PENGGUNAAN GELATIN UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

ISSN : 2477-3298

PENGGUNAAN GELATIN UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT Sugihartono, Sri Sutyasmi, Dona Rahmawati, dan Suyatini Balai Besar Kulit, Karet dan Plastik E-mail: [email protected] ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan gelatin sebagai flokulan dalam proses pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit. Pengolahan limbah cair dilakukan dengan menggunakan gelatin hasil hidrolisis trimming kulit pikel domba menggunakan NaOH dan KOH menggunakan dosis berturut- turut: 0,02., 0,04., 0,06., 0,08., dan 0,1 % berat per volume limbah yang diolah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gelatin dapat digunakan sebagai bahan pengolah limbah cair industri penyamakan kulit. Gelatin mampu mengurangi kandungan COD, kekeruhan, krom total, dan TDS limbah cair industri penyamakan kulit. Gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH dosis aplikasi 0, 1% menghasilkan limbah terolah dengan penurunan kekeruhan tertinggi yaitu sebesar 90,49%. Sedangkan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis aplikasi 0,06% menghasilkan limbah terolah dengan tingkat penurunan COD dan krom total tertinggi yaitu masing-masing sebesar 67,42% dan 79,26%, serta pada dosis 0,08% juga menghasilkan persentase adsorbsi polutan pada limbah tertinggi, yaitu sebesar 17,99%. Kata kunci: gelatin, flokulan, limbah cair, pengolahan, penyamakan kulit.

Penggunaan Gelatin untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit

39

ISSN : 2477-3298

Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

UTILIZATION OF GELATIN FOR INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT TANNERY Sugihartono, Sri Sutyasmi, Dona Rahmawati, Suyatini Center for Leather, Rubber and Plastic Telp (0274) 512929, 563939 Fax. (0274) 563655 E-mail: [email protected] ABSTRACT This study aims to determine the ability of gelatin as a flocculants in the process of wastewater treatment tanning industry. Wastewater treatment is done by using gelatin hydrolysis results of trimming sheepskin pickle using KOH and Na OH at a respectively doses: 0.02., 0.04., 0.06., 0.08., and 0.1% by weight per volume of waste processed. The results showed that the gelatin can be used as a liquid waste processing tanning industry. Gelatin is able to reduce the content of COD, turbidity, total chromium, and TDS wastewater tanning industry. Gelatin hydrolysis with Na OH dose application of 0, 1% waste treated with the highest turbidity decrease in the amount of 90.49%. While gelatin hydrolysis with KOH 0.06% dose applications generate waste treated at the reduced rate of COD and total chromium highest, respectively 67.42% and 79.26%, and at a dose of 0.08% as well as a greater percentage adsorption of pollutants the highest waste, amounting to 17.99%. Keywords: gelatin, flocculants, wastewater, treatment, tannery

