INTEGRASI PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI BENANG DAN TEKSTIL MELALUI PROSES ABR DAN FITOREMOVAL MENGGUNAKAN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes)

Transkripsi

1 PRESENTASI THESIS : INTEGRASI PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI BENANG DAN TEKSTIL MELALUI PROSES ABR DAN FITOREMOVAL MENGGUNAKAN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) Oleh: DYAH SETYORINI JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

2 LATAR BELAKANG Limbah industri pencelupan benang dan produk tekstil menghasilkan: -BOD -COD -padatan tersuspensi -warna

3

4 PENELITIAN TERDAHULU - Teristyowati (2005): penyisihan TSS 96% menggunakan koagulan. - Hanina (2008): penyisihan BOD 5 86,2%, COD 70%, TSS 70% oleh tanaman kana (limbah tekstil). - Bell dan Buckley (2003): COD >90%, warna 86% menggunakan ABR (limbah tekstil).

5 TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah: Mengkaji kemampuan ABR dalam removal polutan organik dan warna dari limbah industri benang dan produk tekstil. Mengkaji kemampuan wetland eceng gondok dalam removal polutan organik dari limbah industri benang dan produk tekstil.

6 METODOLOGI Ide tesis : INTEGRASI PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI BENANG DAN TEKSTIL MELALUI PROSES ABR DAN FITOREMOVAL MENGGUNAKAN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) Studi literatur Analisis parameter awal air limbah: P BOD Warna COD ph TSS Temperatur N Persiapan alat dan bahan -Lumpur selokan Pabrik -Lumpur IPLT Seeding dan aklimatisasi: -COD:N:P = 100:1,25:0,25 -COD:N:P = 100:5:1 Pengoperasian reaktor ABR Limbah terolah A

7 METODOLOGI A Analisis parameter penelitian Aklimatisasi eceng gondok (Eichhornia crassipes) dengan limbah hasil pengolahan ABR Persiapan alat dan bahan constructed wetland Pengoperasian reaktor wetland: Kepadatan tanaman 4 Kepadatan tanaman 6 Analisis parameter penelitian Analisis data dan pembahasan Kesimpulan dan saran

8 METODOLOGI Seeding dan aklimatisasi Lumpur selokan pabrik Lumpur IPLT COD:N:P = 100 : 1,25 : 0,25 COD:N:P = 100 : 5 :1 COD:N:P = 100 : 1,25 : 0,25 COD:N:P = 100 : 5 :1

9 METODOLOGI Reaktor ABR terbuat dari kaca, yang terbagi menjadi 8 kompartemen (Nachaiyasit dan Stuckey, 1997), dengan ukuran: Panjang : 50 cm Lebar : 15 cm Tinggi reaktor : 33 cm Tinggi efektif : 30 cm Tinggi ruang gas : 3 cm Kemiringan baffle : 45 o Jarak baffle ke dasar ABR : 5 cm Volume efektif : cm 3 Luas kompartemen : 6,25 cm x 10 cm Waktu detensi : 24 jam Q = 15000ml 1= jam 10,5 ml/menit 24 jam x 60menit

10 METODOLOGI overflow 50 cm Bak influen Selang influen Selang gas katup Tabung gas 30 cm influen Bak air 33 cm Selang efluen 5 cm 10 cm 6,25 cm 50 cm

11 METODOLOGI Reaktor wetland terbuat dari kaca. Berdasarkan penelitian Sutiksnawati (2003) dan Yuanita (2003) maka dimensi reaktor dan tebal media pasir adalah sebagai berikut : Panjang : 60 cm Lebar : 30 cm Tinggi : 60 cm Tebal media kerikil : 10 cm Tebal media pasir kasar : 20 cm Tebal media pasir halus : 20 cm Volume reaktor : cm 3 Waktu detensi : 5 hari (120 jam)

12 PERHITUNGAN DEBIT WETLAND Perhitungan waktu detensi yang digunakan dalam desain constructed wetland adalah (Crites dan Tchobanoglous,1998) : As (surface area of wetland) = L x w Keterangan: As = surface area of wetland, m 2 L = panjang media, m w = lebar media, m d = kedalaman air, m n = porositas media sebagai angka desimal Q = debit rata-rata, m3/hari Porositas pasir halus adalah 0,41 Porositas pasir kasar adalah 0,42 Porositas kerikil adalah 0,49 Porositas total media (n) adalah 1,32 Td yang direncanakan = 5 hari

13 PERHITUNGAN DEBIT As = L x w = 0,6 m x 0,3 m = 0,18 m 2, maka: t WETLAND 2 n. d. As 1,32 x 0,3m x 0,18m Q = = t 5hari = 0,0143 m 3 /hari Kebutuhan limbah pencelupan benang tiap hari adalah 14,3 L/hari = ml/hari Debit limbah pencelupan benang per menit adalah: = = n. d. As Q ml hari 1hari x 24 jam 1 jam x 60menit = 9,93 ml/menit 10 ml/menit

14 METODOLOGI Bak influen Pipa influen 30 cm Air 10 cm 5 cm 15 cm Pasir Halus Pasir Kasar Kerikil Pipa efluen 60 cm Bak efluen

15 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Limbah Industri Pencelupan Benang di daerah Jenggolo Sidoarjo

16 HASIL DAN PEMBAHASAN Cek Kebocoran Reaktor Proses Seeding (sampai nilai PV stabil) Aklimatisasi 25% (sampai nilai PV stabil) Aklimatisasi 75% (sampai nilai PV stabil) Pengoperasian Reaktor

