PENDAHULUAN
Keberadaan Keberadaan limbah limbah yang bersumber bersumber dari industri industri kosmetik cukup mengkhawati mengkhawatirkan. rkan. Bahan beracun dan berbahaya berbaha ya banyak digunakan sebagai bahan baku industri kosmetik maupun sebagai penolong. Beracun dan berbahaya dari limbah ditunjukkan oleh sifat fisik dan kimia bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun kualitasnya. Beberapa kriteria berbahaya dan beracun telah ditetapkan antara lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif, oksidator dan reduktor, iritasi bukan radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah membusuk dan lain-lain. Dalam jumlah tertentu dengan kadar tertentu, kehadirannya dapat merusakkan kesehatan bahkan mematikan manusia atau atau kehidu kehidupan pan lainny lainnyaa sehing sehingga ga perlu perlu diteta ditetapkan pkan batasbatas-bat batas as yang yang diperk diperkenan enankan kan dalam dalam lingkungan pada waktu tertentu. Industri Industri kosmetik, kosmetik, saat ini lebih terfokus terfokus pada upaya untuk melakukan melakukan efisiensi efisiensi seiring seiring makin melambungnya biaya produksi, belanja pegawai hingga ongkos energi. Sehingga mau tak mau akan akan menomo menomordu rduakan akan persoa persoalan lan pembuan pembuangan gan limbahn limbahnya. ya. pala palagi gi pengol pengolaha ahan n limbah limbah memerlukan memerlukan biaya tinggi. tinggi. !adahal limbah industri kosmetik kosmetik sangat potensial potensial sebagai sebagai penyebab penyebab terjadinya pencemaran. !ada umumnya limbah industri kosmetik mengandung limbah B", yaitu bahan berbahaya dan beracun. #enurut !! $%&'' pasal $, limbah B" adalah sisa suatu usaha atau kegiat kegiatan an yang yang mengan mengandung dung bahan bahan berbaha berbahaya ya dan beracun beracun yang yang dapat dapat mencem mencemark arkan an atau atau merusa merusak k lingkun lingkungan gan hidup hidup sehing sehingga ga membah membahaya ayakan kan kesehat kesehatan an serta serta kelang kelangsun sungan gan hidup hidup manusia
dan
mahluk
lainnya.
(al tersebut tidak bisa dibiarkan karena cepat atau lambat pasti akan membawa dampak yang buruk bagi lingkungan ataupun bagi kesehatan manusia. )imbah industri harus ditangani dengan baik dan serius oleh !emerintah Daerah Dae rah dimana wilayahnya terdapat industri. !emerintah harus mengawa mengawasi si pembua pembuangan ngan limbah limbah indust industri ri dengan dengan sungguh sungguh-s -sungg ungguh. uh. !elaku !elaku indust industri ri harus harus melakuk melakukan an cara-c cara-cara ara pencegah pencegahan an pencema pencemaran ran lingku lingkungan ngan dengan dengan melaks melaksana anakan kan teknol teknologi ogi bersih, memasang alat pencegahan pencemaran, melakukan proses daur ulang dan yang terpenting harus melakukan pengolahan limbah industri guna menghilangkan bahan pencemaran atau atau paling paling tidak tidak memini meminimal malkan kan bahan bahan pencema pencemaran ran hingga hingga batas batas yang yang diperb diperbole olehkan hkan.. Di samping itu perlu dilakukan penelitian atau kajian-kajian lebih banyak lagi mengenai dampak
limbah industri yang spesifik *sesuai jenis industrinya+ terhadap lingkungan serta mencari metoda atau teknologi tepat guna untuk pencegahan masalahnya. II. PENGOLAHAN LIMBAH
eknologi pengolahan limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. papun macam teknologi pengolahan limbah domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. adi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan limbah untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. eknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi " metode pengolahan $.
!engolahan secara fisika
/.
!engolahan secara kimia
".
