BAB I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Industri tekstil merupakan salah satu industri andalan Jawa Tengah, dan Surakarta pada khususnya. Dalam operasinya tentu industri tersebut akan menghasilkan limbah, baik berupa limbah cair maupun limbah padatan. Limbah industri tekstil jika langsung dibuang ke lingkungan tanpa diolah dengan baik akan sangat berbahaya. Salah satu sumber limbah cair dari produksi tekstil berasal dari pewarna kain (dyeing). Penumpukan zat warna dalam air dapat menyebabkan kekeruhan dan sulitnya sinar matahari masuk ke badan air sehingga mengganggu kehidupan biota air. Di samping itu, kandungan logam berat yang masih ada di dalam limbah cair juga dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Mengingat dampak negatif dari air limbah tersebut, maka perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air yaitu, dengan mengolahan lebih lanjut sehingga aman terhadap lingkungan.
Limbah dari proses pewarnaan dan pencelupan sebagian besar diolah secara konvensional yaitu dengan proses biologi. Proses ini tidak dapat mendegradasi zat warna dan logam berat dari pewarna kain. Cara ini hanya bisa mengurangi kadar Biological Oxygen Demand (BOD) dalam air limbah.
berulang-2 ulang pada saat digunakan. Agar dapat memisahkan bahan dengan baik, maka adsorben harus memiliki kemampuan transfer massa yang baik (Yang, 2003).
Arang batubara (bottom ash) memenuhi syarat sebagai adsorben yang baik dan memiliki gugus karbon sehingga dapat dijadikan karbon aktif. Arang batubara tidak memiliki nilai ekonomis, sehingga pemanfaatan sebagai adsorben akan mempunyai keuntungan ekonomi. Studi tentang kesetimbangan dan kinetika adsorpsi pada penggunaan karbon aktif sebagai adsorben menurunkan kadar zat warna dari limbah tekstil sangat terbatas. Padahal pengetahuan ini sangat penting untuk merancang suatu proses yang optimum. Dalam hal ini akan dipelajari pengaruh pH dan kosentrasi zat warna mula-mula terhadap kesetimbangan dan kinetika adsorpsi pada penggunaan KAAB sebagai adsorben sehingga diketahui waktu optimum adsorpsi dan efisiensi adsorben dengan banyaknya konsentrasi solut yang teradsorpsi (Q).
1.2. Rumusan Masalah
Perkembangan industri tekstil yang sangat pesat juga menyebabkan peningkatan volume limbah. Pengolahan limbah cair ini membutuhkan biaya yang sangat mahal, oleh karena itu perlu adanya upaya pengolahan yang murah tetapi tetap efisien yaitu salah satunya dengan pengolahan limbah cair dengan metode adsorpsi dan adsorben berupa karbon aktif dari arang batubara (KAAB).
DAFTAR PUSTAKA
Azizian, S., 2004. Kinetic models of sorption: a theoretical analysis. Journal of Colloid and Interface Science, 276(1): 47-52.
Azizian, S., Haerifar, M. and Bashiri, H., 2009. Adsorption of methyl violet onto granular activated carbon: Equilibrium, kinetics and modeling. Chemical Engineering Journal, 146(1): 36-41.
Butt, H.-J., Graf, K. and Kappl, M., 2003. Physics and Chemistry of Interfaces. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Chatterjee, D., Ruj, B. and Mahata, A., 2001. Adsorption and photocatalysis of colour removal from waste water using flyash and sunlight. Catalysis Communications, 2(3-4): 113-117.
Cimino, G., Passerini, A. and Toscano, G., 2000. Removal of toxic cations and Cr(VI) from aqueous solution by hazelnut shell. Water Research, 34(11): 2955-2962.
Dinçer, A.R., Günes, Y. and Karakaya, N., 2007. Coal-based bottom ash (CBBA) waste material as adsorbent for removal of textile dyestuffs from aqueous solution. Journal of Hazardous Materials, 141(3): 529-535.