40



ISSN : 2477-3298

PENDAHULUAN Industri penyamakan kulit digolongkan kedalam industri yang mengeluarkan limbah dalam jumlah banyak dan berbahaya. Limbah yang diturunkan terdiri atas tiga macam bentuk yaitu padat, cair dan gas (Hashem et al., 2014). Pengolahan 100 kg kulit mentah menjadi kulit samak, diturunkan limbah cair sebanyak 3000 liter (Dargo and Ayalew, 2014) dan limbah padat kurang lebih 60 kg (Senthil et al., 2015). Komponen utama limbah cair terdiri atas sulfit, kromium, senyawa organik mudah menguap, padatan dalam jumlah besar, dan padatan tersuspensi seperti bulu dan potongan-potongan bagian kulit (Dargo and Ayalew, 2014). Komponen limbah padat yang berupa trimming kulit dan fleshing terdiri atas protein dan lemak (Senthil et al, 2015). Sedangkan komponen polutan udara berasal dari beam house process terdiri atas hidrogen sulfida (H2S), ammonia (NH3), klorine (Cl2) dan sulfur dioksida (SO2) (Hashem et al., 2014). Limbah cair yang dikeluarkan, sangat keruh, berwarna dan berbau busuk (Dargo and Ayalew, 2014). Dapat menyebabkan masalah serius pada badan air, masyarakat dan lingkungan (Hashem et al., 2014), disamping itu juga dapat menyebabkan penyakit seperti penyakit mata, iritasi kulit, gagal ginjal dan masalah pencernakan (Dargo and Ayalew, 2014). Penanganan sembarangan limbah padat yang berupa kulit juga dapat menyebabkan pencemaran lingkungan, yang pada akhirnya dapat mengganggu kesehatan manusia (Senthil et al., 2015). Masalah utama dalam penanganan limbah padat adalah tidak tersedianya tempat pembuangan limbah yang memadai. Keadaan ini meningkatkan tekanan pada industri penyamakan kulit untuk menemukan cara-cara baru dalam mengatasi masalah limbah yang dikeluarkan pada berbagai operasi mulai dari proses penyamakan sampai produk jadi (Fathima et al., 2012). Pemanfaatan secara tepat dan optimal menjadi produk akhir yang berguna, bermanfaat dan berharga menjadi solusi yang tepat dan menjanjikan dalam penanganan limbah industri penyamakan kulit. Sebagai upaya kearah pemanfatan optimal dari limbah padat yang berupa kulit adalah dengan jalan mengolahnya menjadi gelatin. Selanjutnya memanfaatkan gelatin tersebut, antara lain sebagai bahan penolong proses pengolahan air dan limbah cair (Sugihartono 2014). Pemanfaatan gelatin sebagai flokulan untuk pengolahan air telah dilakukan oleh beberapa peneliti, namun masih sangat terbatas yaitu hanya pada kemampuannya dalam pengendapan suspensi kaolin (Piazza and Garcia, 2010., Li et al., 2013., Sugihartono, dkk, 2015). Aplikasi penggunaan gelatin sebagai flokulan lebih praktis apabila dibandingkan dengan poly acrylamide (PAM) karena tidak memerlukan garam kalsium klorida untuk aktivasinya (Piazza and Garcia, 2010). Selanjutnya Sugihartono (2016) melaporkan bahwa gelatin dapat digunakan untuk pemisahan logam krom dan apabila dikombinasikan dengan aluminium sulfat mampu memisahkan krom yang terdapat pada limbah industri kulit sebanyak 94,7% . Diduga gelatin juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit. Dengan dimanfaatkannya gelatin yang diproses dari kulit limbah untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit, maka secara teknis akan memiliki manfaat ganda. Manfaat tersebut antara lain industri penyamakan tidak perlu mengadakan flokulan yang berasal dari luar industrinya. Gelatin bersifat ramah lingkungan, sehingga tidak menimbulkan masalah baru, dan dapat terbarukan. Di samping itu dimungkinkan dapat teratasinya permasalahan limbah padat dan limbah cair pada industri penyamakan kulit secara bersamaan atau simultan (Sugihartono, 2014). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan gelatin dari limbah pra-penyamakan kulit sebagai flokulan dalam pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit. Disamping itu juga untuk mengatasi masalah limbah cair dan padat dengan memanfaatkan limbah padat sebagai bahan untuk mengolah limbah cair industri penyamakan kulit. Penggunaan Gelatin untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit

41

ISSN : 2477-3298


BAHAN DAN METODE Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelatin dari limbah pra-penyamakan kulit, limbah cair penyamakan kulit, dan sejumlah bahan kimia untuk pengujian antara lain air bebas organik, asam sulfat (H2SO4) pekat, perak sulfat (Ag2SO4), kalium dikromat (K2Cr2O7), indikator ferroin, ferro amonium sulfat {Fe(NH4)2(SO4)26H2O}, asam sulfamat (NH2SO3H), dan kalium hidrogen ftalat (HOOCC6H4COOK). Gelatin diperoleh dari hasil penelitian Rahmawati dkk. (2016) yaitu yang diproses melalui hidrolisis parsial kulit limbah proses pra-penyamakan kulit (trimming kulit domba pikel) menggunakan basa natrium hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida (KOH) masing-masing 1%. Gelatin yang berasal dari hidrolisis menggunakan NaOH memiliki kandungan protein 65,13%, dan bobot molekul 70 kDa, sedangkan yang dari hidrolisis menggunakan KOH memiliki kandungan protein 64,27%, dan bobot molekul 100 kDa. Gelatin dikecilkan ukurannya menggunakan blender, kemudian diayak dengan menggunakan saringan ukuran lubang 200 mesh. Gelatin yang lolos ayakan 200 mesh digunakan untuk pengolahan limbah. Limbah cair industri penyamakan kulit diambil dari kolam penampungan limbah salah satu perusahaan penyamakan kulit di Yogyakarta. Derajat keasaman limbah berkisar antara pH 7,21 - 7,34. Bahan kimia diperoleh dari salah satu toko penjual bahan kimia di Yogyakarta.

Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah timbangan digital (Satorius 2462), pH meter (Mettler Toledo Seven Easy N 315), turbidimeter (HACH 2100P)), spektrofotometeri serapan atom (Shimadzu AA 6800), oven (Memmert U 30.780682), tanur (Barnstead Thermolyne 1400), hot plate, lemari asam, hot plate, desikator, micro biuret, cawan porselin, blender, saringan, gelas ukur, gelas piala, pipet ukur, labu ukur, dan magnetic stirrer, serta beberapa peralatan penunjang lainnya.

Metode Penelitian Metode yang digunakan untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit pada penelitian ini adalah metode eksperimental skala laboratorium menggunakan gelatin. Gelatin yang digunakan berasal dari kulit limbah proses pra-penyamakan. Percobaan dirancang secara acak lengkap sederhana dengan dua faktor yaitu asal gelatin dan dosis gelatin yang diaplikasikan. Gelatin berasal dari hidrolisis parsial trimming kulit domba pikel dengan dua macam basa yaitu NaOH dan KOH. Dosis gelatin yang diaplikasikan untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit masing-masing sebanyak 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; dan 0,1 % berat per volume limbah yang diolah.

Proses pengolahan limbah Proses pengolahan limbah cair penyamakan kulit dilaksanakan dengan cara sebagai berikut; mula – mula disiapkan limbah cair sebanyak 1000 ml yang telah diketahui karakternya. Diambil gelatin sesuai dosis yang ditetapkan, kemudian dimasukkan kedalam gelas piala. Selanjutnya kedalam gelas piala tersebut ditambahkan limbah cair yang telah disiapkan, sebagai kontrol kedalam sebuah gelas piala tanpa gelatin juga dimasukkan limbah cair dengan volume yang sama. Kemudian diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 10 menit pada putaran cepat, selanjutnya diaduk pada putaran lambat selama 5 menit. Tujuan

42



ISSN : 2477-3298

pengadukan secara cepat adalah untuk mendistribusikan gelatin ke dalam seluruh bagian cairan limbah agar terjadi kontak secara merata antara gelatin dengan polutan limbah. Sedangkan pengadukan lambat dimaksudkan agar terjadi flokulasi dari polutan dalam limbah kemudian mengendap bersama gelatin dan polutan. Selanjutnya sampel didiamkan selama 24 jam, kemudian diambil bagian yang jernih untuk dianalisis.

Pengujian hasil Limbah cair diuji sesudah perlakuan. Pengujian dilakukan terhadap parameter chemical oxygen demand (COD), kekeruhan, kadar krom total, total dissolved solid (TDS), serta kapasitas dan persentase adsorbsi. Pengujian total padatan terlarut (TDS) dilakukan untuk menghitung kapasitas adsorbsi dan persentase adsorbsi. Pengukuran chemical oxygen demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi dilakukan dengan menggunakan cara SNI 06-6989. 73-2009. Air dan air limbah-Bagian 73 : Cara Uji kebutuhan oksigen kimiawi (Chemical Oxygen Demand /COD) dengan refluks tertutup secara titrimetri. Pengukuran kekeruhan dilakukan dengan cara mengukur derajat kekeruhan menggunakan kuvet pada alat Turbidimeter Hach model 2100N dengan membandingkan dengan larutan standar dan nilainya diperoleh dalam satuan NTU. Pengukuran krom total dilakukan dengan menggunakan cara SNI 06-6989. 17-2009. Air dan air limbahBagian 17 : Cara uji krom total (Cr-T) secara spektrofotometer serapan atom (SSA)-nyala. Perhitungan persentasi (%) penurunan COD, kekeruhan, dan krom total dilakukan dengan menggunakan formula sebagai berikut: Penurunan COD, kekeruhan, dan krom total (%) = (co – cf) / co x 100 % Keterangan : co = konsentrasi COD, kekeruhan, atau krom total awal cf = konsentrasi COD, kekeruhan, atau krom total akhir Pengukuran total dissolved solid (TDS) atau kadar padatan terlarut dilakukan dengan menggunakan SNI 066989. 27-2005. Air dan air limbah-Bagian 27 : Cara uji kadar padatan terlarut total secara gravimetri. Pengukuran kadar padatan terlarut digunakan untuk perhitungan kapasitas adsorbsi. Kapasitas adsorbsi dihitung menggunakan formula Zeenat et al. (2013) sebagai berikut: q (mg/g) = (co – ce) V / m Keterangan : q co ce V m

