Universitas Muhammadiyah Riau
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.1. Latar Belakang
Perkembangan industri yang ada saat ini telah mengalami kemajuan yang sangat pesat. Akibat proses industrialisasi tersebut dihasilkan buangan limbah industry berupa limbah cair, padat maupun gas yang dapat mengakibatkan terjadinya pencemaran lingkungan. Limbah cair pada industri ini memberikan kontribusi terhadap pelepasan logam berat beracun di dalam aliran air. Hal ini akan berdampak negativ pada makhluk hidup dilingkungan sekitarnya (Apriliani, 2010). Ketentuan mengenai kualitas air buangan limbah di Indonesia telah diatur oleh Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu limbah cair, sehingga setiap laboratorium wajib mengatur kadar limbah buangannya dengan melakukan pengolahan yang tepat sebelum dapat membuang limbah cair ke perairan bebas (Adli, 2012).
Limbah laundry mengandung senyawa aktif metilen biru yang sulit terdegradasi dan berbahaya bagi kesehatan maupun lingkungan. Dua bahan terpenting dari pembentuk deterjen yakni surfaktan dan builder. Kedua bahan ini diidentifikasi mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap kesehatan manusia dan lingkungannya. Deterjen yang digunakan sebagai pencuci pakaian merupakan deterjen anionic karena memiliki daya bersih tinggi. Pada deterjen anionic sering ditambahkan zat aditif lain (builder) seperti golongan ammonium kuartener (alkyldimethylbenzyl-ammonium cloride, diethanolamine/
DEA), chlorinated trisodiumphospate (chlorinated TSP) dan beberapa jenis surfaktan seperti sodium lauryl sulfate (SLS), sodium laureth sulfate (SLES) atau linear alkyl benzene sulfonate (LAS) (Padmanigrum, 2014).
Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk menurunkan kadar surfaktan anionic dan fosfat dalam limbah laundry, antara lain filtrasi, proses fotokatalisis, koagulasi dan adsorpsi. Proses adsorpsi merupakan proses yang menarik untuk dikaji karena metode ini dapat dilakukan dengan berbagai jenis material, salah satunya adalah arang aktif (Utomo, 2018).
Universitas Muhammadiyah Riau Daya adsorpsi arang aktif disebabkan adanya pori-pori mikro dengan pori yang besar untuk menyerap, sehingga menimbulkan gejala kapiler yang mengakibatkan adanya daya adsorpsi. Arang aktif disusun oleh atom-atom C yang terikat secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal datar dengan satu atom C pada setiap sudutnya yang luas permukaan berkisar antara 300 m2/g hingga 3500 m2/g (Polii, 2017). Arang aktif dengan luas permukaan yang besar dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, diantaranya sebagai penghilang warna, penghilang rasa, penghilang bau dan agen pemurni dalam industry makanan. Selain itu juga banyak digunakan dalam proses pemurnian air baik dalam proses produksi air minum maupun dalam penanganan limbah (Apriani, 2013). Kualitas produk arang dapat dilihat dari nilai kadar air, kadar abu, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, dan nilai kalor. Data ilmiah mengenai suhu yang optimum untuk menghasilkan arang aktif dengan kualitas memenuhi standar, terutama sebagai acuan dalam pembuatan arang aktif. Selain itu arang aktif yang akan dimanfaatkan sebagai penyerap dalam penjernihan air limbah yang digunakan (Fauziah, 2009).
Kulit durian bisa menjadi alternativ karbon aktif yang potensial karena kulit durian mengandung karbon yang cukup tinggi yaitu 57,42 % (Hanum et al., 2017). Kulit durian secara proporsional mengandung unsure selulosa yang tinggi (50-60%) dan kandungan lignin (5%) serta kandungan pati yang rendah (5%).
Kulit durian mengandung karbon yang cukup tinggi sehingga dapat dijadikan bahan pembuatan arang aktif untuk digunakan sebagai adsorben (Marlinawati et al., 2015).
Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengurangi kadar COD adalah dengan pengolahan limbah cair secara fisika dengan metode adsorpsi.
COD merupakan jumlah oksigen dalam mg/L yang digunakan untuk menguraikan bahan organik di dalam air secara kimiawi. Semakin tinggi COD, maka semakin rendah kandungan oksigen terlarut dalam air. Proses adsorpsi dapat terjadi jika ada peristiwa kontakan tara padatan dan molekul-molekul cair atau gas. Pada saat terjadi kontak, ada gaya tarik – menarik molekul pada permukaan padatan yang tidak stabil (Wicheisa, 2018).
