Petrolium atau Minyak Bumi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.      Latar Belakang

Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita ketahui, mengingat minyak bumi adalah suatu sumber eneri yang tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan penting. Sebagai contoh minyak bumi dan gas alam digunakan sebagai sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.

Minyak bumi (Crude Oil) merupakan senyawa hidrokarbon. Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing. Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya.

1.2.      Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1.      Mengetahui karakteristik dari minyak bumi.

2.      Mengetahui pembentukan dan komposisi minyak bumi.

3.      Mengetahui mengetahui metode pengolahan limbah minyak bumi.

4.      Mengetahui mengetahui manfaat dari minyak bumi.

5.      Mengetahui mengetahui sumber-sumber limbah minyak yang terdapat di lingkungan.

6.      Mengetahui dampak limbah minyak bumi terhadap lingkungan.

7.      Memenuhi tugas mata kuliah Kimia Industri, program studi Pendidikan Kimia, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Palangka Raya.

1.3.      Rumusan Masalah

1.            Bagaimana karakteristik dari minyak bumi?

2.            Bagaimana pembentukan dan komposisi dari minyak bumi ?

3.            Bagaimana metode pengolahan limbah minyak bumi?

4.            Apa saja manfaat dari minyak bumi ?

5.            Apa saja sumber-sumber limbah minyak yang terdapat di lingkungan?

6.            Bagaimana dampak limbah minyak bumi terhadap lingkungan?

1.4.      Batasan Masalah

Isi makalah ini penulisan dibatasi dalam hal :

1.      Karakteristik dari minyak bumi.

2.      Pembentukan dan komposisi minyak bumi.

3.      Metode pengolahan limbah minyak bumi.

4.      Manfaat dari minyak bumi.

5.      Sumber-sumber limbah minyak yang terdapat di lingkungan.

6.      Dampak limbah minyak bumi terhadap lingkungan?

1.5.      Metode Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode kepustakaan, yaitu dengan cara mengambil bahan-bahan dari buku-buku yang berkaitan dengan materi yang dibahas. Selain itu materi yang diperoleh juga didapat dari sumber lain, yaitu internet.

BAB II

ISI

A.    Karakteristik Minyak Bumi

1.      Sifat Kimia Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan senyawa hidrogen dan Carbon (C dan H) ditambah beberapa senyawa lain yang tidak dominan seperti: Nitrogen, Oksigen, Sulfur, Hidrogen Sulfida, Porfirin dan senyawa Logam.

Senyawa Hidrocarbon (HC) dapat digolongkan menjadi tiga:

a)            Hidrocarbon padat adalah senyawa hidrocarbon yang bersifat padat. Contoh : Aspal

b)            Hidrocarbon cair adalah senyawa hidrocarbon yang berbentuk cair. Contoh : minyak bumi yang merupakan rembesan di permukaan atau di dalam reservoir.

c)            Hidrocarbon yang bersifat gas, ini selalu berasosiasi dengan minyak bumi dan dapat berwujud gas bebas, gas yang terlarut dalam minyak bumi (gelembung-gelembung gas) dan gas tercairkan, pada kondisi reservoir dengan tekanan dan temperatur (suhu) yang tinggi maka gas akan mencair.

2.      Sifat Fisika Minyak Bumi

Sifat fisika minyak bumi yaitu :

a)      Semakin dalam terdapatnya minyak bumi serta semakin tua umurnya maka berat jenis minyak bumi semakin kecil. Berat jenis minyak bumi berkisar antara 0,84 sampai 0,89.

b)      Viskositas/ kekentalan (satuan centipoise/ cp) adalah daya hambatan suatu cairan bila kedalam cairan tersebut dimasukkan suatu materi atau benda yang diputar. Semakin kecil berat jenis minyak, semakin besar temperatur dan tekanan semakin kecil viskositasnya.

c)      Titik didih dan titik nyala, titik didih adalah titik dimana minyak bumi mulai mendidih. Semakin besar berat jenis, titik didih semakin tinggi. Titik nyala adalah kemampuan materi untuk bisa terbakar. Semakin ringan berat jenis, titik nyala semakin tinggi.

d)     Warna, senyawa hidrokarbon sebenarnya tidak berwarna, tetapi adanya impurities dan senyawa- senyawa yang lain akan mempengaruhi warna dari minyak bumi. Untuk minyak berberat jenis besar maka berwarna hijau kehitaman, sedang yang berat jenis ringan berwarna coklat kehitaman.

e)      Nilai kalori minyak bumi cukup tinggi antara 11.700- 11.750 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,75 dan antara 10000- 10.500 kal/ gram untuk minyak BJ= 0,9- 0,95.

B.     Pembentukan dan Komposisi Minyak Bumi

1.      Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:

a)         Teori Anorganik

Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

CaCO₃ + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi

b)         Teori Organik

Teori Organik dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.

2.      Komposisi minyak bumi

Minyak bumi (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam. Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah, yaitu :

a)      Alkana (parafin)    CnH2n + 2

b)       alkana  ini  memiliki  rantai  lurus  dan  bercabang,  fraksi  ini  merupakan  yang terbesar di dalam minyak mentah.

c)      Sikloalkana (napten)    CnH2n , Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5 (lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.

