KAJIAN AWAL ADSORBEN DARI LIMBAH PADAT LUMPUR AKTIF INDUSTRI CRUMB RUBBER PADA PENYERAPAN LOGAM Cr Nenny Febrina1, Eka Refnawati1, Pasymi1, Salmariza2 1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta,
[email protected],
[email protected],
[email protected] 2 Baristand Industri Padang,
[email protected]
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, 80-100 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 60-80 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, 80-100 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 60-80 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
padat lumpur aktif tersebut. Selama ini limbah padat lumpur aktif ini hanya dibuang
yang pengolahan limbahnya menggunakan
ketempat
pembuangan
untuk
bahan
sistem lumpur aktif mengalami sedikit
timbunan saja. Salah satu industri yang
kendala, yaitu penanganan terhadap limbah
menggunakan pengolahan limbah lumpur
aktif adalah industri crumb rubber. Tapi
karet ini dapat dimanfaatkan untuk penyerap
ternyata limbah padat lumpur aktif ini masih
logam – logamberat yang terkandung di
bisa dimanfaatkan untuk pengolahan limbah
dalam limbah yang mengandung logam –
yang lain.
logam berbahaya.
Limbah padat lumpur aktif ini dapat dimanfaatkan untuk pengadsorbsi logam-
METODOLOGI
logam berbahayayang terdapat pada limbah
Metode
yang
digunakan
dalam
cair hasil analisa laboratorium. Hal ini
penelitian ini adalah adsorpsi, dimana proses
disebabkan karena limbah padat lumpur aktif
ini tidak tergantung pada metabolisme
ini merupakan sisa lumpur aktif yang tentunya
mikroorganisme.
masih mengandung mikroorganisme, diantaranya jamur, bakteri dan juga protozoa, yang secara
Alat dan Bahan.
efisien dapat menyerap logam-logam berat dari
Alat yang digunakan yaitu: pengayak
lingkungan luarnya. Penyerapan yang dilakukan
(Retsch 5657 Haun W. Germany No. 60),
oleh limbah padat lumpur aktif ini terjadi secara
Shaker merk AROS 160TM (Adjustable
metabolism-independent,
yaitu
penyerapan
logam yang tidak bergantung pada metabolisme (Hughes dan Poole, 1990 dan Gadd, 1990b dalam Mawardi, 2008).
Reciprocating Orbital Shaker), AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) (AAS GBC 932
AA),
Neraca
analitik
Digital,
Logam Kromium (Cr) merupakan logam
Erlenmeyer 250 ml, Gelas Piala 100 ml, 250
berat yang berbahaya yang dapat mencemari
ml, 1000 ml, Labu Ukur 1000 ml, Gelas
lingkungan. Logam Cr banyak terdapat pada
Ukur 50 ml, Pipet Takar 5 ml, Pipet Gondok
limbah cair industri baja, elektroplatin,
25 ml, 10 ml, Corong, Botol sampel.
penyamakan kulit dan limbah hasil analisa laboratorium. Oleh karena itu penelitian kali ini
Bahan
yang
digunakan
yaitu:
Limbahpadat lumpur aktif pabrik karet (PT.Teluk Luas), Larutan Cr 10 ppm,
bertujuan untuk menguji apakah limbah
Larutan
HNO3
pekat,
Kertas
padat lumpur aktif dapat dimanfaatkan
WHATMAN 42 , Kertas pH universal.
saring
sebagai adsorben logam berat terutama logam Cr dengan melihat pengaruh ukuran
Rancangan Penelitian.
partikel dan waktu kontak dari adsorben
Rancangan penelitian meliputi variasi
terhadap daya serap adsorben limbah padat
ukuran partikel adsorben (40-60, 60-80, 80-
lumpur aktif dalam penyerapan logam Cr.
100, dan ≥100 mesh), dan waktu kontak
Sehingga limbah padat lumpur aktif pabrik
antara adsorben dan larutan Cr (15, 30, 60 dan 120 menit).
Pelaksanaan Penelitian.
kecepatan alat shaker antara 100-105 rpm
1. Persiapan Sampel
selama 15 menit.
Sampel limbah lumpur aktif pabrik karet
Setelah 15 menit shaker dihentikan lalu
yang telah dikumpulkan lalu dikeringkan
disaring dengan menggunakan kertas
dan kemudian dihaluskan
saring WHATMAN 42.
Diayak dengan menggunakan screening
Filtratnya dipindahkan ke dalam botol
untuk mendapatkan variasi ukuran mesh
sampel lalu di
40-60, 60-80, 80-100 dan ≥100 mesh
konsentrasi
ukur
absorban dan
akhirnya
dengan
menggunakan AAS. Dilakukan pengulangan untuk ukuran 60-
2. Persiapan Larutan Dipipet larutan induk Cr 1000 ppm
80, 80-100dan≥100 mesh.
sebanyak 10 ml untuk membuat larutan Cr 10 ppm.
b.Pengaruh Waktu Kontak Dengan Daya
Dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 ml lalu ditambahkan aquades sampai volume 1000 ml.