Do, D.D., 1998. Adsorption Analysis: Equilibria and Kinetics. Imperial College Press, London.
Gupta, V.K., Mittal, A., Krishnan, L. and Gajbe, V., 2004. Adsorption kinetics and column operations for the removal and recovery of malachite green from wastewater using bottom ash. Separation and Purification Technology, 40(1): 87-96.
Gupta, V.K., Mittal, A., Malviya, A. and Mittal, J., 2009. Adsorption of carmoisine A from wastewater using waste materials--Bottom ash and deoiled soya. Journal of Colloid and Interface Science, 335(1): 24-33. Gupta, V.K. and Suhas, 2009. Application of low-cost adsorbents for dye removal
- A review. Journal of Environmental Management, 90(8): 2313-2342. Han, R. et al., 2008. Use of rice husk for the adsorption of congo red from
aqueous solution in column mode. Bioresource Technology, 99(8): 2938-2946.
Langmuir, I., 1918. The Adsorption of Gases on Plane Surfaces of Glass, Mica, and Platinum. American Chemical Society Journal, 40: 1361-1403.
Sulistyoweni, 1994. Penanganan Limbah Industri Tekstil di DKI Jakarta, Pusat Penelitian Sumber Daya Manusia dan Lingkungan, Lembaga Penelitian UI, Jakarta.
Tchobanoglous, G. and Burton, F.L., 1991. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse. Mc Graw-Hill Book Co, Singapore.
Wang, C., Li, J., Wang, L., Sun, X. and Huang, J., 2009. Adsorption of Dye from Wastewater by Zeolites Synthesized from Fly Ash: Kinetic and Equilibrium Studies. Chinese Journal of Chemical Engineering, 17(3): 513-521.
44 Yin, Y., Allen, H.E., Huang, C.P. and Sanders, P.F., 1997. Adsorption/Desorption
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
PEMANFAATAN KARBON AKTIF ARANG BATUBARA
(KAAB) UNTUK MENURUNKAN KADAR ZAT WARNA
DAN LOGAM BERAT PADA LIMBAH INDUSTRI TEKSTIL
Peneliti Utama: Denny Vitasari, ST, MEngSc
Anggota:
1. Kusmiyati, ST, MT, PhD 2. Ir. Ahmad M Fuadi, MT
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA OKTOBER 2009
INTISARI
Salah satu sumber limbah cair adalah dari produksi tekstil. Sumber
pencemaran utama berasal dari pewarnaan kain (dyeing), dalam proses finishing
pembuatan kain, di mana menggunakan bahan-bahan kimia dan zat warna.
Pengolahan limbah cair dengan adsorpsi merupakan metode yang paling efektif
untuk mengurangi kadar zat warna pada limbah. Alternatif penerapan teknologi
adsorpsi dengan karbon aktif arang batubara dipilih karena KAAB merupakan
limbah yang tidak memiliki nilai ekonomi sehingga dapat menekan biaya untuk
pembelian adsorben..
Tujuan penelitian ini untuk mempelajari pengaruh dari parameter proses
adsorpsi, menentukan persamaan kinetika dan kesetimbangan adsorbsi zat warna
Vertigo Blue 49 dengan menggunakan karbon aktif dari arang batubara (KAAB)
dan proses secara batch. Limbah yang digunakan dalam penelitian ini adalah
limbah sintetis yang dibuat dengan melarutkan zat warna dalam air terdeionisasi.
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa
kesetimbangan terjadi pada menit ke-45 dan model isoterm adsorpsi Freundlich
yang sesuai dengan adsorpsi Vertigo Blue 49. Kinetika model
pseudo-second-order rate lebih sesuai untuk proses adsorpsi Vertigo Blue 49 dibandingkan
model pseudo-first-order rate.