Siklopentana

sikloheksana

d)     Aromatik    CnH2n -6

aromatik memiliki cincin 6

Aromatik  hanya  terdapat  dalam  jumlah  kecil,  tetapi  sangat  diperlukan  dalam bensin karena :

·         Memiliki harga anti knock yang tinggi

·         Stabilitas penyimpanan yang baik

·         Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)

Proporsi  dari  ketiga  tipe  hidrokarbon  sangat  tergantung  pada  sumber  dari minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon yang terbanyak tetapi kadang-kadang (disebut sebagai crude napthenic) mengandung sikloalkana sebagai komponen  yang  terbesar,  sedangkan  aromatik  selalu  merupakan  komponen  yang paling sedikit.

Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:

a.          Hidrokarbon Jenuh (alkana)

v   Dikenal dengan alkana atau paraffin

v   Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit

v   Senyawa penyusun diantaranya:

a.       Metana CH₄

b.      etana CH₃ CH₃

c.       propana CH₃ CH₂ CH₃

d.      butana CH₃ (CH₂)₂ CH₃

e.       n-heptana CH₃ (CH₂)₅ CH₃

f.       iso oktana CH₃ - C(CH₃)₂ CH₂ CH (CH₃)₂

b.         Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

v  Dikenal dengan alkena

v  Keberadaannya hanya sedikit

v  Senyawa penyusunnya:

a.          Etena, CH₂ CH₂

b.         Propena, CH₂ CH CH₃

c.          Butena, CH₂ CH CH₂ CH₃

c.          Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

v  Dikenal dengan sikloalkana atau naftena

v  Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana

v  Senyawa penyusunnya :

a.       Siklopropana                                                  c. Siklopentana

                                             

b.      Siklobutana                                                    d.  Siklopheksana

                                                

d.         Hidrokarbon aromatik

v   Dikenal sebagai seri aromatic

v   Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit

v   Senyawa penyusunannya:

a.      Naftalena                                                                 b.  Benzena

                                             

b.      Antrasena                                                                d. Toluena

                                  

e.          Senyawa Lain

v  Keberadaannya sangat sedikit sekali

v  Senyawa yang mungkin ada dalam minyak bumi adalah belerang, nitrogen, oksigen dan organo logam (kecil sekali).

Zat-Zat Pengotor yang sering terdapat dalam minyak bumi:

1. Senyawaan Sulfur

Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.

2. Senyawaan Oksigen

Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.

3. Senyawaan Nitrogen

Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.

4. Kontituen Metalik

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.

C.       Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian (Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya:

1.      Pengolahan pertama

Pada tahapan ini dilakukan “distilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya.

Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut sangkup gelembung.

2.      Pengolahan kedua

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut:

a.                   Perengkahan (cracking)

b.                  Ekstrasi

c.                   Kristalisasi

d.                  Pembersihan dari kontaminasi

Oleh sebab itu perlu dinetralkan dengan kapur (gamping) setelah tahap klorinasi.

D.       Manfaat Minyak Bumi

1. Bensin

            Membicarakan masalah bensin tentunya kalian sudah tidak asing lagi bukan? Bensin (gasoline atau premium) terdiri dari campuran isomer-isomer heptana (C₇H₁₆) dan oktana (C₈H₁₈). Bensin merupakan salah satu fraksi minyak bumi terpenting yang berguna sebagai bahan bakar mesin dan kendaraan bermotor. Bensin dapat diperoleh dari distilasi minyak bumi dan proses cracking yaitu pemutusan hidrokarbon yang mempunyai rantai panjang dan dilakukan pada suhu 500 ^oC  serta tekanan 25 atm. Proses cracking dilakukan sebab fraksi bensin dalam minyak bumi relative sedikit.

Biasanya bensin masih ditambah dengan zat-zat tertentu untuk meningkatkan efisiensi pembakarannya.

Efisiensi ini dinyatakan dalam suatu bilangan yang dikenal dengan nama angka oktan. Untuk perbandingan dalam menentukan bilangan oktan suatu jenis bensin digunakan nilai n-heptana dari isooktana sebagai berikut.

1)      n-heptana mempunyai bilangan oktan = 0, mengakibatkan knocking sangat tinggi.

2)       isooktana (2,2,4-trimetilpentana) mempunyai bilangan oktan = 100, tidak mengakibatkan knocking.

Bensin yang tersusun oleh hidrokarbon berantai lurus, ternyata kualitasnya kurang baik. Hal ini karena bensin tersebut dapat mengakibatkan penyalakan (knocking atau ketukan) tak terkendali pada mesin sehingga mesin bergetar sangat hebat dan menimbulkan panas yang terlalu tinggi. Apabila hal tersebut terjadi, mesin akan cepat rusak. Pada bensin yang tersusun oleh komponen hidrokarbon rantai bercabang, peristiwa knocking dapat dihindari sehingga mesin lebih awet. Angka okatan alkana rantai bercabang lebih tinggi disbanding dengan alkana rantai lurus.

Terdapat tiga metode pengukuran bilangan oktan sebagai berikut:

1)      Pengukuran bilangan oktan pada kecepatan tinggi dari suhu tinggi (bilangan oktan kendaraan).

2)      Pengukuran bilangan oktan pada kecepatan relative mencegah (bilangan oktan penelitian).

3)      Pengukuran bilangan oktan road-index, yaitu bilangan oktan yang di ukur dari hidrokarbon murni.

Knocking pada mensin dapat dikurangi dengan menambahkan bahan antiknocking, misalnya tetraethyl lead (TEL) yaitu Pb(C₂H₅)_4.. Bensin yang telah ditambah TEL dan menunjukkan bilangan oktan oktan 80-90 disebut premium (bensin etil). Bensin super mempunyai bilangan oktan 98. 

