APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI PADA PENGHILANGAN WARNA METILEN BIRU DAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PULP DAN KERTAS.

(1)

APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI

PADA PENGHILANGAN WARNA METILEN BIRU DAN LIMBAH CAIR

INDUSTRI PULP DAN KERTAS

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Jurusan Pendidikan Kimia Program Studi Kimia

Oleh :

RATNA AGUSTININGSIH

0907308

PROGRAM STUDI KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Ratna Agustiningsih, 2014

Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Pada Penghilangan Warna Metilen Biru Dan Limbah Cair Industri Pulp Dan Kertas

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

APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI

Oleh

Ratna Agustiningsih

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)

RATNA AGUSTININGSIH

APLIKASI METODE ELEKTROKOAGULASI

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :

Pembimbing I :

Galuh Yuliani, Ph.D

NIP.198007252001122001

Pembimbing II :

Budiman Anwar, S.Si., M.Si.

NIP. 197003131997031004

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI

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

(4)

Ratna Agustiningsih, 2014

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Pada Penghilangan Warna Metilen Biru dan Limbah Cair Industri Pulp dan 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, Januari 2014

Yang Membuat Pernyataan,

(5)

ABSTRAK

Metode elektrokoagulasi saat ini telah banyak dikembangkan pada pengolahan limbah cair berbagai industri. Pada penelitian ini, dirancang sel elektrokoagulasi dengan elektroda alumunium. Alumunium dipotong menjadi tiga bagian lalu disusun secara paralel. Sel elektrokoagulasi yang berhasil dirakit kemudian diuji menggunakan larutan model metilen biru dengan parameter pengujian waktu elektrolisis, pH, konsentrasi NaCl, dan tegangan. Pada penelitian ini, dilakukan analisa spektrometri sinar tampak terhadap larutan model metilen biru dan limbah cair industri pulp dan kertas setelah elektrokoagulasi. Hasil analisa

menunjukkan pada waktu elektrolisis 40 menit, pH larutan 6, konsentrasi NaCl 600 ppm, dan tegangan 15 V menghasilkan penghilangan warna larutan metilen biru hingga 96,55%. Sel elektrokoagulasi kemudian diaplikasikan pada pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas. Penghilangan warna limbah cair sebesar 91,31% dan COD sebesar 83,53% diperoleh pada waktu elektrolisis 40 menit, pH larutan 8, tegangan 2 V, dan konsentrasi NaCl 600 ppm. Sel elektrokoagulasi yang telah dirakit menunjukkan potensi untuk diimplementasikan pada pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas.

(6)

Ratna Agustiningsih, 2014

Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Pada Penghilangan Warna Metilen Biru Dan Limbah Cair Industri Pulp Dan Kertas

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

Currently, electrocoagulation (EC) method has been widely investigated for the treatment of wastewaters from various industries. In this research, a simple EC apparatus has been constructed using aluminum electrode. Aluminium was cut into three parts then arranged in parallel. The EC was tested using synthetic methylene blue solutions in batch tests. Various parameters such as electrolysis time, current density, pH and salt concentration were investigated and quantified using spectronic 20+. From the experimental results, 96,55% maximum reduction of methylene blue was achieved when 40 minute of electrolysis time, pH of 6, 600 ppm of NaCl concentration, and 15 V were used. EC apparatus then applied to treat wastewater of pulp and paper industry. From the experimental results, 91,31% maximum reduction of color and 83,53% maximum reductio of COD were achieved when 40 minute of electrolysis time, pH of 8, 600 ppm of NaCl concentration, and 2 V were used. The experimental results proved that EC cell that has been constructed have a potential for treating wastewater from pulp and paper industry.

