IDENTITAS PAPER
Judul : Teknologi Pengolahan Limbah Cair Batik dengan IPAL BBKB sebagai Salah Satu Alternatif Percontohan bagi Industri Batik
Penulis : Lilin Indrayanti
Tahun : 2019
Dalam penelitian ini digunakan data pengoperasian IPAL Batik berupa limbah cair dari Balai Besar Kerajinan dan Batik (BBKB). Data diambil setiap triwulan dalam kurun waktu 1 tahun selama 2018. Alat-alat yang digunakan dalam proses penelitian yaitu pH meter, wadah penampung limbah cair batik, label dan alat tulis. Pengujian sampel dilakukan di laboratorium lingkungan Balai Teknik Kesehatan Lingkungan (BTKL), Kementerian Kesehatan, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) dengan standar Peraturan Daerah DIY Nomor 7 Tahun 2016 tentang baku mutu air limbah bagi industri batik.
Parameter yang digunakan dalam pengujian sampel yaitu parameter pH dan suhu, BOD (Biological Oxygen Demand), COD (Chemical Oxsigen Demand), TSS (Total Suspended Solid), TDS (Total Dissolved Solid), phenol dan krom total, amonia total (NH3-N), sulfida (S), serta parameter minyak dan lemak.Selanjutnya hasil pengujian sampel dilakukan perhitungan mengenai efektifitas tiap tahapan pengolahan limbah batik yaitu dengan rumusan :
E= ((C1-C0)/C1 X 100%
Dimana :
E = Efesiensi pengolahan
C1 = Konsentrasi setelah pengolahan
C0 = Konsentrasi sebelum pengolahan
C. Pengolahan Limbah Cair
Pengolahan limbah cair dari industri batik di BBKB yaitu menggunakan pengolahan fisika (sedimentasi), kimia (koagulasi dan flokulasi), dan biologi (penguraian dengan bakteri anaerob), dilanjutkan dengan pengolahan fisika-kimia dengan adsorbsi arang. Sistem pengolahannya yaitu :
- Penangkap limbah lilin batik
Merupakan bak penampung lilin batik dimana limbah yang mengapung dan mengendap diolah kembali menjadi lilin. Selain itu bak ini juga berfungsi untuk menangkap padatan inorganik seperti pasir, tanah, dan lain-lain.
- Bak Ekualisasi dan Sedimentasi awal
Bak ekualisasi dan sedimentasi awal digunakan untuk meratakan kandungan organik maupun anorganik, mengendapkan padatan organik dalam air limbah, dan sebagai bak tandon.
- Bak pengolahan kimia (coagulation and mixing tank)
Bak pengolahan kimia dilengkapi dengan peralatan pengaduk (mixer) otomatis untuk menjaga homogenitas limbah. Proses pengolahan limbah pada bak ini meliputi tiga tahap ini yaitu netralisasi untuk menetralkan pH limbah, kemudian koagulasi dengan penambahan koagulan seperti tawas dan flokulasi untuk menstabilkan koloid dan padatan tersuspensi.
- Bak Pengering Lumpur (Sand bed dryer)
Bak pengering terdiri dari pasir kasar pada bagian atas dan tumpukan batu pada bagian bawah (kurang lebih 10 cm). Bak ini digunakan untuk mengeringkan lumpur yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi.
- Pengolahan secara biologi pada kondisi anaerob
Pengolahan ini menggunakan teknologi Anaerobic Filter yang terdiri dari 2 buah bak anaerobic filter dan di dalamnya terdapat biofilm.
- Pengolahan fisika-kimia dengan adsorbsi arang
Pada pengolahan ini digunakan absorben arang kayu atau arang batok kelapa, dengan bentuk blok 5 cm yang berfungsi untuk mengikat logam berat dan zat pewarna.
- Bak kontrol
Bak kontrol digunakan untuk memudahkan pengambilan sampel air limbah akhir untuk pengujian kualitas air limbah sebelum dibuang ke lingkungan.
- Sumur resapan
Limbah yang telah diproses dibuang ke alam melalui sumur resapan.
D. Limbah Cair
Sumber limbah cair
Untuk pengujian diambil limbah batik dari kegitan penelitian da kegiatan pelatihan di BBKB. Sumber limbah cair ini punya karakteristik yng hampir sama dengan limbah yang dihasilkan IKM batik, yang berasal dari proses produksi batik. Dslam limbah terkandung berbagai macam zat, yakni sisa malam(lilin), zat pewarna (sintetis atau zat alam pelarut), garam-garaman, fiksator dan lain-lain. Jenis zat warna yang paling sering digunakan di BBKB yakni zat warna sintetis(pewarna naftol dan indigosol) dan zat warna alam, sehingga perlu dilakukan pengolahan terhadap limbah ini supaya tidak mencemari lingkungan.