Penambahan zat adiktif seperti TEL ke dalam bensin dapat menimbulkan hasil samping yang mengganggu. TEL dalam premium dapat menghasilkan partikulat Pb yang akan mengakibatkan polusi udara, mengganggu pernapasan, dan membuat gigi mudah rapuh. Selain itu, juga dapat mengakibatkan kerusakan sumsum tulang belakang, pembentukan hemoglobin terganggu, dan terhambatnya kerja enzim. Sebagai penggantinya di gunakan zat aditif berupa metiltersierbutil eter (MTBE).

Pencemaran lainnya yng di timbulkan oleh bensin adalah gas CO (karbon monoksida) akibat pembakaran bensin yang tidak sempurna. Reaksi pembakaran bensin sebagai berikut :

2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O. Apabila gas O₂ dalam ruang mesin mencukupi, reaksi tersebut akan berjalan dengan sempurna. Namun, biasanya gas O₂ tidaklah mencukupi. Selain gas CO₂ dan uap air, juga di hasilkan gas CO, partikel – partikel karbon, dan asap tebal.

Gas CO dapat berikatan dengan hemoglobin yang berfungsi mengikat O₂ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh dari paru – paru. Karena hemoglobin lebih mudah berikatan dengan CO di bandingkan dengan O_2’ akibatnya tubuh kita kekurangan oksigen. Dengan demikian, menghirup gas CO terlalu banyak dapat membuat mati lemas. Ambang batas kadar CO di udara adalah di bawah 100 ppm. Udara dengan kadar CO di atas 100 ppm akan menyebabkan sakit kepala dan cepat lelah. Sementara kadar CO di atas 750 ppm dapat menyebabkan kematian.

E.        Sumber-Sumber Limbah Minyak Bumi

Berdasarkan buku Pertamina (1986), sumber limbah cair minyak bumi berasal dari kegiatan-kegiatan antara lain:

1.      Air pendingin di kilang minyak, dimana bila terjadi kebocoran pada pipa pendingin, bocoran minyak akan terbawa air.

2.      Air sisa umpan boiler untuk pembangkit uap air.

3.      Air sisa dari lumpur pembocoran.

4.      Air bekas mencuci peralatan-peralatan dan tumpahan-tumpahan/ ceceran minyak di tempat kerja.

5.      Air hujan.

Perusahaan minyak menghasilkan limbah minyak dalam bentuk lumpur dari berbagai lapangan produksi. Menurut Damanhuri (1996), lumpur adalah bahan berfase solid yang bercampur dengan media air (liquid), namun tidak dapat disebut atau disamakan dengan air. Sedangkan limbah lumpur minyak (oil sludge) adalah kotoran minyak yang terbentuk dari proses pengumpulan dan pengendapan kontaminan minyak yang tidak dapat digunakan atau diproses kembali dalam proses produksi. Kandungan terbesar dalam oil sludge adalah petroleum hydrocarbon (Pertamina, 2001), yang dapat diolah dengan proses bioremediasi.

F.        Dampak Limbah Minyak Bumi

1.      Minyak Menyebabkan Gangguan Kesehatan Serius

Gangguan-ganguan kesehatan yang disebabkan  minyak mungkin sulit dibuktikan karena membutuhkan waktu yang panjang untuk menimbulkan dampak kesehatan.

2.      Minyak Menyebabkan Munculnya Gangguan Kesehatan Serius

Seperti halnya dengan bahan-bahan kimia, gangguan-gangguan kesehatan yang disebabkan minyak mungkin sulit dibuktikan karena memang butuh waktu yang panjang untuk menimbulkan dampak kesehatan warga.Tetapi, sebagian besar warga yang tinggal di dekat lokasi pengeboran minyak dan kilang sudah terbiasa dengan polusi udara dan air dari minyak.Mengebor untuk mendapatkan minyak, memprosesnya, dan membakar minyak sebagai bahan bakar, semua kegiatan ini akan mendatangkan masalah-masalah kesehatan serius.Dampak Kesehatan Jangka Panjang.

3.      Minyak menyebabkan munculnya gangguan reproduksi

Menghirup uap atau menelan makanan atau cairan yang terkontaminasi minyak dan gas dapat menyebabkan munculnya problem kesehatan reproduksi seperti siklus haid yang tidak teratur, keguguran, meninggal dalam kandungan, dan cacat lahir. Masalah-masalah ini mungkin punya tanda-tanda peringatan dini seperti nyeri lambung atau haid yang tidak teratur.

4.      Minyak menyebabkan kanker

Pemaparan secara periodik dengan gas dan minyak menyebabkan kanker.Anak-anak yang tinggal di sekitar kilang lebih mungkin mendapatkan kanker darah (leukemia) dari pada mereka yang tinggal jauh dari fasilitas tersebut.Orang-orang yang tinggal di kawasan pengeboran minyak lebih mungkin mendapatkan kanker usus, kantong kemih, paru-paru daripada mereka yang tinggal jauh dari lokasi pengeboran.Para pekerja di kilang-kilang minyak punya resiko tinggi mengidap kanker mulut, usus, ulu hati, pankreas, jaringan sel, prostat, mata, otak, dan darah.

Ketika Texaco mulai mengebor untuk mencari minyak di Ekuador, kanker tidak dikenal di kawasan ini.Empat puluh tahun kemudian, pada 2 daerah minyak yang paling sering dieksploitasi di Amazon, para penggerak kesehatan komunitas mensurvei 80 komunitas. Mereka menemukan bahwa 1 dari 3 orang menderita sejenis kanker.

