PENDAHULUAN
Latar Belakang
2015) menyebutkan bahwa Kampung Batik Semarang belum memiliki instalasi pengolahan air limbah (IPAL), sehingga air limbah produksi batik langsung dibuang ke saluran air. 2011) dalam jurnal Kurniawan dkk., (2013), industri batik merupakan penghasil limbah cair organik dalam jumlah banyak, berwarna kental dan berbau menyengat serta memiliki suhu, keasaman (pH), kebutuhan oksigen biologis (BOD). ) ), Kebutuhan oksigen kimia (COD), Padatan tersuspensi total (TSS) yang tinggi. Surfaktan yang dibutuhkan dalam MEUF konsentrasinya cukup rendah sehingga berdampak pada peningkatan fluks permeasi dan penurunan kontaminasi silang (Puasa et al., 2011).
Perumusan Masalah
Surfaktan kationik mengandung muatan positif yang memungkinkan surfaktan tersebut dapat menarik kontaminan anionik seperti pewarna anionik, salah satu contohnya adalah Cetylpyridinium klorida (CPC), yang dalam penelitian Puasa dkk. 2011) CPC mampu menghilangkan polutan pada sampah sebesar 93,8%. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Samal dkk. 2017) penggunaan saponin sebagai surfaktan alami dari Sapindus mukorrosi pada proses MEUF mampu menghilangkan hingga 99% zat warna pada limbah.
Tujuan Penelitian
Oleh karena itu dapat digunakan sebagai surfaktan untuk memisahkan senyawa organik menggunakan Micellar-enhanced ultrafiltrasi (MEUF) yang lebih ramah lingkungan.
TINJAUAN PUSTAKA
- Limbah Cair Batik
- Pengolahan Limbah Cair
- Ultrafiltrasi
- Membran
- MEUF (Micellar Enhanced Ultrafiltration)
- Surfaktan
- Aplikasi MEUF untuk Pemurnian Limbah
Kualitas limbah cair industri batik sangat bergantung pada jenis proses yang dilakukan, umumnya limbah cair bersifat basa dan mempunyai kandungan organik yang tinggi yang disebabkan oleh sisa-sisa batik. Dengan berbagai kandungan pada limbah batik yang mempunyai dampak serius terhadap lingkungan jika dibuang tanpa melalui proses pengolahan, maka perlu dilakukan upaya pengolahan limbah cair oleh suatu industri khususnya industri batik agar memenuhi baku mutu limbah tekstil cair. limbah. Proses pengolahan limbah cair dari tekstil atau batik kini banyak dilakukan, dan cara yang paling sering digunakan adalah pengolahan secara kimia yaitu dengan cara koagulasi dengan bantuan bahan-bahan kimia seperti besi sulfat (FeSO4), kapur (CaCO3), PAC (Poli). Aluminium). Klorida), dan polielektrolit. .
Nilai R antara 0-100%, jika R 100% (0% zat terlarut melewati membran) maka membran menolak seluruh zat terlarut sehingga tidak ada yang dapat masuk ke dalam membran. Dalam MEUF, surfaktan ditambahkan ke aliran air yang mengandung kontaminan atau zat terlarut (misalnya, ion logam, bahan organik, zat terlarut dengan berat molekul rendah) di atas konsentrasi misel kritis (CMC). Penambahan bahan pembasah pada sistem akan menyebabkan penurunan tegangan permukaan, kemudian bahan pembasah akan mulai membentuk misel kontaminan atau zat terlarut (ion logam, bahan organik).
Kontaminan atau zat terlarut akan terserap ke dalam misel karena tertarik pada permukaan misel dan terlarut di dalam misel. Misel yang mengandung kontaminan akan berukuran lebih besar dari diameter pori-pori membran sehingga pada proses ultrafiltrasi misel akan ditolak oleh misel. hanya menyisakan air, polutan yang tidak larut dan surfaktan (Puasa). dkk., 2011).
METODE PENELITIAN
- Rancangan Penelitian
- Variabel Penelitian
- Variabel Bebas
- Variabel Kontrol
- Bahan dan Alat yang Digunakan
- Bahan yang Digunakan
- Alat yang Digunakan
- Rangkaian Alat yang Digunakan
- Prosedur Penelitian
- Karakteristik Limbah Batik
- Persiapan Membran Ultrafiltrasi
- Pembuatan Larutan Umpan
- Uji Kinerja Membran Ultrafiltrasi
- Perhitungan Fluks dan Rejeksi
- Uji Permeate
- Jadwal Pelaksanaan Penelitian
Pewarna yang dikandungnya masih dua kali lipat dari baku mutu, pewarna tersebut berasal dari proses pencelupan atau pencelupan, yang terdiri dari bahan-bahan kimia yang digunakan dalam proses pewarnaan. Sebab, kandungan zat warna pada limbah cair batik masih cukup tinggi. Oleh karena itu, pada proses MEUF, banyak pewarna yang terikat dan tertahan pada membran.