Karakteristik limbah cair
Karakteristik limbah cair industri batik adalah berwarna keruh, berbusa, pH tinggi, konsentrasi BOD dn COD tinggi serta ada kandungan minyak dan lemak. Berdasarkan proses industri batik, limbah cair memiliki karakteristik:
- Karakteristik fisika yang meliputi padatan terlarut (suspended solids, bau, temperatur dan warna.
- Karakteristik kimia meliputi derajat keasaman (pH), konduktivitas dan kesadahan.
- Karakteristik biologi mikroorganisme termasuk bakteri, BOD, COD dan partikel-partikel halus organik.
Parameter pH dan suhu
Parameter pH dan suhu merupakan indikator bagi keberlangsungan proses penguraian oleh mikroorganisme di dalam suatu sistem reaktor sehingga kedua parameter ini termasuk parameter pendukung yang penting untuk dianalisis. Pada tahap pengolahan tidak ada proses yang mengakibatkan turun atau naiknya nilai pH sehingga nilai pH tidak mengalami perubahan signifikan. Selain itu nilai pH juga telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan yaitu 6 s/d 9. Pada tabel hasil pengujian parameter pencemaran limbah cair industri batik, nilai L3 yakni uji limbah cair setelah koagulasi, mengalami penurunan pH karena terjadi penambahan tawas yang bersifat asam. Namun, meski turun nilai pH masih netral. Untuk parameter suhu pada tabel 1 menunjukkan suhu untuk L1 sampai L4 adalah sama yaitu 29,1 °C. Hal ini menunjukkan bahwa nilai suhu tidak berpengaruh pada tahapan pengolahan sehingga nilainya selalu sama. Nilai suhu tersebut masih termasuk dalam rentang suhu optimum yaitu 24°C sampai 35°C. Proses Anaerob umumnya lebih sensitif pada suhu 25°C sampai 35°C.
Parameter BOD (Biological Oxygen Demand)
Parameter BOD cenderung menurun pada tiap tahapan pengolahan. Nilai efektivitas pengolahan limbah terhadap penurunan BOD pada proses sedimentasi, koagulasi dan flokulasi, serta proses biologi berturut-turut sebesar 91,21 %; 38,88 % dan 76,36 %. Hal ini menunjukkan pengolahan limbah dengan proses sedimentasi dan proses biologi secara anaerob lebih efektif dibandingkan proses koagulasi dan flokulasi untuk menurunkan kadar BOD dalam limbah batik. Pengambilan sampel dalam proses sedimentasi diambil pada bak tandon. Limbah ditarik dari bak sedimentasi ke bak tandon dengan menggunakan pompa sehingga memungkinkan masuknya oksigen pada proses ini. Hal ini menyebabkan penurunan nilai BOD signifikan pada proses sedimentasi. Sedangkan secara biologis kemampuan filter anaerob limbah dikontakkan dengan bakteri yang bekerja untuk menguraikan senyawa-senyawa organik (misalnya senyawa azo) menjadi senyawa yang lebih sederhana. Hal ini menyebabkan kebutuhan oksigen untuk proses penguraian senyawa juga akan berkurang.
Parameter COD (Chemical Oxygen Demand)
Hasil pengujian parameter pencemar limbah cair untuk COD menunjukkan bahwa parameter COD cenderung menurun pada tahap pengolahan limbah. Pada tabel 2 menunjukkan bahwa dalam proses pengolahan limbah secara biologi yakni pemanfaatan bakteri anaerob, efektivitas COD cukup tinggi yakni sebesar 75%. Penyebabnya yaitu kemampuan bakteri dalam menguraikan zat pencemar dalam limbah. Kemudian hasil pengujian pada tahap akhir menunjukkan nilai COD sebesar 66 mg/l. Nilai ini di bawah kadar maksimum yang diperbolehkan untuk limbah batik yaitu 100 mg/l. Artinya parameter COD pada limbah batik BPKB telah diolah dengan aman untuk lingkungan.
Parameter TSS (Total Suspended Solid)
TSS (Total Suspended Solid) menyatakan konsentrasi padatan yang tersuspensi dalam limbah cair.Berdasarkan hasil pengujian, nilai TSS teringgi pada limbah awal yaitu pada L1 yaitu pada bak penangkap lilin yang merupakan tempat pengendapan (sedimentasi). Saat limbah panas didinginkan di bak penampang lilin sekaligus terjadi pengendapan.Benda yang massa jenisnya lebih besar dari air akan tenggelam dan yang lebih kecil massa jenisnya dari air akan mengapung, misalnya lemak dan minyak. Lilin (malam) batik akan mengapung, zat padat lainnya akan tenggelam. Limbah cair pada bagian tengah pada bak penangkap lilin yang berwarna lebih jernih akan mengalir ke bak sedimentasi dan proses pengendapan yang sama akan berlangsung pada bak tersebut. Pada tahapan ini limbah partikel padatan dalam limbah cair hampir seluruhnya sudah mengendap dengan bantuan koagulan sehingga limbah sudah jernih.
