UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN FeCl3 SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR LOGAM Cu.

(1)

Iqbal Nurzamzani Ilyas, 2014

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN FeCl3 SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR LOGAM

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN FeCl3

SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR LOGAM

Cu

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat memperoleh

gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia

oleh

Iqbal Nurzamzani Ilyas NIM 0907207

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG

(2)

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN FeCl3 SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR LOGAM

Cu

oleh

Iqbal Nurzamzani Ilyas

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam

Januari 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

IQBAL NURZAMZANI ILYAS

Cu

disetujui dan disahkan oleh pembimbing:

Pembimbing I

Dr. rer. nat. Omay Sumarna, M.Si NIP. 196404101989031025

Pembimbing II

Dr. Hendrawan, M.Si NIP. 19630911198901100

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI

(4)

(5)

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN FeCl₃ SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR LOGAM

ABSTRAK

Penelitian bioflokulan ini dilakukan untuk membantu memberikan solusi terhadap permasalahan lingkungan akibat pencemaran limbah cair industri tekstil. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja GSHN sebagai bioflokulan. Parameter-parameter yang dioptimasi adalah pH, konsentrasi koagulan FeCl3, konsentrasi flokulan GSHN dan waktu sedimentasi. optimasi dilakukan dengan metoda jar test sedangkan untuk penurunan kadar logam Cu, digunakan instrument spektroskopi serapan atom (AAS). Efektivitas kinerja GSHN diperoleh dengan membandingkan nilai EPT (Efisiensi penurunan turbiditas) pada tahap optimasi dan membandingkan nilai EPT pada tahap aplikasi. Pada tiap tahap tersebut diberikan dua perlakuan yaitu tanpa penambahan flokulan dan dengan penambahan flokulan. Keadaan optimum dari parameter-parameter yang dioptimasi yaitu pH = 8, konsentrasi koagulan 700 ppm, konsentrasi flokulan 1000 ppm dan waktu sedimentasi 30 menit. Pada optimasi pH tahap pertama perbandingan EPT dari dua perlakuan itu adalah 4.04 % tanpa penambahan flokulan dan 10 % dengan penambahan flokulan. Optimasi konsentrasi koagulan 84,8 % tanpa menggunakan flokulan dan 85,3 % tanpa penambahan flokulan. Optimasi pH tahap kedua 86,29 % tanpa penambahan flokulan dan 86,89 % dengan penambahan flokulan. Optimasi konsentrasi flokulan menghasilkan EPT sebesar 88.64 %. Optimasi waktu sedimentasi EPT 90,21 % berbanding 92,04 %. Tahap aplikasi menghasilkan EPT 90,42 % tanpa penambahan flokulan dan 92,32 % dengan penambahan flokulan. Bioflokulan GSHN dapat menurunkan kadar logamsebesar 802,95 ppm.

(6)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

This study aims to investigate the performance of GSHN if used as bioflokulan. Optimized parameters are pH, concentration of FeCl3 coagulants, flocculants GSHN concentration

and sedimentation time. optimization is done with the jar test method while for the decreased levels of Cu, used instruments (AAS). GSHN performance effectiveness is obtained by comparing the value of EPT (Efficiency decrease in turbidity) in the optimization phase and compare the EPT value at the application stage. At each of these stages are given two treatments without the addition of flocculants and with flocculant addition. The state of optimum parameters are optimized. that pH 8, 700 ppm concentration of coagulant, 1000 ppm concentration of flocculant and sedimentation time are 30 minutes. In the first phase pH optimization EPT comparison of two treatments it was 4:04% without the addition of flocculants and 10% with the addition of flocculants. Optimization of coagulant concentration of 84.8% without the use of flocculants and 85.3% without the addition of flocculant Optimization the second phase of pH resulted in without the addition of flocculant 86.29% and 86.89% with the addition of flocculants. Optimization of flocculant concentration resulted in of 88.64% EPT. Optimization of sedimentation time EPT 90.21% without the addition of flocculants and 92.04% with the addition of flocculants. EPT application stage resulted in 90.42% without the addition of flocculants and 92.32% with the addition of flocculants. Bioflokulan GSHN can reduce the metal content of 802.95 ppm.