(7)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

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

1.2.Rumusan Masalah ... 4

1.3.Batasan Masalah Penelitian ... 4

1.4.Tujuan Penelitian ... 4

1.5.Luaran yang Diharapkan ... 5

1.6.Kegunaan Penelitian ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Karakteristik Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas ... 6

2.2. Teknik Pengolahan Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas ... 9

2.3. Koagulasi ... 11

2.4. Elektrokoagulasi ... 12

2.4.1. Reaksi yang Terjadi Pada Proses Elektrokoagulasi ... 13

2.4.2. Faktor yang Berpengaruh Pada Proses Elektrokoagulasi ... 16

2.4.3. Kelebihan dan Kekurangan Metode Elektrokoagulasi ... 18

2.5. Metilen Biru... 19

2.6. Spektroskopi Sinar Tampak dan Ultraviolet ... 20

2.7. COD (Chemical Oxygen Demand) ... 21

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian ... 22

3.2. Waktu Penelitian ... 22

3.3. Alat dan Bahan ... 22

3.3.1. Alat ... 22

3.3.2. Bahan ... 22

3.4. Bagan Alir ... 23

3.5. Prosedur Penelitian ... 23

3.5.1. Tahap Preparasi ... 23

3.5.2. Proses Elektrokoagulasi Pada Larutan Metilen Biru ... 26

3.5.3. Proses Elektrokoagulasi Pada Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas ... 27

3.5.4. Analisis Hasil Elektrokoagulasi ... 27

(8)

Ratna Agustiningsih, 2014

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian ... 30

4.1.1. Proses Elektrokoagulasi Terhadap Metilen Biru ... 30

4.1.2. Proses Elektrokoagulasi Terhadap Limbah ... 33

4.2. Pembahasan ... 35

4.2.1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum... 35

4.2.2. Proses Elektrokoagulasi ... 36

4.2.3. Efisiensi Proses Elektrokoagulasi Pada Kondisi Optimum ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan ... 44

5.2. Saran ... 44

DAFTAR PUSTAKA ... 45

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Karakteristik Awal Limbah ... 29

(10)

Ratna Agustiningsih, 2014

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sumber dan Limbah yang Dihasilkan pada Industri Pulp dan Kertas ... 7

Gambar 2.2. Mekanisme Flokulasi a)patching dan b)bridging ... 12

Gambar 2.3. Diagram Distribusi Al-H2O untuk Mononuklir ... 15

Gambar 2.4. Reaksi Utama yang Terjadi Pada Proses Elektrokoagulasi ... 16

Gambar 2.5. Struktur Molekul Metilen Biru ... 19

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 23

Gambar 3.2. Skema Gambar Plat Alumunium ... 24

Gambar 3.3. Rancangan Plat Alumunium ... 25

Gambar 4.1. Proses Elektrokoagulasi ... 30

Gambar 4.2. Grafik Pengaruh pH Terhadap Presentase Penghilangan Warna dan Waktu Elektrolisis ... 31

Gambar 4.3.Grafik Pengaruh Konsentrasi NaCl Terhadap Presentase Penghilangan Warna dan Waktu Elektrolisis ... 32

Gambar 4.4.Grafik Pengaruh Tegangan Terhadap Presentase Penghilangan Warna dan Waktu Elektrolisis ... 33

Gambar 4.5. Grafik Pengaruh pH Terhadap Presentase Penghilangan Absorbansi dan Waktu Elektrolisis pada Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas ... 34

Gambar 4.6. Grafik Pengaruh pH Terhadap Presentase Penghilangan COD dan Waktu Elektrolisis pada Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas ... 35

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan ... 50

Lampiran 2 Data Penelitian ... 53

(12)

Ratna Agustiningsih, 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Sejak akhir 1980-an, Industri pulp dan kertas di Indonesia telah berkembang pesat dan mendorong negara Indonesia masuk ke dalam jajaran top 10 produsen

dunia (Barr, 2011). Dari sisi ekonomis, ekspor pulp dan kertas nasional terus mengalami peningkatan, mencapai lebih dari dari US$ 5,22 milliar pada 2008 dibandingkan nilai ekspor sebesar US$ 3,25 miliar pada 2005 (Siregar, 2012). Hingga tahun 2011, APKI (Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia) mewadahi sebanyak 14 industri pulp dan 79 industri kertas dengan kapasitas terpasang

masing-masing 7,9 juta ton pulp per tahun dan 12,17 juta ton kertas per tahun, yang mampu

menghasilkan hampir seluruh jenis kertas mulai dari kertas koran, kraft liner atau

medium, kertas kantong semen, kertas pembungkus, kertas tissue dan kertas sigaret.