Isoterm Adsorpsi Freundlich merupakan model isoterm adsorpsi yang
sesuai untuk percobaan Adsorpsi zat warna Orange DNA 13 dengan KAAB pada
pH4 dan pH 9 sedangkan isoterm adsorpsi Langmuir lebih sesuai untuk
percobaan tersebut pada pH 7. Kinetika model pseudo-first-order rate (orde 1)
lebih sesuai untuk proses adsorpsi Orange DNA 13.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa KAAB dapat digunakan untuk
mengurangi kandungan logam berat Cu2+ dan Ag+. Adsorpsi KAAB mengikuti
model Isoterm adsorpsi Langmuir pada pH netral, error 3,57.10-5 untuk logam
Cu2+ dan 1,17.10-4 untuk logam Ag+, sedangkan pH asam mengikuti model
isoterm adsorpsi Freundlich. Kinetika model pseudo-second-order rate sesuai
iv
logam berat Cu2+, sedangkan logam Ag+ mengikuti model pseudo-first-order rate
untuk semua variasi pH.
Kata kunci: Adsorpsi, KAAB, zat warna tekstil, ion logam, kinetika,
PRAKATA
Industri tekstil merupakan salah satu industri andalan Jawa Tengah, dan Surakarta pada khususnya. Permasalahan yang nampak dari banyaknya industri tekstil tersebut adalah munculnya limbah yang mengganggu kesehatan masyarakat. Sumber utama limbah ini adalah dari proses pewarnaan tekstil dengan kandungan utama zat warna dan logam. Untuk itu perlu dipikirkan proses pengolahan limbah yang murah dan dapat dengan mudah diterapkan.
Penelitian ini melakukan inovasi penggunaan limbah arang batu bara sebagai karbon aktif untuk menyerap zat warna dan logam dari limbah industri tekstil. Penelitian dilakukan dengan biaya dari DP2M DIKTI dengan skema Hibah Bersaing. Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan alternatif pengolahan limbah yang murah dan mudah diterapkan.
Dalam melakukan penelitian ini penulis mendapat bantuan dari banyak pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada PT Indo Acidatama yang telah mengijinkan panulis untuk menggunakan arang batu bara. Terima kasih yang tak terhingga kepada Robi Indra Setyawan, Virgita Dwi Rachmatika, Puspita Adi Lystanto, dan Dlia Islamica yang telah banyak membantu dalam pengambilan data dan penyusunan laporan. Dan terima kasih kepada Laboratorium Teknik Kimia UMS yang telah memberikan berbagai fasilitas untuk pengambilan data.
Akhir kata, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan penelitian ini, untuk itu kritik dan sarang sangat diharapkan agar laporan ini dapat lebih bermanfaat.
vi
DAFTAR ISI
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1. Limbah Cair Industri Tekstil... 3
2.2. Adsorpsi ... 4
2.3. Karbon Aktif ... 7
2.4. Zat Warna Tekstil... 9
2.5. Arang Batubara ... 11
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ... 12
3.1. Tujuan Penelitian ... 12
3.2. Manfaat Penelitian ... 12
BAB IV. METODE PENELITIAN... 13
4.1. Cara Kerja ... 13
4.1.1. Proses Aktivasi Adsorben ... 13
4.1.2. Pembuatan Larutan Zat Warna... 13
4.1.3. Proses Adsorpsi Zat Warna... 13
4.1.4. Pembuatan Larutan Ion Logam Cu2+... 14
4.1.5. Pembuatan Limbah Sintesis Ag+... 14
4.1.6. Pembuatan Kurva Standar Cu2+... 15
4.1.7. Pembuatan Kurva Standar Ag+... 15
4.1.8. Proses Adsorpsi Logam Berat Cu2+... 15
4.1.9. Proses Adsorpsi Logam Berat Ag+... 16
