APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI MENGGUNAKAN ELEKTRODA Fe DAN Al PADA LARUTAN MODEL LIGNIN DAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS.

(1)

APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI

MENGGUNAKAN ELEKTRODA Fe DAN Al PADA LARUTAN MODEL LIGNIN DAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia

Disusun Oleh

Kinia Mitasari

1104720

PROGRAM STUDI KIMIA DEPARTEMEN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Oleh Kinia Mitasari

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

Oktober 2015

Hak Cipta dilindungi undang-undang

(3)

Kinia Mitasari

Disetujui dan disahkan oleh pembimbing : Dosen Pembimbing I :

Galuh Yuliani, Ph.D

NIP.198007252001122001

Dosen Pembimbing II :

Dr. Agus Setiabudi, M.Si

NIP. 196808031992031002

Mengetahui,

Ketua Departemen Pendidikan Kimia FPMIPA UPI

Dr.rer.nat. Ahmad Mudzakir, M.Si.

(4)

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Menggunakan Elektroda Fe dan Al pada Larutan Model Lignin dan Limbah Cair Industri Kertas” ini sepenuhnya karya saya sendiri. Tidak ada bagian di dalamnya yang merupakan plagiat dari karya orang lain dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.

Bandung, Oktober 2015

Yang Membuat Pernyataan,

(5)

Kinia Mitasari, 2015

APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI MENGGUNAKAN ELEKTRODA Fe DAN Al PADA LARUTAN MODEL LIGNIN DAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

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

i ABSTRAK

Metode elektrokoagulasi telah banyak dikembangkan pada pengolahan limbah cair industri kertas karena dianggap lebih aman, efisien dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini, dirancang sel elektrokoagulasi menggunakan elektroda besi dan alumunium. Alumunium dan besi dipotong menjadi tiga bagian lalu disusun secara paralel. Sel elektrokoagulasi yang berhasil dirakit kemudian diuji efektivitasnya menggunakan larutan model lignin dan diaplikasikan terhadap limbah cair industri kertas dengan parameter pengujian pH, tegangan dan jarak elektroda dan waktu elektrolisis. Larutan hasil elektrokoagulasi dianalisa menggunakan spektrofotometer UV-VIS untuk larutan model lignin dan analisa konduktivitas, turbiditas, COD dan BOD untuk limbah cair industri kertas. Pada larutan model lignin, keadaan optimum dicapai pada pH 8, tegangan 14 V dan jarak elektroda 1.5 cm dan waktu elektrolisis 60 menit. Presentase penghilangan warna lignin adalah 93 % pada elektroda besi dan 97 % pada elektroda aluminium. Pada proses elektrokoagulasi terhadap limbah cair industri kertas diperoleh kondisi optimum pada pH 7, tegangan sebesar 14 V dan jarak elektroda 1.5 cm. Pada elektroda besi presentase pengurangan konduktivitas, turbiditas, COD dan BOD masing – masing sebesar 61.5%, 97.4%, 36.8% dan 30% pada waktu elektrolisis 60 menit. Pada elektroda aluminium presentase penurunan konduktivitas, turbiditas, COD dan BOD masing-masing sebesar 42.1%, 97.7%, 36.9% dan 50% pada waktu elektrolisis 60 menit.

(6)

