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

(1)

Haris Sihol Sitorus, 2014

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGANALUM SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR_{LOGAM Cu}_Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN ALUM

SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH

CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR

LOGAM Cu

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains dalam Bidang Kimia

Oleh

HARIS SIHOL SITORUS NIM 0908918

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

(2)

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI

BIOFLOKULAN DENGAN ALUM SEBAGAI

KOAGULAN PADA PENURUNAN

TURBIDITAS LIMBAH CAIR INDUSTRI

TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR

LOGAM Cu

Oleh

Haris Sihol Sitorus

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

(3)

Hak Cipta dilindungi oleh undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difotokopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

HARIS SIHOL SITORUS

UJI KINERJA GSHN SEBAGAI BIOFLOKULAN DENGAN ALUM

SEBAGAI KOAGULAN PADA PENURUNAN TURBIDITAS LIMBAH

CAIR INDUSTRI TEKSTIL PT. LSI DAN PENURUNAN KADAR

LOGAM Cu

disetujui dan disahkan oleh pembimbing:

Pembimbing I

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

Pembimbing II

(4)

(5)

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

LOGAM CuUniversitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRAK

Bioflokulan GSHN merupakan salah satu flokulan alami yang berasal dari tumbuhan jenis palem-paleman. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji kinerja bioflokulan GSHN dalam membantu koagulan alum untuk menurunkan turbiditas limbah cair industri tekstil dan kadar logam Cu. Bioflokulan GSHN diuji FTIR dan uji kelarutan. Spektrum infra merah menunjukkan adanya gugus-gugus fungsi N-H dan atau O-H, C-H sp3, C=O, C=C, dan C-N dalam komponen aktif Bioflokulan GSHN. Uji kelarutan menunjukkan bahwa bioflokulan GSHN larut dalam pelarut polar seperti larutan HCl, NaOH, dan H2O, tapi tidak larut

dalam pelarut non polar seperti n-heksan dan larut sebagian dalam larutan asam asetat. Dilakukan optimasi parameter pengolahan limbah cair yang menghasilkan data pH optimum yaitu pada rentang pH = 5,5-7, konsentrasi koagulan optimum pada 600-700 ppm, konsentrasi flokulan optimum pada 1200-1400 ppm, dan waktu pengendapan pada menit ke-80. Bioflokulan GSHN yang diteliti terbukti dapat membantu koagulan alum dalam menurunkan turbiditas limbah cair industri tekstil dari 93% menjadi 94,08% dan mempercepat waktu sedimentasi dari 160 menit menjadi 80 menit. Hasil analisis logam berat instrumen AAS menunjukkan bahwa dengan penambahan bioflokulan GSHN yang dikombinasikan dengan alum dapat menurunkan kadar logam Cu sebanyak 1584,13 ppm, sedangkan dengan penambahan koagulan alum saja hanya menurunkan kadar logam Cu sebanyak 1295,07 ppm.

Kata kunci: Bioflokulan GSHN, Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Cair Tekstil, Logam Cu.

Abstract

Bioflocculant GSHN is one of natural flocculants derived from palm plants. This study aims to test the performance of bioflocculant GSHN to helping coagulant alum to lower the textile industry wastewater turbidity. Bioflocculant GSHN tested by FTIR instrument and solubility test. Infra red spectrum shows the presence of functional groups N-H and or O-H, C-H sp3, C=O, C=C, and C-N in

bioflocculant active components. Solubility test shows bioflocculant GSHN can dissolve in polar solvent such as HCl solution, NaOH solution and water, but

(6)

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1. Karakterisasi GSHN... 5

2.1.1 Spektrofotometri FTIR (Fourier Transform Infra Red) ... 5

2.1.1.1. Freeze Drying (Pengeringan Beku) ... 8

2.1.2 Uji Kelarutan ... 9

2.2. Optimasi ... 10

2.2.1 Limbah Cair Industri Tekstil ... 10

2.2.1.1. Sifat Fisik ... 10

(8)