= = = = =

kapasitas penyerapan (mg/g) konsentrasi awal zat terlarut (mg/dm3) konsentrasi akhir zat terlarut (mg/dm3) volume larutan (dm3) berat flokulan (g)

Perhitungan persentasi (%) adsorbsi juga menggunakan formula Zeenat et al. (2013) sebagai berikut: Penyerapan (%) = (co – cf) / cf x 100 % Keterangan : co = konsentrasi polutan awal (mg/dm3) cf = konsentrasi polutan akhir (mg/dm3)


43

ISSN : 2477-3298


HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil uji COD, kekeruhan, kadar krom total, TDS, kapasitas adsorbsi, dan % adsorbsi limbah terolah pada industri penyamakan kulit menggunakan gelatin disajikan pada Tabel 1. Limbah terolah industri penyamakan kulit menggunakan gelatin memiliki COD 3480,0-12698,4 mg O2/L, kekeruhan 74,0-778,0 NTU, krom total 3,55-26,66 mg/L, TDS 9826 -15031 mg/L, kapasitas adsorbsi 729-2310 mg/g, dan persentase adsorbsi 3,17-17,99%. Data kapasitas adsorbsi dan persentase adsorbsi diperoleh dari perhitungan data TDS. Tabel 1 menunjukkan bahwa kondisi limbah yang diolah menggunakan gelatin asal hidrolisis NaOH dan KOH tidak sama atau sulit dibuat sama. Oleh karena itu untuk menarik kesimpulan percobaan agar mendekati situasi kondisi yang sebenarnya maka kemampuan gelatin dalam mengurangi COD, kekeruhan, dan total krom dinyatakan dalam persentase penurunannya. Tabel 1. COD, kekeruhan, krom total, TDS, kapasitas adsorbsi, dan % adsorbsi limbah terolah Parameter/ gelatin dari

Dosis gelatin (% b/v) 0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

COD/

Keterangan mg O2/L

NaOH

9360,9

6729,3

5564,7

4247,3

3480,0

3520,0

KOH

12698,4

10917,7

6987,2

4136,7

4333,6

4367,7

Kekeruhan/

NTU

NaOH

778,0

190,3

169,7

137,7

133,0

74,0

KOH

493,7

225,7

195,7

184,7

152,0

173,0

NaOH

26,66

18,42

17,05

13,20

10,67

15,01

KOH

17,12

6,45

3,64

3,55

4,37

5,90

Krom total/

mg/L

TDS/

mg/L

NaOH

15031

14569

14174

14105

13731

13925

KOH

11594

11189

11089

11068

9826

10865

Kapasitas adsorbsi/

mg/g

NaOH

-

2310

2143

1543

1625

1106

KOH

-

2025

1150

801,6

2154

729

Persentasi adsobsi/

%

NaOH

-

3,17

6,05

6,57

9,47

7,94

KOH

-

3,62

4,55

4,75

17,99

6,71

Keterangan : 0 = perlakuan kontrol atau tanpa flokulan gelatin

Dari Tabel 1. ternyata bahwa hasil uji limbah terolah menggunakan gelatin untuk parameter COD, kekeruhan, krom total dan TDS memiliki nilai yang lebih kecil dari limbah sebelum diolah, walaupun masih cukup tinggi. Syaiful dkk. (2014) menyatakan bahwa flokulasi dapat meningkatkan penurunan TDS dan COD. Dengan demikian gelatin dapat difungsikan sebagai bahan flokulan untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit, dan memiliki peluang untuk dikembangkan lebih lanjut.

44



ISSN : 2477-3298

Chemical oxygen demand Chemical oxygen demand (COD) limbah terolah yang paling sedikit didapat pada perlakuan gelatin yang berasal dari hidrolisis dengan NaOH dosis 0,08% yaitu 3480,0 mg O2/L, sedangkan yang paling banyak pada flokulan gelatin dari hidrolisis dengan KOH dosis 0,02%, yaitu 10917,7 mg O2/L. Hasil perhitungan tingkat penurunan Chemical oxygen demand (COD) limbah yang diolah dengan berbagai konsentrasi gelatin bervariasi dari 14,02 – 67,42%. Penurunan COD terendah terdapat pada perlakuan gelatin yang berasal dari hidrolisis dengan KOH dosis 0,02% yaitu 14,02% sedangkan tertinggi terdapat pada perlakuan gelatin yang sama dosis 0,06% yaitu 67,42% (Gambar 1).