ii ABSTRAK

Electrocoagulation method has been widely used in wastewater treatment because it is considered as a safe, efficient and environmentaly friendly method. In this research, electrocoagulation cell was constructed using aluminum and iron electrodes. These metal plats were cut into three parts and were arranged in parallel modes. Electrocoagulation cells were than tested using lignin model solution and paper industry wastewater. The effects of pH, applied voltage and the electrode distance on electrocoagulation efficiency were investigated. The resulting lignin model solution after electocoagulation was analyzes using UV-VIS spectrofotometer. For the paper industry wastewater the analyzes comprised turbidity, pH, conductivity, COD and BOD. For the lignin model solution the optimum conditions were electrolisys time of 60 minute, pH of 8, applied voltage of 14 V and electrode distance of 1.5 cm. The Removal percentage of lignin under these optimum conditions are 93 % for iron electrode and 97 % for aluminum electrode. For paper industry wastewater the optimum conditions were electrolisys time of 60 minute, pH of 7, applied voltage of 14 V and electrode distance of 1.5 cm. For iron electrode percentage removals of conductivity, turbidity, COD and BOD was 61.5 %, 97.4%, 36.8 % and 30 % respectively. For aluminum electrode the percentage removals of conductivity, turbidity, COD and BOD was 42,1 %, 97,7 %, 36,9 % and 50% respectively.

Keywords : electrocoagulation, lignin, electrode, iron, aluminum, paper

wastewater

(7)

vi

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah ... 1

1.2.Rumusan Masalah... 3

1.3.Batasan Masalah Penelitian ... 3

1.4.Tujuan Penelitian ... 3

1.5.Luaran yang Diharapkan ... 4

1.6.Kegunaan Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Karakteristik Limbah Cair Industri Kertas ... 5

2.2. Lignin ... 7

2.3. Koagulasi ... 9

2.4. Elektrokoagulasi ... 11

2.5 Chemical Oxygen Demand (COD) ... 17

2.6 Biological Oxygen Demand (BOD) ... 17

2.7 Spektrofotometri Ultraviolet dan Sinar Tampak ... 18

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Deskripsi Penelitian ... 19

3.2. Waktu Penelitian ... 19

3.3. Alat dan Bahan ... 19

(8)

vii

3.3.2. Bahan ... 19

3.4. Bagan Alir ... 20

3.5. Prosedur Penelitian ... 21

3.5.1. Tahap Preparasi ... 21

3.5.2. Proses Elektrokoagulasi Pada LarutanModel Lignin ... 22

3.5.3. Proses Elektrokoagulasi Pada Limbah Cair Industri Kertas ... 24

3.5.4. Analisis Hasil Elektrokoagulasi... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proses Elektrokoagulasi ... 26

4.2.1. Proses Elektrokoagulasi ... 26

4.2.2. Proses Elektrokoagulasi Terhadap Larutan Model Lignin ... 27

4.2.3. Proses Elektrokoagulasi Terhadap Limbah Cair Industri Kertas ... 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan ... 41

5.2. Saran ... 41

DAFTAR PUSTAKA ... 42

(9)

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.2. Kelebihan dan Kekuranga Elektrokoagulasi ... 15 Tabel 4.1. Karakterisitik Limbah Sebelum dan Setelah Proses Elektrokoagulasi

menggunakan elektroda besi ... 40 Tabel 4.2.Karakterisitik Limbah Sebelum dan Setelah Proses Elektrokoagulasi

(10)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tahap pembuatan pulp dan kertas beserta limbah yang dihasilkan ... 6

Gambar 2.2. Posisi lignin dalam matriks lignoselulosa ... 7

Gambar 2.3. Unit struktural lignin ... 8

Gambar 2.4.Struktur kimia (rumus bangun) lignin yang terdiri dari16 unit fenil propane ... 8

Gambar 2.5. Distribusi muatan pada lapisan ganda ... 10

Gambar 2.6. Mekanisme dalam proses elektrokoagulasi ... 12

Gambar 3.1. Skema Penelitian ... 20

Gambar 3.2. Skema gambar plat elektroda besi dan aluminium ... 21

Gambar 3.3. Skema gambar plat elektroda ... 22

Gambar 4.1. Interaksi yang Terjadi Pada Sel Elektrokoagulasi... 26

Gambar 4.2.Grafik pengaruh pH terhadap presentase penurunan konsentrasi lignin dan waktu elektrolisis menggunakan elektroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 28