G. Pengolahan Limbah Minyak Bumi

Pengolahan limbah minyak bumi dilakukan secara fisika, kimia dan biologi. Pengolahan secara fisika dilakukan untuk pengolahan awal yaitu dengan cara melokalisasi tumpahan minyak menggunakan pelampung pembatas (oil booms), yang kemudian akan ditransfer dengan perangkat pemompa ( oil skimmers) ke sebuah fasilitas penerima “reservoar” baik dalam bentuk tangki ataupun balon dan dilanjutkan dengan pengolahan secara kimia, namun biayanya mahal dan dapat menimbulkan pencemar baru. Pengolahan limbah secara biologi merupakan alternatif yang efektif dari segi biaya dan aman bagi lingkungan. Pengolahan dengan metode biologis disebut juga bioremediasi, yaitu biotek-nologi yang memanfaatkan makhluk hidup khususnya mikroorganisme untuk menurunkan konsentrasi atau daya racun bahan pencemar (Lasari, 2010).

Secara umum beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak yang menjadi limbah diantaranya in-situ burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan sorbent, penggunaan bahan kimia dispersan, dan washing oil(Anonim, 1994).

In-situ burning adalah pembakaran minyak pada permukaan laut, sehingga mengatasi kesulitan pemompaan minyak dari permukaan laut, penyimpanan dan pewadahan minyak serta air laut yang terasosiasi. Teknik ini membutuhkan booms (pembatas untuk mencegah penyebaran minyak) atau barrieryang tahan api. Namun, pada peristiwa tumpahan minyak dalam jumlah besar sulit untuk mengumpulkan minyak yang dibakar. Selain itu, penyebaran api sering tidak terkontrol.

Penyisihan minyak secara mekanis melalui 2 tahap, yaitu melokalisir tumpahan dengan menggunakan booms dan melakukan pemindahan minyak ke dalam wadah dengan menggunakan peralatan mekanis yang disebut skimmer.

Bioremediasi yaitu proses pendaurulangan seluruh material organik. Bakteri pengurai spesifik dapat diisolasi dengan menebarkannya pada daerah yang terkontaminasi. Selain itu, teknik bioremediasi dapat menambahkannutrisidan oksigen, sehingga mempercepat penurunan polutan.

Penggunaan sorbent dilakukan dengan menyisihkan minyak melalui mekanisme adsorpsi (penempelan minyak pad permukaan sorbent) danabsorpsi (penyerapan minyak ke dalam sorbent). Sorbent ini berfungsi mengubah fasa minyak dari cair menjadi padat, sehingga mudah dikumpulkan dan disisihkan. Sorbent harus memiliki karakteristik hidrofobik, oleofobik, mudah disebarkan di permukaan minyak, dapat diambil kembali dan digunakan ulang. Ada 3 jenis sorbent yaitu organik alami (kapas, jerami, rumput kering, serbuk gergaji), anorganik alami (lempung, vermiculite, pasir) dan sintetis (busa poliuretan, polietilen, polipropilen dan serat nilon).

Dispersan kimiawi merupakan teknik memecah lapisan minyak menjadi tetesan kecil (droplet), sehingga mengurangi kemungkinan terperangkapnya hewan ke dalam tumpahan minyak. Dispersan kimiawi adalah bahan kimia dengan zat aktif yang disebut surfaktan.

Washing oil yaitu kegiatan membersihkan minyak dari pantai.

Terdapat tiga cara untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak yang dapat dipilih berdasarkan jenis minyak pencemar, konsentrasi minyak pencemar dan lokasi pencemaran, yakni dibakar, diberi disperser dan kemudian dihisap kembali dengan skimmer untuk diolah di kilang minyak, dan didegradasi dengan memanfaatkan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon. Bioremediasi, pengelolaan yang mengandalkan degradasi dengan memanfaatkan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon, merupakan cara yang paling ekonomis dan dapat diterima lingkungan. Bioremediasi dapat digunakan untuk mengatasi masalah lahan tercemar minyak baik secara in situmaupun ex situ. Biostimulation dan bioaugmentationmerupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara in situ, sedangkan landfarming, biopile, dancomposting merupakan contoh pelaksanaan bioremediasi secara ex situ (Arifin et al., 2004).

Dalam pelaksanaan bioremediasi, baik secara in situ maupun ex situ, perlu dilakukan pemantauan terhadap proses pengolahan dan hasil akhir pengolahan. Hal itu perlu dipantau adalah kandungan minyak bumi dan/atau kandungan total hidrokarbon minyak bumi. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup no. 128 tahun 2003 tentang Tata Cara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi secara Biologis mensyaratkan kandungan total hidrokarbon minyak bumi yang tidak lebih dan 15 % di awal proses bioremediasi. Selama proses bioremediasi, kandungan total hidrokarbon minyak bumi perlu dipantau setidaknya setiap 2 minggu. Pemantauan kandungan bensena, toluene, etil-bensena, silena, dan hidrokarbon polisilkik aromatic perlu dilakukan di akhir proses bioremediasi. Kandungan total hidrokarbon minyak bumi di akhir proses bioremediasi disyaratkan di bawah 1 %. Di akhir proses bioremediasi, kandungan toluene, etil-bensena, silena, dan hidrokarbon polisilkik aromatik disyaratkan masing-masing berada di bawah 10 ppm, sedangkan kandungan bensena disyaratkan berada di bawah 10 ppm.