(7)

DAFTAR ISI

1.4Kegunaan Penelitian... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1Limbah Cair ... 5

2.2Koloid Dalam Limbah Cair ... 5

2.2.1 Destabilisasi Partikel Koloid... 8

2.3Karakteristik Logam Cu ... 10

2.4Industri Tekstil ... 10

2.4.1 Proses Produksi ... 10

2.4.2 Sumber Air Limbah Industri Tekstil ... 13

2.5Pengolahan Limbah Cair ... 13

(8)

2.5.1.1 Adjusting pH ... 14

2.5.1.2 Koagulasi ... 15

2.5.1.2.1 Koagulan FeCl3 ... 16

2.5.1.3 Flokulasi ... 17

2.5.1.3.1 Flokulan GSHN ... 20

2.5.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Koagulasi dan Flokulasi ... 21

2.6Spektroskopi Infra Merah ... 22

2.7Spektroskopi Serapan Atom ... 23

BAB III METODE PENELITIAN ... 25

3.1 Lokasi Dan Waktu Penelitian... 25

3.2 Alat Dan Bahan ... 25

3.2.1 Alat Penelitian ... 25

3.2.2 Bahan Penelitian ... 25

3.3 Tahapan Dan Prosedur Penelitian ... 25

3.3.1 Tahap Sampling ... 30

3.3.2 Tahap Karakterisasi ... 30

3.3.2.1 Uji Kelarutan ... 30

3.3.2.2 Freeze Drying ... 30

3.3.2.3 FTIR ... 30

3.3.3 Tahap Optimasi ... 30

3.3.3.1 Pembuatan Larutan ... 30

3.3.3.2 Optimasi Tahap Pertama ... 31

(9)

3.3.3.2.1.1 Tanpa Penambahan Flokulan ... 31

3.3.3.2.1.2 Dengan Penambahan Flokulan ... 31

3.3.3.2.2 Optimasi Konsentrasi Koagulan... 32

3.3.3.2.2.1 Tanpa Penamabahan Flokulan ... 32

3.3.3.3 Optimasi Tahap Kedua ... 33

3.3.3.3.1 Optimasi pH ... 33

3.3.3.3.3 Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 33

3.3.3.4 Optimasi Tahap Ketiga ... 34

3.3.3.4.1 Optimasi Waktu Sedimentasi ... 34

3.3.4 Tahap Aplikasi ... 35

3.3.4.1 Tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN... 35

3.3.4.2 Dengan Penambahan Bioflokulan GSHN ... 35

3.3.5 Uji Kadar Logam Cu ... 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36

(10)

4.2 Karakterisasi GSHN ... 36

4.3Preparasi Sampel ... 39

4.4 Optimasi ... 39

4.4.1 Optimasi Tahap Pertama ... 42

4.4.2 Optimasi Tahap Kedua ... 45

4.4.3 Optimasi Tahap Ketiga ... 49

4.5 Tahap Aplikasi ... 52

4.6 Uji Kadar Logam Cu ... 53

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 55

5.1 Kesimpulan ... 55

5.2 Saran ... 56

DAFTAR PUSTAKA ... 57

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Uji Kelarutan GSHN ... 37

Tabel 4.2 Parameter Optimasi pH Tahap Pertama ... 42

Tabel 4.3 Parameter Optimasi Konsentrasi Koagulan ... 44

Tabel 4.4 Parameter Optimasi pH Tahap Kedua ... 46

Tabel 4.5 Parameter Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 48

Tabel 4.6 Parameter Optimasi Waktu Sedimentasi ... 50

Tabel 4.7 Keadaan Optimum Dari Parameter Yang Diuji ... 52

Tabel 4.8 Hasil Aplikasi Pengolahan Limbah Cair PT LSI ... 53

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Electrical double layer pada koloid bermuatan negatif ... 7

Gambar 2.2 Desain dan diagram operasi untuk koagulasi Fe(III) ... 17

Gambar 2.3 Skema reaksi antara koloid dan polimer ... 19

Gambar 2.4 GSHN dalam air ... 21

Gambar 2.5 GSHN dalam n-heksan ... 21

Gambar 3.1 Bagan Alir Tahap Sampling Bioflokulan GSHN ... 26

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap Karakterisasi GSHN ... 26

Gambar 3.3 Bagan Alir Tahap Optimasi Penelitian ... 27

Gambar 3.4 Bagan Alir Tahap Aplikasi ... 28

Gambar 3.5 Bagan Alir Uji Kadar Logam Cu ... 29

(13)

Gambar 4.2 Sample GSHN Setelah di Freeze Drying ... 38

Gambar 4.3 Spektra Infra Merah GSHN ... 38

Gambar 4.4 Perbandingan EPT Optimasi pH Tahap Pertama ... 43

Gambar 4.5 Perbandingan EPT Optimasi Konsentrasi Koagulan ... 44

Gambar 4.6 Perbandingan EPT Optimasi pH Tahap Kedua ... 46

Gambar 4.7 EPT Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 48

Gambar 4.8 Perbandingan EPT Optimasi Waktu Sedimentasi ... 50

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Spektrum Infra Merah GSHN ... 60

Lampiran 2. Data Perbandingan Optimasi pH tanpa Penambahan Flokulan ... 60

Lampiran 3. Data Perbandingan Optimasi Konsentrasi Koagulan Tanpa Penambahan Flokulan dan Optimasi Konsentrasi Koagulan dengan Penambahan Flokulan ... 61

