KAJIAN AWAL ADSORBEN DARI LIMBAH PADAT LUMPUR AKTIF. INDUSTRI CRUMB RUBBER PADA PENYERAPAN LOGAM Cr

Transkripsi

1 KAJIAN AWAL ADSORBEN DARI LIMBAH PADAT LUMPUR AKTIF INDUSTRI CRUMB RUBBER PADA PENYERAPAN LOGAM Cr Nenny Febrina 1, Eka Refnawati 1, Pasymi 1, Salmariza 2 1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta, nennyfebrina@gmail.com, eka.refnawati@gmail.com, pasymi.chaniago@yahoo.com 2 Baristand Industri Padang, rizasalma@yahoo.com Abstrak Industri crumb rubber menggunakan proses lumpur aktif dalam pengolahan limbah cairnya. Dari hasil proses tersebut menghasilkan limbah padat berupa lumpur yang masih menjadi masalah baru dalam industri crumb rubber, padahal limbah padat lumpur aktif ini masih bisa dimanfaatkan sebagai adsorben. Telah dilakukan penelitian kajian awal adsorben dari limbah padat lumpur aktif industri crumb rubber terhadap penyerapan logam Cr. Penelitian ini dilakukan dengan menguji kemampuan adsorpsi pada variasi ukuran partikel (40-60, 60-80, dan 100 mesh) dan waktu kontak (15, 30, 60 dan 120 menit). Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah padat lumpur aktif dapat digunakan sebagai adsorben logam Cr dengan efisiensi penyerapan tertinggi didapatkan pada ukuran partikel mesh dan waktu kontak 60 menit sebesar 98,97%. Kata Kunci: lumpur aktif, adsorpsi, adsorben, logam kromium Abstract Crumb rubber industry using the activated sludge process in the processing of liquid waste. Result of this process produces solid waste such as sludge which is still a new issue in the crumb rubber industry, infact the solid waste activated sludge can still be used as an adsorbent. Research has been carried out an initial assessment of the adsorbent solid waste activated sludge of crumb rubber industry to see the removing of Cr. This research was carried out by testing the ability of adsorption on the particle size variation (40-60, 60-80, and 100 mesh) and contact time (15, 30, 60 and 120 minutes). The results showed that the solid waste sludge can be used as adsorbent of Cr with the highest absorption efficiency obtained on mesh particle size and contact time of 60 minutes amounted to 98.97%. Keywords: activated sludge, adsorption, adsorbents, chromium PENDAHULUAN Pada saat sekarang ini industri-industri yang pengolahan limbahnya menggunakan sistem lumpur aktif mengalami sedikit kendala, yaitu penanganan terhadap limbah padat lumpur aktif tersebut. Selama ini limbah padat lumpur aktif ini hanya dibuang ketempat pembuangan untuk bahan timbunan saja. Salah satu industri yang menggunakan pengolahan limbah lumpur