(Permatasari, 2011).

Sejalan dengan perkembangan industri pulp dan kertas ini, ada dua faktor

yang seringkali disoroti publik yaitu eksplotasi sumber daya hutan yang merupakan

bahan baku utama pembuatan pulp dan kertas dan tingkat pencemaran lingkungan yang cukup tinggi dari limbah buangan yang dihasilkan. Limbah pulp dan kertas mengandung sejumlah senyawa yang berbahaya dan tahan terhadap perlakuan biologis (Kumar, et.al., 2011). Pembuatan kertas menghasilkan sejumlah air limbah yang mengandung lignin dengan konsentrasi tinggi yang menyebabkan warna coklat dan nilai COD (Chemical Oxygen Demand) yang tinggi. Limbah ini memiliki dampak negatif bagi kehidupan akuatik, serta nilai-nilai estetika lingkungan. Warna

gelap, pada buangan limbah pulp pabrik, membatasi jumlah sinar matahari yang menembus permukaan air. Hal ini mencegah tumbuhan yang tumbuh di dasar air

dari mendapatkan cahaya yang diperlukan untuk melakukan fotosintesis. (El-Ashtoukhy, 2008).

(13)

2

lignin, polisakarida, alkohol dan asam karboksilat) yang tinggi. Diantara berbagai kontaminan di atas, kandungan senyawa organik dan intensitas warna merupakan masalah yang paling besar. (Carter, 1996). Warna yang ada pada air limbah dari pabrik pulp dan kertas merupakan senyawa organik di alam dan terdiri dari ekstraktif kayu, resin tanin, pewarna sintetis, lignin dan produk degradasi yang terbentuk karena klorin pada lignin (Sakam, 1987). Strategi yang dapat dilakukan

untuk mengatasi permasalahan limbah cair pulp dan kertas adalah dengan mengembangkan metode pengolahan limbah yang efektif menurunkan kadar kontaminan sekaligus mudah diadopsi.

Metode pengolahan limbah cair pulp dan kertas telah menjadi subjek bagi banyak proyek penelitian. Berbagai metode pengolahan telah dilakukan mulai dari metode fisika, biologi maupun kimia. Proses pengolahan dengan cara fisika dan kimia dapat menghilangkan lignin terklorinasi dengan berat molekul tinggi, warna, racun, padatan tersuspensi dan COD. Akan tetapi, senyawa yang memiliki berat molekul rendah dan BOD (Biochemical Oxygen Demand) tidak dapat dihilangkan secara efisien. (P. Singh, 2004).

Salah satu teknik yang menjanjikan dengan konsep elektrokimia telah dikembangkan dan salah satu yang tidak memerlukan bahan kimia tambahan. Teknologi dengan konsep elektrokimia ini termasuk elektrokoagulasi, elektroflotasi, elektrodekantasi, dan lain-lain. (Mollah, et.al., 2001). Diantara metode-metode ini, elektrokoagulasi muncul sebagai salah satu teknik yang menjanjikan berdasarkan fitur uniknya seperti degradasi sempurna dari polutan, jumlah lumpur endapan yang sedikit, dan mudah dioperasikan. (Kalyani, 2009). Elektrokoagulasi adalah proses mendestabilisasi 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).

(14)

3

Ratna Agustiningsih, 2014

menggunakan teknik elektrokoagulasi. Mahesh, et.al. (2006) melaporkan bahwa dengan teknik elektrokoagulasi efluen industri pulp dan kertas dapat menghilangkan 91% COD dan menghilangkan warna secara komplit. Sridhar, et.al. (2011) melaporkan bahwa sebesar 94% warna, 90% COD, dan 87% BOD telah berhasil dihilangkan.

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 dan Vepsӓlӓinen, 2012). Faktor seperti jarak antar elektroda, bahan elektroda yang digunakan, dan tegangan merupakan faktor yang dipengaruhi oleh desain dari alat elektrokoagulasi itu sendiri.