Gambar 1. Histogram hubungan dosis flokulan dengan penurunan COD

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air secara kimiawi. Nilai COD menggambarkan kebutuhan oksigen untuk total oksidasi, baik terhadap senyawa yang dapat diuraikan secara biologis maupun terhadap senyawa yang tidak dapat diuraikan secara biologis (Barus, 2015). Kelemahannya adalah senyawa kompleks anorganik yang terdapat pada limbah ikut bereaksi bilamana senyawa tersebut dapat teroksidasi, sehingga dalam keadaan tertentu nilai COD dapat lebih tinggi sedikit untuk menggambarkan kandungan bahan organik limbah yang diuji (Agustina dan Lubis, 2013). Bahan organik dan bahan-bahan lainnya berpengaruh terhadap beban cemaran dan nilai COD, menyebabkan masalah teknis, teknologi dan biaya dalam pengolahan limbah (Dargo and Ayalew, 2014). Dapat dikemukakan bahwa aplikasi gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis 0,06% pada limbah industri penyamakan kulit merupakan perlakuan yang tingkat persentase penurunan COD paling banyak yaitu 67,42%. Gelatin pada larutan basa bersifat negatif (GMIA, 2012). Dengan demikian penambahan gelatin ke dalam limbah cair industri penyamakan kulit (agak basa) akan dapat mengikat polutan yang bermuatan positif, baik polutan organik maupun anorganik. Sebagai akibatnya COD limbah cair turun sesuai kemampuan reaksinya. Gelatin dari hidrolisis dengan NaOH memiliki bobot molekul lebih rendah daripada gelatin dari hidrolisis dengan KOH, yaitu masing-masing 70 kDa dan 100 kDa. Flokulan dengan bobot molekul tinggi memiliki kinerja lebih baik daripada bobot molekul rendah (Panjaitan, 2011).


45

ISSN : 2477-3298


Derajat kekeruhan Kekeruhan limbah terolah yang paling sedikit didapat pada perlakuan gelatin yang berasal dari hidrolisis dengan NaOH dosis 0,1% yaitu 74,0 NTU, sedangkan yang paling banyak pada flokulan gelatin dari hidrolisis dengan KOH dosis 0,02%, yaitu 225,7 NTU (Tabel 1). Partikel-partikel koloid, zat organik, jasad renik, lumpur, tanah liat dan benda terapung yang tidak mengendap dengan segera merupakan faktor pendukung kekeruhan air. Zat tersuspensi dalam air atau kekeruhan dapat digunakan untuk berlindung mikroba patogen, oleh karena itu air yang keruh sulit di desinfeksi dan berbahaya bagi kesehatan (Valentina dkk., 2013). Gelatin mampu menurunkan tingkat kekeruhan limbah cair industri penyamakan kulit dan cairan limbah menjadi lebih jernih. Hasil perhitungan tingkat penurunan kekeruhan menunjukkan bahwa penurunan kekeruhan tertinggi terdapat pada perlakukan penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH pada dosis 0,1% yaitu 90,49%, sedangkan penurunan terendah terdapat pada perlakukan penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH pada dosis 0,02% yaitu 54,28% (Gambar 2).

Gambar 2. Histogram hubungan dosis flokulan dan penurunan kekeruhan

Gambar 2 menunjukkan bahwa gelatin hasil hidrolisis menggunakan basa NaOH pada berbagai dosis aplikasi memiliki kemampuan menurunkan kekeruhan limbah lebih baik daripada flokulan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH. Dengan kata lain proses koagulasi-flokulasi dengan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH lebih efektif dibandingkan dengan flokulan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH. Keadaan ini disebabkan bobot molekul flokulan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH 70 Kda, sedangkan flokulan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH adalah 100 Kda. Gelatin berbobot molekul rendah memiliki jumlah persatuan berat lebih banyak dari yang berbobot molekul tinggi sehingga dapat mengikat faktor-faktor penyebab kekeruhan yang lebih banyak dan dibawa mengendap. Dengan demikian pada dosis aplikasi yang sama, gelatin berbobot molekul rendah dapat menurunkan tingkat kekeruhan yang lebih banyak daripada gelatin berbobot molekul lebih tinggi. Krom total Kandungan krom total limbah terolah yang paling banyak terdapat pada perlakuan gelatin dari hidrolisis menggunakan NaOH dosis 0,02% yaitu 18,42 mg/L, sedangkan yang paling sedikit terdapat pada perlakuan gelatin yang berasal dari hidrolisis menggunakan KOH dosis 0,06% yaitu 3,55 mg/L (Tabel 1).