2.2.1.1.2.Suhu ... 11

2.2.1.2. Sifat Kimia ... 12

2.2.1.2.1. pH ... 12

2.2.2 Optimasi pH... 13

2.2.2.1 Adjusting pH ... 13

2.2.3 Optimasi Konsentrasi Koagulan ... 14

2.2.3.1 Koagulasi ... 14

2.2.3.2 Karakteristik Partikel ... 16

2.2.3.3 Alum (Al2(SO4)3) ... 17

2.2.4 Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 20

2.2.4.1 Flokulasi ... 20

2.2.4.2 Bioflokulan GSHN ... 22

2.2.5 Optimasi Waktu Sedimentasi ... 24

2.2.5.1 Sedimentasi ... 24

2.2.6 Analisis Kadar Logam Berat Cu... 24

2.2.6.1 Spektrofotometri Serapan Atom (AAS) ... 24

BAB III METODE PENELITIAN ... 27

3.1. Tempat Penelitian dan Waktu Penelitian ... 27

3.2. Sistematika Penelitian ... 27

3.3. Alat dan Bahan ... 30

3.3.1 Alat ... 30

3.3.2 Bahan ... 30

3.4 Prosedur Kerja ... 30

3.4.1 Sampling dan Preparasi Bioflokulan GSHN ... 30

3.4.2 Karakterisasi GSHN ... 31

3.4.2.1Analisis Spektrofotometri FTIR ... 31

3.4.2.2Uji Kelarutan ... 31

(9)

vi

3.4.4 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Pertama ... 32

3.4.4.1Optimasi pH ... 32

3.4.4.1.1 Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN ... 33

3.4.4.1.2 Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan GSHN ... 34

3.4.4.2Optimasi Konsentrasi Koagulan ... 36

3.4.4.2.1 Optimasi Konsentrasi Koagulan tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN ... 36

3.4.4.2.2 Optimasi Konsentrasi Koagulan dengan Penambahan Bioflokulan GSHN ... 37

3.4.5 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Kedua ... 39

3.4.5.1Optimasi pH ... 39

3.4.5.1.1 Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN ... 39

3.4.5.1.2 Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan GSHN ... 41

3.4.5.2Optimasi Konsentrasi Flokulan ... 42

3.4.6 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Ketiga ... 44

3.4.6.1Optimasi Waktu Sedimentasi ... 44

3.4.6.1.1 Optimasi Waktu Sedimentasi tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN ... 44

3.4.6.1.2 Optimasi Waktu Sedimentasi dengan Penambahan Bioflokulan GSHN ... 46

3.4.7 Tahap Aplikasi ... 48

3.4.7.1Tahap Aplikasi Pengolahan Limbah tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN ... 48

(10)

3.4.8 Analisis Kadar Logam Berat Cu ... 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 50

4.1 Sampling dan Preparasi GSHN ... 50

4.2 Karakterisasi GSHN... 50

4.2.1 Uji FTIR... 50

4.2.2 Uji Kelarutan ... 52

4.3 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Cair ... 53

4.3.1 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Cair Tahap Pertama ... 54

4.3.2 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Cair Tahap Kedua ... 58

4.3.3 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Cair Tahap Ketiga ... 60

4.4 Aplikasi Pengolahan Limbah Cair dengan Paramater yang Telah Dioptimasi ... 64

4.5 Analisis Kadar Logam Berat Cu ... 65

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1.Kesimpulan ... 67

5.2.Saran ... 68

DAFTAR PUSTAKA ... 69

(11)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Limbah cair industri tekstil merupakan salah satu limbah yang keberadaannya cukup mengganggu kebersihan lingkungan. Hal ini tentu sangat mengganggu masyarakat dan organisme-organisme yang berada disekitar tempat pembuangan limbah, sehingga perlu dilakukan pengolahan limbah cair industri tekstil agar ketika dibuang tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.

Terdapat beberapa tahapan dalam proses pengolahan limbah cair, antara lain pengolahan secara fisika, biologi dan kimia. Pada pengolahan limbah cair secara kimia, terdapat beberapa langkah pengolahan, antara lain adjusting pH, koagulasi dan flokulasi.

Pada proses adjusting pH, dilakukan penambahan asam atau basa agar diperoleh pH yang diharapkan. Pada proses koagulasi, dilakukan penambahan koagulan agar terjadi destabilisasi partikel koloid dalam limbah cair. Koagualan yang biasa digunakan dalam proses pengolahan limbah cair yaitu alum, ferro sulfat, ferro klorida, dan lain-lain. Sedangkan pada proses flokulasi, dilakukan penambahan flokulan agar terjadi penggabungan mikroflok menjadi makroflok yang lebih mudah mengendap. Jenis-jenis flokulan yang biasa digunakan dalam proses pengolahan limbah cair, antara lain flokulan sintetik (polielektrolit kationik, polielektrolit anionik, dan polielektrolit nonionic) dan flokulan alami (flokulan yang berasal bakteri contohnya, Flavobacterium sp. dan flokulan yang berasal dari tumbuhan contohnya bioflokulan-DYT, bioflokulan-TAD, bioflokulan-DD, bioflokulan-SIKA).

