PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA UNTUK MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN TESIS

(1)

PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA UNTUK

MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT

PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN

TESIS

Oleh

BASTON PASARIBU

117006014/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA UNTUK

MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT

PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

BASTON PASARIBU

117006014/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

(3)

UNTUK MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN

Nama Mahasiswa : BASTON PASARIBU Nomor Pokok : 117006014

Program Studi : Magister Ilmu Kimia

Menyetujui, Komisi Pembimbing

(Jamahir Gultom, Ph.D) (Prof. Dr. Harlem Marpaung)

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

(Prof. Basuki Wirjosoentono, MS,Ph.D) (Dr. Sutarman, MSc)

(4)

Telah diuji pada

Tanggal : 27 April 2013

PANITIA PENGUJI TESIS :

Ketua : Jamahir Gultom, Ph.D

Anggota : 1. Prof. Dr. Harlem Marpaung

2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 3. Prof. Dr. Zul Alfian, MSc

4. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc, M.Phil 5. Prof. Dr. Yunazar Majang

(5)

PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA

UNTUK MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH

PADAT PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN

TESIS

Saya menyatakan bahwa Tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing

disebutkan sumbernya.

Medan, 27 April 2013 Penulis,

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Parinsoran, Kecamatan Garoga, Kabupaten Tapanuli Utara pada tanggal 05 September 1970, sebagai anak ke tiga dari S. Pasaribu / T. Br Siregar.

Penulis menjalani masa pendidikan di SD Negeri Parinsoran tamat tahun 1984, SMP Negeri Garoga tamat tahun 1987, SMA Negeri 1 Sibolga tamat tahun 1990. Kemudian melanjutkan pendidikan pada program D3 pendidikan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara tamat tahun 1993.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karuniaNya sehingga Penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul “PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA UNTUK MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN” .

Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara c.q. BAPEDA Sumatera Utara, Pemerintah Kota Medan dan Dinas Pendidikan Kota Medan yang telah memberikan bantuan finansial dan surat izin belajar sehingga meringankan beban bagi penulis selama mengikuti perkuliahan dan menyelesaikan tesis ini.

Dengan selesainya tesis ini, penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, Sp.A(K) MSc. Atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan Program Magister, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam , Bapak DR. Sutarman, MSc dan Ketua Program Studi Kimia, Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS,Ph.D. Atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Terimakasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Jamahir Gultom, Ph.D Selaku Dosen Pembimbing Utama dan Bapak Prof. Harlem Marpaung Selaku Anggota Komisi Pembimbing yang dengan tulus dan penuh perhatian membimbing penulis sehingga penelitian dan penulisan tesis ini dapat terselesaikan.

(8)

3. Seluruh Dosen dan Staf Pengajar di Sekolah Pascasarjana Program Studi Kimia Universitas Sumatera Utara Medan yang telah membekali Penulis dengan berbagai disiplin ilmu.

4. Istri tercinta ( MASNAULI br.ARITONANG) dan anak ( MARIE CURY, FERONICA NAOMI dan TIMOTHY CARLOS SIERA PASARIBU BONDAR ) yang merupakan semangat dan motivator bagi penulis selama mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana.

5. Kepala SMA Negeri 7 Medan, Bapak Drs. Muhammad Daud, MM dan seluruh rekan Staf Pengajar dan Pegawai yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis selama mengikuti studi pada Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

6. Teman-teman mahasiswa angkatan 2011 yang selalu memberikan dukungan kepada penulis selama mengikuti pendidikan di Pascasarjana USU Medan. 7. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama penulisan tesis ini.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pihak pembaca untuk kesempurnaan tesis ini. Akhirnya penulis berharap bahwa tesis ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan. Amin.

