No.Urut : 403/S2-TL/TPAL/2008
PENURUNAN WARNA DAN ZAT ORGANIK AIR GAMBUT DENGAN CARA TWO STAGED COAGULATION (Studi Kasus: Air Gambut Riau)
TESIS Karya Tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh : DEWI FITRIA NIM. 25306029
PROGRAM PASCA SARJANA PROGAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
Kata Pengantar
Syukur alhamdulillah, penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan izinNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan laporan tesis Program Pasca Sarjana Teknik Lingkungan dengan judul “Penurunan Warna dan Zat Organik Air Gambut dengan Cara Two Staged Coagulation”. Tesis ini ditulis untuk memenuhi syarat kelulusan tahapan Strata 2 pada Program Pasca Sarjana Teknik Lingkungan di Institut Teknologi Bandung. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Ir. Suprihanto Notodarmojo, Ph.D, selaku
pembimbing
akademik dan pembimbing tesis yang telah meluangkan waktu dan memberikan ilmu serta bimbingan dari awal penelitian hingga tersusun dan selesainya laporan tesis ini. 2. Ibu
Dr. Ir. Indah Rahmatiah SS, MSc selaku Ketua Program Pasca
Sarjana Teknik Lingkungan ITB 3. Ibu Dr. Ir. Tri Padmi selaku penguji dan koordinator tesis yang telah banyak memberikan masukan yang bermanfaat 4. Bapak Dr. Eng. Rofiq Iqbal selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan yang bermanfaat dan Kepala Laboratorium Teknik Pengolahan Air ITB 5. Bapak Drs. Mohammad Irsyad, MSi selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan yang bermanfaat 6. Ibu Dr. Ir. Marissa Handajani, MT selaku Kepala Laboratorium Penelitian Air ITB 7. Fera Helmiati dan keluarga di Pakan Baru yang telah banyak membantu dalam pengambilan dan pengiriman air gambut ke Bandung 8. Bapak Djaenudin ST, yang telah banyak membantu dalam menganalisa air gambut di LIPI Bandung 9. Seluruh staf dosen dan karyawan Teknik Lingkungan ITB 10. Kakak-kakak dan adikku yang telah banyak memberi dorongan dan semangat
iv
11. Teman-teman S2 TPAL angkatan 2006 Teknik Lingkungan ITB (Pak Djae, Pak Hu, Pak Rangga, Eric, Lafran, Lina, Anne, Shila, Achie, Anti dan Lusi) terimakasih atas kebersamaan dan segala bantuannya. 12. Teman jalan-jalan (Anna, Ora dan Reni) dan teman-teman lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu Akhir kata, penulis mengharapkan semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan perkembangan ilmu pengetahuan.
Bandung, Juni 2008
Penulis
v
Dipersembahkan untuk:
• Almarhum Papa dan Almarhumah Mama Tercinta Terimakasih atas semua doa, kasih sayang dan kenangan indah
• Kakak, adik dan semua keponakan Terimakasih atas doa dan dorongannya
vi
Daftar Isi
Lembar Pengesahan Abstrak Abstrack Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Masalah I.2 Maksud dan Tujuan Penelitian I.3 Ruang Lingkup I.4 Metodologi Penelitian I.5 Sistematika Pembahasan
i ii iii iv vi viii ix 1 1 3 3 3 4
Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Air Gambut II.2 Proses Pengolahan Air Gambut II.2.1 Kondisi Objektif Penelitian II.2.2 Alternatif Proses Pengolahan Air Berwarna II.3 Koagulasi dan Flokulasi II.3.1 One Staged Coagulation II.3.2 Two Staged Coagulation II.3.3 Flokulasi II.4 Aluminium Sulfat II.4.1 Hidrolisasi Alum II.4.2 Cara Kerja Alum II.5 Parameter Operasi Koagulasi dan Flokulasi
5 5 11 11 12 15 15 16 20 21 22 24 26
Bab III Metodologi Penelitian III.1 Prosedur Penelitian III.2 Pengambilan Sampel dan Identifikasi III.2.1 Pengambilan Contoh Air III.2.2 Identifikasi Contoh Air Gambut III.3 Uji koagulasi dan Flokulasi III.4 Prosedur Percobaan III.5 Analisa Hasil Uji Koagulasi dan Flokulasi III.6 Analisa Hasil dan Pembahasan
29 29 31 31 33 35 35 37 38
Bab IV Hasil dan Pembahasan IV.1 Analisa Kualitas Air Gambut IV.2 Penentuan Panjang Gelombang Optimum Air Gambut IV.3 Hubungan Kadar Warna dan Zat Organik Air Gambut IV.4 Analisa GC/MS Air Gambut IV.4.1 Analisa GC/MS Air Gambut Sebelum Dikoagulasi IV.4.2 Analisa GC/MS Air Gambut Hasil One staged Coagulation
39 39 40 41 41 42 43
vi
IV.4.3 Analisa GC/MS Air Gambut Hasil Two Staged Coagulation IV.5 Hasil Uji One Staged Coagulation Air Gambut IV.6 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan perbedaan perbandingan konsentrasi alum koagulasi I:koagulasi II IV.6.1 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I:koagulasi (1/3 total:2/3 total) IV.6.2 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I:koagulasi (1/2 total:1/2 total) IV.6.3 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I:koagulasi (2/3 total:1/3 total) IV.7 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan variasi pH konsentrasi alum koagulasi I:koagulasi II IV.7.1 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan pH yang sama antara koagulasi dengan koagulasi II (netral) IV.7.2 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan pH asam pada koagulasi I dan basa pada koagulasi II IV.7.3 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan pH basa pada koagulasi I dan asam pada koagulasi II IV.8 Perbandingan kekeruhan, warna dan zat organik seluruh proses koagulasi Bab V Kesimpulan dan Saran
46 47 52 52 56 59 62 62 66 69 73 75
Daftar Pustaka Lampiran A Kurva kalibrasi Lampiran B Prosedur Analisa Laboratorium Lampiran C Hasil Analisa GC/MS Lampiran D Dokumentasi
vii
76 78 82 86 100
Daftar Gambar
Gambar II.1
Struktur model asam humat
7
Gambar II.2
Struktur model asam fulvik
8
Gambar II.3
Komponen kimia humus
8
Gambar II.4
Gugus Aldehid
9
Gambar II.5
Skema Proses Two Staged Coagulation
Gambar II.6
Perkiraan mekanisme restabilisasi partikel pada saat
16
dikoagulasi
18
Gambar II.7
Proses pembentukan flok
20
Gambar II.8
Produk hidrolisis alumunium sulfat
21
Gambar II.9
Diagram kelarutan presipitat aluminium hidroksida
23
Gambar II.10
Tahapan reaksi yang mungkin akan dilalui jika alum ditambahkan ke air yang mengandung zat organik dan partikel
24
Gambar III.1.
