PENYISIHAN COD LIMBAH CAIR PKS DENGAN METODE ELEKTROKOAGULASI

Transkripsi

1 PENYISIHAN COD LIMBAH CAIR PKS DENGAN METODE ELEKTROKOAGULASI Ratni Dewi *, Syafruddin, M. Yunus dan Suryani Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe, PO Box 90 Lhokseumawe * raihan_annisa@yahoo.co.id ABSTRACT Plantation waste particularly palm oil effluent with COD generally contain levels above 12,000 ppm, for it is this waste must be treated before it is disposal into the environment. In this study researched the use of electrocoagulation method to eliminate levels of COD from wastewater plant oil palm. Voltage and the contact time was varied, ranging 3-12 volts, and 30 minutes minutes. Type of electrode used is aluminum electrodes and iron electrodes. The results showed that the use of aluminum electrodes provide COD removal greatest at 84,57% at 120 minutes contact time and voltage of 12 volts. Keywords : Aluminum, COD, Electrodes, Electrocoagulation, Iron, Palm oil effluent. PENDAHULUAN Berbagai limbah yang dihasilkan oleh industri, baik dari segi karakteristik maupun segi debit sangat bervariasi. Pada umumnya, industri dengan skala produksi besar akan menghasilkan limbah yang kontinyu, sedangkan industri dengan skala kecil akan menghasilkan limbah yang tidak kontinyu sesuai dengan masa produksinya. Dari segi karakteristik, limbah yang dihasilkan industri tersebut dapat mencemari lingkungan. Salah satunya adalah industri minyak kelapa sawit. Industri minyak kelapa sawit termasuk industri hulu yang saat ini keberadaannya memegang peranan penting dalam menambah devisa negara. Dalam produksinya selain menghasilkan minyak mentah kelapa sawit, juga dihasilkan limbah cair dengan kapasitas yang cukup besar. Limbah ini berasal dari air drab, air kondensat, air proses dan air hydrocyclone. Bahan-bahan yang terkandung dalam limbah tersebut antara lain minyak grease, NH 3 -N, COD, BOD, dan TSS dengan konsentrasi yang sangat tinggi. COD dan turbiditi (kekeruhan) merupakan salah satu parameter yang sangat menentukan dalam mempertimbangkan kualitas air limbah, apakah limbah tersebut layak atau tidak untuk dibuang ke badan air atau lingkungan. Dalam limbah industri kelapa sawit konsentrasi COD yang ada berkisar mg/l [1], sedangkan batasan maksimum baku mutu limbah kelapa sawit yang diijinkan pemerintah hanya sebesar 500 mg/l [2]. Begitu pula dengan tingkat kekeruhan air limbah tersebut, yang sangat berkaitan dengan kadar COD yang terkandung di dalamnya. Dengan konsentrasi yang demikian tinggi, limbah tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada kehidupan aquatik dan menimbulkan bau yang tidak sedap. Oleh sebab itu sebelum dibuang ke lingkungan, harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Penyisihan COD tersebut akan ikut menurunkan tingkat kekeruhan dalam air. Pengolahan limbah pada umumnya memerlukan biaya yang mahal, oleh karena itu perlu dicari metode pengolahan yang sederhana, aman dan murah. Salah satu alternatif pengolahan tersebut yaitu dengan metode Elektrokoagulasi Elektrokoagulasi merupakan suatu metode pengolahan limbah dengan menggabungkan metode elektrolisis dan koagulasi. Peneliti sebelumnya [3] menyatakan, melalui proses elektrolisis akan dihasilkan kation-kation (pada anoda) yang akan bereaksi

2 dengan air membentuk kation hidrat. Kation hidrat ini akan mengikat koloid-koloid yang bermuatan negatif dalam air dan membentuk flok (koagulasi). Dengan demikian akan menurunkan tingkat pengotor dalam air. Elektrokoagulasi merupakan metode yang sederhana dan sangat efisien dalam penanganan limbah cair. Beberapa literatur menyebutkan, metode ini sangat cocok digunakan untuk pengolahan limbah pabrik kertas, industri pangan dan industri tekstil, yang semuanya memiliki kadar COD yang sangat tinggi [4]. Kajian tentang metode elektrokoagulasi dalam pengolahan air limbah telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya [4,5,6,7]. Penelitian penyisihan logam Pb, Cd dan TSS dalam limbah radioaktif telah dilakukan [5], dan dihasilkan efisiensi penyisihan sebesar %. Demikian pula [6] melakukan kajian penyisihan kekeruhan dalam air tanah dangkal dengan elektroda aluminium. Sedangkan [4] menggunakan elektrode besi untuk menyisihkan kadar minyak dalam air dengan efisiensi penyisihan sebesar 97 %. Peneliti lainnya [7] menguji kadar COD dan turbiditi pada limbah artifisial (susu bubuk yang dilarutkan) dan dihasilkan efisiensi penyisihan sebesar 72 % dan 95 %. Atas dasar pertimbangan di atas, maka pada penelitian ini akan dikaji lebih mendalam metode elektrokoagulasi dalam penyisihan konsentrasi COD dan turbidity dalam limbah industri kelapa sawit. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan metode elektrokoagulasi dalam menyisihkan kadar COD dalam limbah cair industri kelapa sawit. METODE Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Kimia Dasar dan Satuan Operasi Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe dan dilakukan secara batch dengan menggunakan reaktor elektrokoagulasi Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O, NaCl, dan Aquades. Sedangkan peralatan yang digunakan buret 50 ml, elektroda besi, elektroda aluminium, adaptor, tabung COD, gelas erlenmeyer 125 ml, kertas saring Whatman, beaker glass, COD reaktor, ph meter, dan reaktor Elektrokoagulasi dengan Panjang (P) = 18 cm ; Lebar (L) = 7 cm dan kedalaman (H) = 12 cm, terbuat dari kaca. Tahap Pelaksanaan Analisa Pendahuluan Terhadap Limbah Cair Industri Kelapa Sawit Tahapan ini dimaksudkan untuk mengetahui kondisi awal limbah, yaitu konsentrasi COD, dan turbidity limbah sebelum dilakukan proses elektrokoagulasi. Limbah cair ini disaring terlebih dahulu sebelum dianalisa untuk menghilangkan padatan yang terikut dalam air limbah. Kemudian diukur konsentrasi COD limbah dengan metode Close Refluks, sedangkan turbidity diukur dengan turbidimeter. Proses Elektrokoagulasi Limbah cair PKS dimasukkan ke dalam reaktor elektrokoagulasi sebanyak 500 ml. Kemudian elektroda logam dimasukkan dalam air limbah tersebut dan dihubungkan dengan adaptor, sehingga terbentuk sirkuit listrik. Proses di atas berlangsung selama waktu tertentu (30 menit 120 menit) dengan variasi tegangan listrik (3-12 volt) dan jenis elektroda (aluminium dan besi) dalam reaktor, kemudian limbah tersebut dialirkan ke bak sedimentasi. Setelah terjadi proses pengendapan, filtrat atau supernatan dianalisa kembali konsentrasi COD dan turbidity. Tahap-tahap di atas diulangi untuk variasi jenis elektroda, variasi waktu tinggal dan variasi tegangan listrik (voltase). Bahan dan Peralatan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah cair kelapa sawit ( berasal dari PTPN- 1 Cot Girek), kristal K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 pekat, kristal HgSO 4, Ag 2 SO 4, indikator Feroin,