Serap Adsorben Ditimbang adsorben limbah padat lumpur aktif ukuran 60-80 mesh sebanyak 1 gram
Diatur pH larutan Cr 10 ppm dengan menambahkan tetes demi teteslarutan
lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Lalu ditambahkan 50 ml larutan Cr pH 10
HNO3 pekat sampai kertas pH universal
ppm
ke
dalam
menunjukkan pH 3.
ditimbang sebelumnya. Dishaker
sampel
dengan
yang
telah
menggunakan 160TM
alat
3. Prosedur Adsorpsi
shaker
a. Pengujian Ukuran Partikel
Reciprocating Orbital Shaker) dengan
Ditimbang adsorben limbah padat lumpur
kecepatan alat shaker antara 100-105 rpm
aktif ukuran 40-60 mesh sebanyak 1 gram Lalu ditambahkan 50 ml larutan Cr 10 ke
dalam
sampel
yang
telah
shaker
dengan AROS
menggunakan 160TM
selama 30 menit.
disaring dengan menggunakan kertas saring WHATMAN 42. Filtratnya dipindahkan ke dalam botol
ditimbang sebelumnya. Dishaker
(Adjustable
Setelah 30 menit shaker dihentikan lalu
lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
ppm
AROS
alat
(Adjustable
Reciprocating Orbital Shaker) dengan
sampel lalu di konsentrasi
ukur
absorben dan
akhirnya
menggunakan AAS.
dengan
Dilakukan pengulangan untuk
waktu
b. Pengaruh Waktu Kontak Dengan Daya
Serap Adsorben
shaker 60 dan 120 menit.
Efisiensi penyerapan logam Cr setelah HASIL DAN PEMBAHASAN
diadsorpsi oleh limbah padat lumpur aktif
a. Pengujian Ukuran Partikel Adsorben
dengan ukuran 40-60, 60-80, 80-100, dan ≥100 mesh dan waktu shaker 15, 30, 60, dan
diadsorpsi oleh limbah padat lumpur aktif
120 menit dapat dilihat pada Gambar
dengan ukuran 40-60, 60-80, 80-100, dan≥
berikut.
100 mesh dan waktu shaker 15 menit dapat
100 98 96 94 92 90 88 86
dilihat pada Gambar berikut. 98 Efisiensi (%)
96 94 92
Efisiensi Penyerapan (%)
Efisiensi penyerapan logam Cr setelah
40 mesh 60 mesh
0
90
20 40 60 80 100 120 140 Waktu Kontak (menit)
88 86 0
20
40
60 80 Ukuran (mesh)
100
120
Gambar 2. Hubungan Efisiensi Penyerapan Dengan Waktu Kontak
Gambar 1.Hubungan Efisiensi Penyerapan Logam Cr Dengan Variasi Ukuran Partikel dan Waktu Shaker 15 menit
Luas
permukaan
dengan tujuan untuk mengetahui waktu
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 60-80 mesh dengan
efisiensi
96,34615%.
Hal
ini
disebabkan karena adsorben dengan ukuran partikel 80-100 dan ≥100 mesh lebih cepat jenuh sehingga logam Cr akan terlepas kembali.
Penentuan waktu kontak ini dilakukan
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 60-80 mesh
dengan
96,3462 %.
efisiensi
penyerapannya
Hasil penelitian dilihat pada
Gambar 2. Pada awal waktu interaksi jumlah ion Cr (VI) yang
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 40-60 mesh.
Sedangkan
ukuran partikel 60-80 mesh pada waktu 60
kontak
30
menit
menit efisiensi penyerapannya naik menjadi
efisiensinya 95 %.
didapatkan
98,97115 %, tetapi turun kembali pada waktu 120 menit. Lenni Erika Putri (2010)
DAFTAR PUSTAKA
menyatakan bahwa pada proses adsorbsi,
Bhattacharya, A.K., dkk. 2007. Adsorption,
partikel-partikel
bisa
Kinetics and Equilibrium Studies on
permukaan
Removal of Cr (VI) From Aqueous
adsorben saja. Apabila adsorben tersebut
Solutions Using Different Low-Cost
sudah jenuh pada waktu optimumnya, maka
Adsorbents. India : Elsevier.
terserap
dan
logam
Cr
menempel
partikel-partikel
Cr
hanya
di
tadi
akan
terlepas
Erika Putri, Lenni.2010.Penyerapan Ion
kembali karena ikatan yang terjadi antara
Logam Cr (VI) Menggunakan Serbuk
adsorben limbah padat lumpur aktif dengan
Kulit Manggis (Garcinia mangostana
ion logam Cr tidak stabil.
L.)
yang
Telah
Warnanya. Other
Thesis,
Zat
Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Sisa limbah padat lumpur aktif bias digunakan
Ditarik
sebagaia
dsorben
untuk
logam berat, terutama logam Cr
Alam. Gapkindo,
Team,
2009.
Pengelolaan
Lingkungan Di Industri Karet. Japan External Trade Organization (JETRO), Jakarta.
2. Ukuran partikel adsorben yang baik digunakan adalah ukuran 60-80 mesh
Gapkindo,
Team,
Pengolahan
2009.
Limbah
Teknologi
Cair
dengan
3. Efisiensi penyerapan yang optimum
Sistem Lumpur Aktif di Industri Karet.
didapatkan pada ukuran partikel 60-80
Japan External Trade Organization
mesh dengan waktu kontak 60 menit,
(JETRO), Jakarta.
yaitu 98,97115 %. 4. Sedangkan
pada
Mawardi, 2008. Biosorpsi. Jurusan Kimia, ukuran
partikel
adsorben 40-60 mesh dengan waktu
FMIPA, Universitas Negeri Padang.