Lampiran 4. Data Perbandingan Optimasi pH tanpa Penambahan Flokulan dengan Optimasi pH dengan Penambahan Flokulan Tahap Kedua ... 61

Lampiran 5. Data Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 62 Lampiran 6. Data Perbandingan Optimasi Waktu Sedimentasi Tanpa

(14)

(15)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri tekstil adalah salah satu industri yang berkembang dengan pesat dan berperan penting dalam kemajuan perekonomian di Indonesia. Perkembangannya cukup menjanjikan, yaitu mencapai 0,85% per tahun. Namun industri tekstil dapat mengakibatkan peningkatan kerusakan lingkungan akibat sistem pengelolaan limbah yang tidak tepat. Ketika dibuang langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu, limbah tersebut akan merusak stabilitas lingkungan, karena mengandung berbagai macam bahan kimia yang digunakan selama proses produksi, termasuk logam-logam berat seperti tembaga (Cu), krom (Cr), dan seng (Zn). Logam-logam tersebut terkandung dalam limbah umumnya digunakan pada proses pewarnaan dan pencetakan (Smith, 1988).

Limbah cair yang dibuang langsung ke sungai dapat membuat sumber air utama bagi sebagian besar masyarakat pinggiran itu tercemar. Untuk menjaga stabilitas lingkungan, maka sebelum limbah dibuang ke sungai perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Berbagai metoda pengolahan telah dilakukan untuk mengolah limbah cair industri tekstil diantaranya adsorpsi (Ahmad dan Ram, 1992: McKay, 1979), ozonisasi (Lin, 1993), oksidasi (Boon dan Tjoon, 2000), presipitasi kimia (Dziubek dan Kowal 1983) dll. Masing-masing dari metoda pengolahan tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan dalam prosesnya, Tetapi koagulasi-flokulasi adalah metoda kimia yang paling umum dalam proses pengolahan limbah tersebut (Beulker dan Jekel, 1993)

(16)

2

awal dari tahapan-tahapan selanjutnya (sekunder, tersier). Proses koagulasi seringkali dilakukan dengan penambahan koagulan yang mengandung ion Al3+ , Mg2+, Fe2+ dan Fe3+, hasil penelitian menunjukkan bahwa ion Fe3+ dapat menurunkan warna, TSS, COD, BOD dan turbiditas lebih baik dari Fe2+ dan Mg2+ (Torabian, 2006). Proses pengendapan atau sedimentasi pada pengolahan limbah akan memakan waktu yang cukup lama jika hanya dilakukan proses koagulasi saja, oleh karena itu perlu dilakukan perlakuan tambahan yaitu flokulasi. Flokulasi merupakan proses lanjutan dari proses koagulasi. Flokulasi dilakukan untuk memperbaiki kualitas pembentukan flok sehingga dapat lebih mudah dipisahkan.

Proses flokulasi dilakukan dengan menambahkan flokulan, yaitu suatu polimer organik yang larut dalam air. Berdasarkan jenisnya, flokulan diklasifikasikan menjadi tiga golongan yaitu, polielektrolit kationik (KPE), polielektronik anion (APE), dan polielektrolit non-ionik (NPE). Berdasarkan sumber dan cara mendapatkannya, flokulan dikenal dengan sebutan flokulan alami (bioflokulan) dan flokulan sintetik. Flokulan sintetik adalah flokulan yang dibuat dari pencampuran bahan organik dengan logam tertentu contohnya

PolyAlumuniumChloride (PAC). Namun flokulan sintetik sulit terurai (

non-biodegradable) sehingga berpotensi menambah masalah baru bagi lingkungan.

Bioflokulan atau flokulan alami lebih banyak dipilih karena sifatnya yang

biodegradable dan harganya yang relatif murah.

(17)

3

BIOFLOK-SIKA, BIOFLOK-TR, BIOFLOK-DD. Penggunaan flokulan alternatif seperti bioflokulan-TAD dalam mengolah limbah cair industri telah memberikan hasil yang baik dengan penurunan turbiditas mencapai 96,11%, COD 81,15%, TSS 87,30%, namun meningkatkan BOD 62,80% (Ramdani, 2004). Bioflokulan-DD dapat menurunkan turbiditas sebesar 98,89%, COD 69%, BOD 10,58%, TSS 86,67% (Rosmayani, 2004). Bioflokulan-DYT dapat menurunkan turbiditas 92,31%, COD 61,01% dan BOD 84,66%, namun meningkatkan TSS 56,86% (Indriani, 2005). Bioflokulan-SIKA dapat menurunkan turbiditas 63,79%, COD 41,22%, TSS 89,28%, namun meningkatkan BOD 60% (Riza Noor Syaban, 2005). Bioflokulan yang telah ditemukan dan teruji tersebut sudah digunakan di beberapa industri tekstil di Jawa Barat.