17 REAKTOR ABR COD Grafik Penurunan COD Grafik Efisiensi Removal COD

18 REAKTOR ABR BOD Grafik Penurunan BOD Grafik Efisiensi Removal BOD

19 REAKTOR ABR MLSS dan MLVSS Grafik Penurunan MLSS Grafik Penurunan MLVSS

20 REAKTOR ABR WARNA DAN GAS BIO Grafik % Penurunan Warna Grafik Volume Gas Bio

21 WETLAND Hasil Pengolahan Limbah Pencelupan Benang Menggunakan ABR Parameter Reaktor Kontrol Reaktor COD:N:P 100:5:1 Reaktor COD:N:P 100:1.25:0.25 Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir COD (mg/l) BOD (mg/l) Warna (% Penurunan) MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l) 4320, , , , , , ,88 459, ,97 459, , ,53-54,92-42,73-59,

22 WETLAND Karakteristik Awal Limbah Industri Tekstil untuk Pengolahan Menggunakan Metode We Parameter Nilai (mg/l) COD 430,05 PV 240 BOD 122,75 TSS 1970 VSS 1220 Nitrit 1,442 Nitrat 39,409

23 HASIL DAN PEMBAHASAN Aklimatisasi Eceng Gondok (dilakukan selama 2 minggu) Cek Kebocoran Reaktor Wetland Hari Ke-0 Wetland Hari Ke- 15

24 WETLAND COD dan BOD Grafik Efisiensi Removal COD Grafik Efisiensi Removal BOD

25 WETLAND MLSS dan MLVSS Grafik Efisiensi Removal MLSS Grafik Efisiensi Removal MLVSS

26 WETLAND Nitrit dan Nitrat Grafik Efisiensi Removal Nitrit Grafik Efisiensi Removal Nitrat

27 Pengoperasian Wetland Hari Ke-0 Pengoperasian Wetland Hari Ke-5

28 Pengoperasian Wetland Hari Ke-10 Pengoperasian Wetland Hari Ke-15

29 KESIMPULAN Pengolahan limbah pencelupan benang menggunakan ABR dengan seeding lumpur aktif, memberikan hasil yang maksimal untuk rasio COD:N:P 100:5:1 dalam menurunkan kandungan bahan organik maupun warna. Pada reaktor kontrol, penurunan COD di akhir penelitian adalah 57,91%, BOD 75,42%, MLSS 15,35%, MLVSS 57,79%, dan warna 54,92%. Pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:5:1, penurunan COD di akhir penelitian adalah 67,03%, BOD 80,22%, MLSS 13,35%, MLVSS 68,51%, dan warna 42,73%. Sedangkan pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:1,25:0,25, mampu menurunkan COD di akhir penelitian sebesar 48,30%, BOD 75,90%, MLSS 49,01%, MLVSS 74,77%, dan warna 59,84%.

30 KESIMPULAN Pengaturan rasio COD:N:P pada limbah pencelupan benang menyebabkan kandungan bahan organik pada limbah pencelupan benang ikut meningkat pula, sehingga pada kondisi awal penelitian, nilai bahan organik pada masing-masing reaktor juga berbeda. Perbedaan nilai bahan organik secara drastis terjadi pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:1,25:0,25, sehingga meskipun prosentase penyisihan MLSS, MLVSS, dan warna tertinggi pada akhir penelitian, namun secara jumlah kandungan MLSS, MLVSS, dan warna tersebut lebih tinggi daripada hasil akhir penelitian pada reaktor kontrol dan reaktor dengan COD:N:P 100:5:1.

31 KESIMPULAN Pengolahan limbah pencelupan benang menggunakan wetland, tidak memberikan perbedaan hasil yang signifikan antara reaktor wetland yang menggunakan tanaman eceng gondok maupun reaktor wetland tanpa menggunakan tanaman eceng gondok. Pada reaktor wetland dengan 6 eceng gondok, penurunan COD di akhir penelitian adalah 62,27%, BOD 50,75%, MLSS 35,03%, MLVSS 72,46%, nitrit 97,94%, dan nitrat 100%. Sedangkan pada reaktor wetland dengan 4 tanaman eceng gondok, penurunan COD di akhir penelitian adalah 56,74%, BOD 47,69%, MLSS 48,83%, MLVSS 74,18%, nitrit 96,32%, dan nitrat 100%. Sedangkan pada reaktor kontrol (tanpa tanaman), penurunan COD di akhir penelitian adalah 59,64 %, BOD 47,74%, MLSS 21,83%, MLVSS 71,72%, nitrit 98,92%, dan nitrat 100%.

32 SARAN Hasil akhir penelitian limbah pencelupan benang menggunakan ABR masih memberikan nilai kandungan bahan organik yang tinggi, sehingga tidak dapat secara langsung diaplikasikan untuk analisa menggunakan wetland. Disarankan pada penelitian selanjutnya, terdapat pengolahan pendahuluan sebelum ABR atau pengolahan lanjutan setelah ABR untuk menurunkan kandungan bahan organik limbah pencelupan benang sehingga tidak perlu dilakukan pengenceran limbah sebelum limbah diolah di wetland.

33 SARAN Hasil akhir kandungan bahan organik pada pengolahan menggunakan wetland selama 15 hari, masih memberikan nilai yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan baku mutu (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 1995) yang berlaku, sehingga disarankan waktu untuk pengolahan menggunakan wetland pada penelitian selanjutnya lebih diperpanjang. Selain itu, diharapkan penelitian menggunakan wetland dilakukan secara outdoor sehingga dapat langsung mendapat cahaya matahari ataupun jika dilakukan secara indoor, diharapkan jumlah cahaya yang membantu pertumbuhan tanaman wetland setara dengan jumlah cahaya matahari.

34 TERIMA KASIH