PROSES KOAGULASI – FLOKULASI PADA PENGOLAHAN TERSIER LIMBAH CAIR PT. CAPSUGEL INDONESIA
Oleh SUCI YULIATI F34101060
2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
i
Suci Yuliati. F34101060. Proses Koagulasi – Flokulasi Pada Pengolahan Tersier Limbah Cair PT. Capsugel Indonesia. Di bawah bimbingan Muhammad Romli dan Andes Ismayana. 2006.
RINGKASAN Proses koagulasi – flokulasi merupakan salah satu cara pengolahan limbah cair untuk menghilangkan partikel-partikel yang terdapat didalamnya. Koagulasi diartikan sebagai proses kimia fisik dari pencampuran bahan koagulan ke dalam aliran limbah dan selanjutnya diaduk cepat dalam bentuk larutan tercampur. Flokulasi adalah proses pembentukan flok pada pengadukan lambat untuk meningkatkan saling hubung antar partikel yang goyah sehingga meningkatkan penyatuannya (aglomerasi). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari penggunaan beberapa koagulan untuk proses koagulasi – flokulasi pada pengolahan tersier limbah cair PT. Capsugel Indonesia, serta untuk mengetahui pengaruh penambahan dosis koagulan dan pH yang berbeda pada masing-masing koagulan. Koagulan yang dicobakan adalah alum, PAC, FeCl3. Tahapan awal yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan uji toksisitas efluen terhadap ikan. Hal ini bertujuan untuk mengetahui bahwa efluen setelah proses klorinasi bersifat toksik bagi ikan. Tahapan selanjutnya adalah melakukan uji perubahan dosis kaporit terhadap efluen untuk menemukan dosis optimum sehingga dapat mengurangi residu klorin dalam efluen. Kemudian dilakukan penentuan awal dosis koagulan melalui proses koagulasi – flokulasi dengan menggunakan peralatan Jartest untuk mendapatkan tiga dosis terbaik. Tahapan selanjutnya adalah proses koagulasi – flokulasi dengan memberikan perlakuan pH pada tiga dosis terbaik dari tahapan sebelumnya. Kemudian efluen hasil proses koagulasi – flokulasi tersebut diuji nilai kekeruhan, warna, dan klorinnya. Koagulan dengan dosis dan pH terbaik ditentukan berdasarkan hasil uji kekeruhan dan warna yang terendah. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa perlakuan dosis dan pH pada koagulan alum, PAC, dan FeCl3 memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kekeruhan dan warna. Berdasarkan hasil analisa, nilai kekeruhan dan warna terbaik dengan menggunakan koagulan alum adalah pada dosis 60 mg/l dan pH 5.5 yang nilainya mencapai 2.05 NTU (83.60%) dan 91 PtCo (52.48%) (Efluen I) dan 2.1 NTU (80.91%) dan 104.5 PtCo (43.97%) (Efluen II), dengan koagulan PAC adalah pada dosis 210 mg/l dan pH 6 yang nilainya mencapai 1.45 NTU (88.40%) dan 64 PtCo (66.58%) (Efluen I) dan 1.4 NTU (87.27%) dan 67.5 PtCo (63.81%) (Efluen II), serta dengan FeCl3 adalah pada dosis 60 mg/l dan pH 8 yang nilainya mencapai 2.75 NTU (78.00%) dan 58 PtCo (69.71%) (Efluen I) dan 4.05 NTU (63.18%) dan 61 PtCo (67.29%) (Efluen II). Dari dosis dan pH terbaik pada masing-masing koagulan tersebut didapatkan kadar klorin untuk koagulan alum sebesar 0.12 mg/l (Efluen I) dan 0.13 mg/l (Efluen II), untuk koagulan PAC sebesar 0.2 mg/l (Efluen I) dan 0.1 mg/l (Efluen II), dan FeCl3 sebesar 0.105 mg/l (Efluen I) dan 0.11 mg/l (Efluen II).
ii
Suci Yuliati. F34101060. Coagulation – Flocculation Process in Tertiary Wastewater Treatment of PT. Capsugel Indonesia. Under The Guidance of Muhammad Romli and Andes Ismayana. 2006.