Tahapan dalam proses preparasi bioflokulan diantaranya pengeringan, ekstraksi, isolasi, penyimpanan dan analisis. Tahapan tersebut dilakukan agar diperoleh bioflokulan yang siap pakai. Kajian awal salah satu tumbuhan asli Indonesia yang ketika pelepah pohonnya dipotong, pada permukaan potongannya akan muncul getah yang jika didiamkan beberapa lama, getah tersebut akan membentuk semacam gel dengan penampilan fisik menyerupai bioflokulan yang selama ini menjadi bahan kajian tim riset Bioflok Jurusan Pendidikan Kimia UPI.

Berdasarkan hasil pengamatan tersebut, ditambah hasil karakterisasi awal dengan FTIR, menunjukan bahwa terdapat beberapa gugus fungsi dalam getah tersebut yang mirip dengan gugus fungsi yang umumnya dimiliki oleh bioflokulan yang sudah ada, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kinerja dari bahan tersebut jika dimanfaatkan sebagai bioflokulan. Tidak dilakukanya preparasi menjadi pembeda sekaligus kelebihan bioflokulan ini, selain itu ketersediaanya yang cukup melimpah di Indonesia menjadi kelebihan lain untuk menjadikan bioflokulan GSHN ini sebagai bioflokulan yang baru. Dikombinasikan dengan koagulan FeCl3, diharapkan bioflokulan GSHN ini dapat

(18)

4

limbah cair industri tekstil sehingga dapat menjadi alternatif lain dalam pemilihan bioflokulan untuk pengolahan limbah tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini antara lain meliputi:

1. Bagaimana kondisi optimum pH, dosis koagulan FeCl3, dosis flokulan GSHN dan waktu pengendapan dalam proses pengolahan limbah cair industri tekstil PT. LSI?

2. Bagaimana kinerja bioflokulan GSHN pada penurunan turbiditas limbah cair industri tekstil PT. LSI?

3. Bagaimana kinerja bioflokulan GSHN dalam mempercepat waktu sedimentasi pada pengolahan limbah cair industri tekstil PT. LSI?

4. Bagaimana kinerja bioflokulan GSHN pada penurunan kadar logam Cu?

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah maka penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi mengenai :

1. Kinerja bioflokulan GSHN pada penurunan turbiditas limbah cair industri tekstil PT. LSI.

2. Keadaan optimum dari masing-masing parameter yang diujikan seperti pH, dosis koagulan FeCl3, dosis flokulan GSHN, dan waktu pengendapan.

3. Kinerja bioflokulan GSHN dalam mempercepat waktu sedimentasi pada pengolahan limbah cair industri tekstil PT. LSI.

4. Kinerja bioflokulan GSHN pada penurunan kadar logam Cu.

1.4 Manfaat Penelitian

(19)

5

1. Memberikan kontribusi positif terhadap perngembangan penggunaan flokulan untuk pengolahan limbah cair.

2. Menjadi salah satu kajian yang dapat dikembangkan oleh peneliti-peneliti lain di masa depan

3. Memberikan data-data bagi para peneliti yang akan mengembangkan penelitian bioflokulan GSHN ini.

(20)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan waktu penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia Lingkungan Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI yang beralamat di Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung. Untuk keperluan analisis digunakan Laboratorium Kimia Instrumen Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI, Laboratorium Farmasi Institut Teknologi Bandung untuk pengeringan sample (freeze drying) dan Laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan TEKMIRA untuk pengujian menggunakan instrument AAS. Waktu pelaksanaan kegiatan Penelitian dimulai dari bulan Mei 2013 sampai September 2013.

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat-alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, Gelas kimia (100, 400, 1000) mL, Labu ukur (100, 250) mL, spatula+pengaduk, Thermometer, gelas ukur 250 mL, electric stirrer, NTU meter, pipet mikro (2, 5, 10) mL, pipet tetes,

chiller, neraca analitik, pemanas listrik, jerigen, botol semprot dan peralatan

analisis Instrument FTIR, freeze dryer, AAS, dan UV-VIS. 3.2.2 Bahan-bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Limbah, sample GSHN, Natrium Hidroksida (NaOH) 0.1N, Asam Klorida (HCl) 0.1 N,

Ferric Chloride (FeCl3), dan aquades.