Limbah industri minyak bumi (Oil sludge) yang berupa cairan dan padatan merupakan obyek dalam makalah ini, limbah tersebut merupakan limbah bahan beracun dan berbahaya (B3). Detoksifikasi dan degradasi limbah tersebut dapat dilakukan secara biologis yang aman dan ramah lingkungan dengan menggunakan 3 jenis bakteri dan tumbuhan yang dikenal denganFitoremediasi. Penggunaan eceng gondok untuk limbah cair dan sengon bermikoriza untuk pengolahan dan penurunan zat organik dalam limbah padat diharapkan dapat menunjang pengelelolaan limbah secara terpadu dan berkelanjutan di lingkungan industri minyak pada khususnya dan umumnya bagi seluruh perindustrian (Rossiana et al., 2007).

Fitoremediasi adalah pemanfaatan tumbuhan, mikroorganisme untuk meminimalisasi dan mendetoksifkasi polutan, karena tanaman mempunyai kemampuan menyerap logam dan mineral yang tinggi atau sebagai fitoakumulator danfitochelator. Konsep pemanfaatan tumbuhan dan mikroorganisme untuk meremediasi tanah yang terkontaminasi polutan adalah pengembangan terbaru dalam teknik pengolahan limbah. Fitoremediasi dapat diaplikasikan pada limbah organik maupun anorganik dalam bentuk padat, cair, dan gas (Salt et al., 1998).

Menurut Corseuil & Moreno (2000), mekanisme tumbuhan dalam menghadapi toksikan adalah: Penghindaran (escape) fenologis. Apabila pengaruh yang terjadi pada tanaman musiman, tanaman dapat menyelesaikan siklus hidupnya pada musim yang cocok.

Ekslusi. Tanaman dapat mengenal ion yang bersifat toksik dan mencegah penyerapan sehingga tidak mengalami keracunan.

Penanggulangan (ameliorasi). Tanaman mengabsorpsi ion tersebut, tetapi berusaha untuk meminimumkan pengaruhnya. Jenisnya meliputi pembentukkan kelat (chelation), pengenceran, lokalisasi atau bahkan ekskresi. Toleransi. Tanaman dapat mengembangkan sistem metabolit yang dapat berfungsi pada konsentrasi toksik tertentu dengan bantuan enzim.

Tanaman meremediasi polutan organik melalui tiga cara, yaitu menyerap secara langsung bahan kontaminan, mengakumulasi metabolisme non fitotoksik ke sel-sel tanaman, dan melepaskan eksudat dan enzim yang dapat menstimulasi aktivitas mikroba, serta menyerap mineral pada daerah rizosfer. Tanaman juga dapat menguapkan sejumlah uap air. Penguapan ini dapat mengakibatkan migrasi bahan kimia ( Schnoor et al., 1995 ).

Tanaman melepaskan eksudatnya yang dapat membantu bioremediasi bahan organik oleh mikroba agar bahan organik tersebut dapat diserap dan dimetabolisme dalam tubuh tanaman. Penyerapan polutan berupa bahan organik dibatasi oleh mekanisme penyerapan oleh tanaman dan jenis tanaman ( Schnoor, 2000).

Tanaman dapat memperluas daerah perakaran menuju ke daerah yang terkena polutan (EPA, 2000). Beberapa bahan kimia dimineralisasi oleh tanaman dengan bantuan air dan CO2. Tanaman mengeluarkan sekret melalui akar eksudat akar sebesar 10 – 20% dari hasil fotosintesis melalui eksudat akar. Hal ini dapat membantu proses pertumbuhan dan metabolisme mikroba maupun fungi yang hidup disekitar rizosfer. Beberapa senyawa organik yang dikeluarkan melalui eksudat akar (misalnya phenolik, asam organik, alkohol, protein) dapat menjadi sumber karbon dan nitrogen sebagai sumber pertumbuhan mikroba yang dapat membantu proses degradasi senyawa organic. Sekret berupa senyawa organik dapat membantu pertumbuhan dan meningkatkan aktivitas mikroba rhizosfer ( Salt et al., 1998 ).

Tumbuhan mempunyai kemampuan untuk menahan substansi toksik dengan cara biokimia dan fisiologisnya serta menahan substansi non nutritif organik yang dilakukan pada permukaan akar. Bahan pencemar tersebut akan dimetabolisme atau diimobilisasi melalui sejumlah proses termasuk reaksi oksidasi, reduksi dan hidrolisa enzimatis (Khan et al., 2000).

Eichhornia crassipes (Mart). Solms merupakan tumbuhan air yang dapat menyerap hara dan logam berat dalam jumlah yang cukup signifikan. Zat hara yang terserap oleh akar tanaman akan ditranslokasikan di dalam tubuh tanaman. Hasil penelitian yang telah dilakukan di bak percobaan menunjukkan bahwa penggunaan eceng gondok dengan penutupan 50% dari luas area percobaan pengolahan limbah cair tahu dapat menurunkan residu tersuspensi 75,74 – 85,5 % dan COD 55,52 – 76,83 % (Dhahiyat, 1990). Eichhornia crassipes ( Mart ). Solms dapat tumbuh dengan sangat cepat, yaitu mencapai 10 g m^-2 per hari. Hal ini berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara, seperti nitrat ( NO₃^-) dan orthofosfat ( PO₄^3-) Eichhornia crassipes ( Mart ). Solms dapat menyerap nitrogen secara langsung sebesar 5850 kg/ha per tahun dan dapat menyerap fosfor sebesar 350 – 1125 kg/ ha per tahun. Hal ini dapat mengurangi konsentrasi kontaminan pada limbah perairan (McEldowney et al., 1993 ).