!engolahan secara biologi
0ntuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi. $. !engolahan limbah secara fisika !ada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. !enyaringan * screening + merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. !arameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap. Dalam industri kosmetik, limbah cair secara umum diolah secara fisika dengan cara pengendapan purifikasi sehingga dihasilkan air yang terpurifikasi yang dapat direcycle untuk
kegiatan yang lain. 1amun dalam industri kosmetik terdapat limbah bahan berbahaya dan beracun *B"+ yang biasanya berupa logam-logam berat dan sisa-sisa pelarut yang bersifat toksik. 0ntuk bahan-bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya digunakan proses floatasi. 2loatasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi atau pemekatan lumpur endapan dengan memberikan aliran udara ke atas. !roses filtrasi dalam pengolahan air buangan biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsobrsi atau proses re3ers osmosis, untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosis. !roses adsorbsi biasanya menggunakan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik *fenol+ dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut. eknologi membran *reverse osmosis+ biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal. $. !engolahan secara kimia !engolahan limbah industri kosmetik yang berupa logam berat dan sisa pelarut toksik secara kimia dilakukan dengan pengikatan bahan kimia menggunakan partikel koloid. !enyisihan bahan tersebut dilakukan melalui perubahan sifat bahan tersebut, yaitu tak mudah diendapkan *flokulasi-koagulasi+, baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. !engendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. !enyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali *air kapur misalnya+ sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit. 4ndapan logam tersebut akan lebih stabil jika p( air 5 $6,7 dan untuk hidroksiapatit pada p( 5 ',7. Khusus untuk krom heksa3alen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida 89r*:(+";, terlebih dahulu direduksi menjadi krom tri3alent dengan membubuhkan reduktor *2eS:<, S:/, atau 1a/S/:7+. !enyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi
rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor *9l/+, kalsium permanganat, aerasi, o=on hidrogen peroksida. !ada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia. (asil pengolahan limbah B" dari industri kosmetik ini harus di buang . Salah satunya dengan metode injection well. Sumur injeksi atau sumur dalam *deep well injection+ digunakan di merika Serikat sebagai salah satu tempat pembuangan limbah B" cair *liquid hazardous wastes+. !embuangan limbah ke sumur dalam merupakan suatu usaha membuang limbah B" ke dalam formasi geologi yang berada jauh di bawah permukaan bumi yang memiliki kemampuan mengikat limbah, sama halnya formasi tersebut memiliki kemampuan menyimpan cadangan minyak dan gas bumi. (al yang penting untuk diperhatikan dalam pemilihan tempat ialah struktur dan kestabilan geologi serta hidrogeologi wilayah setempat. )imbah B" diinjeksikan dalam suatu formasi berpori yang berada jauh di bawah lapisan yang mengandung air tanah. Di antara lapisan tersebut harus terdapat lapisan impermeable seperti shale atau tanah liat yang cukup tebal sehingga cairan limbah tidak dapat bermigrasi. Kedalaman sumur ini sekitar 6,7 hingga / mil dari permukaan tanah. idak semua jenis limbah B" dapat dibuang dalam sumur injeksi karena beberapa jenis limbah dapat mengakibatkan gangguan dan kerusakan pada sumur dan formasi penerima limbah. (al tersebut dapat dihindari dengan tidak memasukkan limbah yang dapat mengalami presipitasi, memiliki partikel padatan, dapat membentuk emulsi, bersifat asam kuat atau basa kuat, bersifat aktif secara kimia, dan memiliki densitas dan 3iskositas yang lebih rendah daripada cairan alami dalam formasi geologi. (ingga saat ini di Indonesia belum ada ketentuan mengenai pembuangan limbah B" ke sumur dalam *deep injection well+. Ketentuan yang ada mengenai hal ini ditetapkan oleh merika Serikat dan dalam ketentuan itu disebutkah bahwa $. Dalam kurun waktu $6.666 tahun, limbah B" tidak boleh bermigrasi secara 3ertikal keluar dari =ona injeksi atau secara lateral ke titik temu dengan sumberair tanah. /. Sebelum limbah yang diinjeksikan bermigrasi dalam arah seperti disebutkan di atas, limbah telah mengalami perubahan higga tidak lagi bersifat berbahaya dan beracun.