Gambar 4.3. Diagram distribusi Al-H2O untuk mononuclear... 29

Gambar 4.4. Grafik pengaruh tegangan terhadap presentase penurunan konsentrasi lignin dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 30

Gambar 4.5. Grafik pengaruh jarak elektroda terhadap presentase penurunan konsentrasi lignin dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 32

Gambar 4.6. Interaksi antara dua elektroda pada jarak elektroda minimim ... 33

Gambar 4.7. Grafik pengaruh pH terhadap presentase penurunan konduktivitas dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 34

Gambar 4.8. Grafik pengaruh tegangan terhadap presentase penurunan konduktivitas dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 35

(11)

x

Gambar 4.10. Grafik pengaruh variasi pH terhadap presentase penurunan kekeruhan dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektrod aluminium (b) ... 36 Gambar 4.11. Grafik pengaruh variasi tegangan terhadap presentase penurunan

kekeruhan dan waktu elektrolisis menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 37 Gambar 4.12. Grafik pengaruh variasi jarak antar elektroda terhadap presentase

penurunan kekeruhan dan waktu elektrolisis menggunakan

elekroda besi (a) dan jarak elektroda (b) ... 37 Gambar 4.13. Endapan yang terbentuk pada proses elektrokoagulasi

menggunakan elektroda besi ... 38 Gambar 4.14. Grafik presentase penurunan COD dan waktu elektrolisis

menggunakan elekroda besi (a) dan elektroda aluminium (b) ... 39 Gambar 4.15. Grafik presentase penurunan BOD dan waktu elektrolisis

(12)

xi

DAFTAR LAMPIRAN

(13)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Di Indonesia, industri kertas merupakan salah satu industri unggulan yang mempunyai peranan penting dalam menunjang perekonomian. Hal ini ditunjukan dengan semakin meningkatnya kuantitas produksi pulp dan kertas yang dihasilkan setiap tahunnya. Menurut data Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia (APKI), pada periode 2012 sampai 2013 realisasi produksi pulp meningkat dari 7,5 juta ton menjadi 7,9 juta ton.

Disisi lain, industri kertas seringkali dianggap sebagai salah satu industri yang menyumbang pada kerusakan ekosistem perairan. Industri pulp dan kertas memerlukan pasokan air dalam jumlah besar dalam tahapan produksinya. Keperluan air untuk memproduksi satu ton pulp adalah sebesar 35 –220 m3 dengan kandungan bahan pencemar sebesar 30 m3 (Joyce, 1983). Konsumsi air yang cukup besar dalam industri pulp dan kertas tentunya akan mengakibatkan tingginya kuantitas air limbah yang dihasilkan.

Air limbah yang dihasilkan pada empat langkah industri kertas seperti penyiapan kayu, pembuatan pulp, pemutihan pulp dan pembuatan kertas. Pencemar yang sering ditemukan pada limbah biasanya senyawa anorganik seperti Na2CO3, Na2S, NaOH dan NaCl maupun senyawa organik seperti lignin, polisakarida, alkohol dan asam karboksilat. Di antara polutan di atas, lignin dan turunannya mempunyai kontribusi besar pada tingginya intensitas warna pada air limbah.

Lignin merupakan makromolekul yang strukturnya heterogen dan kompleks sehingga sulit untuk didegradasi. Rendahnya nilai BOD yaitu sekitar 0 – 20 mg/L dan tingginya nilai COD sekitar 600 mg/ L (Kindsigo, 2006). Oleh karena itu diperlukannya teknik pengolahan limbah cair yang tepat dan efisien untuk menurunkan kadar lignin dalam limbah cair indusrti kertas.

(14)

2

jumlah yang besar dan menghasilkan lumpur (sludge) yang membutuhkan penanganan khusus. Salah satu teknik yang dianggap lebih efisien, aman dan ramah lingkungan adalah dengan metode elektrokoagulasi yang memanfaatkan proses elektrokimia.