Tanaman sengon merupakan tanaman Leguminosae, sering digunakan sebagai tanaman untuk reboisasi karena bersifat fast growing trees.Selain mempunyai dua nama latin yakni Albizia falcataria (L) Forberg dan Paraserianthes falcataria(L) Nielsen, sengon mempunyai nama daerah yang bermacam-macam. Hal ini dapat dilihat dengan adanya program pemerintah berupa proyek “Sengonisasi” bagi daerah-daerah kritis yang rawan bencara erosi (National Academy of Sciences, 1979). Manfaat penting dari penggunaan mikoriza adalah asosiasi jamur dan tanaman berkemampuan sebagai biofertilizer, mendetoksifikasi dan mendegradasi senyawa yang sukar diuraikan dalam tanah. Peranan mikoriza dalam rizosfer adalah memfasilitasi pergerakan mineral tanah menuju tanaman.

Hasil penelitian yang telah dilakukan di laboratorium, rumah kaca dan terakhir dalam skala lapangan selama 6 bulan menunjukkan bahwa fitoremediasi limbah lumpur minyak konsentrasi 20% dengan tanaman sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) bermikoriza yang mediumnya diinokulasi bakteri Pseudomonas mallei, Bacillus alvei dan Pseudomonas sphaericus potensial untuk dikembangkan. Tanaman sengon mengalami pertumbuhan baik selama fitoremediasi. Hasil analisis setelah fitoremediasi menunjukkan bahwa terjadi penurunan kandungan minyak sampai 51,23% dan kandungan logam berat Cd, Cr, Pb, Cu, Zn dan Ni.masing-masing sebesar 30,2%, 2,5%, 32,6%, 71,9%, 62,8% dan 47,09%. (Rossiana, 2005).

Saat ini pengetahuan mengenai mekanisme fisiologi fitoremediasi mulai digabungkan dengan biologi dan teknik untuk mengoptimalkan fitoremediasi sehingga terbagi menjadi (Salt et al., 1998): Fitoekstraksi : pemanfaatan tumbuhan pengakumulasi polutan untuk memindahkan logam berat atau polutan organik dari tanah dengan cara mengakumulasikannya di bagian tumbuhan yang dapat dipanen. Fitodegradasi : pemanfaatan tumbuhan dan asosiasi mikroorganisme untuk mendegradasi polutan organik. Rhizofiltrasi : pemanfaatan akar tumbuhan untuk menyerap polutan, terutama logam berat, dari air dan aliran limbah. Fitostabilisasi : pemanfaatan tumbuhan untuk mengurangi polutan dalam lingkungan. Fitovolatilisasi : pemanfaatan tumbuhan untuk menguapkan polutan. Pemanfaatan tumbuhan untuk memindahkan polutan dari udara.

Penggunaan metode dan proses biologi dalam menurunkan kadar polutan yang bersifat toksik terhadap lingkungan akibat adanya xenobiotik/zat yang menyebabkan pencemaran, adalah nama lain dari bioremediasi (Baker & Herson, 1994). Bioremediasi merupakan salah satu teknologi inovatif untuk mengolah kontaminan, yaitu denganmemanfaatkan mikroba, tanaman, enzim tanaman atau enzim mikroba (Gunalan, 1996).

Metode dan prinsip proses bioremediasi adalah biodegradasi yang dilakukan secara aerob, oksigen dalam konsentrasi rendah akan mempengaruhi proses tersebut (Eweis, et al.,1998). Pentingnya aerasi untuk memenuhi kekurangan oksigen berkaitan dengan kurang efektifnya kerja enzim oksigenase dalam penguraian fraksi aromatik. Selain oksigen, rendahnya kandungan nutrisi dalam medium akan membatasi pertumbuhan mikroorganisme untuk mendegradasi.

Faktor penghambat bioremediasi adalah bahan yang akan diremediasi mengandung klorin atau logam berat. Kandungan logam berat baik dalam lumpur minyak maupun dalam medium pasca bioremediasi akan mempengaruhi penguraian bahan organik, karena akan menghambat kerja enzim dan populasi mikroorganisme yang selanjutnya akan menjadi kendala bagi pertumbuhan tanaman (Garcia et al., 1995).

Selain itu perlu ada upaya menghilangkan terlebih dahulu logam berat yang terdapat dalam limbah dengan menggunakan adsorben sebelum proses bioremediasi. Penggunaan pasir dan zeolit sebagai campuran dan adsorben alam penyerap logam berat merupakan penanganan awal sebelum dilakukan proses lebih lanjut, sehingga kemungkinan adanya proses inhibisi enzim oleh ion logam dapat diatasi.

Dalam bioremediasi penggunaan mikrooorganismeindigenous (indigen) saja masih belum maksimum sehingga diperlukan inokulasi mikroorganismeeksogenous (eksogen) yang merupakan kultur campuran (konsorsium) beberapa jenis bakteri atau jamur yang potensial dalam mendegradasi pencemar tersebut (Udiharto & Sudaryono, 1999).

Sedangkan pengolahan limbah cair minyak bumi dapat dilakukan dengan beberapa cara:

Incineration. Incineration adalah salah satu cara untuk menguraikan liquid wastes, dan dengan cara dan alat yang didesain baik dapat menghasilkaneffluent/ limbah yang memenuhi peraturan pencemaran. Liquid waste dari sisi combustion dapat dikelompokkan atas : Combustible Liquids

Partially Combustible Liquids Combustible liquids tidak dapat dikerjakan atau dibuang ke incinerator. Pada kelompok pertama akan terdiri dari bahan-bahan yang mempunyai nilai yang cukup menunjang pembakaran dalamcombustor, burner, atau alat lain yang menghasilkan CO2 dan H2O bila dibakar. Kelompok kedua akan meliputi bahan-bahan yang sulit terbakar tanpa penambahan bahan bakar. Bahan yang partially combustible mungkin mengandung mateial yang terlarut dalam fase liquid, bila zat inorganik akan membentuk inorganik oxida.