4.2. Analisis Zat Warna... 16
4.2.1. Penentuan Panjang Gelombang... 16
4.2.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi ... 16
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN... 17
5.1. Evaluasi Sifat-sifat KAAB... 17
5.2. Adsorpsi Zat Warna ... 18
5.2.1. Adsorpsi Vertigo Blue 49... 18
5.2.2. Adsorpsi Orange DNA 13... 24
5.3. Adsorpsi Ion Logam... 30
5.3.1. Adsorpsi Ion Cu2+... 30
5.3.2. Adsorpsi Ion Ag+... 35
5.4. Adsorpsi Zat Warna dengan Karbon Aktif ... 40
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN... 41
6.1. Kesimpulan ... 41
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Analisis Komposisi Arang Batubara (bottom ash). ... 11 Tabel 2. Hasil Analisis FTIR ... 17 Tabel 3. Perbandingan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 18 Tabel 4. Perbandingan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Setelah Adsorpsi (C) pada pH 7... 19 Tabel 5. Perbandingan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Setelah Adsorpsi (C) pada pH 9... 20 Tabel 6. Data Konstanta Kecepatan Adsorpsi Vertigo Blue 49 Order 1 (k1) dan Order 2 (k2) pada Variasi Konsentrasi Zat Warna (Cø)... 23
Tabel 7. Perbandingan Konsentrasi Orange DNA 13 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Zat Warna Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 24 Tabel 8. Perbandingan Konsentrasi Orange DNA 13 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Setelah Adsorpsi (C) pada pH 7... 25 Tabel 9. Perbandingan Konsentrasi Orange DNA 13 Mula-mula (Cø) dengan
Konsentrasi Setelah Adsorpsi (C) pada pH 9... 26 Tabel 10. Data Konstanta Kecepatan Adsorpsi Orange DNA 13 Order 1 (k1) dan Order 2 (k2) pada Variasi Konsentrasi Zat Warna (Cø)... 29
Tabel 11. Perbandingan Konsentrasi Cu2+ Awal (Cø) dengan Konsentrasi Cu2+
Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 30 Tabel 12. Perbandingan Konsentrasi Cu2+ Awal (Cø)dengan Konsentrasi Cu2+
Setelah Adsorpsi (C) pada pH 7... 31 Tabel 13. Data Konstanta Kecepatan Adsorpsi Orde-1 (k1) dan Orde-2 (k2)Pada Variasi Konsentrasi Logam Berat Cu2+ (Cø) ... 34
Tabel 14. Perbandingan Konsentrasi Ag+ Awal (Cø) dengan Konsentrasi Ag+
Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 35 Tabel 15. Perbandingan Konsentrasi Ag+ Awal (Cø)dengan Konsentrasi Ag+
Setelah Adsorpsi (C) ... 36 Tabel 16. Data Konstanta Kecepatan Adsorpsi Orde-1 (k1) dan Orde-2 (k2)Pada Variasi Konsentrasi Logam Berat Ag+ (Cø) ... 38
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gugus Fungsional Asam yang Terikat Pada Molekul Aromatik di Permukaan Karbon Aktif ... 7 Gambar 2. Gugus Molekul yang Bersifat Basa Pada Permukaan Karbon Aktif .... 8 Gambar 3. Struktur kimia pewarna reactive dyes Vertigo Blue 49 dan Orange DNA 13 ... 10 Gambar 4. Hasil Analisis SEM ... 17 Gambar 5. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 18 Gambar 6. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 7... 19 Gambar 7. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 9... 20 Gambar 8. Grafik Hubungan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 4. ... 21 Gambar 9. Grafik Hubungan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 7. ... 21 Gambar 10. Grafik Hubungan Konsentrasi Vertigo Blue 49 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 9. ... 22 Gambar 11. Hubungan Konsentrasi Vertigo Blue 49 (Cø) dengan Konstanta