2 aktif adalah industri crumb rubber. Tapi ternyata limbah padat lumpur aktif ini masih bisa dimanfaatkan untuk pengolahan limbah yang lain. Limbah padat lumpur aktif ini dapat dimanfaatkan untuk pengadsorbsi logamlogam berbahayayang terdapat pada limbah cair hasil analisa laboratorium. Hal ini disebabkan karena limbah padat lumpur aktif ini merupakan sisa lumpur aktif yang tentunya masih mengandung mikroorganisme, diantaranya jamur, bakteri dan juga protozoa, yang secara efisien dapat menyerap logam-logam berat dari lingkungan luarnya. Penyerapan yang dilakukan oleh limbah padat lumpur aktif ini terjadi secara metabolism-independent, yaitu penyerapan logam yang tidak bergantung pada metabolisme (Hughes dan Poole, 1990 dan Gadd, 1990b dalam Mawardi, 2008). Logam Kromium (Cr) merupakan logam berat yang berbahaya yang dapat mencemari lingkungan. Logam Cr banyak terdapat pada limbah cair industri baja, elektroplatin, penyamakan kulit dan limbah hasil analisa laboratorium. Oleh karena itu penelitian kali ini bertujuan untuk menguji apakah limbah padat lumpur aktif dapat dimanfaatkan sebagai adsorben logam berat terutama logam Cr dengan melihat pengaruh ukuran partikel dan waktu kontak dari adsorben terhadap daya serap adsorben limbah padat lumpur aktif dalam penyerapan logam Cr. Sehingga limbah padat lumpur aktif pabrik karet ini dapat dimanfaatkan untuk penyerap logam logamberat yang terkandung di dalam limbah yang mengandung logam logam berbahaya. METODOLOGI Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah adsorpsi, dimana proses ini tidak tergantung pada metabolisme mikroorganisme. Alat dan Bahan. Alat yang digunakan yaitu: pengayak (Retsch 5657 Haun W. Germany No. 60), Shaker merk AROS 160 TM (Adjustable Reciprocating Orbital Shaker), AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) (AAS GBC 932 AA), Neraca analitik Digital, Erlenmeyer 250 ml, Gelas Piala 100 ml, 250 ml, 1000 ml, Labu Ukur 1000 ml, Gelas Ukur 50 ml, Pipet Takar 5 ml, Pipet Gondok 25 ml, 10 ml, Corong, Botol sampel. Bahan yang digunakan yaitu: Limbahpadat lumpur aktif pabrik karet (PT.Teluk Luas), Larutan Cr 10 ppm, Larutan HNO 3 pekat, Kertas saring WHATMAN 42, Kertas ph universal. Rancangan Penelitian. Rancangan penelitian meliputi variasi ukuran partikel adsorben (40-60, 60-80, , dan 100 mesh), dan waktu kontak antara adsorben dan larutan Cr (15, 30, 60 dan 120 menit).

3 Pelaksanaan Penelitian. 1. Persiapan Sampel Sampel limbah lumpur aktif pabrik karet yang telah dikumpulkan lalu dikeringkan dan kemudian dihaluskan Diayak dengan menggunakan screening untuk mendapatkan variasi ukuran mesh 40-60, 60-80, dan 100 mesh 2. Persiapan Larutan Dipipet larutan induk Cr 1000 ppm sebanyak 10 ml untuk membuat larutan Cr 10 ppm. Dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 ml lalu ditambahkan aquades sampai volume 1000 ml. Diatur ph larutan Cr 10 ppm dengan menambahkan tetes demi teteslarutan HNO 3 pekat sampai kertas ph universal menunjukkan ph Prosedur Adsorpsi a. Pengujian Ukuran Partikel Ditimbang adsorben limbah padat lumpur aktif ukuran mesh sebanyak 1 gram lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Lalu ditambahkan 50 ml larutan Cr 10 ppm ke dalam sampel yang telah ditimbang sebelumnya. Dishaker dengan menggunakan alat shaker AROS 160 TM (Adjustable Reciprocating Orbital Shaker) dengan kecepatan alat shaker antara rpm selama 15 menit. Setelah 15 menit shaker dihentikan lalu disaring dengan menggunakan kertas saring WHATMAN 42. Filtratnya dipindahkan ke dalam botol sampel lalu di ukur absorban dan konsentrasi akhirnya dengan menggunakan AAS. Dilakukan pengulangan untuk ukuran 60-80, dan 100 mesh. b.pengaruh Waktu Kontak Dengan Daya Serap Adsorben Ditimbang adsorben limbah padat lumpur aktif ukuran mesh sebanyak 1 gram lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Lalu ditambahkan 50 ml larutan Cr ph 10 ppm ke dalam sampel yang telah ditimbang sebelumnya. Dishaker dengan menggunakan alat shaker AROS 160 TM (Adjustable Reciprocating Orbital Shaker) dengan kecepatan alat shaker antara rpm selama 30 menit. Setelah 30 menit shaker dihentikan lalu disaring dengan menggunakan kertas saring WHATMAN 42. Filtratnya dipindahkan ke dalam botol sampel lalu di ukur absorben dan konsentrasi akhirnya dengan menggunakan AAS.