46



ISSN : 2477-3298

Hasil perhitungan tingkat penurunan krom total terendah terdapat pada perlakuan penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH dosis 0,02% yaitu 30,91%, sedangkan tertinggi terdapat pada perlakuan penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis 0,06% yaitu sebesar 79,26%. Dari Gambar 3 menunjukkan bahwa perlakuan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH pada berbagai dosis memberikan penurunan kandungan krom total limbah terolah lebih banyak daripada perlakuan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH.

Gambar 3. Histogram hubungan dosis flokulan dengan penurunan krom total

Sifat fungsional gelatin merupakan fungsi dari struktur dan bobot molekulnya (Mariod and Adam, 2013). Kinerja flokulan ditentukan oleh sifat fisiko-kimianya termasuk bobot molekul, muatan densitas, dan lainnya (Panjaitan, 2011). Dengan demikian perbedaan tersebut disebabkan oleh bobot molekul gelatin. Gelatin hasil hidrolsis dengan NaOH berbobot molekul lebih rendah daripada gelatin hasil hidrolisis dengan KOH yaitu masing-masing 70 kDa dan 100 kDa. Penyamakan kulit menggunakan garam krom akan menurunkan limbah krom kedalam dua bentuk yaitu krom heksavalen (Cr+6) dan krom trivalen (Cr+3) (Dargo and Ayalew, 2014). Didalam limbah cair, krom trivalen terdapat dalam bentuk Cr3+, sedangkan krom heksavalen terdapat dalam bentuk CrO42- atau Cr2O72(Giacinta dkk., 2012). Gelatin bersifat amphoter, pada larutan basa bermuatan negatif, sedangkan pada larutan asam bermuatan positif (GMIA, 2012). Gelatin dapat digunakan sebagai reduktor ion logam Zn2+ dan Mg2+ pada proses penjernihan sari buah dengan maksud agar aktivitas enzim pektinase tidak terganggu (Anggraini, dkk., 2013). Limbah cair industri penyamakan kulit yang memiliki pH 7,21 – 7,34. Dengan demikian sejalan dengan pendapat tersebut maka krom yang dapat dipisahkan oleh flokulan gelatin hanyalah krom trivalen (Cr3+).. Oleh karena itu kinerja flokulan gelatin dalam pemisahan krom pada penelitian ini belum optimal. Untuk peningkatan kinerja gelatin diperlukan penambahan bahan yang dapat mengasamkan limbah, agar gelatin menjadi bermuatan positif sehingga gelatin juga dapat mengikat krom heksavalen yang terdapat dalam bentuk CrO42- atau Cr2O72-.


47

ISSN : 2477-3298


Total dissolved solid Total dissolved solid (TDS) limbah terolah yang paling banyak didapat pada perlakuan gelatin yang berasal dari hidrolisis dengan NaOH dosis 0,02%, yaitu 14569 mg/L, sedangkan yang paling sedikit pada gelatin dari hidrolisis dengan KOH dosis 0,08%, yaitu 9826 mg/L. Total padatan terlarut atau total dissolved solids (TDS) digunakan untuk mengukur tingkat polusi. Untuk mengetahui kemampuan gelatin dalam penurunan TDS dilakukan dengan perhitungan kapasitas dan persentase adsorbsi. Kapasitas adsorbsi gelatin semakin menurun seiring dengan kenaikan dosis gelatin yang digunakan, kecuali pada gelatin hasil hidrolisis dengan KOH. Kapasitas adsorbsi pada perlakuan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH, mula mula menurun kemudian meningkat tajam pada dosis 0,08% selanjutnya pada dosis 0,1% turun lagi. Kapasitas adsorbsi tertinggi didapat pada gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH dosis 0,02% yaitu sebesar 2310 mg/g, dan terendah pada gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis 0,1% yaitu sebesar 729 mg/g. Kapasitas adsorbsi selengkapnya disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Histogram hubungan dosis flokulan dengan kapasitas adsorbsi.