(12)

Telah dilakukan beberapa penelitian tentang flokulan alami yang berasal dari tumbuhan yang dimanfaatkan ekstrak daunnya untuk digunakan sebagai bioflokulan. Contoh bioflokulan yang telah dilakukan pengujian, antara lain bioflokulan-DYT, bioflokulan-TAD, bioflokulan-DD, dan bioflokulan-SIKA.

Penggunaan flokulan alternatif seperti bioflokulan-TAD dalam mengolah limbah cair industri memberikan hasil yang baik, dimana diperoleh penurunan turbiditas sebesar 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%, 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% (Syaban, 2005).

Dalam proses pembuatan bioflokulan yang menjadi bahan kajian Tim Peneliti Bioflokulan Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia, terdapat beberapa tahapan pembuatan bioflokulan yang siap pakai, yaitu tahap preparasi yaitu proses pengeringan, tahap ekstraksi dengan cara maserasi ataupun dengan cara refluks, dan tahap pemekatan dengan cara evaporasi.

(13)

3

memerlukan berbagai macam proses pengolahan agar terbentuk produk siap pakai.

Berdasarkan kemiripan sifat fisik gel GSHN dengan bioflokulan yang telah diteliti dan juga singkatnya tahapan pembentukkan gel GSHN serta hasil karakterisasi awal dengan menggunakan FTIR menunjukkan bahwa terdapat beberapa gugus fungi dalam GSHN yang mirip dengan bioflokulan yang telah diteliti, sehingga peneliti tertarik untuk meneliti kemampuan GSHN sebagai bioflokulan dalam menurunkan kekeruhan/turbiditas pada proses pengolahan limbah cair industri tekstil secara kimia skala jar test dengan menggunakan alum sebagai koagulan dan pengaruhnya pada penurunan kadar logam Cu yang biasanya banyak terdapat dalam limbah cair industri tekstil yang merupakan salah satu logam berbahaya jika dikonsumsi oleh manusia.

1.2 Perumusan Masalah

Rumusan Masalah yang akan dibahas antara lain:

a. Bagaimana kondisi optimum (pH, konsentrasi koagulan, konsentrasi flokulan, dan waktu sedimentasi) pada proses pengolahan limbah cair industri tekstil?

b. Bagaimana pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap turbiditas limbah cair pada pengolahan limbah cair industri tekstil?

c. Bagaimana pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap waktu sedimentasi pada pengolahan limbah cair industri tekstil?

d. Bagaimana pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap kadar logam berat Cu pada pengolahan limbah cair industri tekstil?

1.3 Tujuan Penelitian

(14)

a. Untuk mengetahui kondisi optimum (pH, konsentrasi koagulan, konsentrasi flokulan, dan waktu pengendapan) pada proses pengolahan limbah.

b. Untuk mengetahui pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap penurunan turbiditas pada pengolahan limbah cair industri tekstil.

c. Untuk mengetahui pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap waktu sedimentasi pada pengolahan limbah cair industri tekstil.

d. Untuk mengetahui pengaruh GSHN sebagai bioflokulan terhadap penurunan kadar logam berat Cu pada pengolahan limbah cair industri tekstil.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini antara lain: a. Meningkatkan nilai guna dari GSHN.

(15)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat Penelitian dan Waktu Penelitian

Kegiatan peneltian dilakukan di Laboratorium Riset Kimia Lingkungan, Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia. Penelitian ini dilakukan dari bulan Maret 2013sampai dengan bulan Oktober 2013.

3.2 Sistematika Penelitian

Dalam penelitian ini diperlukan desain yang sistematis untuk mengarahkan dan memudahkan pelaksanaan penelitian. Berdasarkan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai, maka disusunlah desain penelitian seperti yang dapat dilihat pada gambar 3.1, yang meliputi:

1. Tahap Sampling dan Preparasi. Dalam tahap ini, terdapat dua bahan yang perlu dilakukan sampling, yaitu sampling bioflokulan GSHN dan sampling limbah cair tekstil. Dalam proses sampling bioflokulan GSHN, terdapat teknik khusus agar diperoleh sampling bioflokulan GSHN dengan kualitas dan kuantitas yang baik pula tanpa merusak tumbuhan sumber bioflokulan GSHN yang setelah itu dilarutkan dalam pelarut. Dalam proses sampling limbah cair tekstil, dilakukan untuk mengumpulkan limbah cair tekstil dengan jumlah secukupnya tetapi masih mewakili (representatif).

2. Tahap Uji kelarutan. Dalam tahap ini, dilakukan uji kelarutan untuk menentukan pelarut terbaik yang akan digunakan sebagai pelarut bioflokulan GSHN.