Bahan elektroda yang biasa digunakan dalam proses elektrokoagulasi adalah besi dan alumunium. Elektroda alumunium dan besi telah dilaporkan bahwa keduanya memberikan hasil yang baik pada proses elektrokoagulasi. Pemilihan bahan elektroda yang digunakan bergantung pada polutan yang akan dihilangkan dan sifat kimia dari elektrolit pendukung yang digunakan. Alumunium lebih unggul dibandingkan dengan besi dalam beberapa kasus. (Vepsӓlӓinen, 2012). Alumunium memiliki karakteristik yaitu ringan, tidak magnetik, tidak mudah terpecik, dan mudah dibentuk. (Mohsin, 2006).

Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini bertujuan untuk merancang sel elektrokoagulasi dengan alumunium sebagai sacrificial electrode yang diuji efektivitas sel elektrokoagulasi tersebut menggunakan larutan model metilen biru dengan parameter yang diuji adalah waktu elektrolisis, pH, konsentrasi NaCl (elektrolit pendukung), dan tegangan. Kemudian, sel elektrokoagulasi tersebut

akan diaplikasikan terhadap limbah cair industri pulp dan kertas. Larutan model metilen biru yang merupakan zat warna digunakan dalam penelitian ini karena

(15)

4

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, rumusan masalah penelitian “Aplikasi Metode Elektrokoagulasi Pada Penghilangan Warna Metilen Biru Dan Limbah Cair Industri Pulp Dan Kertas“ adalah sebagai berikut:

1. Bagaiman rancangan sel elektrokoagulasi menggunakan elektroda alumunium?

2. Bagaimana efektivitas sel elektrokoagulasi yang telah berhasil dirakit dengan menguji parameter waktu elektrolisis, pH, konsentrasi NaCl, dan tegangan terhadap larutan metilen biru?

3. Bagaimana efektivitas sel elektrokoagulasi ketika diaplikasikan terhadap limbah cair industri pulp dan kertas?

1.3. Batasan Masalah Penelitian

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

1. Variabel penelitian yang diuji pengaruhnya adalah pH, waktu elektrolisis, konsentrasi NaCl (larutan elektrolit pendukung), dan tegangan

2. Larutan metilen biru digunakan sebagai larutan model untuk mengetahui efektivitas sel elektrokoagulasi yang dirancang karena mudah untuk dianalisis dengan spektroskopi sinar tampak dan tidak sekompleks limbah cair industri pulp dan kertas.

1.4. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini adalah :

(16)

5

Ratna Agustiningsih, 2014

2. Menguji efektivitas sel elektrokoagulasi yang telah berhasil dirancang menggunakan larutan model metilen biru dengan parameter waktu elektrolisis, pH, konsentrasi NaCl, dan tegangan

3. Mengaplikasikan sel elektrokoagulasi terhadap limbah cair industri pulp dan kertas

1.5. Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Memperoleh sel elektrokoagulasi dengan alumunium sebagai sacrificial electrode yang efektif dan efisien menghilangkan warna dari larutan

model metilen biru

2. Mengaplikasikan sel elektrokoagulasi dengan sistem batch dan alumunium sebagai sacrificial electrode terhadap limbah cair industri pulp dan kertas

1.6. Kegunaan Penelitian

(17)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Riset Material dan Pangan Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA, UPI. Penelitian ini dilakukan menggunakan sel

elektrokoagulasi sederhana dengan sistem batch dan alumunium sebagai sacrificial electrode.

3.2. Waktu Penelitian

Penelitian ini dimulai pada bulan Juni 2013 dan berakhir pada bulan Desember 2013.

3.3.Alat 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, clamp meter

EnviroMed, magnetic stirrer, Spectronic 20+ dan alat pemotong.

3.3.2. Bahan

(18)

23

3.4. Bagan Alir

Penelitian ini dilakukan dengan bagan alir sebagai berikut.

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

3.5. Prosedur Penelitian

3.5.1.Tahap Preparasi

A. Preparasi Sel Elektrokoagulasi

(19)

24

Gambar 3.2. Skema gambar plat alumunium

(20)

25

Gambar 3.3. Rancangan Plat Alumunium

B. Preparasi Larutan Standar

1) Larutan Metilen Biru

Untuk tahap optimasi dalam penelitian ini, contoh limbah yang digunakan adalah larutan metilen biru. Larutan induk disiapkan dengan konsentrasi 1000 ppm. Kurva kalibrasi disiapkan dengan mengencerkan

larutan induk. Kurva kalibrasi dibuat dengan konsentrasi 1, 3, 5, dan 7 ppm. Pengaturan pH dilakukan dengan menambahkan larutan NaOH 0,5 M dan HCl 1 M.