Secara keseluruhan membran 5 kDa mempunyai nilai tolakan yang lebih tinggi dibandingkan dengan membran 10 kDa karena ukuran pori permukaan membran 10 kDa lebih besar dibandingkan dengan 5 kDa sehingga memungkinkan zat warna yang keluar lebih banyak. Hal ini disebabkan karena misel yang berukuran lebih besar dari pori-pori membran berhasil mengikat molekul zat warna, sehingga semakin banyak zat terlarut yang berhasil ditahan oleh membran dan semakin kecil pula konsentrasi zat warna dalam permeat. Sedangkan pada metode UF, larutan zat warna hanya dilewatkan melalui membran, sehingga hanya molekul yang berukuran lebih kecil dari pori-pori membran yang dapat tertahan pada membran, dan konsentrasi zat warna pada permeat masih cukup besar.
Degradasi zat warna merah Kongo dari limbah cair industri tekstil di Kabupaten Pekalongan menggunakan metode elektrokolorisasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Awal
Berdasarkan hasil pengujian diketahui kadar limbah cair Batik Semarang dengan COD, TSS dan kadar warna melebihi kadar maksimum yang ditentukan, sedangkan kadar amonia dari limbah batik sudah memenuhi baku mutu karena sudah berada di bawah kadar maksimum. . Contoh warna yang banyak digunakan dalam industri tekstil khususnya batik adalah remazol hitam, merah, dan kuning keemasan. Hal ini terkait dengan kadar COD yang lebih besar dari baku mutu yang ditentukan.
Amonia pada limbah batik dapat teroksidasi karena adanya peran mikroba yang berasal dan hidup pada limbah batik yaitu bakteri Pseudomonas (Astirin dan Winarno, 2000). Dengan demikian, kadar amonia pada sampah dapat memenuhi standar yang ditentukan oleh keberadaan bakteri pada sampah itu sendiri. Parameter selanjutnya yang melebihi batas baku mutu adalah TSS (Total Suspended Solid), dimana TSS diartikan sebagai bahan padat, baik bahan organik maupun anorganik, yang tersuspensi dalam limbah cair batik.
Kadar TSS dipengaruhi oleh adanya beberapa zat warna dan padatan tersuspensi. Tingginya kadar TSS tersebut juga dapat disebabkan oleh adanya proses penguraian aktif oleh bakteri sehingga menimbulkan residu pembusukan dan koloni bakteri pada limbah sehingga meningkatkan kekeruhan (Astirin dan Winarno, 2000). .
Profil Fluks Membran
Pada metode pemisahan MEUF, penambahan surfaktan akan membentuk misel yang dapat mengikat zat terlarut sehingga beragregasi membentuk lapisan pengendapan pada permukaan membran. Sedangkan pada metode pemisahan UF, endapan yang dihasilkan pada permukaan membran tidak setebal dan padat seperti pada metode MEUF. 33 Akumulasi lapisan pengendapan yang lebih tebal dan padat pada proses MEUF menyebabkan peningkatan resistensi membran sehingga profil fluks MEUF lebih rendah jika dibandingkan dengan UF.
Fluks yang lebih rendah pada proses MEUF menunjukkan bahwa molekul zat terlarut yang diikat oleh misel telah bertambah besar ukurannya sehingga dapat ditahan oleh membran. Sebaliknya pada proses UF, zat terlarut lebih mudah melewati membran karena lapisan endapan yang terbentuk kurang tebal dan mempunyai tahanan membran yang lebih kecil sehingga fluks yang diperoleh lebih besar. Pada proses MEUF untuk kedua ukuran pori membran pada Gambar 4.1 mengalami tren penurunan yang sama, hal ini disebabkan adanya polarisasi konsentrasi yang menyebabkan surfaktan yang konsentrasinya lebih kecil dari CMC mencapai nilai CMC (Kevin et al., 2017) .
Model Mekanisme Blocking
Berikut hasil persamaan regresi linier dari perhitungan model Hermia terhadap seluruh variabel dan fluks yang diteliti. Berdasarkan Tabel 4.2, data regresi pada variabel 0×CMC dan 1×CMC untuk kedua ukuran membran mempunyai kecenderungan yang sama yaitu mekanisme model filtrasi lapisan kue menghalangi. Pada mekanisme pemblokiran dengan penambahan bahan pembasah 0×CMC dan 1×CMC, bahan pembasah masih belum dapat membentuk misel secara sempurna, sehingga zat pencemar masih dapat berikatan membentuk suatu kue.