3. Tahap Uji FTIR. Dilakukan uji FTIR untuk mengetahui keberadaan gugus aktif flokulan dalam bioflokulan GSHN.

(16)

5. Tahap aplikasi. Pada tahap ini dilakukan pengolahan limbah cair tekstil menggunakan kondisi optimum yang diperoleh dari tahap optimasi.

6. Tahap analisis logam berat. Pada tahap ini, dilakukan penentuan kadar logam berat pada tiga kondisi limbah, yaitu kondisi limbah sebelum treatment, kondisi limbah yang diolah dengan penambahan koagulan saja (tanpa penambahan flokulan), dan kondisi limbah yang diolah dengan penambahan koagulan dan flokulan.

(17)

29

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Alat

 Peralatan Gelas Standar. Dalam penelitian ini peralatan gelas standar yang digunakan adalah gelas kimia 1 L untuk pengondisian suhu limbah cair yang akan diolah dan untuk aplikasi pengolahan limbah pada kondisi optimum; 1 set gelas kimia 400 mL untuk tempat pengolahan; gelas ukur 100 mL untuk mengukur banyaknya limbah yang akan diolah; labu ukur 250 mL untuk melarutkan alum, labu ukur 100 mL untuk melarutkan

Gambar 3.1 Baga

(18)

bioflokulan GSHN, dam labu ukur 1 L untuk pembuatan larutan NaOH dan HCl.

 Peralatan Pengolahan. Peralatan yang digunakan adalah alat pengaduk (stirer) yaitu Mechanical Stirer merk Eyela Mazela Z.

 Peralatan Analisa yang digunakan adalah Lovibond® Turbidimeter.

 Peralatan penunjang, meliputi Glass Electrode pH meter merk Uchida, neraca analitik merk Denver Instrument, pemanas listrik thermo scientific, mikropipet ukuran 2 mL, 5 mL, 10 mL merk Sibata.

3.3.2 Bahan

Bahan kimia yang digunakan dalam peneltian ini meliputi: larutan asam klorida (HCl), larutan natrium hidroksida (NaOH), larutan alum/tawas butek (Al2(SO4)3),

bioflokulan GSHN, larutan CuSO4. Limbah yang digunakan dalam penelitian ini

adalah limbah cair tekstil.

3.4 Prosedur Kerja

3.4.1Sampling dan Preparasi Bioflokulan GSHN

Dipilih pelepah pohon yang masih muda, kemudian pangkal pelepah pohon dipotong dengan sekali tebas. Pelepah pohon yang telah ditebas, dibiarkan selama satu minggu hingga terkumpul GSHN. GSHN diambil dan disimpan ke dalam wadah yang tertutup dan dikondisikan pada ruangan bersuhu 0oC-5oC. Sebelum digunakan sebagai flokulan, GSHN dilarutkan dalam pelarut sehingga diperoleh bioflokulan GSHN.

Bagan alir tahap sampling dan preparasi sampel dapat dilihat pada Gambar 3.2

Pelepah pohon sumber GSHN

Pangkal pohon yang mengeluarkan getah

- Dipotong bagian pangkalnya

- Didiamkan selama 5-7 hari - Diambil getahnya

(19)

31

Gambar 3.2 Bagan Alir Sampling dan Preparasi Bioflokulan GSHN

3.4.2 Karakterisasi GSHN

3.4.2.1Analisis Spektrofotometri FTIR

1-10 mg sampel dihaluskan secara hati-hati dengan 100 mg KBr dan dicetak menjadi cakram tipis atau pelet. Kemudian sampel ditempatkan di tempat sampel pada alat spektrometer yang telah tersedia. Kemudian dilakukan prosedur pengoperasian alat. Diperoleh hasil spektrum.

3.4.2.2Uji Kelarutan

Disiapkan tabung reaksi yang masing-masing berisi 5 ml aquades, larutan HCl 0,1 N, larutan NaOH 0,1 N, larutan Asam asetat 98%, dan n-heksan. 0,5 gram GSHN ditambahkan ke dalam tiap tabung. Tabung reaksi diaduk. diamati.

3.4.3 Pembuatan Larutan

1. Larutan alum (Al2(SO4)3) 5000 ppm, dibuat dengan melarutkan 1,25 gram

Al2(SO4)3 dalam labu ukur 250 mL dengan penambahan aquades sampai

tanda batas.

2. Larutan bioflokulan GSHN 20.000 ppm, dibuat dengan melarutkan 2 gram bioflokulan GSHN dalam labu ukur 100 mL dengan penambahan aquades sampai tanda batas.