2) Larutan NaCl

Larutan induk NaCl disiapkan dengan konsentrasi 10.000 ppm. Perhitungan pembuatan larutan ditunjukkan pada Lampiran 1.

C. Preparasi Limbah

(21)

26

3.5.2. Proses Elektrokoagulasi pada Larutan Metilen biru

Proses elektrokoagulasi dilakukan dengan menggunakan sel sederhana. Elektrokoagulasi dilakukan dengan sistem batch pada suhu kamar. Untuk mengetahui pengaruh variasi pH, waktu elektrolisis, konsentrasi NaCl, dan tegangan digunakan larutan model metilen biru. Sebelum proses elektrokoagulasi dilakukan, plat alumunium yang akan

digunakan dicuci terlebih dahulu dengan menggunakan larutan HCl 1 M, kemudian dibilas dengan aquades dan dikeringkan.

A. Pengaruh Variasi pH

Larutan metilen biru disiapkan dengan konsentrasi 100 ppm ke dalam 1000 mL gelas kimia. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada suhu kamar dengan tegangan sebesar 15 V, konsentrasi NaCl sebesar 400 ppm dan variasi pH 5, 6, 7, dan 8. Proses elektrokoagulasi berlangsung selama 40 menit dengan pengadukan (stirer) dan setiap 10 menit larutan diambil sebanyak 100 mL menggunakan pipet volumetri 50 mL dan disimpan dalam botol vial 100 mL. Sampel hasil elektrokoagulasi didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dan kemudian disaring. Filtrat yang dihasilkan kemudian dianalisis untuk menentukan pH optimum yang akan digunakan dalam proses selanjutnya.

B. Pengaruh Variasi Konsentrasi NaCl

Larutan metilen biru disiapkan dengan konsentrasi 100 ppm ke dalam 1000 mL gelas kimia. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada

suhu kamar dengan tegangan sebesar 15 V, larutan dengan pH optimum, dan variasi konsentrasi NaCl yang ditambahkan yaitu 200 ppm, 400

(22)

27

Ratna Agustiningsih, 2014

hingga agregat yang terbentuk mengendap dan kemudian disaring. Filtrat yang dihasilkan kemudian dianalisis untuk menentukan konsentrasi NaCl optimum yang akan digunakan dalam proses selanjutnya.

C. Pengaruh Variasi Tegangan

Larutan metilen biru disiapkan dengan konsentrasi 100 ppm ke

dalam 1000 mL gelas kimia. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada suhu kamar dengan konsentrasi NaCl optimum, larutan dengan pH optimum, dan variasi tegangan 5 V, 10 V, dan 15 V. Proses elektrokoagulasi berlangsung selama 40 menit dengan pengadukan (stirer) dan setiap 10 menit larutan diambil sebanyak 100 mL menggunakan pipet volumetri 50 mL dan disimpan dalam botol vial 100 mL. Sampel hasil elektrokoagulasi didiamkan hingga agregat yang terbentuk mengendap dan kemudian disaring. Filtrat yang dihasilkan kemudian dianalisis untuk mengetahui besar tegangan optimum.

3.5.3. Proses Elektrokoagulasi pada Limbah Cair Pulp dan Kertas

Setelah mengetahui pengaruh variasi pH, konsentrasi NaCl, dan tegangan dilakukan proses elektrokoagulasi pada limbah cair pulp dan kertas dengan menggunakan konsentrasi NaCl optimum dan waktu elektrolisis optimum yang didapat dari proses elektrokoagulasi dengan menggunakan larutan model metilen biru. Tegangan yang digunakan adalah sebesar 2 V. Pengaruh variasi pH diuji kembali dikarenakan kondisi yang berbeda pada limbah dan larutan model metilen biru dengan prosedur yang

sama seperti yang dilakukan pada larutan metilen biru. Nilai variasi pH yang diuji adalah 6, 7, dan 8.