3.3 Tahapan dan Prosedur Penelitian

(21)

26

Gambar 3.1 Bagan Alir Tahap Preparasi Bioflokulan GSHN

Gambar 3.2 Bagan Alir Tahap Karakterisasi GSHN Sample GSHN

Tanaman Sumber GSHN

Bioflokulan GSHN

Dipotong bagian pangkalnya Didiamkan selama 5-7 hari Diambil

Dilarutkan pada labu takar 100 mL Ditandabataskan

Analisis Spektroskopi

Infra Merah _{Sample GSHN} _{Uji Kelarutan}

(22)

27

Keterangan : *)Parameter yang dioptimasi adalah pH, konsentrasi koagulan, konsentrasi flokulan dan waktu pengendapan

Gambar 3.3 Bagan Alir Tahap Optimasi Parameter Pengolahan Limbah

Limbah cair dari PT LSI

Sample limbah

*) Optimasi tanpa penambahan flokulan

Hasil

*) Optimasi dengan penambahan flokulan Sample limbah dengan pH dan NTU terukur

Kesimpulan disampling

diukur pH dan turbiditas awal

Jartest

Hasil Jartest

diukur turbiditas diukur turbiditas

(23)

28

Sample limbah

Kesimpulan

diukur turbiditas diadjust di pH = 8

diukur turbiditas diukur turbiditas

dibandingkan Sample limbah hasil pengukuran

Pengolahan dengan parameter optimum dengan penambahan

flokulan GSHN Pengolahan dengan

parameter optimum tanpa penambahan

flokulan GSHN

Hasil Hasil

(24)

29

Padatan CuSO4.5H2O

Ditimbang 82,2 gram

82,2 gram

Padatan CuSO4.5H2O

Larutan Limbah model Cu 20.000 ppm

Dilarutkan kedalam labu takar 1000 mL Ditandabataskan

Kesimpulan Dengan Penambahan

Flokulan GSHN Tanpa Penambahan

Flokulan GSHN

Hasil

Jar test Jar test

Analisis Menggunakan

Instrumen SSA Analisis Menggunakan

Instrumen SSA

Hasil

Dibandingkan

(25)

30

3.3.1 Tahap sampling

Pelepah pohon dipotong melintang lalu dibiarkan beberapa saat sampai permukaan pelepah pohon yang telah dipotong mengeluarkan getah. Ambil getahnya dan masukan kedalam wadah kemudian simpan pada suhu 6 – 10oC.

3.3.2 Tahap karakterisasi

Pada tahap karakterisasi ini dilakukan beberapa proses yaitu uji kelarutan,

freeze drying, dan uji FTIR. prosedur dari tiap proses tersebut adalah :

3.3.2.1Uji kelarutan

Siapkan 5 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi n-heksana, aquades, NaOH, HCl, asam asetat sebanyak 10 mL. Masukan 0.5 gram sample GSHN pada tiap tabung lalu kocok selama ± 30 detik dan amati kelarutannya. 3.3.2.2Frezze Drying

Sample GSHN sebelum dimasukkan dalam freeze dryer telah dibekukan dalam refrigerator (lemari es) minimal semalam. Setelah membeku kemudian dimasukkan ke dalam alat, alat disetting sesuai dengan yang diinginkan.

3.3.2.3FTIR

Sampel kering hasil freeze drying dicampurkan dengan KBr dan dibentuk menjadi pellet. Kemudian pellet tersebut dianalisis menggunakan FTIR.

3.3.3 Tahap optimasi

Gambar 3.5 Bagan Alir Uji Kadar Logam Cu

(26)

31

Pada tahap optimasi ini dirancang 3 buah tahapan optimasi untuk mencapai hasil akhir yang optimum. Sebelum melakukan rangkaian perlakuan optimasi, terlebih dahulu dibuat larutan-larutan yang mendukung perlakuan optimasi tersebut. Prosedur-prosedurnya adalah :

3.3.3.1Pembuatan larutan

Larutan-larutan yang dibuat dalam kegiatan penelitian ini adalah HCl 0.1 N NaOH 0.1 N koagulan FeCl35000 ppm dan flokulan GSHN 10.000 ppm

1. Larutan HCl 0.1 N. ditambahkan 8.3 mL larutan HCl pekat 12 M kedalam labu takar 1000 mL hingga tanda batas (Mr HCl = 36.5 g/mol)

2. Larutan NaOH 0.1 N. dilarutkan 4 gram padatan NaOH dengan aquades kemudian diencerkan kedalam labu takar 100 mL hingga tanda batas.