(20)

3.4.4 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Pertama

Gambar 3.3 Bagan Alir Optimasi Tahap Pertama

3.4.4.1 Optimasi pH

Dilakukan dua perlakuan yang berbeda pada optimasi pH, yaitu: 1. Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN, 2. Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan GSHN.

3.4.4.1.1 Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

Limbah yang telah siap dihomogenkan dan diambil sebanyak 1400 mL. Temperatur limbah dibuat pada suhu 25oC. Diukur nilai turbiditas dan pH awalnya. 1400 mL limbah tekstil tersebut dibagi ke dalam tujuh gelas kimia hingga masing-masing gelas kimia berisi 200 mL limbah. pH masing–masing limbah tekstil di-adjust pada pH 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8; 8.5; dan 9 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum 200 ppm ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap

Optimasi pH tanpa proses Optimasi pH dengan proses

Optimasi konsentrasi Koagulan tanpa proses flokulasi

Pengukuran Turbiditas & pH

Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Pertama

(21)

33

selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditas dan pH akhirnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

Bagan alir optimasi pH tanpa penambahan Bioflokulan GSHN dapat dilihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4. Bagan Alir Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

3.4.4.1.2 Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan GSHN

Limbah yang telah siap dihomogenkan dan diambil sebanyak 1400 mL.

- Ditetapkan temperatur pada suhu 25oC

- Diukur nilai turbiditas dan pH-nya

- Dipisahkan ke dalam 7 gelas kimia sebanyak 200 mL

Tujuh Gelas kimia berisi 200 ml limbah cair

- pH masing-masing limbah di-adjust pada pH 6;

6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9

Limbah yang telah di adjust pH

- Ditambahkan larutan alum 200 ppm pada masing-masing gelas kimia

- Diaduk 300 rpm selama 7,5 menit

Limbah setelah pengolahan

- Dibiarkan selama 20 menit

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(22)

hingga masing-masing gelas kimia berisi 200 mL limbah. pH masing–masing limbah tekstil di-adjust pada pH 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8; 8.5; dan 9 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum 200 ppm ditambahkan ke dalam limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Bioflokulan GSHN 200 ppm dimasukkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 10 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditas dan pH akhirnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

(23)

35

Gambar 3.5 Bagan Alir Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan

GSHN

3.4.4.2 Optimasi Konsentrasi Koagulan

Dilakukan dua perlakuan yang berbeda pada optimasi konsentrasi koagulan, yaitu:

1. Optimasi Konsentrasi Koagulan tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN, 2. Optimasi Konsentrasi Koagulan dengan Penambahan Bioflokulan GSHN.

Limbah Cair Industri Tekstil

- Dihomogenkan - Diambil 1400 mL

- pH masing-masing limbah di-adjust pada pH 6;

6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9

- Diaduk 300 rpm selama 7,5 menit -Ditambah larutan GSHN 200 ppm pada masing-masing gelas kimia

- Diaduk 100 rpm selama 10 menit

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(24)

3.4.4.2.1 Optimasi Konsentrasi Koagulan tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

(25)

37

Gambar 3.6 Bagan Alir Optimasi Konsentrasi Koagulan tanpa Penambahan

Bioflokulan GSHN

3.4.4.2.2 Optimasi Konsentrasi Koagulan dengan Penambahan Bioflokulan GSHN

- pH masing-masing limbah di-adjust sesuai hasil

optimasi pH tanpa penambahan flokulan

- Ditambahkan larutan alum pada masing-masing limbah 100; 200; 300; 400; 500; 600; dan 700 ppm

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(26)

bioflokulan GSHN) dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum ditambahkan ke dalam masing-masing limbah pada berbagai konsentrasi yaitu 100; 200; 300; 400; 500; 600; dan 700 ppm dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Kemudian bioflokulan GSHN 200 ppm ditambahkan ke dalam limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 10 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditas dan pH akhirnya. Konsentrasi koagulan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

(27)

39

Gambar 3.7 Bagan Alir Optimasi Konsentrasi Koagulan dengan Penambahan

Bioflokulan GSHN

3.4.5 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Kedua 3.4.5.1 Optimasi pH

3.4.5.1.1 Optimasi pH tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

Limbah yang telah siap dihomogenkan dan diambil sebanyak 1400 mL.

optimasi pH dengan penambahan flokulan

- Ditambah masing-masing 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700 ppm larutan alum

- Diaduk 300 rpm selama 7,5 menit -Ditambah larutan GSHN 200 ppm pada masing-masing limbah