Elektrokoagulasi adalah proses destabilisasi suspensi, emulsi, atau kontaminan terlarut dalam media air dengan bantuan arus listrik. Dalam bentuk yang paling sederhana, sebuah reaktor elektrokoagulasi dapat terdiri dari sel elektrolit dengan satu anoda dan satu katoda (Mollah, et.al., 2001). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efektivitas proses elektrokoagulasi adalah pH, waktu, tegangan, jarak antar elektroda, bahan elektroda yang digunakan, konsentrasi polutan, konsentrasi anion, dan suhu. (Putero, S. H, dkk, 2008).

Pengolahan limbah dengan menggunakan cara elektrokoagulasi telah banyak dilaporkan. Shankar, et.al. (2013) melaporkan bahwa persentase penurunan kadar COD dan lignin mencapai 95 % dari limbah pulp dan kertas dengan menggunakan aluminium sebagai sacrificial electrode dengan meninjau pengaruh variasi pH, kerapatan arus, konsentrasi NaCl dan waktu elektrolisis. Penelitian lain dari Ugurlu dkk. (2008) menguji efisiensi elektrokoagulasi dalam menurunkan kandungan BOD, COD, lignin dan fenol dari limbah pulp dan kertas. Pengujian dilakukan menggunakan elektroda Al dan Fe sebagai sacrificial electrode, dengan efisiensi penurunan lignin, fenol, BOD dan COD, masing-masing sebesar, 80%, 98%, 70% dan 75% menggunakan elektroda Al dan 92%, 93%, 80% dan 55%, dengan menggunakan elektroda Fe. Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode elektrokoagulasi sangat efisien dalam pengolahan limbah industri kertas.

(15)

3

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, rumusan masalah penelitian “Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Menggunakan Elektroda Fe dan Al pada Larutan Model Lignin dan Limbah Cair Industri Kertas“ adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh pH, tegangan, jarak antar elektroda dan waktu elektrolisis dengan menggunakan elektroda besi dan alumunium terhadap larutan model lignin?

2. Bagaimana pengaruh pH, tegangan, jarak antar elektroda dan waktu elektrolisis dengan menggunakan elektroda besi dan alumunium ketika diaplikasikan pada limbah cair industri kertas?

1.3Batasan Masalah Penelitian

Pada penelitian ini, dilakukan elektrokoagulasi terhadap larutan model lignin dan limbah cair industri kertas dengan batasan sebagai berikut:

1. Variabel penelitian yang diuji pengaruhnya adalah pH, tegangan, jarak antar elektroda dan waktu elektrolisis.

2. Larutan model lignin digunakan sebagai larutan model untuk mengetahui efektivitas sel elektrokoagulasi yang dirancang karena lignin merupakan salah satu senyawa yang terkandung dalam limbah cair industri kertas yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometer UV/VIS.

3. Limbah cair industri kertas yang digunakan diperoleh dari sebuah pabrik kertas di kab.Bandung.

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menentukan kondisi optimum dari sel elektrokoagulasi dengan menguji

pengaruh pH, tegangan, jarak antar elektroda dan waktu elektrolisis dengan menggunakan elektroda besi dan alumunium terhadap larutan model lignin.

(16)

4

dengan menggunakan elektroda besi dan alumunium ketika diaplikasikan pada limbah cair kertas.

1.5Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Diperoleh sel elektrokoagulasi menggunakan elektroda besi dan alumunium yang efektif dan efisien menurunkan konsentrasi lignin pada larutan model lignin.

2. Diperoleh informasi pengolahan limbah cair industri kertas dengan metode elektrokoagulasi yang efisien, aman dan ramah lingkungan.

3. Memberikan kontribusi yang baik terhadap teknik pengolahan limbah yang efisien bagi industri kertas sehingga dapat meningkatkan kualitas pengolahan limbah cair industri kertas.