Kecepatan Adsorpsi (k1)... 23 Gambar 12. Hubungan Konsentrasi Vertigo Blue 49 (Cø) dengan Konstanta
Kecepatan Adsorpsi (k2)... 24 Gambar 13. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4... 25 Gambar 14. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 7... 26 Gambar 15. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (C) pada pH 9... 27 Gambar 16. Grafik Hubungan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 4. ... 27 Gambar 17. Grafik Hubungan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 7. ... 28 Gambar 18. Grafik Hubungan Konsentrasi Orange DNA 13 Setelah Adsorpsi (Ce)
dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qedata dan Qehitung (Langmuir dan
Freundlich)) pada pH 7. ... 28 Gambar 19. Hubungan Konsentrasi Orange DNA 13 (Cø) dengan Konstanta
Gambar 20. Hubungan Konsentrasi Orange DNA 13 (Cø) dengan Konstanta
Kecepatan Adsorpsi (k2)... 30 Gambar 21. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Cu2+ Setelah Adsorpsi (C) pada pH 4 ... 31 Gambar 22. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Cu2+ setelah Adsorpsi (C) pada pH 7 ... 32 Gambar 23. Grafik Hubungan Konsentrasi Logam Berat Cu2+ Setelah Adsorpsi (Ce) dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qe data dan Qe hitung
(Langmuir dan Freundlich)) pada pH 4 ... 33 Gambar 24. Grafik Hubungan Konsentrasi Logam Berat Cu2+ Setelah Adsorpsi (Ce) dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qe data dan Qe hitung
(Langmuir dan Freundlich)) pada pH 7 ... 33 Gambar 25. Hubungan Konsentrasi Awal Cu2+ dengan Konstanta Kecepatan Adsorpsi Orde-1 (k1) ... 34 Gambar 26. Hubungan Konsentrasi Awal Cu2+ dengan Konstanta Kecepatan Adsorpsi Orde-2 (k2) ... 35 Gambar 27. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Ag+ Setelah Adsorpsi (C) ... 36 Gambar 28. Grafik Hubungan Waktu Adsorpsi dengan Konsentrasi Ag+ setelah Adsorpsi (C) ... 37 Gambar 29. Grafik Hubungan Konsentrasi Logam Berat Ag+ Setelah Adsorpsi (Ce) dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qe data dan Qe hitung
(Langmuir dan Freundlich)) pada pH 4 ... 37 Gambar 30. Grafik Hubungan Konsentrasi Logam Berat Ag+ Setelah Adsorpsi (Ce) dengan Konsentrasi Solut yang Teradsorpsi (Qe data dan Qe hitung
PEMANFAATAN KARBON AKTIF ARANG BATUBARA (KAAB)
UNTUK MENURUNKAN KADAR ZAT WARNA
DAN LOGAM BERAT PADA LIMBAH INDUSTRI TEKSTIL
Oleh
Denny Vitasari, Kusmiyati, Ahmad M Fuadi
I. PERMASALAHAN DAN TUJUAN PENELITIAN
Perkembangan industri tekstil yang sangat pesat juga menyebabkan peningkatan volume
limbah terutama berupa zat warna dari sisa pewarnaan kain. Salah satu cara untuk
menghilangkan zat warna dan logam dari limbah adalah dengan proses penjerapan
(adsorpsi). Penggunaan adsorben yang murah dan ramah lingkungan perlu dilakukan agar
biaya proses adsorpsi dapat ditekan. Adsorben dari bahan alam yang ramah lingkungan
atau material hasil limbah industri merupakan bahan yang potensial untuk digunakan.