Hormat Penulis

(9)

PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM SARULLA UNTUK

MENYERAP SULFIDA DARI LIMBAH PADAT

PETERNAKAN DI SIMALINGKAR B MEDAN

ABSTRAK

Telah dilakukan studi pemanfaatan zeolit alam Sarulla untuk menyerap sulfida dari limbah (kotoran) ternak babi di Simalingkar B Medan. Contoh zeolit alam diambil secara acak dari desa Simangumban, Sarulla Kabupaten Tapanuli Utara. Jenis zeolit alam Sarulla ini diperiksa/diuji di Laboratorium TekMIRA PPTM Bandung. Contoh zeolit alam ini dihaluskan dan di ayak dengan ayakan 100 mesh. Serbuk yang diperoleh diaktivasi pada suhu 1750C. Contoh limbah ternak babi diambil secara acak berupa kotoran segar dari kandang ternak babi di Simalingkar B Medan , kemudian ditambahkan larutan NaOH 3 N diaduk dan dibiarkan selama 24 jam campuran ini disaring, filtratnya digunakan untuk menentukan sulfida sebelum dan sesudah penambahan zeolit. Penambahan zeolit terhadap sebanyak 100 mL larutan sulfida divariasi sebagai 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 dan 90 gram. Kandungan sulfida sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif, ditentukan secara spektrofotometri dengan pereaksi metilen biru pada λmax = 600 nm. Hasil yang diperoleh menunjukkan

bahwa zeolit alam Sarulla jenis anortit-monmorilonit yang diaktifkan pada suhu 1750C dapat menyerap sulfida yang terdapat didalam limbah (faces) ternak babi dengan dosis 90 gram/50gram sampel pada saat dimana kandungan sulfida tidak lagi terdeteksi. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa zeolit alam Sarulla yang diaktifkan pada suhu 1750C dapat dimanfaatkan untuk menyerap sulfida yang terdapat dalam limbah/faces ternak babi.

(10)

UTILISATION OF SARULLA NATURAL ZEOLITE TO ABSORB SULFIDE FROM VETERINARIAN SOLID WASTE IN SIMALINGKAR B

ABSTRACT

Studies have been conducted to show the utilization of natural zeolite Sarulla to absorb sulfide from waste (feces) of pigs in Simalingkar B Medan. The example of natural zeolite was taken randomly from Simangumban, Sarulla, North Tapanuli. This type of natural zeolite Sarulla was checked / tested in laboratory TekMIRA PPTM Bandung. The example of natural zeolite is crushed and sifted with a 100 mesh sieve. Obtained powder was activated at 175 0C. The example of pigs waste (feces) was taken randomly from the fresh feces of pigs in cages in Simalingkar B Medan , then it was added by 3 N NaOH solution, it was stirred and was allowed to stand for 24 hours. The mixture was filtered, and the filtrate was used to determine sulfide before and after the addition of zeolite. The addition of zeolite to 100 mL sulfide solution was varied as 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 grams. Sulfide content before and after the addition of active zeolite, was determined spectrophotometryly with methylene blue reagent at λmax = 600 nm. The results showed that the natural zeolite Sarulla, which is type of anortit- montmorillonite that was activated at 175 0C can absorb sulfide that was contained in the waste (faces) of pigs at a dose of 90 gram/50 gram sample at a time when sulphide content is no longer detected. Therefore it can be concluded that the natural zeolite Sarulla which was activated at 175 0C can be used to absorb sulfide that was contained in the waste / feces of pigs.

(11)

DAFTAR ISI

1.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah………... 3

1.3. Pembatasan Masalah ………... 3

1.4. Tujuan Penelitian ………... 4

1.5. Manfaat Penelitian ………... 4

1.6. Lokasi Penelitian ………... 4

1.7. Metodologi Penelitian………... 5

(12)

2.2. Zeolit ………... 11

2.3. Spektrofotometri Visibel... 19

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ………... 21

3.1. Lokasi Penelitian... 21

3.2. Bahan-bahan... ………... 21

3.3. Alat – Alat ………... 21

3.4. Prosedur Penelitian ………... 22

3.4.1. Pengambilan bahan zeolit... 22

(13)

