[ I.106 ]
Penanaman TiO2 Pada Tetrahedral Zeolit Alam Untuk Mengatasi Masalah Limbah Non-Biodegradable Pada Industri Tekstil
Ir. Dewi Fatimah Dra. Lenny M.Estiaty Dr. Ir. Hariyanto Soetjijo Ir. M. Ulum A. Gani, M.Sc. Ir. Widodo LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA
2012
LATAR BELAKANG
• Perkembangan industri tekstil di Indonesia cukup pesat, memberikan dampak positif bagi perekonomian bangsa, tetapi menimbulkan masalah yang serius bagi lingkungan terutama masalah limbah zat warna (non-biodegradable) • Penanganan dengan proses biologi tak memuaskan, dengan kimia/koagulan menghasilkan lumpur, dengan karbon aktif mahal • Diperlukan altematif untuk mengolah limbah non-biodegradable dengan metode foto degradasi menggunakan sumberdaya alam yang banyak tersebar di Indonesia, antara lain zeolit • Diperlukan teknologi proses untuk pembuatan material foto degadasi dari zeolit alam
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
1
PETA SEBARAN ZEOLIT DI INDONESIA
Secara geologi sumberdaya zeolit tersebar hampir di setiap propinsi di Indonesia : Jawa, Sumatera, Kalimantan, hingga Sulawesi. Sebagai contoh di Jawa Barat tersebar di Kabupaten Tasikmalaya : Kecamatan Cipatujah, Karangnunggal, Cikatomas dan Cikalong dengan cadangan hipotetik 50 juta ton; di Kabupaten Sukabumi, Kecamatan Cikembar dan Kecamatan Gegerbitung cadangan hipotetik 159.435.000 ton; di Bogor (Kecamatan Nanggung) perkiraan cadangan 125 juta ton dan Kabupaten Ciamis (Kecamatan Kalipucang dan Padaherang). Selama ini zeolit dijual masih berbentuk bongkahan dengan harga jual yang sangat rendah Cadangan zeolit Indonesia sebanyak 400 juta ton (Kadin Indonesia 2008)
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
2
PERMASALAHAN
• Permasalahan yang timbul karena zeolit merupakan bahan alam yang akan dibuat menjadi bahan foto-degradasi, harus bebas dari pengotor organik maupun anorganik. Sehingga perlu pembersihan bagian fisik luar • Untuk bagian dalam, kristalnya, biasa bercampur dengan pengotor an-organik, dari jenis oksida seperti SiO2, oksida besi, maupun alumina bebas. Untuk oksida amorf dari SiO2,, pencucian hanya bisa dilakukan dengan asam fluorida sehingga membentuk senyawa kompleks yang larut sehingga mudah dipisahkan. Tetapi karena zeolit dibentuk oleh tetrahedral [SiO4]4- dan [AlO4]5-, penggunaan asam fluorida perlu dikontrol agar kristal tidak mengalami destruksi. • Peranan suhu sangat penting di dalam proses, perlu dipilih suhu yang sesuai agar kristal alamiah zeolit tetap terjaga. Pengaruh waktu pemanasan dan suhu yang tinggi (> 800oC), akan mengakibatkan zeolit collaps dan kristal menjadi amorf, pada kondisi demikian fungsi kristal menjadi hilang. • Bagaimana teknik penanaman agar Ti dapat menggantikan posisi kation alkali/alkali tanah pada tetrahedral zeolit? Dilakukan modifikasi zeolit alam menjadi zeolit-H Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
3
METODOLOGI • Ruang Lingkup Kegiatan : Survey lapangan dan eksperimentasi di laboratorium • Fokus kegiatan : Membuat prototipe material foto degradasi berbasis zeolit alam • Desain Penelitian : Laboratorium Preparasi ; Modifikasi Zeolit, modifikasi meliputi pengubahan menjadi bentuk NH4-zeolit, kemudian H-zeolit, Penanaman Ti dan kalsinasi . Survey lapangan Ke lokasi zeolit alam dan Kawasan Non-industri Tekstil dan Kawasan Industri Tekstil • Tahapan – Metode Pelaksanaan Kegiatan : Survey dan pengambilan sampel zeolit alam di Cikancra, Tasikmalaya dan survey di Kawasan Non-industri Tekstil dan Kawasan Industri Tekstil
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
4
Perkembangan Hasil Kegiatan
Survey lapangan dan pengambilan sampel zeolit di Wilayah Kabupaten Tasikmalaya, Jawa Barat. Kesampaian lokasi ditempuh sekitar 6 jam menggunakan kendaraan roda 4. Penduduk umumnya bertani, wiraswasta, dan penambang zeolit. Lokasi survey terdiri dari beberapa lokasi di Kecamatan Cikancra, Desa, Cijawer, dusun Cimade, Cikaret, Cikuda, Cidadap dan di wilayah Karang Nunggal. Secara fisik mempunyai penyebaran setempat-setempat yang cukup luas, menunjukkan warna putih kehijauan, ukuran butirnya setara pasir halus, penyebaran panjangnya > 100 m, lebar mencapai 50 m.