Pengolahan limbah cair ini membutuhkan biaya yang sangat mahal, oleh karena itu perlu
adanya upaya pengolahan yang murah tetapi tetap efisien yaitu salah satunya dengan
pengolahan limbah cair dengan metode adsorpsi dan adsorben berupa karbon aktif dari
arang batubara (KAAB). Tujuan penelitian ini adalah mempelajari pengaruh dari
parameter proses seperti konsentrasi awal zat warna dan ion logam, pH awal cairan
limbah, serta waktu proses adsorpsi terhadap efisiensi adsorpsi zat warna dan ion logam
dengan menggunakan KAAB. Hasil yang diinginkan dari penelitian ini adalah persamaan
kinetika dan kesetimbangan adsorbsi zat warna dari limbah cair industri tekstil dengan
menggunakan adsorben berupa karbon aktif arang batubara (KAAB). Pengetahuan
tentang kinetika dan kesetimbangan adsorpsi sangat penting untuk perancangan dimensi
alat adsorpsi dalam penerapan metode adsorpsi ini di industri.
II. INOVASI IPTEKS
a. Kontribusi terhadap pembaharuan dan pengembangan ipteks
Arang batubara (
bottom ash
) memenuhi syarat sebagai adsorben yang baik dan memiliki
gugus karbon sehingga dapat dijadikan karbon aktif. Arang batubara tidak memiliki nilai
ekonomis, sehingga pemanfaatan sebagai adsorben akan mempunyai keuntungan
ekonomi. Studi tentang kesetimbangan dan kinetika adsorpsi pada penggunaan karbon
aktif sebagai adsorben menurunkan kadar zat warna dari limbah tekstil sangat terbatas.
Padahal pengetahuan ini sangat penting untuk merancang suatu proses yang optimum.
Dalam hal ini akan dipelajari pengaruh pH dan kosentrasi zat warna mula-mula terhadap
kesetimbangan dan kinetika adsorpsi pada penggunaan KAAB sebagai adsorben sehingga
diketahui waktu optimum adsorpsi dan efisiensi adsorben dengan banyaknya konsentrasi
solut yang teradsorpsi (Q).
b. Perluasan cakupan penelitian
III. KONTRIBUSI TERHADAP PEMBANGUNAN
a. Dalam mengatasi masalah pembangunan
Perkembangan industri tekstil menimbulkan masalah bertambahnya volume limbah yang
harus diolah. Limbah ini sebagaian besar terdiri dari zat warna dan ion logam sebagai sisa
pewarnaan kain. Penelitian ini memberikan solusi pengolahan limbah cair industri tekstil
(zat warna) menggunakan metode yang mudah, ekonomis, dan ramah lingkungan
disamping memberikan nilai ekonomi arang batubara, yang selama ini dikenal pula
sebagai limbah, sebagai adsorben pengolahan limbah cair proses pencelupan dan
pewarnaan kain industri tekstil.
b. Penerapan teknologi ke arah komersial
Arang batubara (
bottom ash
) adalah material buangan yang berasal dari sisa pembakaran
batubara untuk pembangkit listrik. Arang batubara bisa diperoleh di PLTU maupun
industri yang berada di Jawa Tengah. Ketersediaan bahan baku arang batubara cukup
melimpah dan merupakan material lokal yang murah. Arang batubara merupakan
material tidak berbaya dan tidak bernilai ekonomis, sehingga pemanfaatan sebagai
adsorben mempunyai keuntungan ekonomi. Arang batubara telah digunakan sebagai zat
tambahan pada campuran bangunan beton untuk konstruksi jalan dan jembatan.
Pemanfaatan arang batubara sebagai adasorben akan meningkatkan nilai ekonominya dan
mengurangi masalah limbah di industri pembangkit tenaga listrik maupun industri
lainnya yang menggunakan bahan bakar batubara.
c. Alih teknologi
Pengembangan metode adsorpsi untuk proses kontinyu dengan menggunakan kolom
bahan isian perlu untuk dikaji, mengingat proses kontinyu lebih mudah pengoperasiannya
di industri. Perancangan kolom dapat dilakukan berdasarkan data kinetika dan
kesetimbangan adsorpsi. Hasil rancangan kolom ini akan dapat diterapkan di industri
dengan bahan adsorben yang murah dan mudah didapatkan. Untuk itu penelitian lanjutan
mengenai perancangan kolom untuk adsorpsi limbah di industri perlu dilakukan agar
hasil penelitian ini dapat diterapkan di masyarakat.