1.2Luaran yang diharapkan

Luaran yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memperoleh sel elektrokoagulasi menggunakan elektroda besi dan alumunium yang efektif dan efisien menghilangkan warna dari larutan model metilen biru.

(17)

19

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1Deskripsi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium riset departemen pendidikan kimia FPMIPA, Universitas Pendidikan Indonesia. Secara garis besar penelitian ini dibagi 3 tahap yaitu preparasi sampel, proses elektrokoagulasi dan analisis sampel.

3.2Waktu Penelitian

Penelitian ini dimulai pada bulan februari 2015 dan berakhir pada bulan agustus 2015.

3.3Alat dan Bahan 3.3.1 Alat

Dalam penelitian ini digunakan alat-alat seperti alat-alat gelas, power supply DC, stopwatch, kertas saring, pH meter lutron, magnetic stirrer, spektrofotometer UV-VIS mini Shimadzu 1240, konduktometer dan turbidimeter.

3.3.2 Bahan

(18)

20

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.4 Bagan Alir

 Pengaruh variasi jarak elektroda

(19)

21

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5 Prosedur Penelitian

3.5.1 Tahap preparasi

A. Preparasi Sel Elektrokoagulasi

Plat alumunium dan plat besi digunakan sebagai elektroda anoda dan katoda dalam proses elektrokoagulasi ini. Plat alumunium dan plat besi dengan ketebalan 1,5 mm dipotong menjadi tiga bagian dengan ukuran 16 cm x 8 cm. Plat dipotong dengan bentuk seperti pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Skema gambar plat elektroda besi dan aluminium

(20)

22

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.3. skema gambar plat elektroda B. Preparasi larutan model lignin

1) Larutan model lignin

Untuk tahap optimasi menggunakan larutan standar lignin. Larutan lignin dibuat pada konsentrasi 300 ppm dengan melarutkan lignin dalam NaOH 0.1 M 10 ml kemudian dihomogenkan dengan magnetic stirrer dan dilarutkan dengan aquades sampai 1 L untuk proses elektrokoagulasi. Ditambahkan larutan HCl 0.1 M untuk mengatur pH pada larutan model lignin. Setelah itu dilakukan scanning untuk diketahui panjang gelombang maksimum menggunakan spektrofotometer UV-VIS.

2) Kurva kalibrasi dibuat dengan konsentrasi 15, 20, 25, 30 dan 35 ppm.

3) Preparasi limbah cair kertas.

Sebelum proses elektrokoagulasi limbah cair kertas disaring terlebih dahulu kemudian di uji pH, konduktivitas, turbiditas dan uji COD BOD sebelum proses elektrokoagulasi.

3.5.2 Proses Elektrokoagulasi Pada Larutan model Lignin

(21)

23

aluminium terhadap larutan model lignin dengan menguji variasi pH, tegangan, jarak elektroda dan waktu elektrolisis.

A. Pengaruh Variasi pH

Larutan lignin disiapkan dengan konsentrasi 300 ppm dengan volume 1000 ml. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada suhu kamar dan menggunakan tegangan sebesar 7 Volt. Variasi pH 7,8 dan 9 pengaturan pH dilakukan dengan penambahan HCL 1 M. Proses elektrokoagulasi berlangsung 75 menit dan ketika proses elektrokoagulasi berlangsung pada waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit dan 75 menit larutan lignin diambil sebanyak 100 ml dengan pipet volum kemudian dimasukan kedalam botol vial 100 ml. Sampel hasil elektrokoagulasi didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dan kemudian disaring, filtrat yang dihasilkan digunakan untuk analisis. Pada tahapan ini diperoleh besar pH optimum yang akan digunakan dalam proses elektrokoagulasi selanjutnya.