3.3.3.2Optimasi Tahap Pertama

Pada optimasi tahap pertama ini, ada dua perlakuan optimasi yakni optimasi pH dan optimasi konsentrasi koagulan

3.3.3.2.1Optimasi pH

Dilakukan dua perlakuan yang berbeda pada optimasi pH yaitu optimasi pH tanpa penambahan flokulan GSHN dan optimasi pH dengan penambahan flokulan GSHN

3.3.3.2.1.1 Tanpa Penambahan Flokulan

(27)

32

dengan konsentrasi 80 ppm pada masing-masing wadah dan dalam keadaan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. Diamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 15 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

3.3.3.2.1.2 Dengan Penambahan Flokulan

200 mL limbah tekstil dimasukan kedalam 7 wadah gelas kimia. masing– masing pH limbah tekstil diadjust ke pH = 5.5; 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8 dan 8.5dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. ditambahkan koagulan FeCl3 dengan konsentrasi 80 ppm pada masing-masing wadah dan dalam keadaan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. Kemudian masukkan flokulan GSHN 200 ppm dengan kecepatan pengadukan 40 rpm selama 10 menit. Diamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 15 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

3.3.3.2.2 Optimasi Konsentrasi Koagulan

Pada optimasi ini dilakukan 2 perlakuan optimasi yaitu optimasi konsentrasi koagulan tanpa proses flokulasi dan optimasi konsentrasi koagulan dengan proses flokulasi. Prosedur kerja dari masing-masing perlakuan optimasi ini antara lain : 3.3.3.2.2.1 Tanpa Penambahan Flokulan

(28)

33

200 mL limbah tekstil dimasukan kedalam 7 wadah gelas kimia. masing– masing pH limbah tekstil diadjust ke pH = 7 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. koagulan koagulan FeCl3 ditambahkan pada masing-masing wadah dengan berbagai variasi konsentrasi yaitu 500; 550; 600; 650; 700; 750; dan 800 ppm dengan kecepatan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. Kemudian masukkan flokulan GSHN dengan konsentrasi 200 ppm dengan kecepatan pengadukan 40 rpm selama 10 menit. didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 15 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. konsentrasi koagulan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil

Setelah diperoleh pH optimum dan konsentrasi koagulan optimum, dilakukan kembali tahap optimasi pH dengan penambahan konsentrasi koagulan yang telah dioptimasi dan optimasi konsentrasi flokulan optimum.

3.3.3.3Optimasi Tahap Kedua

(29)

34

200 mL limbah tekstil dimasukan kedalam 7 wadah gelas kimia. masing– masing pH limbah tekstil diadjust ke pH = 5.5; 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8; 8.5; dan 9 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. ditambahkan koagulan FeCl3 dengan konsentrasi 80 ppm pada masing-masing wadah dan dalam keadaan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. Kemudian masukkan flokulan GSHN 200 ppm dengan kecepatan pengadukan 40 rpm selama 10 menit. Diamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 15 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil

3.3.3.3.2 Optimasi Konsentrasi Flokulan

200 mL limbah tekstil dimasukan kedalam 7 buah gelas kimia. adjust pH limbah tekstil pada pH = 8, dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Tambahkan koagulan larutan Alum 700 ppm pada masing-masing wadah dengan kecepatan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. Kemudian masukkan flokulan GSHN pada berbagai variasi konsentrasi yaitu 200; 400; 600; 800; 1000; 1200; 1400 ppm dengan kecepatan pengadukan 40 rpm selama 10 menit. Diamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 15 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. konsentrasi flokulan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil 3.3.3.4 Optimasi Tahap Ketiga

3.3.3.4.1 Optimasi Waktu Sedimentasi

Dilakukan dua perlakuan berbeda pada optimasi ini yaitu optimasi waktu sedimentasi tanpa penambahan flokulan GSHN dan dengan penambahan flokulan GSHN

3.3.3.4.1.1 Tanpa Penambahan Flokulan

(30)

35

wadah dengan kecepatan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dengan variasi waktu 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. waktu pengendapan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

3.3.3.4.2 Dengan Penambahan Flokulan

200 mL limbah tekstil dimasukan kedalam 12 buah gelas kimia . pH limbah tekstil diadjust pada pH = 8 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Tambahkan koagulan FeCl3 dengan konsentrasi 700 ppm, pada masing-masing wadah dengan kecepatan pengadukan 120 rpm selama 10 menit. ditambahkan flokulan GSHN konsentrasi 1000 ppm dengan kecepatan pengadukan 40 rpm selama 10 menit. didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dengan variasi waktu 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. waktu pengendapan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

3.3.3.5 Tahap Aplikasi

Pada tahap aplikasi ini dilakukan dua perlakuan yaitu aplikasi tanpa penambahan bioflokulan GSHN dan aplikasi dengan penambahan GSHN menggunakan parameter-parameter optimum hasil optimasi.

3.3.3.5.1 Tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

(31)

36

3.3.3.5.2 Dengan Penambahan Bioflokulan GSHN

Pada tahap ini, dilakukan pengolahan limbah limbah cair tekstil dengan proses koagulasi dan flokulasi dengan menggunakan parameter-parameter yang telah dioptimasi pada tahap optimasi. Volume limbah yang digunakan sebanyak 1 liter. Sebelum pengolahan dilakukan pengkondisian pH sesuai dengan pH optimum dan dilakukan pengukuran turbiditas awal.