3 COD (mg/l) COD (mg/l) Gambar 1. Reaktor Elektrokoagulasi Variabel Penelitian Variabel tetap pada penelitian ini adalah volume limbah PKS sebanyakl 6 liter dan ph awal sampel. Sedangkan variabel bebas adalah waktu kontak (30 menit 120,menit), tegangan listrik : 3 Volt ; 6 Volt ; 9 Volt ; 12 V dan jenis elektoda (aluminium dan besi). Adapun variabel terikat meliputi konsentrasi COD dan turbiditi HASIL DAN PEMBAHASAN Adapun hasil analisa kadar COD dan turbidity air limbah PKS, baik sebelum proses elektrokoagulasi, maupun setelah proses tersebut, ditampilkan pada Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1. Hasil Analisa Kadar COD dan Turbidity pada Sampel Awal Limbah PKS Parameter Satuan Nilai COD mg/l Turbiditi NTU 420 Dari hasil analisa di atas, terlihat bahwa nilai COD dan turbidity limbah cair PKS jauh di atas ambang batas harga maksimum dari masingmasing parameter untuk layak di buang ke badan air, yaitu batas maksimum COD sebesar 350 mg/l, sedangkan turbidity berkisar sebesar Tegangan Listrik (Volt) menit 60 menit 90 menit 120 menit Gambar 2. Penyisihan Ion COD pada Variasi wakitu kontak dan tegangan listrik untuk elektroda Aluminium Dari Gambar 2, pada proses elektokoagulasi dengan menggunakan elektroda aluminium, menunjukkan variasi waktu kontak dan tegangan listrik yang diberikan memberikan penyisihan COD penyisihan yang sangat bagus dimana penyisihan yang paling baik dihasilkan pada waktu kontak 120 menit dan tegangan listrik 12 volt, yakni sebesar 84,57 % Tegangan Listrik (Volt) 30 menit 60 menit 90 menit 120 menit Gambar 3. Penyisihan Ion COD pada Variasi wakitu kontak dan tegangan listrik untuk elektroda besi

4 Untuk penggunaan elektroda besi, diperoleh pola penyisihan COD yang sama setelah proses elektrokoagulasi (Gambar 3). Penyisihan COD paling besar diperoleh pada waktu kontak 120 menit dan tegangan listrik 12 volt yaitu sebesar 77,14 %. KESIMPULAN Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan bahwa metode elektrokoagulasi mampu menyisihkan COD limbah cair PKS dengan efisiensi 84, 57 % pada waktu kontak 120 menit dan tegangan listrik 12 volt dengan elektroda aluminium. DAFTAR PUSTAKA [1] Ponten (1996), Teknologi Pengolahan Minyak Sawit, Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Medan. [2] Kep. 03/MENKLH/II/1991 [3] Fadhil Othman (2006), Enhancing Suspended solids Removal from Waste Water Using Fe Electrode, Malaysian Journal Of Civil Enginering : (2006) [4] Chen (2007) Electrochemical coagulation for oily water demulsification, Separation and Purification Technology [5] Sunardi (2007), Pengaruh Tegangan Listrik & Kecepatan Alir Terhadap Hasil Pengolahan Limbah Cair Yang mengandung logam Pb, Cd dan TSS Menggunakan Alat Elektrokoagulasi. Seminar Nasional III, SDM Teknologi Nuklir [6] Masnur P (2008), Efektifitas dan Efisiensi Proses Elektrokoagulasi Untuk Penurunan Kekeruhan Air Sumur Dangkal Guna Meningkatkan Kualitas air Minum, Tesis, USU [7] M. Faiqun (2007), Removal of COD and Turbidity to Improve Wastewater Quality Using Electrocoagulation Technique, The Malaysian Journal of Analytical Sciences, Vol. 11 No. 1 :

5