B. Pengaruh Variasi Tegangan

(22)

24

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu C. Pengaruh Variasi Jarak Antar Elektroda

Larutan lignin disiapkan dengan konsentrasi 300 ppm dengan volume 1000 ml. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada suhu kamar dan dilakukan pada kondisi pH dan tegangan optimum. Variasi jarak elektroda 1 cm, 1.5 cm dan 2 cm. Proses elektrokoagulasi berlangsung 75 menit dan ketika proses elektrokoagulasi berlangsung pada waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit dan 75 menit larutan lignin diambil sebanyak 100 ml dengan pipet volum kemudian dimasukan kedalam botol vial 100 ml. Sampel hasil elektrokoagulasi didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dan kemudian disaring, filtrat yang dihasilkan digunakan untuk analisis. Pada tahapan ini diperoleh jarak elektroda optimum.

3.5.3 Proses Elektrokoagulasi pada Limbah Cair Industri Kertas

Setelah mengetahui pengaruh variasi pH, tegangan, jarak elektroda dan waktu elektrolisis pada larutan model lignin dilakukan proses elektrokoagulasi pada limbah cair kertas dengan menguji kembali variasi pH, tegangan, jarak elektroda dan waktu elektrolisis dikarenakan kondisi yang berbeda antara limbah cair kertas dan larutan model lignin dengan prosedur yang sama pada proses elektrokoagulasi larutan model lignin.

3.4Analisis Hasil Elektrokoagulasi 3.4.1 Analisis Larutan Model Lignin

(23)

25

yang digunakan untuk mengetahui nilai presentase penurunan konsentrasi larutan model lignin pada proses elektrokoagulasi adalah sebagai berikut:

% =

̥

̥ X 100

Dimana CO = konsentrasi larutan sebelum proses elektrokoagulasi (mg/L) C = konsentrasi larutan sebelum proses elektrokoagulasi (mg/L)

Pengukuran pH pada larutan model lignin menggunakan pH meter leutron.

3.4.2 Analisis Limbah Cair Industri Kertas

(24)

Kinia Mitasari, 2015

41

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Proses elektrokoagulasi terhadap larutan model lignin dengan

menggunakan elektroda besi dan aluminium diperoleh kondisi optimum pada pH 8, tegangan sebesar 15 V, jarak elektoda 1.5 cm dan waktu elektrolisis selama 60 menit dengan presentase penghilangan warna sebesar 93% dan 97%.

2. Proses elektrokoagulasi terhadap limbah di kondisi optimum pada pH 7, tegangan sebesar 14 V dan jarak elektroda 1.5 cm. Pada elektroda besi presentase pengurangan konduktivitas, turbiditas, COD dan BOD masing -masing 61.5 %, 97,4%, 36,8 % dan 30 % pada waktu elektrolisis 60 menit. Pada elektroda aluminium presentase penurunan konduktivitas, turbiditas, COD dan BOD masing-masing sebesar 42.1 %, 97.7%, 37% dan 50 % pada waktu elektrolisis 60 menit.

5.2. Saran

Sebagai saran lebih lanjut dari penelitian ini, maka disarankan langkah-langkah sebagai berikut :

1. limbah cair industri kertas yang dihasilkan pada beberapa tahap produksi. 2. menguji variasi seperti pH, tegangan dan jarak antar elektroda dengan

rentang yang lebih panjang dan

(25)

42

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi, S. S. (1990). “Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi”. Pusat Antar Universitas. Ilmu Hayat. Institut Pertanian Bogor.

Asghari, A., Kamalabadi, M., dan Farzinia, H. (2012). “Electrochemical Removal of Methylene Blue from Aqueous Solution Using Taguchi Experimental

Design”. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly. 26 (2), 145-154.

Bajpai P dan Bajpai PK. (1994). “Minireview: Biological colour removal of pulp and paper mill wastewaters”. Journal of Biotechnology. 33, 211-20.

Barrera-Diaz, C. et.al. (2011). “Physicochemical Aspects of Electrocoagulation”.

Separation & Purification Reviews. 40, 1-24. Taylor & Francis Group. Casey, J.P. (1980). Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology. (Vol.1).

