LAPORAN AKHIR PENGOLAHAN AIR GAMBUT DENGAN ELEKTROKOAGULASI MENGGUNAKAN ELEKTRODA ALUMINIUM
OLEH
Diajukan Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
OLEH : PRANAWATI AMALIA 0611 3040 0329
JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PENGOLAHAN AIR GAMBUT DENGAN ELEKTROKOAGULASI MENGGUNAKAN ELEKTRODA ALUMINIUM
Oleh : Pranawati Amalia 0611 3040 0329
Pembimbing I,
Palembang, Juli 2014 Pembimbing II,
Dr. Ir. Hj. Rusdianasari, M.Si. NIP 196711191993032003
Ir. A. Husaini, M.T. NIP 195904091989031001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia
Ir. Robert Junaidi, M.T. NIP 196607121993031003
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrahim Alhamdulillahirabbill’alamin, segala puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia yang dilimpahkan-Nya, sehingga dapat terselesainya laporan akhir yang berjudul “Pengolahan Air Gambut Dengan Elektrokoagulasi Menggunakan Elektroda Aluminium”. Laporan ini disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini terdapat banyak sekali kekurangan karena keterbatasan dan kemampuan penulis. Penulis berterima kasih atas bantuan dan bimbingan yang diberikan selama melakukan kerja praktek hingga diselesaikannya laporan ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Tuhan YME, karena atas rahmat dan karunia-Nya laporan ini dapat diselesaikan. 2. Bapak RD Kusumanto,S.T.,M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak Ir. Firdaus, M.T., selaku Pembantu Direktur I Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Ir. Robert Junaidi, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 5. Bapak Zulkarnain, S.T., M..T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 6. Ibu Dr. Ir. Rusdianasari, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing I Laporan Akhir. 7. Bapak Ir. A. Husaini, M.T., sebagai Dosen Pembimbing II Laporan Akhir. 8. Bapak Heriyanto, S.T., MKM., selaku Manajer Mutu dan Bapak A. Hari Prasetyo, AMAK., selaku Deputi Manajer Teknis Balai Teknik Kesehatan Lingkungan & Pengendalian Penyakit Palembang yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian dan analisa di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan & Pengendalian Penyakit Palembang. 9. Seluruh Staf UPT Balai Teknik Kesehatan Lingkungan & Pengendalian Penyakit Palembang yang telah membantu selama proses penelitian dan analisa berlangsung hingga selesai. 10. Seluruh Bapak, Ibu Dosen Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah mendidik dan memberikan bekal ilmu kepada penulis selama masa perkuliahan. 11. Staf administrasi dan laboratorium di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
12. Orang tua saya tercinta atas doa restu kalian. 13. Kakak tercinta Fiqih Citra Ristiana, Hendri Kodratullah, Desfah Rizal dan Fajar Siddiq yang selalu memberikan semangat dan motivasi sehingga terselesaikannya Laporan Akhir ini. 14. Teman seperjuangan Eva Febrianti Prihantini dan Seftiani Nopitasari dalam melakukan penelitian dan analisa di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan & Pengendalian Penyakit Palembang. 15. Sahabat dan teman-teman kami di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya angkatan 2011, khususnya kelas 6 KB. Akhirnya penulis mengharapkan saran dan kritik yang berhubungan dengan penulisan laporan ini, dan semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Palembang, Juli 2014
Penulis
Motto : “ Orang pintar adalah orang yang mampu membuat orang lain menjadi pintar dan orang sukses adalah orang yang mampu membuat orang lain menjadi sukses ”. “ Sabar dalam mengatasi kesulitan dan bertindak bijaksana dalam mengatasinya adalah sesuatu yang utama ”. “ Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain maka anda telah berbuat baik terhadap diri sendiri (Benyamin Franklin) ”. “ hidup adalah pilihan, hidup adalah resiko, hidup adalah tuntutan, hidup adalah perjuangan, hidup adalah alasan dan hidup itu indah ”.