Dalam pelaksanaannya harus dialirkan udara secukupnya pada suhu diatas ignation point agar terjadi pembakaran yang cepat dan menghasilkan CO2, N2 dan uap air. Karena pembakaran akan lebih cepat dan lebih baik bila bahan dalam keadaan butir halus maka atomizer diperlukan untuk menginjeksikan waste liquids ke incineratorbila viscositinya memungkinkan.

Dilution (Liquid Waste Dispersion)

 Suatu cara lain membuang cairan limbah yang dapat diterima adalah kembali ke lingkungan dengan pengenceran secukupnya hingga tidak menimbulkan bahaya atau peracunan terhadap lingkungan. Dengan perancangan subsurface disfersion system yang baik, akan memungkinkan wadah penerima dapat menampung buangan secara memadai. Beberapa peralatan yang dibutuhkan antara lain mencakup open end pipesdengan nozzle atau diffuser system yang terdiri dari sederetan pipa-pipa kecil dengan lubang-lubang atau celah. Limbah harus dapat dibuang pada sudut yang baik terhadap aliran air agar terencerkan atau terdispersi secara sempurna. Pipa dispersi harus ditempatkan sedemikian rupa agar discharge point cukup jauh dari garis pantai, dengan demikian pabrik dan water intake akan terlindungi.

Deep Well Disposal

Cara ini dilakukan oleh industri yang banyak membuang limbah asam lemah dalam jumlah besar. Limbah tersebut dipompakan ke dalam lapisan tanah sampai pada lapisan tanah yang cocok untuk menampung limbah. Lapisan tanah dimana limbah ditampung harus lebih rendah dari lapisanfresh water circulation, dan area tadi harus terisolasi oleh bahan yang kedap air.

Lapisan sandstones, limestones atau dolomiteumumnya membentuk lapisan yang banyak mengandung air asin, tetapi cukup baik sebagai tempat penampungan limbah cair. Sedangkan lapisan yang mengandung minyak, gas, batubara dan belerang harus dijaga agar tidak tercemar limbah. Lapisan yang kedap air harus berada diatas dan dibawah layer untuk mencegah vertical escapedari buangan, atau dengan kata lain limbah harus ditempatkan pada kedalaman tertentu. Penetapan area buangan harus ditetapkan sesuai dengan keadaan subsurface geology, dimana daerah yang banyak batuan vulkanik dihindari karena memungkinkan limbah lolos kepermukaan tanah atau badan air.

Secara Mikrobiologis

Limbah minyak bumi banyak mengandung unsur Hidrokarbon. Limbah Hidrokarbon cair bersifat hidrofob dan mempunyai kerapatan lebih rendah dari air. Oleh sebab itu limbah ini selalu terapung diatas air. Pembuangan limbah ke sungai akan menutupi permukaan air yang mengakibatkan oksigen terlarut menurun, dan pada akhirnya tumbuh-tumbuhan air dan hewan air dapat mati. Untuk penanganan limbah Hidrokarbon sebagai salah satu alternatif adaalah dengan menggunakan mikroba.

Penanganan Limbah Hidrokarbon dimulai dengan pemisahan padatan dan pemisahan minyak yang terdapat dalam limbah, dan selanjutnya dilakukan penanganan limbah secara mikrobiologi untuk mendegradasikan Hidrokarbon dan senyawa organik lain. Efluent lebih lanjut diolah secara kimiawi untuk menghilangkan senyawa fosfat dan nitrogen. Selanjutnya logam-logam dan senyawa organik yang terlarut dipisahkan melalui prosesfiltrasi dan absorbsi oleh karbon aktif. Efluentsebelum dibuang, diklorinasikan untuk mematikan mikroba patogen dan dinetralkan pH-nya sehingga aman bagi lingkungan.

Pengolahan limbah Hidrokarbon secara mikrobiologis dilakukan dengan proses aerob. Oleh sebab itu dalam kolam-kolam pengolahan limbah diperlukan aerasi yang cukup agar oksidasi Hidrokarbon berlangsung. Aerasi yang dilakukan adalah memasukkan oksigen ke dalam limbah melalui proses pengadukan. Gabungan aerasi dan pengadukan lebih cocok karena permukaan limbah yang luas membuat kontak mikroba menjadi lebih besar dan degradasi lebih efektif. Hidrokarbon tidak akan larut dalam air pada saat pengadukan. Untuk memperbesar distribusi mikroba dalam limbah Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon, maka perlu ditambah zat pengemulsi sehingga terjadi emulsi Hidrokarbon dalam air. Selama degradasi, maka temperatur harus diperhatikan. Temperatur akan naik dari suhu psikofilik (4-20 ºC) sampai mesofilik (20-40 ºC). Namun hal ini tidak banyak mempengaruhi aktivitas mikroba. pH limbah yang netral atau sedikit asam kurang mempengaruhi aktivitas mikroba. Namun setelah dimetabolisme, maka pH efluent menjadi asam. Oleh sebab itu perlu dinetralkan dengan kapur (gamping) setelah tahap klorinasi.

