Judul Tugas Akhir STABILISASI LIMBAH MENGANDUNG Cu DENGAN CAMPURAN SEMEN PORTLAND DAN BENTONIT Oleh Komang Ritayani 3310100054 Dosen Pembimbing Prof. Dr. Yulinah Trihadiningrum, M. App. Sc Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014
Latar Belakang Banyak industri membuang limbah langsung ke lingkungan. Lingkungan tercemar logam berat (Rahmat dan Side, 2011) Bentonit tersebar di pulau-pulau besar Indonesia (Fisli dkk, 2008) Biaya pengolahan tinggi akibat keperluan semen yang banyak ( Mambrini dkk, 2011) Solidifikasi/Stabilisasi
Rumusan Masalah 1. Bagaimana komposisi optimum campuran semen dan bentonit dalam proses S/S limbah buatan mengandung Cu? 2. Bagaimana pengaruh penambahan lumpur berminyak ke dalam campuran semen bentonit terhadap proses S/S limbah organik? Tujuan 1. Menentukan komposisi optimum campuran semen dan bentonit dalam proses S/S limbah buatan mengandung Cu 2. Menentukan pengaruh penambahan lumpur berminyak ke dalam campuran semen dan bentonit terhadap proses S/S limbah organik
Manfaat 1. Memberikan alternatif pengolahan limbah mengandung logam berat 2. Memberikan alterenatif pozzolan alam dan pengetahuan dalam penerapan proses S/S 3. Menyediakan informasi ilmiah mengenai proses S/S untuk pengolahan lumpur limbah B3 Ruang Lingkup 1. Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium 2. Sampel uji adalah limbah buatan dan lumpur organik 3. Uji kuat tekan dan uji TCLP 4. Bahan pencampur semen adalah tanah bentonit
Tinjauan Pustaka Limbah B-3 Karakteristik 1. Mudah Meledak 2. Mudah Terbakar 3. Reaktif 4. Beracun 5. Infeksius 6. Korosif (PP RI No. 85 Tahun 1999) Solidifikasi Berdasarkan Tipe Pengolahan: 1. Semen 2. Pozzolan 3. Enkapsulasi (Yang & Min, 2008)
Tinjauan Pustaka Logam Berat Bentonit Semen Portland Karakteristik logam berat: (1) Specific gravity lebih dari 4. (2) kimia meliputi zat organik, anorganik dan gas. (Mardiyono, 2005) Clay yang sebagian besar terdiri dari montmorillonit dengan mineral-mineral seperti kwarsa, kalsit, dolomit, dan mineral lainnya. (Gonzalez dkk, 2008) Berdasarkan penggunaanya (SNI 15-2049-2004) : Tipe 1 jenis umum Tipe 2 digunakan untuk bangunan drainase Tipe 3 perbaikan bangunan beton Tipe 4 bendungan-bendungan gravitasi besar Tipe 5 Tahan sulfat
Tinjauan pustaka Lumpur Berminyak Lumpur berminyak terdiri atas minyak, air, abu, pasir dan bahan bahan lainnya. Kandungan senyawa hidrokarbon dalam lumpur berminyak seperti benzena, toluena, etilbenzena, xylena, dan logam-logam berat yang berpotensi karsinogenik. (Syafrizal dkk, 2010) Proses Curing Proses untuk menjaga tingkat kelembaban dan temperatur ideal untuk mencegah hidrasi yang berlebihan serta menjaga agar hidrasi terjadi secara berkelanjutan. (Muloyono, 2005). Penelitian Terdahulu Nilai kuat tekan dari blok PPC-sludge berkisar antara 2,78 hingga 17,42 MPa setelah 14 hari proses curing dan 3,62 hingga 33,37 MPa setelah 28 hari curing. ( Patel dan Pandey, 2012)
Tinjauan pustaka Uji Kuat Tekan Kuat tekan yang dapat diterima oleh benda uji dan benda kontrol minimum 10 ton/m 2. (Keputusan Kepala BAPEDAL No.09 Tahun1995) Uji TCLP Mengidentifikasi kandungan racun dalam limbah. Analisis menggunakan metode AAS Konsentrasi Cu dalam ekstraksi limbah 10 mg/l ( PP No. 5 Tahun 1999)