New York : Interscience Publisher, Inc.

Carter, H.A. (1996). “The Chemistry of Paper Preservation : Part 2. The Yellowing of Paper and Conservation Bleaching”. Journal of Chemical Education. 73 (11), 1068.

Ceylan, Z., Cana, B.Z. and Kocakerim, M.M. (2008). “Boron removal from aqueous solutions by activated carbon impregnated with salicylic acid,”

Journal of Hazardous Materials, 152(1). 415-422.

D. Pokhrel, T. Viraraghavan. (2004). Treatment of pulp and paper mill wastewater a review, Sci. Total Environ. 333 (37–58).

Damris, M., Haryanto dan A. Bakar. (1999). “Studi Pemanfaatan Lignin dari Limbah Pembuatan Pulp sebagai Pengkompleks untuk Analisis Logam Cu (II), Zn (II) dan Pb (II)”. Laporan Penelitian Starter Grant, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jambi. Jambi.

Eckenfelder. (1989). “ Industrial Water Pollutan Control. 2 ndEdition”. McGraw Hill. USA.

El-Ashtoukhy, E.-S.Z., Amin, N.K., and Abdelwahab, O. (2008). “Treatment of paper mill effluents in a batch-stirred electrochemical tank reactor”.

Chemical Engineering Journal.

(26)

43

Technology”. Gulf Publishing Company Book Division. Houston.

Feng, Y., Smith, D.W. dan Bolton, J.R. “Photolysis of Aqueous Free Chlorine Species (HOCl and OCl-) with 254 nm Ultraviolet Light” Engineering and Sciences. 6 (3), 277-284.

Fengel, D. (1995). ”Kimia Kayu Ultrastruktur dan Reaksi-Reaksi” UGM Press, Yogyakarta

Hart, H., Craine, L.E., Hart, D.J. (2003). “Kimia Organik, Suatu Kuliah Singkat”. Jakarta : Erlangga

Hendayana, Sumar dkk. (1994). “Kimia Analitik Instrumen”. Edisi Kesatu. IKIP

Semarang Press. Semarang

Holt, Peter. (2002). Electrocoagulation : Unravelling and Synthesising The Mechamisms Behind a Water Treatment Process. Tesis pada Departemen of Chemical Engineering University of Sydney.

Holt P, Barton G, Mitchell C .(2005). “The future for electrocoagulation as a localized water treatment technology”. Chemosphere 59:355–367

Hudori. 2008. Pengolahan Air Limbah Laundry dengan Menggunakan Elektrokoagulasi. Bandung: Tesis Magister, Fakultas Pasca Sarjana, ITB Jahan, M.S. & Mun, S.P. (2007). “ Characteristics of Dioxane Lignins Isolated at

Different Ages of Nalita Wood (Trema orientalis)” . J. of wood Chemistry and Technology 27 (2).

Kalyani, K.S.P, Balasubramanian, N., and Srinivasakannan, C. (2009).

“Decolorization and COD reduction of paper industrial effluent using electro-coagulation”. Chemical Engineering Journal. 151, 97-104.

Karamah, E. F., dan Bismo, S. ( 2006).” Pengaruh Dosis Koagulan PAC Dan Surfaktan SLS Terhadap Kinerja Proses Pengolahan Limbah Cair Yang Mengandung Logam Besi(Fe), Tembaga (Cu), Dan Nikel (Ni) Dengan

Flotasi Ozon”. Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Kampus UI Depok

(27)

44

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Proses Kimia VII 2005. ISSN 1410-9891

Kenneth, W. Britt. (1970). “Handbook of Pulp and Paper Technology”, 2nd edition, revised and enlarged, Nab Nostrand Company, New York

Kindsigo, M. and Kallas, J.( 2006 ). “Degradation of lignins by wet oxidation: model water solutions,” Proc. Estonian Acad. Sci. Chem., 55 (3). 132 -144.