3.5.4. Analisis Hasil Elektrokoagulasi

(23)

28

warna yang diukur menggunakan spectronic 20+ pada panjang gelombang maksimum. Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis warna pada larutan model metilen biru adalah pada panjang gelombang maksimum yang didapat pada proses penentuan panjang gelombang maksimum sedangkan panjang gelombang yang digunakan untuk analisis warna pada limbah cair industri pulp dan kertas adalah 500

nm.

Persamaan yang digunakan untuk mengetahui nilai efisiensi penghilangan warna pada proses elektrokoagulasi adalah sebagai berikut.

Dimana C0 dan C adalah konsentrasi larutan sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi dalam mg/L.

3.5.5. Pengukuran pH dan COD

(24)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Sel elektrokoagulasi telah berhasil dirakit dengan alumunium sebagai

sacrificial electrode

2. Proses elektrokoagulasi terhadap larutan model metilen biru diperoleh kondisi optimum pada waktu elektrolisis selama 40 menit, pH 6, konsentrasi NaCl sebesar 600 ppm, dan tegangan sebesar 15 V dengan presentase penghilangan warna sebesar 96,55%.

3. Pada aplikasinya terhadap limbah, diperoleh penghilangan warna limbah cair sebesar 91,31% dan COD sebesar 83,53% dengan waktu elektrolisis 40 menit, pH larutan 8, tegangan 2 V dan konsentrasi NaCl 600 ppm.

5.2. Saran

(25)

DAFTAR PUSTAKA

Amuda, O.S., Amoo, I.A. (2007). “Coagulation/flocculation Process and Sludge Conditioning in Beverage Industrial Wastewater Treatment”. Journal of Hazardous Materials,141 (3), 778-783.

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.

Barr, Christopher. (2001). “Profits on Paper: The Political-Economy of Fiber and Finance in Indonesia’s Pulp and Paper Industries” in C. Barr, Banking on Sustainability: Structural Adjustment and Forestry Reform in Post-Suharto Indonesia, Center for International Forestry Research (CIFOR) and WWF Macroeconomic Program Office, Washington, DC.

Barrera-Diaz, C. et.al. (2011). “Physicochemical Aspects of Electrocoagulation”. Separation & Purification Reviews. 40, 1-24. Taylor & Francis Group.

Bazrafshan, et.al. (2012). “Slaughterhouse Wastewater Treatment by Combined Chemical Coagulation and Electrocoagulation Process”. PloS ONE 7(6).

Boroski, et.al. (2008). “The Effect of Operational Parameters on Electrocoagulation -flotation Process Followed by Photocatalysis Applied to the Decontamination of Water Effluents from Cellulose and Paper Factories”. Journal of Hazardous Materials. 160. 135-141.

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

Cenens, J., dan Schoonheydt, R.A. (1988). “Visible Spectrocopy of Methylene Blue on Hectrorite, Laponite B, and Barasym in Aqueous Suspension”. Clays and Clays Mineral, 36 (3), 214-224.

(26)

46

Ratna Agustiningsih, 2014

Eklund D & Lindström T. (1991). Paper Chemistry: An Introduction. Kauniainen, DT Paper Science Publications.

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.

Essadki, et.al. (2008). “Electrocoagulation/electroflotation in an external-loop airlift reactor-application to the decolorization of textile dye wastewater : a case study”. Chemical Engineering Process. 47, 1211-1223.

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.

Hart, H., Craine, L.E., dan Hart, D.J. (2003). Kimia Organik : Suatu Kuliah Singkat (Ed.11). Jakarta : Erlangga

Hawley. (1981). Condensend Chemical Dictionary (eleventh ed.). New York : Van Nortrand Reinhold.

Herath, N. Kaushalya, Ohtani, Yoshito, and Ichiura, Hideaki (2011). “Color and phenolic compound reduction of Kraft Pulp Mill effluent by ozonation with some pretreatments”. American Journal of Scientific and Industrial Research. 2(5), 798-806.

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

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.

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.