( “Penulis” )
Persembahan untuk : 1. Orang tua serta saudara-saudaraku 2. Masa depanku 3. Dosen pembimbingku 4. Teman-teman KB 2011 5. Almamaterku
ABSTRAK
PENGOLAHAN AIR GAMBUT DENGAN ELEKTROKOAGULASI MENGGUNAKAN ELEKTRODA ALUMINIUM ( Pranawati Amalia, 2014, 51 Halaman, 15 Tabel, 22 Gambar, 3 Lampiran ) Air gambut adalah air permukaan yang menggenangi suatu daerah, dimana daerah tersebut terbentuk dari tumpukan bahan organik dalam waktu yang lama. Ciri-ciri air gambut adalah memiliki kadar pH yang rendah (3-4) sehingga bersifat sangat asam, memiliki kadar organik yang tinggi, kadar besi dan mangan tinggi, serta berwarna kuning atau coklat tua (pekat). Salah satu lahan gambut terdapat di Kota Terpadu Mandiri (KTM), Kabupaten Ogan Ilir, Sumatera Selatan. Air gambut memiliki kandungan Fe dan Mn yang cukup tinggi, untuk itu dilakukan pengolahan air gambut untuk menurunkan kadar logam Fe dan kadar logam Mn. Pengolahan ini dilakukan dengan menggunakan metode elektrokoagulasi yang dilakukan secara batch dengan dimensi elektroda 18cm x 6,5cm x 0,2cm dan jarak antar elektroda 1cm. Elektroda aluminium tersebut dikontakkan dengan air gambut dengan memvariasikan rapat arus yaitu 20 A/m2, 40 A/m2, 60 A/m2 dan 80 A/m2 serta memvariasikan waktu proses yaitu 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kenaikan pH yang optimum terjadi pada rapat arus 40 A/m2 dengan waktu 30 menit yaitu 7,87 dan efektivitas penurunan dari masing-masing parameter terjadi pada rapat arus 20 A/m2 dengan waktu proses 120 menit. Efektivitas penurunan TDS adalah 42,09 %, BOD5 34,36%, dan COD 88,89 %, sedangkan efektivitas penurunan kadar logam Fe dan kadar logam Mn adalah 55,2 % dan 90 %. Dari hasil yang telah diperoleh menunjukkan bahwa metode elektrokoagulasi dapat mengurangi polutan yang terkandung dalam air gambut. Hasil pengolahan ini telah memenuhi standar Menteri Kesehatan RI No 492/MENKES/PER/IV/2010. Kata kunci: air gambut, elektrokoagulasi, elektroda aluminium
ABSTRACT
PEAT WATER TREATMENT BY ELECTROCOAGULATION USING ALUMINUM ELECTRODES ( Pranawati Amalia, 2014, 51 Pages, 15 Tables, 22 Pictures, 3 Appendixs ) Peat water is surface water that flooded on area, the area where the presence of piles formed from organic material in a long time. The characteristics of the peat water is having a low pH (3-4) that is highly acid, having a high organic content, having high levels of iron and manganese, and having yellow or dark brown colour (concentrated). One of the peat area in the Kota Terpadu Mandiri (KTM), Ogan Ilir, South Sumatra. The amount of Fe and Mn in peat water is high, that’s why the treatment of peat water to lower concentration of Fe and Mn. The treatment uses electrocoagulation is performed in batch with electrode dimensions 18cm x 6.5cm x 0.2cm and the distance between the electrodes 1cm. The aluminum electrodes are contacted with peat water with varation the current density of 20 A/m2, 40 A/m2, 60 A/m2 and 80 A/m2 and varation the processing time is 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes and 120 minutes. The result showed that the optimum pH rise occurs at 40 A/m2 current density with a time of 30 minutes is 7,87 and decrease the effectiveness of each parameter occurs at 20 A/m2 current density with processing time of 120 minutes. The decrease in the effectiveness of TDS is 42.09%, BOD5 34.36% and COD 88.89%, while the decrease in the effectiveness of Fe and Mn was 55.2 % and 90 %. From the results that have been obtained indicate that electrocoagulation method can reduce pollutants which are contained in the peat water. The results of this process meet the standards of Health Ministers RI No 492/Menkes/Per/IV/2010.
Keywords: peat water, electrocoagulation, aluminum electrodes
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................. v ABSTRACT ................................................................................................ ...... vi KATA PENGANTAR ............................................................................... ..... vii DAFTAR ISI ............................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xi DAFTAR TABEL .................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 1.3 Manfaat Penelitian .......................................................................... 1.4 Perumusan Masalah ........................................................................
1 1 3 3 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 2.1 Air Gambut ..................................................................................... 2.1.1 Pengertian Air Gambut .......................................................... 2.1.2 Proses Pembentukan Air Gambut ......................................... 2.1.3 Parameter Fisika dan Kimia Air Gambut .............................. 2.1.3.1 Parameter Fisika ....................................................... 2.1.3.2 Parameter Kimia ....................................................... 2.1.4 Karakteristik Air Gambut ...................................................... 2.2 Pengolahan Air Gambut ................................................................. 2.3 Syarat-syarat Air Bersih ................................................................. 2.4 Elektrokoagulasi .............................................................................
