PENYISIHAN TIMBAL (Pb) DARI AIR BUANGAN DENGAN SEMENTASI MENGGUNAKAN BOLA-BOLA BESI

Transkripsi

1 Na Urut: 090/S2-TL/RPL/1998 PENYISIHAN TIMBAL (Pb) DARI AIR BUANGAN DENGAN SEMENTASI MENGGUNAKAN BOLA-BOLA BESI TESTS MAGISTER Oleh: MUHAMMAD BAKRIE NIM BIDANG KHUSUS REKAYASA PENGENDALIAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1998

2

3 ABSTRAK T 'i mbal (Pb) merupakan salah satu logam yang sangat toksik yang digunakan secara luas sebagai bahan baku industri. Konsentrasi Pb dari mg/i dilaporkan dari beberapa proseding berasa! dari limbah industri. Penyisihan timbal dari air buangan yang banyak diterapkan khususnya di Indonesia adalah secant presipitasi kimia. Dengan cam ini sebagian besar Lumpur tidak dapat ditangani. Salah satu alternatif penyisihan timbal yang efektif dan dapat direcovery adalah melalui "sementasi " menggunakan presipitan besi, dan.sangat sesuai untuk air buangan yang mengandung logam (Pb) yang ra dah(<5g/!). Keleniahan proses sementasi ini adalah hares dilaksanakan pada ph rendah yang meyebabkan pemakaian logam besi berlebihan dari stoikiometri. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari kinetika penyisihan timbal, menentukan efektifitas dan meminimumkan penggunaan besi serta menentukan ungkapan matematis untuk mempei*irakan laju prises. Penyisihan timbal dipelajari dalam reaktor batch dan reaktor kontinu pada lemperatur kamar dan kondisi aerobik. Data yang diperoleh dianalisa dengan metode statistik, dan laju perpindahan massy dikorelasikan dalam bentuk persamaan empi is terhadap variabel yang mengendalikan karak-teristik aliran, dan dibandingkan dengan data dalam literatur. Efisiensi penyisihan timbal diujikan menggunakan air buangan industri penbuatan ingot (se/ batere). Hasil penelitian menunjukkan bahwa reaksi sementasipb-besi merupakan reaksi orde satu terhadap ion timbal. Kenaikan konsentrasi ion timbal cowl relatif tidak terlalu berpengaruh terhadap harga tetapan laju reaksi dan prosentase penyisihan timbal (PPT), dan cukup besar terhadap peturunan koefisien konsumsi besi (KKB). PPT dan KKB optimum diperoleh pada ph 3. Peningkatan laju aliran dapat meiurunkan PPT dan KKB dan peringkatan panjang bed dapat meningkatkan PPT dan KKB. Model empiris pada sistem sementasi Pbbesi diperoleh sebagai J D - (0,5058/x) Re '107, model ini dapat digunakan dengan baik untuk memprediksikan laju proses. Hasil uji terhadap air buangan industri pembuatan ingot diperoleh penyisihan timbal sebesar 89,5 %, yang sedikit lebih rendah (3,3%) dari yang diprediksikan melalui model yang didapat. Penelitian selanjutnya diperlukan untuk meneliti metode recovery Pb yang tersementasi dan mencegah terjadinya peryumbatan pada bed Kata kunci : Penyisihan, timbal, air buangan, sementasi, reaksi oksidasi reduksi dan bola besi.

4 ABSTRACT Lead (Ph) is one of toxic metal used widely as raw material in industries. Lead concentrations of 0 m g/l to 400 mg/lhavebeen reported from some of the proceeding industrial sources. In Indonesia, lead is mostly removed from solution by chemical precipitation. However, this method generates sludge that is not easily handled. One of effective and recoverable alternatives to remove lead is cementation utilizing iron spheres, and it is capable for effluent with Pb concentration less than 5 g/l. The disadvantages ofcementation process is at low ph, therefore it caused excess in iron consumption. The objectives of research are to study processes and kinetics oflead removal, to determine effectiveness, to minimize iron concentration, and to determine mathematics model to predict process-rate. Lead removal is done both in batch and continuous reactor at room temperature and aerobic condition. The variables are initial concentrations of Pb, flow rate, ph and length of beds. The experimental data were analyzed statistically, and mass-transfer rate in empiric equation form are correlated to variables that control flow charac-teristic and were compared with literature data. And then, lead removal efficiency was tested using dry " ingot " (cell-battery) manufacture wastewater. The results showed that cementation Pb-Iron reaction is first oilier reaction. Increase of initial concentration of Pb doesn't give much effect to value of reaction rate constant and lead ion percentage removal (LPR) and give much effect to decreasing of iron consumption coefficent (ICC). Optimum LPR and ICC were obtained at ph = 3. Flow rate increase could decrease LPR and ICC, while increase of length of bed could increase LPR and ICC. Empiric model on cementation Pb-iron system was expressed as Jp = (0,5058 / s) Re ' this model can be used to predict process-rate. From ingot manufacture wastewater test, lead removal percentage was 89,5 %, otherwise lead removal predicted by model is less 3.3 % than that values. The following research is needed to find recovery method of cementation- Pb and to prevent clogging on bed. Key words: Removal, lead, wastewater, cemention, redox, and iron spheres.

5

6

7

8

9