Kumar, et.al. (2011). “Treatment of Paper and Pulp Mill Effluent by Coagulation”. International Journal of Civil and Environmental Engineering. 3(3).

Leiviskӓ, Tiina. (2009). Coagulation and size fractionation studies on pulp and paper mill process and wastewater streams.Disertasi pada Deparment of Process and Environmental Engineering, Faculty of Technology, University of Oulu, Finland.

(27)

47

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.

Mameri, et.al. (1998). “Deflouridation of septentrional Sahara water of North Africa by

electrocoagulation process using bipolar alumunium electrodes”. Water Research 32

(5), 1604-1612.

Metcalf & Eddy, Inc. (1991). Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. Third Ed. Singapore : McGraw-Hill Inc.

Mohsin, Yulianto. (2006). Alumunium. Situs Kimia Indonesia [Online], halaman 1. Tersedia : http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/alumunium/. [20 Desember 2013].

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

Moreno, H.A. et.al. (2007). “Electrocoagulation : COD Removal Mechanism”. Separation and Purification Technology. 56 (2), 204-211.

N. M. Sakam. (1987). Industrial Effluents, Origin Characteristics, Effects Analysis and Treatment. Sakthi Publications, India.

Nemerow, et.al. (2009). Environmental Engineering : Water, Wastewater, Soil, and Groundwater Treatment and Remediation (sixth ed.). New Jersey : John Wiley & Sons, Inc.

Ozyonar, F., dan Karagozoglu, B. (2011). “Operating Cost Analysis and Treatment of Domestic Wastewater by Electrocoagulation Using Alumunium Electrodes”. Polish Journal of Environmental Study. 20 (1), 173-179.

P. Singh and A. Singh. (2004). “Physiochemical characteristics of the distillery effluent and its chemical treatment”. Journal. Nat. Sci. Technol. 3, 205-208.

Permatasari, R Ghita Intan. (2011, 15 Desember). Sekarang, Momentum Kebangkitan Industri Pulp dan Kertas RI. Okezone [Online], halaman 1. Tersedia :

http://economy.okezone.com/read/2011/12/15/320/542983/sekarang-momentum-kebangkitan-industri-pulp-kertas-ri. [6 Maret 2013].

Pöykiö R, Nurmesniemi H, Kivilinna V. (2008). “EOX concentrations in sediment in the part of the Bothnian Bay affected by effluents from the pulp and paper mills at Kemi, Northern Finland”. Environ Monit Assess. 139(1-3):183-94.

(28)

48

Ratna Agustiningsih, 2014

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].

Ramos, et.al. (2009). “Remediation of lignin and its derivatives from pulp and paper industry wastewater by the combination of chemical precipitation and ozonation.” Journal of Hazardous Materials. 169, 428-434.

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

Siregar, Oloan. (2012). Mendag: Prospek Industri Pulp dan Kertas Indonesia Cerah. [Online]. Tersedia : http://beritasore.com/2010/08/19/mendag-prospek-industri-pulp-dan-kertas-indonesia-cerah/ [6 Maret 2013].

Sridhar, et.al. (2011). “Treatment of pulp and paper industry bleaching effluent by electrocoagulant process”. Journal of Hazardous Materials. 186, 1495-1502.

Suckling ID. (2008) “Lignin as a chemical feedstock: Opportunities and challenges”. 62nd Appita Annual Conference and Exhibition. 47-53. Rotorua, New Zealand.

Sugiharto. (1987). Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta : UI Press.

Sumathi, Suresh. and Hung, Yung-Tse. (2004). Treatment of Pulp and Paper Mill Wastes dalam Handbook of Industrial and Hazardous Waste Treatment. (second ed.). Revised and Expanded (Wang, L. K., Hung, Y-T., Lo, H. H. and Yapijakis, C. Eds.).

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.

Tardivo,et.al. (2005). “Methylene Blue in Photodynamic Theryapy : From Basic Mechanisms to Clinical Applications”. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2, 175-191.

Ugurlu, et.al. (2007). “The removal of lignin and phenol from paper mill effluents by electrocoagulation.”. Journal of Environmental Management. 22, 52-61.

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

(29)

49