4 Efisiensi (%) Efisiensi Penyerapan (%) Dilakukan pengulangan untuk waktu shaker 60 dan 120 menit. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Pengujian Ukuran Partikel Adsorben Efisiensi penyerapan logam Cr setelah diadsorpsi oleh limbah padat lumpur aktif dengan ukuran 40-60, 60-80, , dan 100 mesh dan waktu shaker 15 menit dapat dilihat pada Gambar berikut Ukuran (mesh) Gambar 1.Hubungan Efisiensi Penyerapan Logam Cr Dengan Variasi Ukuran Partikel dan Waktu Shaker 15 menit Luas permukaan adsorben akan mempengaruhi daya serap dari adsorben itu sendiri. Semakin luas permukaan adsorben maka semakin banyak tempat terjadi interaksi antara adsorben dengan ion logam, sehingga jumlah ion logam yang terserap semakin banyak. Pada Gambar 5.1 diatas terlihat bahwa penyerapan optimum logam Cr terjadi pada ukuran adsorben mesh dengan efisiensi 96,34615%. Hal ini disebabkan karena adsorben dengan ukuran partikel dan 100 mesh lebih cepat jenuh sehingga logam Cr akan terlepas kembali. b. Pengaruh Waktu Kontak Dengan Daya Serap Adsorben Efisiensi penyerapan logam Cr setelah diadsorpsi oleh limbah padat lumpur aktif dengan ukuran 40-60, 60-80, , dan 100 mesh dan waktu shaker 15, 30, 60, dan 120 menit dapat dilihat pada Gambar berikut Gambar 2. Hubungan Efisiensi Penyerapan Dengan Waktu Kontak Penentuan waktu kontak ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui waktu minimum yang dibutuhkan adsorben limbah padat lumpur aktif mengadsorpsi secara maksimal. Waktu adsorpsi yang dimiliki oleh adsorben limbah padat lumpur aktif adalah 30 menit pada ukuran partikel mesh dengan efisiensi penyerapannya 96,3462 %. Hasil penelitian dilihat pada Gambar 2. Pada awal waktu interaksi jumlah ion Cr (VI) yang Waktu Kontak (menit) terserap cenderung meningkat dengan meningkatnya waktu interaksi akan tetapi setelah diinteraksikan pada waktu 30 menit jumlah Cr (VI) yang terserap cenderung turun dan stabil untuk ukuran partikel mesh. 40 mesh 60 mesh Sedangkan

5 ukuran partikel mesh pada waktu 60 menit efisiensi penyerapannya naik menjadi 98,97115 %, tetapi turun kembali pada waktu 120 menit. Lenni Erika Putri (2010) menyatakan bahwa pada proses adsorbsi, partikel-partikel logam Cr hanya bisa terserap dan menempel di permukaan adsorben saja. Apabila adsorben tersebut sudah jenuh pada waktu optimumnya, maka partikel-partikel Cr tadi akan terlepas kembali karena ikatan yang terjadi antara adsorben limbah padat lumpur aktif dengan ion logam Cr tidak stabil. KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Sisa limbah padat lumpur aktif bias digunakan sebagaia dsorben untuk logam berat, terutama logam Cr 2. Ukuran partikel adsorben yang baik digunakan adalah ukuran mesh 3. Efisiensi penyerapan yang optimum didapatkan pada ukuran partikel mesh dengan waktu kontak 60 menit, yaitu 98,97115 %. 4. Sedangkan pada ukuran partikel adsorben mesh dengan waktu kontak 30 menit didapatkan efisiensinya 95 %. DAFTAR PUSTAKA Bhattacharya, A.K., dkk Adsorption, Kinetics and Equilibrium Studies on Removal of Cr (VI) From Aqueous Solutions Using Different Low-Cost Adsorbents. India : Elsevier. Erika Putri, Lenni.2010.Penyerapan Ion Logam Cr (VI) Menggunakan Serbuk Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.) yang Telah Ditarik Zat Warnanya. Other Thesis, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Gapkindo, Team, Pengelolaan Lingkungan Di Industri Karet. Japan External Trade Organization (JETRO), Jakarta. Gapkindo, Team, Teknologi Pengolahan Limbah Cair dengan Sistem Lumpur Aktif di Industri Karet. Japan External Trade Organization (JETRO), Jakarta. Mawardi, Biosorpsi. Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Padang.