Menurut Sugiharto (1987), pengolahan limbah cair minyak bumi dilakukan dengan 2 cara pengolahan pendahuluan (pre treatment), yaitu: Pengambilan/ penyedotan minyak, dan menyaring kotoran atau sampah padat seperti daun-daunan, plastic dan lain sebagainya.

Pengambilan pasir-pasir yang mengendap yang didapat dari proses pengolahan minyak bumi yaitu lumpur/ sludge.

Proses pengambilan/ pengerukan pasir atau lumpur dilakukan setiap 3 bulan sekali dan pasir atau lumpur yang telah dikeruk akan dibuang ke tempat khusus yang ada di sekitar lokasi pengolahan limbah.

Pengendalian Sumber Limbah Cair Minyak Bumi

Program pengendalian pencemaran bahan buangan cair minyak bumi antara lain (Pertamina, 1986) : Mengoperasikan dan memelihara oil catcher (perangkap minyak) baik di kilang maupun pusat pengumpul produksi dengan sebaik-baiknya.

Pemantauan secara berkala jumlah dan jenis bahan buangan cair yang menuju ke perairan.

Melokalisir tumpahan dan bocoran minyak sebagai akibat dari kecelakaan dan atau kerusakan yang terjadi pada alat-alat pengangkut, penimbun, pengisian, dan lain-lain.

Mengambil kembali tumpahan minyak.Penyediaan sarana penanggulangan pencemaran berupa : oil sorbent, dispersant, oil skimmer dan dispersant pump. Membakar tumpahan minyak yang tidak mungkin diambil kembali atau dibersihkan.

Limbah Padat Minyak Bumi

Pada umumnya limbah padat yang dihasilkan adalahsludge (lumpur) yang terdiri dari Arsen, Barium, Boron, Chromium, Cadmium, Mercury, Timbal dan Seng. Sludge yang didapatkan dari pembersihan tangki akan diolah ke dalam suatu bak untuk pengolahan lebih lanjut.

Limbah Gas Minyak Bumi

Upaya pengelolaan lingkungan yang dilakukan untuk mengurangi dampak kualitas udara ambient yang berupa gas diantaranya : Melewatkan gas H2S kedalam larutan NaOH atau Ca(OH)2 sehingga gas yang keluar merupakan sisa yang tidak tertangkap oleh larutan NaOH atau Ca(OH)2.

Melakukan pendinginan dan penangkapan gas yang keluar telah sesuai dengan udara luar.

Penanaman tanaman pelindung di sekeliling lokasi Stasiun Pengumpul/ Stasiun Kompresor.

Melakukan perawatan cerobong.

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

·         Minyak bumi merupakan senyawa hidrogen dan Carbon (C dan H) ditambah beberapa senyawa lain yang tidak dominan seperti: Nitrogen, Oksigen, Sulfur, Hidrogen Sulfida, Porfirin dan senyawa Logam.

·         Pengolahan minyak bumi meliputi:

1)      Distilasi’

2)      Perengkahan (cracking)

3)      Ekstrasi

4)      Kristalisasi

5)      Pembersihan dari kontaminasi

6)      Dinetralkan dengan kapur (gamping) setelah tahap klorinasi.

·         Manfaat minyak bumi seperti bensin. Bensin (gasoline atau premium) terdiri dari campuran isomer-isomer heptana (C₇H₁₆) dan oktana (C₈H₁₈). Bensin merupakan salah satu fraksi minyak bumi terpenting yang berguna sebagai bahan bakar mesin dan kendaraan bermotor. Bensin dapat diperoleh dari distilasi minyak bumi dan proses cracking yaitu pemutusan hidrokarbon yang mempunyai rantai panjang dan dilakukan pada suhu 500 ^oC  serta tekanan 25 atm.

·         Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasal dari reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dari reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

·         Sumber-Sumber Limbah Minyak Bumi

Berdasarkan buku Pertamina (1986), sumber limbah cair minyak bumi berasal dari kegiatan-kegiatan antara lain:

1)      Air pendingin di kilang minyak, dimana bila terjadi kebocoran pada pipa pendingin, bocoran minyak akan terbawa air.

2)      Air sisa umpan boiler untuk pembangkit uap air.

3)      Air sisa dari lumpur pembocoran.

4)      Air bekas mencuci peralatan-peralatan dan tumpahan-tumpahan/ ceceran minyak di tempat kerja.

5)      Air hujan.

·         Dampak minyak bumi terhadap lingkungan dan kesehatan:

1)      Minyak Menyebabkan Gangguan Kesehatan Serius

2)      Minyak menyebabkan munculnya gangguan reproduksi

3)      Minyak menyebabkan kanker

B.     SARAN  

Semoga makalah yang kami buat ini dapat berguna bagi semua pihak. Jagalah Sumber Energi kita.

C.    DAFTAR PUSTAKA

Austin, T. George. 1985. Shreves Chemical Process Industries. Mc Graw Hill Book

Company.

Fieser, Louis F and Mary Fieser. 1950. Organic Chemistry. Second Edition. D.C.

Heatch and Company: Boston.

Mc Murry, Jhon. 1992. Organic Chemistry. Third Edition. Brooks Publishing Company:

California.

Nawawi, Harun. 1955. Minyak Bum; dan Hasil Minyak Bumi, Penggalian, Pengerjaan

dan Pemakaiannya. Penerbit Buku Teknik: Jakarta.

Wiseman, Peter. 1983. An Introduction to Industrial Organic Chemistry. Second

Edition. Applied Science Publisher: London.