Metode Penelitian Kondisi yang Ada Limbah dibuang langsung ke lingkungan Permasalahan Tingginya konsentrasi Cu dalam sludge memerlukan pengolahan yang memadai. Pengolahan yang dipilih adalah solidifikasi. Kondisi Ideal Limbah harus diolah terlebih dahulu dengan teknologi yang sesuai Studi Literatur Limbah B3 Solidifikasi/stabilisasi Logam berat Semen portland Uji kuat tekan Uji TCLP Lumpur berminyak Penelitian terdahulu Variabel Variasi campuran semen dan bentonit Variasi jenis limbah Parameter Nilai kuat tekan Hasil uji TCLP
Metode Penelitian Pelaksanaan Penelitian 1. Menentukan kadar Cu pada sludge, semen, dan bentonit 2. Melakukan uji konsistensi (penurunan slump) 3. Melakukan proses S/S dengan variasi komposisi semen dan bentonit 4. Melakukan proses S/S dengan variasi komposisi semen dan bentonit, dan lumpur 5. Melakukan proses curing selama 28 hari 6. Melakukan uji kuat tekan dan TCLP terhadap hasil S/S Pengamatan Nilai kuat tekan hasil S/S Konsentrasi Cu pada uji TCLP Analisis Data dan Pembahasan Kesimpulan
Metode Penelitian Rotary Agitator Model SO192 Alat uji kuat tekan Toorse Universal Testing Machine Type RAT-200, MFG No. 20380 CAP. 200 tf. Atomic Absorption Spectrophot ometer Buck Scientific Model 210 VGP
Metode Penelitian Keterangan: A = semen: bentonit 100:0 B = semen: bentonit 75:25 C = semen: bentonit 50:50 D = semen: bentonit25:75 E = semen: bentonit 0:100 W = semen dan bentonit : lumpur 85:15 X= semen dan bentonit : lumpur 70:30 Y= semen dan bentonit : lumpur 55:45 Z= semen dan bentonit : lumpur 40:60 Reaktor Penelitian
Analisis Data dan Pembahasan Cu: 0,07 mg/l Cu: 0,02 mg/l Karakteristik Limbah Buatan Warna : Biru Muda Bentuk : Kristal CuSO 4.5H 2 O ph : 3,7
Analisis Data dan Pembahasan
Analisis data dan pembahasan Uji 15 Konsistensi Konsistensi normal Terjadi penetrasi sedalam 10 mm dalam interval waktu 30 detik. Mesin Pengaduk Alat Vicat Cetakan Pasta Benda uji Hasil S/S
Analisis dan Pembahasan 16 Contoh perhitungan: Massa semen bentonit = 70% x 300 gram = 210 gram Massa bentonit = 50% x 210 gram = 105 gram Massa semen = 50% x 210 gram = 105 gram Massa lumpur kering = 300 210 = 90 gram Solid pada lumpur = 60% Massa lumpur = 100 : 60 x 90 gram = 150 gram
Analisis data dan pembahasan Kuat Tekan
Analisis Data dan Pembahasan 18 Kondisi sampel setelah 21 hari waktu curing
Analisis Data dan Pembahasan
Analisis Data dan Pembahasan
Analisis Data dan Pembahasan Pengukuran ph Sampel
Analisis Data dan Pembahasan
Analisis Data dan Pembahasan Uji TCLP
Analisis Data dan Pembahasan Analisis Anova Keterangan: kurang dari 0,05 berpengaruh lebih dari 0,05 tidak berpengaruh
Kesimpulan 25 Kesimpulan dan Saran 1. Semua sampel benda uji hasil proses S/S memenuhi standar kuat tekan dan TCLP. Komposisi semen : bentonit 50 %: 50% tidak menunjukkan adanya keretakan setelah 28 hari waktu curing. Komposisi ini dipertimbangkan sebagai komposisi optimum untuk proses S/S limbah mengandung Cu 2. Penambahan lumpur berminyak berpengaruh signifikan terhadap nilai kuat tekan hasil solidifikasi limbah mengandung Cu. Namun tidak berpengaruh signifikan terhadap uji TCLP. Saran 1. Dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan kadar air optimum untuk proses S/S, sehingga tidak timbul retakan pada hasil solidifikasi. 2. Dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan jenis pozzolan alam yang lain untuk mengurangi penggunaan semen.
TERIMA KASIH