3.3.3.6 Uji Kadar Logam Cu

(32)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil rangkaian penelitian yang dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Kinerja bioflokulan GSHN pada penurunan turbiditas limbah cair industri tekstil dapat dilihat berdasarkan hasil tahap aplikasi. Nilai EPT dari tahap aplikasi yang telah dilakukan yaitu untuk pengolahan tanpa penambahan flokulan diperoleh nilai EPT sebesar 90.42% sedangkan dengan penambahan flokulan GSHN EPT yang diperoleh sebesar 92.32%. Hal ini menunjukan kinerja positif dari bioflokulan GSHN dalam menurunkan turbiditas limbah cair industri tekstil PT. LSI.

2. Tahap optimasi memberikan data keadaan optimum dari tiap parameter yang dioptimasi yaitu pH = 8; [Koagulan] = 700 ppm; [flokulan] = 1000 ppm; waktu sedimentasi = 30 menit.

3. Melalui proses optimasi waktu sedimentasi, hasil menunjukan bahwa waktu sedimentasi optimum dari proses pengolahan tanpa penambahan flokulan adalah 40 menit, sedangkan proses pengolahan dengan penambahan flokulan 30 menit. Data tersebut mengindikasikan GSHN dapat mempercepat waktu sedimentasi.

4. Berdasarkan hasil pengujian kadar logam Cu menggunakan instrumen AAS, menunjukan bahwa GSHN dapat menurunkan kadar logam Cu sampai sebesar 803 ppm

5.2 Saran

(33)

56

1. Agar nilai turbiditas air limbah tidak berubah-ubah setiap harinya, perlu dilakukan perlakuan tambahan untuk menjaga stabilitas mikroba-mikroba atau senyawa lain yang terkandung dalam limbah.

2. Perlu dilakukan optimasi tambahan selain optimasi yang telah dilakukan dipenelitian ini seperti kecepatan pengadukan koagulasi, kecepatan pengadukan flokulasi, waktu pengadukan flokulasi dan waktu pengadukan koagulasi agar dapat menaikan nilai EPT.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengawetan sample GSHN agar tidak mudah teroksidasi ketika disimpan

4. Perlu dilakukan penambahan pengujian seperti COD, BOD, alkalinitas dll. Supaya dapat diketahui kinerja bioflokulan GSHN secara keseluruhan 5. Untuk mengoptimalkan kinerja bioflokulan GSHN perlu diteliti bagaimana

kinerja bioflokulan GSHN ini ketika dikombinasikan dengan bioflokulan yang telah teruji seperti DYT, TAD, SIKA dll.

(34)

57

(35)

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, M. N., Ram R. N., (1992). “Removal of Basic Dye from Wastewater

Using Silica as Adsorbent”. Environen. Pollut., 77-79.

Andarani, P. & Rosmini. D. (2010). Profil Pencemaran Logam Berat (Cu, Cr, dan Zn) Pada Air Permukaan dan Sedimen di Sekitar Industri Tekstil PT X

(Sungai Cikijing). Program Studi Teknik Lingkungan ITB. Tidak

diterbitkan.

Anonim. (Tanpa Tahun). Drinking Water Treatment with Ferric Chloride.

California. California Water Technologies.inc., [on-line] (9 Oktober 2013).

Baghvand, A., Zand, A.D., Mehrdadi, N. & Karbassi, A. (2010). “Optimizing

Coagulation Process for Low to High Turbidity Waters Using Alumunium

and Iron Salts”. American Journal of Environmental Sciences 6 (5) :

442-448.

Benefield, D. L., Judjins, J. F., & Weand, B. L., (1982). Process Chemistry for

water and wastewater treatment. Eaglewood Cliffs, N.J., Prentice-Hall.

Beulker S., Jekel, M., (1993). “Precipitationand Coagulation of Organic

Substances and Color from Industrial Wastewater”. Water. Sci. Technol.,

28: 193-199.

Boon Hai Tan, A. K., Tjoon Tow Teng, A. K., Mohd Omar, A. K., (2000). Removal of Dyes and industrial dye wastes by magnesium chloride. Water. Res., 34 (2):507-601.

Daryanto, (1995) Masalah Pencemaran Air (edisi kesatu), Bandung : Tarsito.

Davis, M. L. and D. A. Cornwell (2008). Introduction to Environmental

Engineering, McGraw-Hill, Boston, Massachusetts.

DeVries, R. (2011). Ferric Chloride in Wastewater Treatment. (Tesis). Carthage College. Kenosha.