ABSTRACT Coagulation – flocculation process is one of ways of wastewater treatment to eliminate particle in it. Coagulation as physical chemistry process of coagulant addition into wastewater stream and mixed rapidly in the form of liquid mixed. Flocculation is forming floc process at slow mix to increase each other link to floc particle and it would become its agglomeration. This research is purposed to study the use of various coagulant for coagulation – flocculation process in tertiary wastewater treatment of PT. Capsugel Indonesia, and it also to examine the effect of various dosage and pH addition on each coagulant. The coagulants to be analyzed are alum, PAC, and FeCl3. The first step within this research was performed by testing the effluent toxicity on fishes. This is purposed to examine that the effluent after the chlorination process would become a toxic for fishes. The next step is testing the change of calcium hypochlorite dosage to the effluent to find the optimum dosage and it would become reduce the residual chlorine in the effluent. It would also perform by first determining of coagulant dosage with coagulation – flocculation process using Jartest equipment, and it would purpose to get three best dosages. Furthermore, those dosages are treated with pH. The effluent that produced by coagulation – flocculation process will be tested for its turbidity, color, and chlorine. The optimum dosage and pH of coagulant are determined based on the lowest value of its turbidity and color. The result of statistical test is indicate that the various dosage and pH addition on each coagulant give the real different effect of turbidity and color. Based on the analysis, the optimum turbidity and color value resulted from 60 mg/l dosage of alum coagulant and 5.5 of its pH which reach 2.05 NTU (83.60%) and 91 PtCo (52.48%) (Effluent I), 2.1 NTU (80.91%) and 104.5 PtCo (43.97%) (Effluent II), 210 mg/l dosage of PAC and 6 on its pH resulted 1.45 NTU (88.40%) and 64 PtCo (66.58%) (Effluent I), 1.4 NTU (87.27%) and 67.5 PtCo (63.81%) (Effluent II), for a 60 mg/l of FeCl3 dosage and 8 on pH, the value would reach 2.75 NTU (78.00%) and 58 PtCo (69.71%) (Effluent I), 4.05 NTU (63.18%) and 61 PtCo (67.29%) (Effluent II). From the fittest dosage and pH on each coagulant are also formed a free chlorine for alum coagulant by 0.12 mg/l (Effluent I) and 0.13 mg/l (Effluent II), for PAC coagulant by 0.2 mg/l (Effluent I) and 0.1 mg/l (Effluent II), for FeCl3 by 0.13 mg/l (Effluent II), for PAC coagulant by 0.105 mg/l (Effluent I) and 0.11 mg/l (Effluent II).
iii
PROSES KOAGULASI – FLOKULASI PADA PENGOLAHAN TERSIER LIMBAH CAIR PT. CAPSUGEL INDONESIA
Oleh SUCI YULIATI F34101060
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
iv
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PROSES KOAGULASI – FLOKULASI PADA PENGOLAHAN TERSIER LIMBAH CAIR PT. CAPSUGEL INDONESIA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh SUCI YULIATI F34101060
Dilahirkan pada tanggal 13 Juli 1983 di Jakarta – Indonesia Tanggal Lulus : 28 April 2006
Menyetujui, Bogor, Mei 2006
Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc. Dosen Pembimbing I
Ir. Andes Ismayana, MT. Dosen Pembimbing II
v
RIWAYAT HIDUP SINGKAT
Penulis bernama lengkap Suci Yuliati, dilahirkan di Jakarta, 13 Juli 1983 dari Bapak K. Sudiyono dan Ibu Kasriti. Pendidikan dasar penulis dilakukan di SDN 08 Pagi Cipinang Besar Selatan – Jakarta pada tahun 1989-1995. Kemudian dilanjutkan ke SLTPN 117 Duren Sawit – Jakarta pada tahun 1995-1998 dan SMUN 54 Jatinegara – Jakarta tahun 1998-2001. Pendidikan tinggi dilanjutkan di IPB pada Fakultas Teknologi Pertanian (FATETA) – Departemen Teknologi Industri Pertanian melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI – 2001). Penulis telah menyelesaikan penelitian akhir dan menyusun skripsi di bawah bimbingan Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc. (dosen pembimbing I) dan Ir. Andes Ismayana, MT. (dosen pembimbing II). Skripsi dengan judul ”Proses Koagulasi – Flokulasi Pada Pengolahan Tersier Limbah Cair PT. Capsugel Indonesia” dibuat berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada bulan Juni – Oktober 2005 di Laboratorium IPAL PT. Capsugel Indonesia – Cibinong dan di Laboratorium TIN – FATETA IPB.
vi
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul ”Proses Koagulasi – Flokulasi Pada Pengolahan Tersier Limbah Cair PT. Capsugel Indonesia” adalah karya hasil saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.