Diagram Alir Metodologi Penelitian
30
Gambar III.2
Lokasi Pengambilan contoh air gambut di Riau
32
Gambar IV.1
Grafik panjang gelombang optimum air gambut
40
Gambar IV.2
Hubungan absorbansi 254 nm dengan zat organik pada air gambut Kab. Kampar Riau
41
Gambar IV.3a
Hasil GC/MS air gambut sebelum dikoagulasi
42
Gambar IV.3b
Luas area senyawa yang terdapat dalam air gambut sebelum dikoagulasi
43
Gambar IV.4a Hasil GC/MS air gambut setelah proses one staged 44
coagulation Gambar IV.4b
Komposisi senyawa yang terdapat dalam air gambut setelah proses one staged coagulation
45
Gambar IV.5a Hasil GC/MS air gambut setelah proses two staged 46
coagulation Gambar IV.5b
Komposisi senyawa yang terdapat dalam air gambut setelah proses two staged coagulation
Gambar IV.6a
Perbandingan kekeruhan hasil uji one staged coagulation
ix
46
pada pH yang berbeda Gambar IV.6b
50
Perbandingan warna hasil uji one staged coagulation pada 50
pH yang berbeda Gambar IV.6c Perbandingan konsentrasi organik hasil uji one staged coagulation pada pH yang berbeda Gambar IV.7a
50
Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total)
54
Gambar IV.7b Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total) Gambar IV.7c
54
Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total)
Gambar IV.8a
55
Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total)
Gambar IV.8b
56
Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total)
Gambar IV.8c
57
Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total)
Gambar IV.9a
57
Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total)
Gambar IV.9b
59
Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total :1/3 total)
Gambar IV.9c
61
Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total)
61
x
Gambar IV.10a Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada pH netral untuk koagulasi I dan II Gambar IV.10b
Perbandingan warna uji two staged coagulation pada pH netral untuk koagulasi I dan II
Gambar IV.10c
64
Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada pH netral untuk koagulasi I dan II
Gambar IV.11a
64
65
Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada pH asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II
Gambar IV.11b
66
Perbandingan warna uji two staged coagulation pada pH asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II
Gambar IV.11c
68
Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada pH asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II
Gambar IV.12a
68
Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada pH basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II
Gambar IV.12b
70
Perbandingan warna uji two staged coagulation pada pH basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II
Gambar IV.12c
70
Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada pH basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II
72
Gambar IV.13a
Perbandingan sisa kekeruhan seluruh proses koagulasi
73
Gambar IV.13b
Perbandingan sisa warna seluruh proses koagulasi
74
Gambar IV.13c
Perbandingan sisa zat organik seluruh proses koagulasi
74
xi
xii
Daftar Tabel
Tabel II.1
Karakteristik Air Gambut dari Berbagai Lokasi (Sumatera
11
dan Kalimantan) Tabel III.1 Metoda Analisa Pemeriksaan Karakteristik Air Gambut
33
Tabel III.2. Variasi Penelitian
36
Tabel IV.1 Analisis Kualitas Air Gambut Kabupaten Kampar Riau
39
Tabel IV.2. Senyawa yang terdapat dalam air gambut
42
Tabel IV.3 Senyawa yang masih terdapat dalam air gambut setelah proses one staged coagulation
44
Tabel IV.4a Hasil uji one staged coagulation dengan kondisi pH yang berbeda
48
Tabel IV.4b Rejeksi kekeruhan, warna dan zat organik proses one staged 49
coagulation Tabel IV.4 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total)
53
Tabel IV.6 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 58
total) Tabel IV.7 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total)
60
Tabel IV.8 Hasil uji two staged coagulation pada pH netral
63
Tabel IV.9 Hasil uji two staged coagulation dengan pH asam untuk koagulasi I dan pH basa untuk koagulasi II
67
TabelIV.10 Hasil uji two staged coagulation pada pH basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II
viii
71
ix