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(28)

hingga masing-masing gelas kimia berisi 200 mL limbah. pH masing–masing limbah tekstil di-adjust pada pH 5,5; 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8; 8.5; dan 9 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum x ppm (disesuaikan dengan hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil. Bagan alir optimasi pH setelah diperoleh konsentrasi koagulan optimum dapat dilihat pada gambar 3.8

- pH masing-masing limbah di-adjust pada pH 5,5;

6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(29)

41

Gambar 3.8 Bagan Alir Optimasi pH tanpa Penambahan Flokulan Setelah

Diperoleh Konsentrasi Koagulan Optimum

3.4.5.1.2 Optimasi pH dengan Penambahan Bioflokulan GSHN

Limbah yang telah siap dihomogenkan dan diambil sebanyak 1400 mL. Temperatur limbah dibuat pada suhu 25oC. Diukur nilai turbiditas dan pH awalnya. 1400 mL limbah tekstil tersebut dibagi ke dalam tujuh gelas kimia hingga masing-masing gelas kimia berisi 200 mL limbah. pH masing–masing limbah tekstil di-adjust pada pH 5,5; 6; 6.5; 7.0; 7.5; 8; 8.5; dan 9 dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum x ppm (disesuaikan dengan hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Kemudian larutan GSHN 200 ppm ditambahkan ke dalam limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 10 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya. pH optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

(30)

Gambar 3.9 Bagan Alir Optimasi pH dengan Penambahan Flokulan Setelah

Diperoleh Konsentrasi Koagulan Optimum

- pH masing-masing limbah di-adjust pada pH 5,5;

6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9

- Ditambah larutan alum x ppm (hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) - Diaduk 300 rpm selama 7,5 menit

-Ditambah larutan GSHN 200 ppm pada masing-masing gelas kimia

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(31)

43

Kedua) dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum x ppm (hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Kemudian bioflokulan GSHN ditambahkan ke dalam limbah pada berbagai konsentrasi yaitu 200; 400; 600; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 ppm dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 10 menit. Limbah didiamkan hingga flok-flok yang telah terbentuk mengendap selama 20 menit. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditas dan pH akhirnya. Konsentrasi flokulan optimum ditentukan dengan melihat nilai turbiditas terkecil.

(32)

Gambar 3.10 Bagan Alir Optimasi Konsentrasi Flokulan

3.4.6 Optimasi Parameter Pengolahan Limbah Tahap Ketiga 3.4.6.1 Optimasi Waktu Sedimentasi

3.4.6.1.1 Optimasi Waktu Sedimentasi tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

optimasi pH tahap kedua

- Ditambah larutan alum x ppm (hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan - Diaduk 300 rpm selama 7,5 menit

-Ditambah larutan GSHN 200; 400; 600; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 ppm pada masing-masing limbah - Diaduk 100 rpm selama 10 menit

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(33)

45

awalnya. 800 mL limbah tekstil tersebut dibagi ke dalam empat gelas kimia hingga masing-masing gelas kimia berisi 200 mL limbah. pH masing-masing limbah tekstil di-adjust pada pH x (hasil optimasi pH pada Optimasi Tahap Kedua) dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum x ppm (hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Limbah didiamkan hingga flok yang terbentuk mengendap. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya tiap 20 menit hingga nilai turbiditas mulai relatif stabil yang setelah itu diukur pH akhirnya. Waktu pengendapan optimum ditentukan pada nilai turbiditas yang mulai realtif stabil.

(34)

Gambar 3.11 Bagan Alir Optimasi Waktu Sedimentasi tanpa Penambahan

Bioflokulan GSHN

3.4.6.1.2 Optimasi Waktu Sedimentasi dengan Penambahan Bioflokulan GSHN

- pH masing-masing limbah di-adjust pada pH x

(hasil optimasi pH tahap kedua)

- Dibiarkan

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(35)

47

limbah tekstil di-adjust pada pH x (hasil optimasi pH pada Optimasi Tahap Kedua) dengan penambahan larutan HCl atau NaOH. Larutan Alum x ppm (hasil optimasi konsentrasi koagulan dengan penambahan flokulan) ditambahkan ke dalam masing-masing limbah dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 300 rpm selama 7.5 menit. Kemudian bioflokulan GSHN x ppm (hasil optimasi konsentrasi flokulan pada Optimasi Tahap Kedua) ditambahkan dan diaduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 10 menit. Limbah didiamkan hingga flok yang terbentuk mengendap. Filtrat pada masing-masing limbah hasil treatment didekantasi dan diukur nilai turbiditasnya tiap 20 menit hingga nilai turbiditas mulai relatif stabil yang setelah itu diukur pH akhirnya. Waktu pengendapan optimum ditentukan pada nilai turbiditas yang mulai realtif stabil.