Bogor, Mei 2006
Suci Yuliati NRP : F34101060
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi dengan judul ”Proses Koagulasi – Flokulasi Pada Pengolahan Tersier Limbah Cair PT. Capsugel Indonesia” disusun berdasarkan penelitian akhir yang telah dilaksanakan pada bulan Juni – Oktober 2005 di PT. Capsugel Indonesia – Cibinong dan di Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA – IPB. Pada kesempatan yang sangat baik ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibunda Kasriti, Bapak Sudiyono tercinta dan keluarga besar penulis yang selalu memberikan bimbingan, cinta, kasih sayang, dan doa pada penulis selama menjalani pendidikan di IPB. 2. Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc., sebagai dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan selama penulis menjalani pendidikan di FATETA IPB. 3. Ir. Andes Ismayana, MT., sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan dan nasehat serta memotivasi penulis selama pelaksanaan tugas akhir ini hingga selesai. 4. Bapak Edi Suyadi selaku Plant Manager PT. Capsugel Indonesia yang telah mengizinkan penulis untuk melaksanakan penelitian. 5. Bapak Hadi Sulistyanto (mantan ME Manager) dan Bapak Idwan selaku ME Manager PT. Capsugel Indonesia yang telah mengakomodasikan semua kebutuhan penelitian. 6. Bapak Maryudi dan seluruh karyawan PT. Capsugel Indonesia – Cibinong yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis selama melakukan penelitian. 7. Taufiq Kurniawan yang telah memberikan dukungan dan memotivasi penulis selama penyelesaian tugas akhir. 8. Hanni Daylistio sebagai teman seperjuangan selama penelitian yang telah memberikan masukan dan dukungan kepada penulis.
i
9. Anis Annisa Adnan, Henny Wijaya Arief, dan Yulnia Azriani atas kebersamaan, dukungan, bantuan, dan kekompakannya dengan penulis selama menjalani kuliah di IPB. 10. Teman – teman TIN 38 atas kebersamaan dan kekompakannya selama menjalani kuliah di IPB. 11. Staf pegawai FATETA IPB dan semua pihak yang telah membantu penulis. Semoga skripsi hasil penelitian akhir ini dapat memberikan banyak manfaat bagi yang membutuhkannya. Penulis menyadari tidak ada sesuatu yang sempurna, begitu pula dalam penyusunan skripsi ini sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.
Bogor, Mei 2006 Penulis
ii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR .......................................................................................
i
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iii DAFTAR TABEL .............................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii I.
II.
PENDAHULUAN.....................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG .........................................................................
1
B. TUJUAN PENELITIAN ......................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................
3
A. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PT. CAPSUGEL INDONESIA ....
3
B. KOAGULASI DAN FLOKULASI .....................................................
5
C. KOAGULAN .......................................................................................
8
D. KLORINASI ........................................................................................ 12 III. METODOLOGI ....................................................................................... 16 A. BAHAN DAN ALAT .......................................................................... 16 B. TAHAPAN PENELITIAN .................................................................. 16 1. Karakterisasi Efluen ....................................................................... 16 2. Penelitian Pendahuluan .................................................................. 16 a. Uji Toksisitas Efluen Terhadap Ikan........................................ 16 b. Proses Optimasi Penggunaan Kaporit dengan Jartest .............. 17 c. Proses Penentuan Awal Dosis Koagulan ................................. 18 3. Penelitian Utama ............................................................................ 19 C. ANALISA DATA ................................................................................ 20 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 22 A. SUMBER DAN KARAKTERISTIK EFLUEN .................................. 22 B. UJI TOKSISITAS EFLUEN TERHADAP IKAN .............................. 23 C. OPTIMASI PENGGUNAAN KAPORIT ............................................ 25 D. PROSES KOAGULASI – FLOKULASI AWAL ............................... 26 1. Alum............................................................................................... 26
iii