Gambar 4. menunjukkan bahwa penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH atau KOH memiliki kapasitas adsobsi yang baik terhadap polutan terlarut dalam limbah cair industri penyamakan kulit. Kapasitas adsorbsi tertinggi didapat pada gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH dosis 0,02%. Secara umum kapasitas adsorbsi gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH lebih tinggi dapipada hasil hidrolisis dengan KOH. Gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH memiliki bobot molekul lebih rendah dari pada gelatin hasil hidrolisis dengan KOH . Dengan demikian dapat dikemukakan bahwa dalam berat sama, gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH memiliki permukaan yang lebih luas daripada gelatin hasil hidrolisis dengan KOH, akibatnya kemampuan adsorbsinya juga lebih besar. Dapat dikemukanan bahwa gelatin dapat mengadsorbsi atau mengikat partikel polutan yang larut menjadi tidak larut dan kemudian mengendap. Persen adsorbsi digunakan untuk mengetahui seberapa besar flokulan-koagulan dapat mengikat polutan dari padatan terlarut yang terdapat pada limbah cair atau air. Gambar 5 menunjukkan bahwa persen adsobsi polutan semakin tinggi seiring dengan peningkatan dosis gelatin yang digunakan sampai pada dosis 0,08%, kemudian pada dosis 0,1% turun. Persen adsorbsi dan terendah didapat pada perlakuan gelatin hasil hidrolisis kolagen dengan NaOH dosis 0,02% yaitu sebesar 3,17%, sedangkan tertinggi didapat pada perlakuan gelatin hasil hidrolisis kolagen dengan KOH dosis 0,08%, yaitu sebesar 17,99%.

48



ISSN : 2477-3298

Gambar 5. Histogram hubungan dosis flokulan dengan persen adsorbsi

Dari hasil penelitian seperti telah diuraikan dimuka, maka dapat dikemukakan bahwa penggunaan gelatin secara tunggal untuk pengolahan limbah cair industri kulit dapat menurunkan derajat polutan limbah atau dapat menurunkan/menekan tingkat pencemaran limbah. Namun demikian limbah hasil olahannya untuk parameter COD dan krom total belum dapat memenuhi baku mutu air limbah usaha dan atau kegiatan industri penyamakan kulit, karena nilanya berada diatas yang dipersyaratkan Kementrian Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2015 (persyaratan COD maksimum 110 mg/L dan krom total maksimun 0,60 mg/L). Kondisi ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa hal antara lain, limbah cair untuk penelitian terlalau pekat dan sifat bawaan kemampuan gelatin itu sendiri. Oleh karena itu penggunaan gelatin disarankan untuk diaplikasikan pada tahap akhir dari serangkaian proses pengolahan limbah cair.

KESIMPULAN Gelatin hasil hidrolisis limbah pra-penyamakan kulit menggunakan basa NaOH dan KOH dapat difungsikan sebagai flokulan untuk pengolahan limbah cair industri penyamakan kulit. Gelatin mampu mengurangi kandungan COD, kekeruhan, krom total, dan TDS limbah cair industri penyamakan kulit. Penggunaan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis 0,06% menghasilkan limbah terolah dengan tingkat penurunan COD dan krom total tertinggi yaitu masing-masing sebesar 67,42% dan 79,26%. Penurunan kekeruhan tertinggi diperoleh dari gelatin hasil hidrolisis menggunakan basa NaOH dosis 0,1% yaitu sebesar 90,49%. Kapasitas adsorbsi gelatin hasil hidrolisis dengan NaOH semakin menurun seiring dengan peningkatan dosis yang digunakan, sebaliknya semakin tinggi dosis gelatin sampai dosis 0,08 % persen penyerapan polutan limbah semakin tinggi. Persentase adsorbsi tertinggi didapat pada perlakuan gelatin hasil hidrolisis dengan KOH dosis 0,08%, yaitu sebesar 17,99%.

DAFTAR PUSTAKA Agustina, R., & Lubis, K. S. (2013). Kajian Karakteristik Kimia Air, Fisika Air dan Debit Sungai pada Kawasan DAS Padang Akibat Pembuangan Limbah Tapioka. Agroekoteknologi, 1(3): 615-625. Anggraini, D. P., Roosdiana, A., Prasetyawan, S., & Mardiana, D. 2013. Pengaruh Ion-ion Logam terhadap Aktivitas Pektinase dari Aspergillus niger pada Penjernihan Sari Buah Jambu. Natural B 2(1): 66-72.