$. !engolahan secara biologi >ambar. Skema pengolahan secara biologi Sebagai contoh adalah pengolahan etil alkohol. 4til alkohol merupakan pelarut dalam industri kosmetik. )imbah cair ini bersifat mudah terbakar sehingga perlu penanganan khusus dalam proses pengolahan limbahnya. !roses pengolahan limbah etil alkohol dapat dilihat dalam diagram di bawah ini ? reco3ered& renewable resource @esidu alkohol yang berasal dari limbah kosmetik dipisahkan lalu difermentasikan. !arameter yang mempengaruhi proses fermentasi ini antara lain adalah suhu, p(, alkalinitas, D:, B:D, dan 9:D. Setelah difermentasikan, selanjutnya didestilasi untuk dipisahkan etil alkohonya. !arameter proses destilasi antara lain suhu dan tekanan uap, 4til alcohol murni yang didapatkan selanjutnya dapat digunakan lagi dalam industri kosmetik. Selain etil alkohol dihasilkan pula etanol. 4tanol yang dihasilkan dari destilasi ini selanjutnya digunakan sebagai Agreen fuel. Sedangkan residu sisanya die3aporasi. Kondensat hasil e3porasi disaring dengan menggunakan trickling filter menghasilkan air yang dapat digunakan dalam proses industri serta untuk menyiram tanaman. Sisa dari proses e3aporasi dapat dijadikan pakan konsentrat. !roduk limbah cair etil alkohol banyak digunakan untuk menggantikan sumber energi yang tidak dapat diperbarui seperti bahan bakar fosil. Sebagai sumber yang dapat diperbarui, etanol memiliki keuntungan yang berarti bagi lingkungan. Sebagai contoh, ketika digunakan sebagai bahan bakar tambahan dalam automobile, etanol sendiri dapat $. #engurangi gas knalpot dan gas greenhouse hingga $6C /. #engurangi pelepasan karbondioksida dan gas beracun tinggi-hingga "6C ". #enghasilkan reduksi bersih pada lapisan bawah o=on, komponen besar dari asap dan bahaya kesehatan bagi anak-anak dan dewasa untuk masalah pernap asan
<. #embantu mengurangi ketergantungan negeri kita dalam impor minyak asing. Selain itu pengolahan limbah secara biologi dapat dilakukan dengan metode lumpur aktif. !engolahan sistem lumpur aktif adalah metode pemprosesan limbah dengan mempelajari proses dekomposisi secara mikrobiologis yang dikenal dengan biodegradasi oleh mikroorganisme pengurai. )umpur akan mengandung berbagai jenis mikroorganisme heterotrofik termasuk bakteri yang memiliki peran penting dalam proses pembersihan secara biologis. Bakteri dapat memanfaatkan bahan terlarut maupun yang tersuspensi dalam air sebagai energi. Bakteri tersuspensi dalam lumpur digunakan untuk mengolah limbah secara mikrobiologis dapat dikembangkan dengan pembibitan * seeding) lumpur yang berasal dari ekosistem alam yang terkontaminasi, tercemar, maupun dari ekosistem alami yang memiliki sifat-sifat khas ataupun ekstrim. Salah satu limbah yang dapat diolah dengan metode tersebut adalah limbah deterjen. Deterjen adalah senyawa sintetik yang termasuk surface acti3e agent. Deterjen merupakan salah satu bahan pencuci yang banyak digunakan sebagai =at pencuci untuk keperluan kosmetik karena memiliki sifat sebagai pendispersi, pencuci dan pengemulsi. !enyusun utama deterjen adalah Dodecyl Ben=ene Sulfonat *DBS+. DBS berfungsi untuk menghasilkan busa. Keberadaan busa busa tersebut dapat membatasi kontak udara-air sehingga organisme air akan kekurangan oksigen. dapun metode penelitian yang digunakan untuk menguji kemampuan bakteri dalam mengolah limbah deterjen *DBS+ adalah sebagai berikut $.
Sampling Sedimen Sungai ebe
Sedimen diambil dari dasar sungai kemudian disimpan dalam bo sampel suhu <6 9. Sedimen lalu diisolasi bakteri dengan media ben=ene sulfonat */ g DBS, $ g 1!K, 6,< g#g.S:<.E (/6+ $.