(36)

Gambar 3.12 Bagan Alir Optimasi Waktu Sedimentasi dengan

Penambahan Bioflokulan GSHN

optimasi pH tahap kedua

-Ditambah larutan GSHN x ppm (hasil optimasi konsentrasi flokulan) pada masing-masing gelas kimia

- Diaduk 100 rpm selama 10 menit Limbah setelah

pengolahan

- Dibiarkan

Supernatan Endapan

Data limbah akhir

(37)

49

3.4.7 Tahap Aplikasi

3.4.7.1 Tahap Aplikasi Pengolahan Limbah tanpa Penambahan Bioflokulan GSHN

Pada tahap ini, dilakukan pengolahan limbah limbah cair tekstil tanpa proses flokulasi dengan menggunakan parameter-parameter yang telah dioptimasi pada tahap optimasi. Volume limbah yang digunakan sebanyak 600 mL. Sebelum pengolahan dilakukan pengkondisian pH sesuai dengan pH optimum dan dilakukan pengukuran turbiditas awal.

3.4.7.2 Tahap Aplikasi Pengolahan Limbah 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 600 mL. Sebelum pengolahan dilakukan pengkondisian pH sesuai dengan pH optimum dan dilakukan pengukuran turbiditas awal.

3.4.8 Analisis Kadar Logam Berat Cu

Berikut adalah bagan alir analisis kadar logam berat Cu:

Larutan CuSO

4 50.000 ppm

Dimasukkan ke dalam 2 gelas kimia sebanyak 200 mL

Gelas Kimia I

- Ditambahkan larutan alum 700 ppm - Diaduk 300rpm selama 7,5 menit - Didiamkan

- Ditambahkan larutan alum 700 ppm - Diaduk 300rpm selama 7,5 menit - Ditambahkan larutan GSHN 1400

ppm

(38)

(39)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Kondisi optimum dari beberapa parameter pengolahan limbah cair industri tekstil antara lain pH optimum pada pH 5,5-7, konsentrasi koagulan 600-700 ppm, konsentrasi flokulan optimum 1200-1400 ppm, dan waktu sedimentasi optimum 80 menit.

2. Dibandingkan dengan pengolahan limbah tanpa penambahan Bioflokulan GSHN yang menghasilkan nilai EPT 93%, pengolahan limbah dengan penambahan Bioflokulan GSHN menghasilkan nilai EPT lebih besar yaitu 94,08%. Sehingga Bioflokulan GSHN dapat meningkatkan Efisiensi Penurunan Turbiditas (EPT) pada pengolahan limbah cair industri tekstil. 3. Dibandingkan dengan pengolahan limbah tanpa penambahan Bioflokulan

GSHN yang menghasilkan waktu sedimentasi optimum pada menit ke-160, pengolahan limbah dengan penambahan Bioflokulan GSHN menghasilkan waktu sedimentasi yang lebih cepat yaitu pada menit ke-80. Sehingga Bioflokulan GSHN dapat mempercepat waktu sedimentasi pada pengolahan limbah cair industri tekstil.

(40)

5.2 Saran

Penelitian ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang disarankan untuk penelitian selanjutnya, diantaranya:

1. Dilakukan optimasi parameter-parameter lain seperti optimasi kecepatan dan waktu pengadukan koagulan, optimasi kecepatan dan waktu pengadukan flokulan.

2. Dilakukan pengukuran parameter-parameter pengolahan limbah secara lengkap, seperti kadar COD, BOD, Krom total, TSS, Fenol, Amoniak, Minyak dan Lemak, serta Sulfida.

(41)

DAFTAR PUSTAKA

Amirtharajah, A. & K.M. Mills. (1982). Rapid-mix design for mechanisms of alum coagulation. Journal of the American Water Works Association, 74(4), hlm. 210-216.

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

Water and Wastewater Treatment. Pretice-Hall Inc., Engelwoods Cliffs,

New York.

Chatwal, G. (1985). Spectroscopy Atomic and Molecule. Himalaya Publishing House, Bombay.

Creswell, C.J., Runquist, O.A. & Campbell, M.M. (1982). Analisis Spektrum

Senyawa Organik. Bandung: Penerbit ITB.

Daley, Richard F. & Sally J. Daley. (2005). Organic Chemistry. Tersedia di: www.ochem4free.com

Davis, M. L. (2010). Water and Wastewater Engineering Design Principles and

Practice. Michigan: Michigan State University.

