1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Beberapa pewarna digunakan pada industri pembuatan kertas untuk menunjang kualitas dan kuantitas kertas tersebut. Pewarna-pewarna yang dipakai antara lain Methilen blue dan pewarna azo (blue P3B). Pewarna azo berfungsi untuk memberikan warna biru pada kertas. Pewarna dapat berasal dari bahan organik ataupun anorganik. Dengan banyaknya pewarna yang di gunakan akan berbahaya bagi organisme hidup karena faktanya pewarna bersifat toksik bagi lingkungan (Yandry, 2010).
Pewarna yang dihasilkan dari industri merupakan salah satu kontributor utama limbah pada air. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengurai limbah cair zat warna adalah dengan metode adsorpsi. Adsorpsi merupakan suatu teknik yang efisien untuk menanggulangi masalah kontaminasi limbah cair domestik dan industri, karena dapat menghilangkan bau serta menurunkan kadar zat warna dari larutan dengan sempurna tanpa mengubahnya menjadi senyawa yang lebih berbahaya (Smook, 1994).
Selain itu penggunaan adsorben pada adsorpsi memiliki beberapa keuntungan, diantaranya: memiliki pori-pori yang luas, hidrofob, stabil dalam temperatur tinggi, tidak memiliki aktivitas katalitik dan mudah diregenerasi (Wahab et al, 2005). Bahan adsorben yang sering digunakan antara lain pasir aktif (GAC) atau bubuk karbon aktif (PAC) umumnya digunakan untuk menghilangkan pewarna. Namun bahan tersebut membutuhkan biaya yang mahal dan regenerasi serta pembuangan yang bermasalah. Dengan demikian, penggunaan beberapa adsorben murah telah dipelajari oleh banyak peneliti. Mereka juga telah mempelajari kelayakan menggunakan bahan biaya rendah, seperti limbah kulit jeruk, kulit pisang , limbah kapas, beras sekam, tanah liat, bubuk daun nimba, bubuk lumpur aktif, tempurung kelapa, kulit kacang tanah, abu sekam padi, jerami, dan limbah lumpur sebagai adsorben untuk penghapusan berbagai pewarna dari air limbah (Sarioglu et al, 2006)
2
Proses lumpur aktif adalah salah satu proses yang paling banyak dipakai untuk pengolahan air limbah secara biologis. Di dalam sistem ini bakteri disuspensikan untuk terus bergerak dan tidak mengendap melalui adukan, arus resirkulasi, atau gerakan lain yang ditimbulkan oleh aerator. Dengan demikian lumpur aktif merupakan bahan yang mengandung populasi bakteri aktif yang digunakan dalam pengolahan air limbah. Pada proses kontinyu, lumpur aktif yang terbawa bersama air limbah hasil pengolahan dipisahkan dalam tangki pengenap dan sebagian lumpur aktifnya disirkulasikan kembali ke tangki aerasi, sedangkan bagian lainnya diambil sebagai hasil pekatan. Beningan yang dihasilkan proses lumpur aktif relatif jernih dan memenuhi syarat untuk dibuang (Herlambang et al, 1999).
Salah satu kelebihan penggunaan lumpur aktif adalah lebih cepat dan efisien. McKinney menghubungkan flokulasi dengan rasio makanan (F) terhadap mikroorganisme (M) atau nilai F/M dan menunjukkan bahwa mikroorganisme (bakteri) secara normal ada di dalam lumpur aktif yang menggumpal dengan cepat pada kondisi kelaparan. Lebih lanjut telah ditunjukkan bahwa flokulasi diakibatkan oleh pembentukan lapisan lumpur polisakarida yang lengket dimana mikroorganisme menempel. Flagela juga terjerat dalam bahan lumpur tersebut.
Organisme bentuk filamen terdapat di dalam kebanyakan lumpur aktif kecuali pada limbah dari industri kimia lain (Herlambang et al, 1999).
Biosolid merupakan limbah padat yang bersumber dari pengolahan air limbah industri dan limbah rumah tangga secara aerob maupun anaerob. Biosolid ini menjadi permasalahan bagi industri-industri mengingat jumlah biosolid yang dihasilkan cukup besar kurang lebih mencapai 30-40 ton per hari tergantung industri. Pengelolaan yang dilakukan saat ini hanya dipergunakan sebagai tanah urug (land fill) (Sari, 2010).