!enentuan
waktu
eksponensial
melalui
kur3a
pertumbuhan
bakteri.
#edia cair berisi 766 ml masing-masing dimasukkan dalam / erlenmeyer $ ). Kemudian media ditambahkan isolat bakteri secara aseptik dan media lain sebagai kontrol. #edia lalu diaerasi, pertumbuhan isolat bakteri diukur dengan turbidimeter setiap $ jam selama $/ jam. Dari hasil tersebut akan diperoleh waktu pertumbuhan bakteri saat mencapai eksponensial.
/. !embibitan *Seeding) dan pertumbuhan isolat bakteri yang diinokulasikan dalam lumpur aktif. Faktu pembibitan disesuaikan dengan kur3a pertumbuhan bakteri, dimana larutan bibit telah siap dipanen saat mencapai fase eksponensial. ".
!enentuan
Kemampuan
Biodegradasi
DBS
oleh
isolat
bakteri
air limbah disiapkan dengan cara melarutkan $ g DBSG 6,7 g 1!K dan 6,/ g #gS:<.E(/: ke dalam $ liter akuades. 9ampuran digojog hingga homogen. )arutan tersebut mengalami proses aerasi. Sebelum larutan bibit dipindahkan ke dalam reaktor, kadar DBS daripada larutan bibit yang telah mencapai fase eksponensial diukur sebagai faktor koreksi yaitu untuk mengetahui kadar DBS yang tersisa saat proses pembibitan. )arutan bibit sebanyak /66 ml dimasukkan dalam gelas beker dan juga %66 ml limbah DBS.
Selain
larutan
tersebut
juga
dibuat
larutan
kontrol.
Dari hasil penelitian, diketahui bahwa proses biodegradasi Dodecyl Ben=ena Sulfonat *DBS+ dengan menggunakan isolat bakteri dari sedimen sungai ebe Denpasar menunjukkan penurunan kadar DBS selama E hari pengolahan. <. 7. III. CONTOH PENGOLAHAN LIMBAH KOSMETIK DI INDONESIA )imbah cair dari ! !H> terutama mengandung bahan organik yang tinggi yang berasal dari produksi shampo *%6 C dari total limbah+. Sistem pengolahan limbah cair ! !H> dilakukan secara kombinasi fisik-kimia-biologis. !engolahan kimia yang digunakan adalah proses koagulasil flokulasi, sedangkan proses biologis yang digunakan adalah proses lumpur aktif *acti3ated sludge+. !engolahan kimia dengan proses koagulasi&flokulasi menggunakan bahan kimia 1a/9:" untuk pengaturan p(, !9 sebagai koagulan, dan polimer anionik sebagai koagulan pembantu. Berdasarkan percobaan yang dilakukan, didapatkan dosis optimum koagulan yang digunakan, yaitu 1a/9:" sebesar 66 ppm, !9 sebesar <666 ppm, dan polimer anionik sebesar $.7 ppm. 4fisiensi yang diperoleh adalah =at padat tersuspensi *SS+ tebesar %6,"C dan 9:D sebesar %6,%C.
!engolahan biologis baik dengan proses lumpur aktif maupun gabungan proses anaerobaerob dalam reaktor tipe fied film dilakukan dengan menggunakan tiga 3ariasi waktu tinggal *detention time+, yaitu /< jam, <% jam, dan E/ jam. !engolahan limbah cair dengan proses anaerob dan aerob dalam reaktor tipe fied film *2B@+ dengan waktu tinggal /< jam dapat menurunkan 9:D maksimum sebesar "<,'
Industri kosmetik menghasilkan limbah sebagai akibat dari pembersihan alat-alat pencampuran, pengemas dan lantai. )imbah ini sering mengandung minyak, lemak, padatan tersuspensi dan surfaktan. Konsentrasi dari polutan ini beragam tergantung pada jenis dan ukuran operasional industri kosmetik. liran limbah juga berubah-ubah secara signifikan karena siklus operasi dari fasilitas industri. !enting dilakukan sistem pengolahan limbah yang secara efektif dan ekonomis dapat menangani 3ariabilitas limbah tanpa berpengaruh pada kualitas efluen.