49

ISSN : 2477-3298


Barus, T. A. (2015). Faktor-Faktor Lingkungan Abiotik dan Keanekaragaman Plankton sebagai Indikator Kualitas Perairan Danau Toba. Jurnal Manusia dan Lingkungan, 11(2): 64-72. BSN (Badan Standardisasi Nasiional). (2009). Standard Nasional Indonesia SNI 6989.17:2009 : Air dan Air limbah Bagian 17: Cara uji krom total (Cr-T) secara spektrofotometri serapan atom (SSA)-nyala. Jakarta, Indonesia: BSN. BSN (Badan Standardisasi Nasiional). (2009). Standard Nasional Indonesia SNI 06-6989. 73-2009. Air dan air limbahBagian 73 : Cara Uji kebutuhan oksigen kimiawi (Chemical Oxygen Demand /COD) dengan refluks tertutup secara titrimetri. Jakarta, Indonesia: BSN. BSN (Badan Standardisasi Nasiional). (2005). Standard Nasional Indonesia SNI 06-6989. 27-2005. Air dan air limbahBagian 27 : Cara uji kadar padatan terlarut total secara gravimetri Jakarta, Indonesia: BSN. Dargo, H., and Ayalew, A. (2014). Tannery waste water treatment : A review. International Journal of Emerging Trends in Science and Technology, 01(09): 1488-1494. Fathima, N., Rao, R., & Nair, B.U. (2012). Tannery solid waste to treat toxic liquid wastes : A new holistic paradigm. Environmental Engineering Science, 29(6): 363-372. Giacinta, M., Salimin, Z., & Junaidi. (2013). Pengolahan logam berat krom (Cr) pada limbah cair industri penyamakan kulit dengan proses koagulasi dan presipitasi. Jurnal Teknik Lingkungan, 2(2): 1–8. GMIA. (2012). Gelatin Handbook. Gelatin Manufacturers Institute of America, Inc., New York, NY. Hashem, Md.A., Arefin, Md.S., & Ahmed, M. (2014). Estimation and environmental effect of tannery effluent from wet salted goat skin in beam house operation: Bangladesh perspective. International Journal of Environment, 4(2): 39-45. Li., R., Liao., X., He., Q., & Shi, B. (2013). Collagen - Based Flocculant Prepared Solid Leather Waste. In Proceding XXXII. Congres of UILTCS. May 29th – 31th 2013. Istambul,Turkey. Menteri Negara Lingkungan Hidup. (2014). Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup. Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah. Baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan industri penyamakan kulit. Jakarta. Piazza., G. J., & Garcia, R. A. (2010). Protein and petides as renewable flocculants. Bioresource Technology, 101: 5759– 5766. Rahmawati, D., Sugihartono, dan Sutyasmi, S.. (2016). Pemanfaatan limbah trimming kulit pikel sebagai sumber gelatin tipe B melalui pencucian menggunakan drum berputar. Paper di submit ke Jurnal Riset Teknologi Industri Samarinda. Senthil, R., Hemalatha, T., Manikandan, R., Das, B.N., & Sastry, T.P. (2015). Leather board from buffing dust : a novel perspective. Clean Technologies and Environmental Policy, 17(2): 571-576. Sugihartono. 2014. Kajian gelatin dari kulit sapi limbah sebagai renewable flocculants untuk proses pengolahan air. Jurnal Riset Industri, 8(3): 179-189. Sugihartono, S., Sutyasmi, S., & Prayitno, P. (2015). Pemanfaatan trimming kulit pikel sebagai flokulan melalui hidrolisis kolagen menggunakan basa untuk penjernihan air. Majalah Kulit, Karet, Dan Plastik, 31(1): 37. http://doi.org/10.20543/mkkp.v31i1.221 Sugihartono. (2016). Pemisahan krom pada limbah cair industri penyamakan kulit menggunakan gelatin dan flokulan anorganik. Majalah Kulit, Karet, Dan Plastik, 32(1):21-30. http://dx. doi.org/10.20543/mkkp.v32i1.900 Syaiful, A., Intan, Jn. A., & Andriawan. (2014). Efektivitas alum dari kaleng minuman bekas sebagai koagulan untuk penjernihan air. Jurnal Teknik Kimia, 4(20): 39-45. Valentina, A. E., Miswadi, S. S., & Latifah, L. (2013). Pemanfaatan arang enceng gondok dalam menurunkan kekeruhan, COD, BOD pada air sumur. Indonesian Journal of Chemical Science, 2(2): 84-89. Zeenat, M. A., Mughal, M. A., Laghari, A. J., Ansari, A. K., & Saleem, H. 2013. Polymeric Cellulose Derivative: Carboxymethyl-Cellulose as Useful Organic Flocculant Against Industrial Wastewater. International Journal of Advancements in Research & Technology 2(8): 14 – 20.

50


PENGGUNAAN GELATIN UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

Recommend Documents