4 4 6 8 9 9 10 12 17 20 22
BAB III METODELOGI PENELITIAN ................................................... 3.1 Waktu dan Tempat ......................................................................... 3.2 Alat dan Bahan ............................................................................... 3.2.1 Alat yang Digunakan ............................................................. 3.2.2 Bahan yang Digunakan ......................................................... 3.3 Perlakuan dan Rancangan Penelitian ............................................. 3.4 Prosedur Penelitian.......................................................................... 3.4.1 Preparasi Air Gambut ............................................................ 3.4.2 Penentuan Karakteristik Air Gambut .................................... 3.4.2.1 Penentuan pH ............................................................ 3.4.2.2 Penentuan TDS ......................................................... 3.4.2.3 Penentuan BOD5 ....................................................... 3.4.2.4 Penentuan COD ........................................................ 3.4.2.5 Penentuan Logam Fe ................................................
29 29 29 29 30 31 31 31 31 31 32 32 33 34
3.4.2.6 Penentuan Logam Mn ............................................... 3.4.3 Proses Elektrokoagulasi ........................................................ 3.5 Diagram Penelitian .........................................................................
34 35 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 4.1 Hasil ............................................................................................... 4.1.1 Karakteristik Air Gambut ...................................................... 4.1.2 Karakteristik Air Gambut setelah Pengolahan ...................... 4.2 Pembahasan .................................................................................... 4.2.1 Karakteristik Air Gambut ...................................................... 4.2.2 Hasil Pengolahan Air Gambut dengan Metode Elektrokoagulasi..................................................................... 4.2.3 Efektivitas Metode Elektrokoagulasi dalam Mengolah Air Gambut ..................................................................................
38 38 38 38 39 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 5.1 Kesimpulan .................................................................................... 5.2 Saran ...............................................................................................
49 49 59
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
50
LAMPIRAN
51
...........................................................................................
40 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
5 14 14 24 36 36 37
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
Mekanisme Pembentukan Air Gambut ...................................... Model Struktur Asam Humat ..................................................... Model Struktur Asam Fulvat ...................................................... Interaksi dalam Proses Elektrokoagulasi .................................... Reaktor Elektrokoagulasi ........................................................... Diagram Preparasi Air Gambut .................................................. Diagram Pengolahan Air Gambut .............................................. Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Kenaikan pH ............................................................................................... Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Nilai TDS ................................................................................... Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Nilai BOD5 ................................................................................. Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Nilai COD ................................................................................... Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Kadar Fe ..... Pengaruh Rapat Arus dan Waktu Proses terhadap Kadar Mn .... Efektivitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 20 A/m2 ................................................................... Efektivitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 40 A/m2 ................................................................... Efektivitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 60 A/m2 ................................................................... Efektivitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 80 A/m2 ................................................................... Lokasi Pengambilan Sampel ...................................................... Kawasan Lahan Gambut ............................................................ Pengambilan Sampel Air Gambut .............................................. Rangkaian Alat Elektrokoagulasi ............................................... Hasil Proses Pengolahan Air Gambut dengan Elektrokoagulasi .........................................................................
40 41 42 43 44 45 46 47 47 48 54 55 55 56 57
DAFTAR TABEL
Tabel 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Halaman Luas Daerah Gambut di Kalimantan dan Sumatera ................... Properti Fisik Tanah Gambut Sumatera, Kalimantan, Jawa dan Oki .............................................................................. Kandungan Unsur Mikro Tanah Gambut di Sumatera ............... Contoh Kualitas Air Gambut Daerah Sumatera Selatan ............ Parameter Fisik Air Bersih ......................................................... Parameter Kimia Air Bersih ....................................................... Karakteristik Air Gambut ........................................................... Hasil Analisis Air Gambut dengan Variasi Rapat Arus 20 A/m2 ....................................................................................... Hasil Analisis Air Gambut dengan Variasi Rapat Arus 40 A/m2 ....................................................................................... Hasil Analisis Air Gambut dengan Variasi Rapat Arus 60 A/m2 ....................................................................................... Hasil Analisis Air Gambut dengan Variasi Rapat Arus 80 A/m2 ....................................................................................... Efektifitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 20 A/m2 ................................................................... Efektifitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 40 A/m2 ................................................................... Efektifitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 60 A/m2 ................................................................... Efektifitas Elektrokoagulasi terhadap Waktu Proses pada Rapat Arus 80 A/m2 ...................................................................
6 9 15 16 22 22 38 39 39 39 39 52 52 53 53
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. 2. 3.
Halaman
Perhitungan ................................................................................ ...... 52 Dokumentasi Penelitian ............................................................. ..... 54 Surat-Surat .................................................................................. ...... 58