Degremont. (1979). Water Treatment Handbook Fifth Edition. New York: John Willey and Son.

Dempsey, B.A. (1994). Production and Utilization of Polyaluminium Sulfate. Denver, AWWA Research Foundation: 71.

Dempsey, B. A., H. Sheu, et al. (1985). Polyaluminium Chloride and Alum Coagulation of Clay-Fulvic Acid Suspensions. Journal of the American

Water Works Association 77(3), hlm. 74-80.

Departemen Lingkungan Hidup. (2005). Pengolahan dan Pemanfaatan Limbah

(42)

Edzwald, J. K. & J. E. Van Benschoten. (1990). Aluminum Coagulation of Natural Organic Matter. Dalam Hahn & Klute (Penyunting), Chemical

Water and Wastewater Treatment (hlm. 341-359). New York:

Springer-Verlag.

Earle, R. L. (1969). Satuan Operasi dalam Pengolahan Pangan. Penerjemah Z. Nasution. Sastra Hudaya, Bogor.

EPA. (1999). Particles Contributing to Turbidity. Guidance Manual Turbidity Provision.

Fessenden. (1997). Kimia Organik, jilid 1, edisi ketiga Erlangga, Jakarta.

Gaman, P. M. & K. B. Sherrington. (1981). Ilmu Pangan : Pengantar Ilmu

Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. UGM-Press, Yogyakarta.

Hayden, P. L. & A. J. Rubin. (1974). Systematic Investigation of the Hydrolysis and Precipitation of Aluminum (III). Aqueous Environmental Chemistry of

Metal. A. J. Rubin. Ann Arbor, hlm. 318-379.

Hundt, T. R. & C. R. O’Melia. (1988). Aluminum-Fulvic Acid Interaction: Mechanisms and Applications. Journal of the American Water Works

Association 80(4), hlm. 176-186.

Hunter, R. J. & P. S. Liss. (1979). The Surface Charge of Suspended Particles in Estuarine and Coastal Waters. Nature 282(823).

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.

(43)

71

Muchtadi, D., N.S. Palupi & M. Astawan. (1993). Metabolisme Zat Gizi, Sumber,

Fungsi dan Kebutuhan Bagi Tubuh Manusia. 2nd Ed. PT. Penebar Swadaya, Jakarta.

Niehof, R. A. & G. I. Loeb. (1972). The Surface Charge of Particulate Matter in Sea Water. Limnology Oceanography 17(7).

Nurkomarasari, R., dkk. (2010). Penentuan kadar tembaga dalam sampel air limbah dengan menggunakan spektrometer serapan atom (AAS). Laporan

Praktikum Kimia Instrumen. Bandung, UPI, hlm. 6-8.

Permanasari, A., Suhanda, H. & Zackiyah. (tanpa tahun). Bahan ajar

Spektrometri. Bandung: Tidak Diterbitkan.

Pernitsky, D. J. (2003). Coagulation 101. Associated Engineering. Calgary, Alberta

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

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

Indonesia, Bandung.

Risdianto, D. (2007). Optimisasi Proses Koagulasi Flokulasi Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Jamu (Studi Kasus PT. Sido Muncul). Tesis Universitas

Diponegoro, Semarang.

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

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

Bandung.

S.K. Dentel, J.M. Gosset, Jour. (1988) . Amer. Water Works Assoc. 80 (187). S.M. Glover, Y.D. Yan, G.J. Jameson & S. Biggs. (2001). Polymer Molecular

Weight and Mixing Effects on Floc Compressibility and Filterability.

(44)

Stumm, W. & J. J. Morgan. (1970). Aquatic Chemistry. John Wiley & Sons, New York.

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

Menggunakan Dual Flokulan SIKA-KPE. (Skripsi). Universitas Pendidikan

Indonesia, Bandung.

Van Benschoten, J. E. & J. K. Edzwald. (1990a). Chemical Aspects of Coagulation Using Aluminum Salts-I. Hydrolytic Reactions of Alum and Polyaluminum Chloride. Water Research 24(12), hlm. 1519-1526.

Van Benschoten, J. E. & J. K. Edzwald. (1990b). Chemical Aspects of Coagulation Using Aluminum Salts-II. Coagulation of Fulvic Acid Using Alum and Polyaluminum Chloride. Water Research 24(12), hlm. 1527-1535.

Verway, E. J. W. & J. T. G. Overbeek. (1948). Theory of the Stability of

Lyophobic Colloids. Elsevier, Amsterdam.

Vogel. (1978). Textbook of Macro and Semimicro Qualitatif Inorganic Analysis. Longman Group Limited. London.