Kobya, M., Taner Can, O., dan Bayramoglu, M. (2003). “Treatment of Textile Wastewater by Electrocoagulation Using Iron and Alumunium

Electrodes”. Journal of Hazardous Materials. B100, 163-178.

Letterman RD, Amirtharajah A, O. Melia CR. (1999) “A Handbook of Community Water Supplies. 5th Ed”. AWWA, Mc Graw-Hill, N. Y. USA. Leuenberger C, Geger W, Coney R, Grayder JM, Molnar-Kubica E. (1985).

“Persistence chemicals in pulp mill effluent: occurrence and behavior in an activated sludge treatment plant”. Water Res 19:885–894

Lukismanto, Andri dkk. (2011). ”Aplikasi Elektrokoagulasi Pasangan Elektroda Besi Untuk Pengolahan Air dengan Sistem Kontinyu”. Surabaya : Jurusan Teknik Lingkungan-FTSP-ITS.

Mahesh, et.al. (2006). “Electrochemical degradation of pulp and paper mill waste

water. Part 1. COD and color removal”. Industrial and Chemical Engineering Chemistry Research, 45, 2830-2839.

Mollah, et.al. (2001). “Electrocoagulation (EC) – science and applications”. Journal of Hazardous Materials. B84, 29-41.

Nasrullah M, Singh L, Wahida ZA. (2012). Treatment of sewage by electrocoagulation and the effect of high current density. Energy Environ Eng J 1:1

Ni’am, M. F., Othman, F., Sohaili, J., dan Fauzia, Z. (2006). “ Enhancing Suspended Solids Removal From Wastewater Using Fe Electrodes”. Malaysian Journal of Civil Engineering18(2) : 139-148

(28)

45

Putero, S.H., Kusnanto, dan Yusriyani. (2008). Pengaruh Tegangan dan Waktu pada Pengolahan Limbah Radioaktif yang Mengandung Sr-90 Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. dalam Prosiding Seminar Nasional ke-14 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854-2910 Bandung, 5 Nopember 2008. [Online]. Tersedia : http://www.batan.go.id/ptrkn/file/tkpfn14/Peserta/40%20Susetyo%20dkk_429-436.pdf [6 Maret 2013].

Shankar, et.al. (2013). “Removal of Lignin from Wastewater through Electrocoagulation”. World Journal of Environmental Engineering. 1 (2), 16-20.

Sridhar, et.al. (2011). “Treatment of pulp and paper industry bleaching effluent by electrocoagulant

process”. Journal of Hazardous Materials. 186, 1495-1502.

Stenius, P.( 2000). “Forest Products Chemistry”. Helsinki: Fapet Oy

Sugiharto. (1987). Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta : UI Press. Susetyo Hario Putero, Kusnanto, Yusriyani. (2008). “Pengaruh Tegangan dan

Waktu Pada Pengolahan Limbah Radioaktif yang Mengandung Sr-90

Menggunakan Metode Elektrokoagulasi”. Prosiding Seminar Nasional ke-14 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir. Bandung, 5 Nopember 2008.

Ugurlu, et.al. (2007). “The removal of lignin and phenol from paper mill effluents by

electrocoagulation.”. Journal of Environmental Management. 22, 52-61.

US EPA. (1995). “ EPA office of compliance sector notebook project: profile of

pulp and paper industry”. Washington, DC 20460. US EPA/310-R-95-015;1995

Vasudevan S, Kannan BS, Lakshmi J, Mohanraj S, Sozhan G. (2011). Effects of alternating and direct current in electrocoagulation process on the removal of fluoride from water. J Chem Technol Biotechnol 86:428–436

Vepsӓlӓinen, Mikko. (2012). Electrocoagulation in the treatment of industrial water and wastewater. Disertasi Doktor Sains (Teknologi) pada Department of Chemistry University of Jyväskylä, Finland.