Sementara itu, variabel 1,5 × CMC untuk kedua ukuran membran tampaknya konsisten dengan mekanisme model intermedietblocking yang menggambarkan misel pembentuk surfaktan yang dapat mengikat kontaminan membentuk partikel yang cukup besar sehingga dapat menutupi sebagian membran dengan beberapa partikel. partikel lain yang ditempatkan pada partikel yang menutupi membran.
Pengaruh Surfaktan Saponin terhadap Rejeksi
- Pengaruh Surfaktan Saponin terhadap Rejeksi COD
- Pengaruh Surfaktan Saponin terhadap Rejeksi Zat Warna
- Pengaruh Surfaktan Saponin terhadap Rejeksi Amonia
- Pengaruh Surfaktan Saponin terhadap Rejeksi TSS
Penurunan kadar COD ini menunjukkan bahwa molekul zat warna terikat oleh misel surfaktan dan misel tertahan oleh membran UF, sehingga konsentrasi zat warna yang terkandung dalam permeat menjadi lebih sedikit (Purkait et al., 2004; dan Huang et al., 2010). -bahan kimia yang digunakan dalam proses pewarnaan antara lain pewarna asam, pewarna basa, pewarna langsung, pewarna reaktif, pewarna naftol dan pewarna tong (Kurniawan et al., 2013). Biasanya, warna air limbah bergantung pada pewarna yang digunakan. 2004), struktur kimia zat warna terbagi menjadi beberapa jenis, antara lain: nitroso, nitro, azo, stilbene, diphenylmethane, triphenylmethane, acridine, quinoline, indigoid, aminoquinone, anine dan indophenol.
Namun secara umum pewarna digolongkan menjadi dua golongan, yaitu pewarna alami dan pewarna sintetik. Hal ini menunjukkan bahwa metode MEUF cukup efektif dalam menghilangkan zat warna pada pakan, namun kadar zat warna permeat yang diperoleh belum memenuhi baku mutu. Dalam industri batik, berbagai bahan pewarna dan bahan kimia merupakan padatan terlarut, misalnya: larutan pewarna reaktif, soda api, asam, bahan pembasah.
42 kombinasi pewarna naftol dan garam diazo, indigosol, pewarna cepat, tapioka dan lilin batik (Yulianto dkk., 2009).
PENUTUP
Kesimpulan
Pada analisa awal limbah batik dari kampung batik semarang ditemukan COD, TSS dan kadar warna masih melebihi baku mutu tertinggi air limbah yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia No. . Nilai rejeksi COD, TSS, zat warna dan amonia yang dihasilkan pada metode UF lebih rendah dibandingkan metode MEUF karena misel dapat mengikat polutan dan memperbesar ukuran partikel sehingga dapat tertahan pada permukaan membran. Pada ukuran membran yang berbeda, membran dengan ukuran pori membran lebih kecil yaitu 5 kDa menghasilkan nilai rejeksi yang lebih tinggi dibandingkan membran dengan ukuran pori membran 10 kDa.
Mekanisme penghambatan yang dominan terjadi adalah terbentuknya pola filtrasi kue lapis pada pakan limbah batik yang dibubuhi konsentrasi saponin 0×CMC dan 1×CMC pada 5kDa dan 10kDa, sedangkan untuk pakan limbah batik yang dibubuhi saponin. konsentrasi 1,5×CMC pada 5kDa dan 10kDa. Pola pemblokiran perantara terbentuk.
Saran
Influence of Selected Wastewater Components on the Removal of Sulfonamide Antibiotics by Ultrafiltration and Enhanced Micellar Ultrafiltration. Diffusion Flux Study in Micellar-Enhanced Ultrafiltration on a Semi-Pilot Scale: Simultaneous Removal of Heavy Metals from Real Phosphorus-Rich Wastewaters. Evaluation of Enhanced Micellar Ultrafiltration for Methylene Blue and Cadmium Ion Removal Simultaneously with Mixed Surfactants.
Application of Micellar Enhanced Ultrafiltration pada Isolasi Kontaminan Organik og Logam til Pemurnian Air Terproduksi dalam Upaya Konservasi Lingkungan. Simultaneous removal of aniline and nickel from water by micellar-enhanced ultrafiltration with different molecular weight cut-off membranes. Simultaneous Removal of Cd (II) and P-Cresol from Wastewater by Micellar-Enhanced Ultrafiltration Using Rhamnolipid: Flux Decline, Adsorption Kinetics and Isotherm Studies.
Víctor-Ortega, M., Martins, R., Gando-Ferreira, L. Recovery of Phenolic Compounds from Wastewater by Micellar Enhanced Ultrafiltration.