#etode kon3ensional untuk menangani kosmetik meliputi penggunaan bahan kimia yang berhubungan dengan penetapan kejernihan air, alat dissolved air flotation, danrotary drum vacuum filters. Sejak tahun $'%6, K#S * Koch #embrane System + telah menggunakan ultrafiltrasi *02+. Keuntungan ultrafiltrasi adalah sebagai berikut $. idak membutuhkan bahan kimia seperti polimer atau koagulan lain /. #udah dioperasikan dan hanya butuh sedikit tenaga operator ". Konsisten dan efluent kualitas tinggi dapat dicapai dengan ultrafiltrasi walaupun komposisi limbah cair mentahL sangat beragam. K#S telah menyediakan lebih dari /6 sistem ultrafiltrasi untuk pengolahan limbah cair industri. Sistem 02 menggunakan baik tubular *$M 24>N-!lus, salah satunya membran (2#-/7$ atau (2!-/E + dan hollow fiber *membran O# atau 9#+ produk membran. Sistem 02 K#S telah berhasil mencapai pengurangan 3olume $6 -$66 kali tergantung komposisi bahan dan membran yang digunakan. Dikarenakan komposisi limbah cair industri kosmetik beragam maka fluks membran hanya dapat ditentukan dengan ploting sebenarnya. 0ntuk tubular $L, produk-produk 24>N, fluks membran pada metode ini berkisar antara "6 P <6 >2D *7$ P % lmh+. 0ntuk produk hollow fiber K#S , fluks berkisar dari $7 P /7 >2D */ P <" lmh+. Beberapa hasil parameter pengolahan limbah industri kosmetik dengan sistem 02 sbb @ekomendasi !retreatment untuk sistem 02 meliputi penghilangan minyak free floating dan padatan . Kantung filter /66 mikron direkomendasikan sebagai prefiltrasi untuk membran fiber sementara membran tubular 24>N hanya membutuhkan "666 mikron filter.
DAFTAR PUSTAKA
nonim. /667. Parallel Products, The Waste anagement and !esource !ecovery "#perts. 2itriani 1i=a. /6$6. $ptimasi pengolahan limbah cair dengan proses fisi%a&%imia&biologi ' studi %asus industri permen, %osmeti%, dan farmasi, pt procter ( gamble indonesiaakarta. ersedia online http&&www.lontar.ui.ac.id&&opac&themes&libri/&detail.jspQid?E7/E/Hlokasi?lokal diakses < oktober /6$6 Koch
#embrane
Systems,
Inc.,
/667, *pplication +ulletin osmetics WastewaterTreatment , www.kochmembrane.com diakses < oktober /6$6 @itariata.blogspot, /6$6, Pengolahan -imbah air Pada .ndustri.http&&ritariata.blospot.com diakses pada tanggal $< :ktober /6$6 pada pukul /"."' FIB #ajaromaga=ine, /66%, Te%nologi Pengolahan -imbah +/. http&&majarimaga=ine.comdiakses pada tanggal $< :ktober /6$6 pada pukul /"."' FIB Scribd, /6$6, 0enis dan 1arateristi% -imbah +/, http&&www.scribd.com diakses pada tanggal $< :ktober /6$6 pada pukul /". FIB !utra
prabu,
/66%, .dentifi%asi
dan
1ara%terisasi
-imbah B",http&&putraprabu.wordpress.com diakses pada tanggal $< :ktober /6$6 pada pukul /"."' FIB :picute.blogspot, /66', Penyebab +$2 dan $2, http&&opicute.blogspot.com diakses pada tanggal $7 :ktober /6$6 pada pukul 66.$" FIB 9hemistry,
/66', Pretretment
pada
Pengolahan
-imbah, http&&9hem-Is-
ry.:rg&/66'&6&6%&!retreatment pada pengolahan limbah.htm diakses pada tanggal $7 :ktober /6$6 pada pukul 66.$" FIB