efisiensi pengolahan, efisiensi penggunaan bahan baku, dan efisiensi penggunaan energi.
4. Kebutuhan Pengembangan: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan pengembangan teknologi, prosedur, dan standar yang lebih baik, seperti teknologi pengolahan limbah cair, gas, dan padat, serta teknologi pengendalian dan pengelolaan limbah B3.
5. Kebutuhan Pengembangan Sosial: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan pengembangan sosial, seperti pengembangan kemampuan dan kompetensi karyawan, pengembangan kemahiran dan keterampilan masyarakat, dan pengembangan kesadaran masyarakat terhadap limbah industri.
6. Kebutuhan Pengembangan Ekonomi: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan pengembangan ekonomi, seperti pengembangan pasar baru, pengembangan kinerja ekonomi, dan pengembangan keuangan.
7. Kebutuhan Pengembangan Lingkungan: Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan pengembangan lingkungan, seperti pengembangan sistem pengelolaan limbah, pengembangan sistem pengendalian limbah, dan pengembangan sistem pengolahan limbah.
Pengelolaan limbah industri di era 5.0 memerlukan perancangan yang komprehensif, yang memperhatikan semua aspek di atas, serta pengembangan teknologi, prosedur, dan standar yang lebih baik.
Referensi
[PDF] Buku ajar Pemanfaatan Limbah Industri - fakultas kehutanan ulm https://fahutan.ulm.ac.id/id/buku/bukuajar/17_pemanfaatan_limbah_industri_buku_ajar.pdf
Memahami Limbah Industri : Tantangan dan Solusinya - LinkedIn https://id.linkedin.com/pulse/memahami-limbah-industri-tantangan-dan-solusinya-vdf8c
[PDF] Pengantar Rekayasa Lingkungan https://ocw.upj.ac.id/files/Slide-CIV-301-CIV-301-01-Pengantar-Rekayasa-Lingkungan-SED-2.pdf
MoW: Kurangnya teknologi dan modal menghambat pengelolaan limbah https://antaranews.com/berita/3523032/mow-kurangnya-teknologi-dan-modal-menghambat-pengelolaan-limbah
0 Komentar