Biosolid merupakan endapan dari proses pengolahan limbah yang terdiri dari nutrien, bakteri, phosphat, dan lain-lain. Biosolid biasanya digunakan sebagai pupuk tanaman bahan baku pabrik kertas yaitu pohon acasia. Dengan kadar silika dan porositas yang tinggi, biosolid dimungkinkan dapat digunakan sebagai adsorben. Penggunaan biosolid sebagai adsorben untuk menghilangkan warna metilen biru sebelumnya sudah diteliti (Sarioglu et.al, 2006)
3
Menurut Yandry (2010) biosolid yang dihasilkan dari industri kertas sebagian besar partikelnya berukuran 65 µm yaitu mencapai 80 %. Kandungan logam yang paling banyak adalah kalsium (Ca), yang menyebabkan biosolid efektif digunakan sebagai adsorban.
Pada penelitian sebelumnya, pada tahun 2006 Sarioglu telah menguji beberapa metoda antara lain efek konsentrasi pewarna, efek waktu kontak, efek konsentrasi adsorban dan efek pH terhadap pewarna metilen biru. Kemudian pada tahun 2010 Yandry juga telah menguji beberapa metoda yaitu menentukan konsentrasi pewarna optimum, waktu kontak optimum, konsentrasi adsorban optimum, pH optimum dan temperature optimum. Oleh karena biosolid merupakan limbah pada proses pembutan pulp dan kertas mampu berfungsi sebagai adsorban tehadap pewarna yang telah diteliti sebelumnya oleh Sarioglu et al.,2006 dan Yandry, 2010 maka saya sangat tertarik untuk melakukan penelitian dari pada kemampuan adsorban dari biosolids terhadap pewarna azo.
1.2. Identifikasi Masalah
Pada pembuatan kertas dan tisu ditambahkan beberapa zat organik dan anorganik. Salah satu contohnya yaitu pemakaian pewarna biru berupa pewarna azo. Pemakaian zat-zat kimia tersebut akan menjadi limbah pada air sisa pengolahan. Untuk pengolahan limbah ini khususnya pewarna, biasanya digunakan karbon aktif granulasi atau bubuk karbon aktif, namun harganya mahal serta ketersediaan yang terbatas. Sehingga kami tertarik melakukan penelitian menggunakan adsorban lain. Salah satu adsorban alternatif yang biasa di gunakan adalah biosolids. Pada proses pembuatan pulp dan kertas bakteri-bakteri yang bekerja menghasilkan biosolid yang mampu bertindak sebagai adsorban terhadap pewarna. Oleh itu saya sangat tertarik untuk melakukan analisa dari pada kemampuan adsorban dari biosolids terhadap pewarna azo.
1.3. Batasan Masalah
Mengingat banyaknya hal yang terkait dengan proses adsorpsi pewarna pada penelitian ini agar penelitian ini lebih terarah, maka saya membatasi penelitian ini dengan menguji :
1. Waktu kontak optimum pada adsorpsi pewarna azo.
4
2. Konsentrasi adsorban optimum pada adsorpsi pewarna azo.
3. pH optimum pada adsorpsi pewarna azo.
1.4. Rumusan Masalah
Berdasarkan pembatasan masalah diatas, maka permasalahan pokok dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Berapakah waktu kontak optimum pada adsorpsi pewarna azo oleh biosolid?
2. Berapakah konsentrasi adsorban optimum pada adsorpsi pewarna azo oleh biosolid?
3. Berapakah pH optimum pada adsorpsi pewarna azo oleh biosolid?
1.5. Tujuan Penelitian
Penelitian ini mempunyai tujuan untuk:
1. Mengetahui waktu kontak optimum pada adsorpsi pewarna azo
2. Mengetahui konsentrasi adsorban optimum pada adsorpsi pewarna azo 3. Mengetahui pH optimum pada adsorpsi pewarna azo
1.6. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain:
1. Sebagai informasi bagi perusahaan bahwa limbah biosolid yang dihasilkan mampu bertindak sebagai adsorben yang otomatis bekerja sebagai pengolahan limbah lainnya.
2. Sebagai informasi bagi masyarakat sekitar perusahaan bahwa bahaya limbah yang dihasilkan oleh perusahaan telah dinetralisasi oleh limbah lainnya sehingga mengurangi tingkat pencemaran dilingkungan tersebut.
3. Menambah wawasan keilmuan dan memberikan informasi tentang pemanfaatan biosolid sebagai alternatif adsorben.