d. Kelayakan memperoleh hak paten/cipta
Dalam lanjutan dari penelitian ini akan dirancang kolom yang dapat digunakan untuk
mengadsorpsi limbah dari sisa pewarnaan kain. Data-data kinetika dan kesetimbangan
adsorpsi akan diterapkan untuk memperoleh rancangan kolom yang optimum,
memberikan hasil pemisahan maksimum dengan biaya operasi yang minimum.
Rancangan kolom yang dapat diterapkan di industri, khususnya industri lokal di
Surakarta tentunya memiliki peluang untuk mendapatkan hak paten.
IV. MANFAAT BAGI INSTITUSI
a. Keterlibatan unit-unit lain di perguruan tinggi dalam pelaksanaan penelitian
atau Laboratorium Teknik Sipil untuk perancangan material adsorben maupun
perancangan sistem pengolahan limbah cair dari industri tekstil.
b. Keterlibatan mahasiswa
Penelitian ini melibatkan 4 orang mahasiswa S1 dengan 4 judul tugas akhir sebagai
berikut:
No. Nama
Judul
Tugas
Akhir
1
Robi Indra Setyawan
Pemanfaatan Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB)
untuk Menurunkan Kadar Zat Warna
Vertigo Blue 49
pada Limbah Industri Tekstil
2
Virgita Dwi Rachmatika
Pemanfaatan Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB)
untuk Menurunkan Kadar Zat Warna
Orange DNA 13
pada Limbah Industri Tekstil
3 Puspita
Adi
Lystanto
Pemanfaatan
Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB)
untuk Menurunkan Kadar Logam Berat Cu
2+dan Ag
+pada Limbah Industri Tekstil
4
Dlia Islamica
Pemanfaatan Karbon Aktif (PAC) untuk
Menurunkan Kadar Zat Warna
Vertigo Blue 49
dan
Orange DNA 13
pada Limbah Industri Tekstil
c. Kerja sama dengan pihak luar
Penelitian ini dilakukan bekerja sam dengan PT Indo Acidatama sebagai penyedia arang
batubara. Sebagai lanjutan dari penelitian ini, karbon aktif arang batubara akan
dimanfaatkan untuk pengolahan limbah industri batik di Kampoeng Batik Laweyan
Surakarta. Sebuah kolom adsorpsi akan dirancang berdasarkan data-data kinetika dan
kesetimbangan yang telah dihasilkan dari penelitian untuk dapat mengolah limbah batik
di Kampoeng Batik Laweyan Surakarta secara optimum.
V. PUBLIKASI ILMIAH
Publikasi ilmiah yang disusun dari hasil penelitian ini baru akan dipresentasikan di
simposium dan seminar nasional, tetapi telah berhasil melalui review panitia. Daftar
publikasi adalah sebagai berikut:
Kusmiyati, Virgita Dwi Rachmatika, Denny Vitasari, 2009, Kinetika dan Termodinamika
Adsorpsi Orange DNA 13 dengan Adsorben Karbon Aktif Arang Batu Bara,
Simposium Nasional RAPI VIII 2009, Fakultas Teknik UMS, Surakarta, Desember
2009
Kusmiyati, Robi Indra Setyawan, Denny Vitasari, 2009, Kinetika dan Termodinamika
Adsorpsi Vertigo Blue 49 dengan Adsorben Karbon Aktif Arang Batu Bara,
Simposium Nasional RAPI VIII 2009, Fakultas Teknik UMS, Surakarta, Desember
2009
Denny Vitasari, Dlia Islamica, Kusmiyati, 2009, Kinetika dan Termodinamika Adsorpsi
Vertigo Blue 49 dengan Adsorben Karbon Aktif, Simposium Nasional RAPI VIII