3.4.3.7. Larutan Induk Sulfida 1000mg/L...…….. 24

3.4.3.8. Larutan standar sulfida 100mg/L...……... 24

3.4.3.9. Larutan standar sulfida 10mg/L... 24

3.4.3.10. Larutan Seri Standar Sulfida 0,5:1,0;1,5;2 mg/L... 24

3.4.4. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Sulfida. 24 3.4.5. Pengukuran Blanko ... 25

3.4.6. Pengolahan Zeolit...……… 25

3.4.6.1. Preparasi Zeolit...…. 25

3.4.6.2. Aktivasi Zeolit... 25

3.4.7. Preparasi Limbah Peternakan Babi... 25

3.4.7.1. Destruksi Limbah Peternakan Babi... 25

3.4.7.2. Uji Kualifikasi Sulfida Terhadap hasil Destruksi limbah Peternakan... 26

3.4.7.3. Penentuan Sulfida yang diserap oleh zeolit aktif... 26

3.5. Bagan Penelitian... 27

3.5.1. Pengolahan Zeolit... 27

3.5.1.1. Preparasi Zeolit... 27

3.5.1.2. Aktivasi Zeolit... 27

3.5.2. Pembuatan larutan Induk Sulfida... 28

3.5.3. Pembuatan larutan Standar Sulfida 100 mg/L... 28

3.5.4. Pembuatan larutan 10 mg/L... 29

3.5.5. Pembuatan larutan Seri Standar Sulfida 0,0 ; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/L ... 29

3.5.6. Pembuatan Kurva kalibrasi Larutan seri standar sulfida 30 3.5.7. Pengukuran Blanko ... 30

(14)

3.5.7.1. Destruksi Limbah Peternakan Babi... 31

3.5.7.2. Penentuan Sulfida yang diserap oleh Zeolit 32 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 33

4.1. Hasil Penelitian... 33

4.2. Pengolahan Data... 35

4.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Kurva kalibrasi... 35

4.2.2. Koefisien Korelasi... .. 36

4.2.3. Perhitungan Konsentrasi Sulfida... 37

4.2.3.1. Sebelum penambahan zeolit... ... 37

4.2.3.2. Setelah penambahan zeolit... 37

4.2.3.3. Perhitungan jumlah sulfida yang terserap.... 38

4.3. Pembahasan... 39

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 44

5.1. Kesimpulan... 44

5.2. Saran... 44

DAFTAR PUSTAKA... 45

(15)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1. Jumlah Manur Yang dihasilkan oleh Babi berdasarkan

Bobot Badan ... 8

2.2. Kandungan Zat Makanan didalam Manur Babi ... 8

2.3. Dampak Terpapar Gas Hidrogen Sulfida pada manusia ... 10

2.4. Klasifikasi beberapa Zeolit ... . 13

4.1. Data Pengukuran Absorbansi Sulfida dengan Penambahan Zeolit aktif dengan Variasi Suhu aktivasi ... . 33

4.2. Data Pengukuran Absorbansi Larutan Standar sulfida dengan Spektrofotometer Visible pada λmaks = 600 nm... . 34

4.3. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Sulfida sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif... 34

(16)

DAFTAR GAMBAR

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

1. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Sulfida ... 47 2. Data Pengukuran Absorbansi Sulfida sebelum dan sesudah

penambahan zeolit aktif... 48 3. Perhitungan Konsentrasi Sulfida... 49 4. Perhitungan jumlah sulfida yang terserap... 52 5. Data penurunan konsentrasi sulfida didalam sampel oleh

penambahan Zeolit... 55 6. Data Pengujian Zeolit dari Laboratorium Pengujian

tekMIRA Bandung ... 56 7. Data karakterisasi Zeolit dari Laboratorium Pengujian

tekMIRA Bandung ... 57 8. Data Pengujian Zeolit dari Laboratorium Pengujian