Dewi, L. (2005). Penggunaan Bioflokulan DYT dalam Pengolahan Limbah Cair Tekstil PT.DM dengan system flow (Studi Skala Laboratorium Bagian Hulu)

(36)

56

Dziubek, A. M., Kowal, A. L., (1983). “Water treatment by coagulation

adsorption with dolomite”. Chemistry for protection of environtment. In proceedings of an International Conference, Toulouse, France., 205.

GLUMRB. (2003). Recommended Standards for Water Works, Great Lakes– Upper Mississippi River Board of State and Provincial Public Health and Environmental Managers. Health Education Services. Albany. New York. Hendrayani, D. (2005). Pengujian Dual Flokulan DYT-KPE dan DYT-TAD

Menggunakan System Flow Pada Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil

PT.CAGM Skala Laboratorium (skripsi), Jurusan Pendidikan Kimia UPI :

tidak diterbitkan.

Indriani, R. (2005). Kajian Tentang Potensi Bioflokulan DYT Sebagai Komponen Pengolahan Limbah: Aplikasi Pada Prototipe Sistem Flow Pengolahan

Limbah Cair Industri Tekstil. (Skripsi). Universitas Pendidikan Indonesia,

Bandung. Tidak Diterbitkan.

Inoue, K., (2004). Metoda Lumpur Aktif dalam Pengolahan Limbah Cair Industri

Tekstil/Dyeing-Printing, dalam jetro. (2004). Alih Teknologi Pengolahan

Limbah Industri Tekstil. Bandung : Jetro.

Johnson, P. N. and A. Amirtharajah (1983). “Ferric Chloride and Alum as Single and Dual Coagulants.”Journal of American Water Works Association.

Karamah. E. F., (Tanpa Tahun). Pengaruh Waktu Pengadukan Pelan Koagulan

Alumunium Sulfat Terhadap Kinerja Membran. (Skripsi). Fakultas Teknik

Universitas Indonesia. Tidak Diterbitkan.

Lin, S. H., Lin, C. M., (1993). “Treatment of Textile Waste Efluents by ozonation

and chemical coagulation”. Water. Res., 27 : 1743.

McKenzie L. Davis. (2010). Water and Wastewater Engineering (design and principle). New York : WetPrees.

Mubarrok. (2007). Kristalisasi dan Karakterisasi Senyawa Aktif Bioflokulan DYT

hasil Isolasi Melalui Metode Refluks. Skripsi Sarjana pada FPMIPA

Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung : Tidak Diterbitkan.

(37)

57

Ramdani, R. (2004). Uji Sinergetik Flokulan Sintetik Dengan Bioflokulan-TAD

Dalam Pengolahan Limbah Cair PT. DM. (Skripsi). Universitas Pendidikan

Indonesia, Bandung. Tidak Diterbitkan.

Rosmayani, T. (2004). Efektifitas Dual Bioflokulan-DD-KPE Dalam Pengolahan

Limbah Cair PT. DM. (Skripsi). Universitas Pendidikan Indonesia,

Bandung. Tidak Diterbitkan.

Solihin, C. (2012). Kajian Fisiko-KimiaInteraksi Bioflokulan DYT Ekstrak Air

Dengan Ion Ni2+ Melalui Metode Analisis Konduktivitas, Spektrofotometri

UV/VIS dan FTIR (skripsi), Jurusan Pendidikan Kimia UPI : tidak

diterbitkan.

Stanley. H., (1996). “Negatively Charged Colloid Generation”. AIAA. 10: 25-66.

Syaban, N. R., (2005). Studi Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil PT.DM

Menggunakan Dual Flokulan SIKA-KPE (skripsi), Jurusan Pendidikan

Kimia UPI : tidak diterbitkan.

Torabian, A., Nabi Bidhendi, G.R., Ehsani, H., Razmkhah. M, (2006). “Evaluation Of Industrial Dyeing Wastewater Treatment With Coagulants And Polyelectrolyte As A Coagulant Aid”. Iran J. Environ Health. Sci. Eng., 2007, Vol. 4, No. 1, pp. 29-36.

Willis, J. F. (2005). “Clarification,” in E. E. Baruth (ed.), Water Treatment Plant

Design, American Water Works Association and American Society of Civil

Engineers, McGraw-Hill, New York.

Wulan, P. PDK., Dianursanti., Gozan, M. dan Nugroho, W.A. (2010). “Optimasi

Penggunaan Koagulan Pada Pengolahan Air Limbah Batubara”. Prosiding

Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi

Kimia Untuk Sumber Daya Alam Indonesia. ISSN 1693 – 4393.

Yan. D., (2003). The Flocculation Efficiency of Polydisperse Polymer Flocculant. [on line]: Tersedia http://www.elsevier.nl/locate/ijminpm, (19 Oktober 2013).

(38)

58