Berdasarkan uji pendahuluan (Wicheisa, 2018) didapatkan bahwa kadar COD limbah cair laundry melebihi baku mutu yang ada menurut Perda Jateng No
Universitas Muhammadiyah Riau 5 Tahun 2012 yaitu sebesar 249, 773, dan 558 mg/L. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektifitas arang aktif tempurung kelapa dengan berbagai variasi dosis dalam menurunkan kadar COD. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah dosis arang aktif tempurung kelapa yaitu 200; 300; 400; dan 500 gr/L, variabel terikatnya adalah kadar COD setelah perlakuan, dan variabel pengganggunya yaitu pH, suhu, lama kontak, dan ukuran media adsorben nya.
Adsorben telah diuji pada penelitian yang dilakukan oleh (Utomo, 2018) menggunakan arang aktif untuk mengurangi kadar surfaktan anionik pada limbah laundry. Dimana arang aktif dapat digunakan sebagai adsorben dapat menurunkan kadar surfaktan atau deterjen pada limbah laundry. Hal ini dibuktikan dari penurunan konsentrasi yang sangat signifikan pada sebelum dan sesudah treatmen. Hasil treatmen menunjukkan bahwa seluruh sampel menunjukkan konsentrasi yang berada di bawah ambang batas maksimal yakni 0,278 ppm.
Kandungan surfaktan anionik yang telah ditetapkan oleh Pemerintah Daerah Jawa Timur No.72 tahun 2013 yaitu sebesar 10 mg/L.
Pengujian penurunan kadar BOD pada limbah laundry telah dilakukan oleh (Ghiovani, 2017) dengan menggunakan tumbuhan kayu apu sebagai adsorben. Pada penelitian ini menggunakan variasi kerapatan tumbuhan kayu apu yaitu 14cm, 25cm, 35cm. Hasil yang didapat pada penelitian ini adalah penurunan kadar BOD terjadi pada kerapatan tumbuhan 35cm. Hal ini terjadi karena posisi tumbuhan yang memiliki kerapatan lebih besar dibandingkan 14cm dan 35cm mengakibatkan banyaknya jumlah endapan yang terjadi pada tumbuhan yang memiliki kerapatan 35 cm.
Pengujian adsorben dari kulit durian juga telah dilakukan oleh (Nururrahmah, 2010) pada sampel limbah minyak. Pada penelitian ini didapat hasil efisiensi penyerapan adsorben adalah sebesar 88,76 % dengan massa adsorben 4gr dalam waktu kontak penyerapan selama 2 jam. Pengujian terdahulu juga dilakukan oleh (Ningsih, 2018) pada sampel limbah cair laboratorium menggunakan adsorben kulit durian menggunakan activator HCl 0,1 N dengan variasi masa adsorben yaitu 5 gr; 10 gr; 15 gr dengan perendaman selama 24 jam.
Didapatkan hasil yang tidak sesuai dengan standar baku mutu air limbah. Hal ini dikarenakan aktivator yang konsentrasinya rendah yaitu 0,1 N. Oleh karena itu
Universitas Muhammadiyah Riau peneliti tertarik melakukan penelitian terhadap sampel limbah cair laundry dengan adsorben dari kulit durian menggunakan activator HCl pada konsentrasi 1 N. Hal ini dilakukan karena peneliti terdahulu mendapatkan hasil yang kurang baik pada sampel disebabkan konsentrasi aktivator yang rendah.
Universitas Muhammadiyah Riau 1.2. Rumusan Masalah
1. Apakah arang aktif dari kulit durian mampu mengurangi COD, BOD, dan surfaktan pada limbah cair laundry sesuai dengan persyaratan Permen LH No.5 Tahun 2014
2. Bagaimana pengaruh variasi massa dan waktu perendaman arang aktif kulit durian dalam mengurangi COD, BOD, dan surfaktan pada limbah cair laundry
1.3. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui kemampuan arang aktif kulit durian dalam mengurangi COD, BOD, dan surfaktan pada limbah cair laundry berdasarkan Permen LH No. 5 Tahun 2014.
2. Mengetahui pengaruh variasi massa dan waktu perendaman arang aktif kulit durian dalam mengurangi COD, BOD, dan surfaktan pada limbah cair laundry.
1.4. Manfaat Penelitian
1. Memanfaatkan kulit durian sebagai arang aktif dapat mengurangi jumlah sampah atau limbah kulit durian.
2. Memberikan informasi dan ilmu pengetahuan kepada masyarakat mengenai potensi arang aktif kulit durian mengurangi kadar COD, BOD, dan surfaktan pada limbah cair.
3. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya.