Zeolit Cikancra
XRD dan SEM Zeolit Cikancra
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 5
Perkembangan Hasil Kegiatan
Hasil survey dan analisis di lab. Diketahui bahwa di kawasan industri tekstil ditemukan senyawa kimia sebagai bahan baku sisa pewarnaan dan pengolahan tekstil yang dibuang ke sungai, termasuk di dalamnya adalah zat warna. Fenomena ini menggambarkan bahwa proses pengolahan di dalam Pabrik Tekstil tidak baik.
Sumber Peta : BPLHD Propinsi Jawa Barat,2012
Survey di Kawasan Non-industri Tekstil dan Kawasan Industri Tekstil, 5 (lima) lokasi yang mewakili daerah dengan potensi pencemaran. Cimahi (Bandung Barat), Dayeuhkolot, Majalaya (Bandung Selatan), Rancaekek, dan Ujungberung (Bandung Timur).
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
6
Perkembangan Hasil Kegiatan
Tahapan pekerjaan eksperimentasi di laboratorium yang telah dicapai adalah : Telah didapatkan sample zeolit yg representatif
untuk eksperimentasi ; telah dilakukan preparasi zeolit, telah dilakukan proses pemurnian secara fisik dan kimia; telah dilakukan modifikasi zeolit alam menjadi zeolit-NH4 ; telah dilakukan modifikasi zeolitNH4 menjadi zeolit –H dan tengah dilakukan adalah penanaman Ti pada tetrahedral
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
7
SINERGI KOORDINASI
• Lingkup dan bentuk koordinasi yang dilakukan : Berkoordinasi dengan instansi terkait untuk memperoleh informasi sejauhmana permasalahan lingkungan yang ada, berserta solusi yang harus dilakukan • Nama lembaga yang diajak koordinasi : Balai Besar Tekstil, BPLHD Jawa Barat dan Teknik Lingkungan ITB • Strategi pelaksanaan koordinasi : Mengikuti workshop di BPLHD tentang Pola Pengelolaan lingkungan Hidup di Kawasan Industri di Kabupaten Bandung, diskusi informal dengan peneliti di Balai Besar Tekstil dan TL. • Signifikansi capaian koordinasi yang dilakukan, telah didapatkan berbagai informasi dan data pencemaran limbah di kawasan industri tekstil Kabupaten Bandung. Dari hasil tersebut belum teratasinya limbah warna (nonbiodegradable) dan ditemukan adanya pengelolaan limbah warna dengan bahan alam seperti zeolit.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
8
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN
• Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan : Penelitian ini akan menghasilkan satu produk Litbangyasa berupa Blue Print Proses. Pada dasarnya hasil litbangyasa ini adalah hasil antara yang dapat dipakai sebagai alat bantu pengambilan keputusan pengolahan limbah di kawasan industri tekstil. • Wujud - bentuk pemanfaatan hasil kegiatan : Untuk mendukung Industri Hulu, Mendukung Pengembangan Potensi Unggulan Daerah, Mendukung Pengembangan Ilmu-Metode • Pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan : Industri Tekstil , Industri zeolit, PEMDA (alat bantu pemecah masalah limbah warna) • Signifikansi pemanfaatan : Tumbuhnya industri zeolit untuk pengolah limbah non-biodegradable, industri tekstil tidak lagi mencemari lingkungan dengan limbah zat warna, terselesaikannya salah satu problem masalah pencemaran lingkungan Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
9
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN
• Rancangan Pengembangan ke depan : melalui sejumlah optimalisasi proses dan uji coba produk sehingga dihasilkan blue print proses teknologi penanaman TiO2 pada zeolit alam, yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan alternatif pengolah limbah industri tekstil khususnya zat warna yang bersifat non-biodegradable • Strategi Pengembangan ke depan : melalui sejumlah penelitian lanjutan yang didukung oleh pemerintah khususnya Ristek sehingga dihasilkan teknologi pengolahan zat warna dengan bahan dasar zeolit alam . • Tahapan Pengembangan ke depan dalam sosialisasi hasil penelitian memerlukan dukungan semua pihak, terutama pihak pengelola pabrik sebagai ujung tombak pengguna dan dukungan pemerintah dalam mewajibkan penggunaan material dalam negeri (bahan alam) sangat diperlukan, dimana selama ini material yang digunakan sebagai pengolah limbah berasal dari impor
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
10
Gambar kegiatan penelitian :Tim peneliti, cebakan zeolit, alat jaw crusher, ball mill, salah satu kegiatan di lab., alat furnace, centrifuge, kondisi sungai di lapangan dan pengukuran insitu dengan alat WQC
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
11
TERIMA KASIH Ir. Dewi Fatimah Dra. Lenny M.Estiaty Dr. Ir. Hariyanto Soetjijo Ir. M. Ulum A. Gani, M.Sc. Ir. Widodo