Parameter TDS (Total Dissolved Solid)
TDS (Total Dissolved Solid) merupakan banyaknya zat padat terlarut di dalam air limbah yang berukuran sangat kecil dan dapat dipisahkan dengan filter. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan nilai TDS dalam sampel limbah tergolong kecil atau dibawah kadar maksimum. Pada setiap tahapan pengolahan limbah, TDS menunjukkan penurunan konsentrasi. Dalam prosesnya, efektivitas tertinggi yaitu pada pengolahan biologi dengan menggunkana bakteri anaerob yang dapat menguraikan padatan.
Parameter Phenol dan Krom Total
Fenol adalah polutan yang berbahaya dan bersifat toksik.Fenol terdapat pada alkohol yang digunakan untuk meluruhkan sisa lilin batik. Setelah pengujian, kadar fenol jauh lebih rendah dari ambang batas maksimum.Selain fenol ada juga krom total yang biasanya terdapat dalam pewarna sintetis batik. Kandungan krom total amat kecil dan tidak ada perubahan nilai pada tiap tahapan pengolahan. Hal tersebut terjadi kemungkinan nilai krom total tersebut memang dibawah nilai ralat alat sehingga batasan nilai yang dapat dideteksi adalah pada batas nilai tersebut. Sehingga pada tabel 2 nilai efektifitas pengolahan limbah untuk parameter krom tidak bisa terdeteksi.
Parameter Amonia Total (NH3-N)
Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Amonia pada industri batik terdapat pada proses penggunaan nitrit sebagai garam pada zat pembantu dalam proses pewarnaan zat sintetis.Nilai amonia total setelah pengujian sangat kecil dibandingkan baku mutu lingkungan.
Parameter Sulfida
Sulfida adalah suatu anion anorganik dari belerang (atau sulfur) dengan rumus kimia S2−. Senyawa ini tidak memberi warna pada garam sulfida. Oleh karena diklasifikasikan sebagai basa kuat, larutan encer garamnya seperti natrium sulfida (Na2S) bersifat korosif dan dapat menyerang kulit. Garam sulfida seringkali merupakan campuran untuk zat pembantu dalam pembuatan batik dengan menggunakan zat pewarna sintetis. Pada tabel 1 nilai parameter sulfida cukup tinggi melebihi baku mutu lingkungan. Dari tabel 2 menunjukkan tahapan pengolahan proses koagulasi dan flokulasi (kimia) yang paling efektif untuk menurunkan kadar pencemar sulfida.
Parameter Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak membentuk ester dan alkohol. Lemak tergolong pada bahan organik yang tetap dan tidak mudah untuk diuraikan oleh bakteri. Terbentuknya emulsi air dalam minyak akan membuat lapisan yang menutupi permukaan air dan dapat merugikan, karena penetrasi sinar matahari ke dalam air berkurang serta lapisan minyak menghambat pengambilan oksigen dari udara menurun. Untuk air sungai kadar maksimum minyak dan lemak adalah sebesar 1 mg/l. Minyak dapat sampai ke saluran air limbah, sebagian besar minyak ini mengapung di dalam air limbah, akan tetapi ada juga yang mengendap terbawa oleh lumpur. Pada tabel 1 nilai parameter minyak dan lemak cukup tinggi melebihi baku mutu lingkungan. Dari tabel 2 menunjukkan tahapan pengolahan yang paling efektif untuk menurunkan kadar pencemar minyak dan lemak adalah tahapan pengolahan limbah secara biologi.
F. Kesimpulan
Hasil pengujian terhadap sampel limbah pada beberapa tahapan pengolahan hampir semua mengalami penurunan kadar pencemar. Pada sampel akhir limbah sebelum dibuang ke lingkungan nilai kadar pencemar di bawah nilai baku mutu limbah cair bagi industri batik ditetapkan oleh pemerintah sehingga dikatakan limbah hasil pengolahan IPAL BBKB aman terhadap lingkungan. Sedangkan hasil perhitungan tingkat efektifitas pengolahan limbah pada IPAL BBKB yang terbesar yaitu tingkat pengolahan secara biologi.
G. SUMBER
Indrayanti, Lilin. (2019). Teknologi Pengolahan Limbah Cair Batik dengan IPAL BBKB sebagai Salah Satu Alternatif Percontohan bagi Industri Batik. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. ISSN 1693-4393.
H. PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Kenapa endapan limbahnya diolah kembali menjadi lilin? Jika diolah kembali tapi selain menjadi lilin apakah bisa? Contohnya apa ? (Djihan).
Jawab :
Endapan limbah diolah menjadi lilin karena limbah tersebut merupakan limbah dari pencucian lilin batik sehingga endapan dan zat yang mengapung merupakan komponen dari lilin batik itu sendiri dan sisanya adalah air untuk mencuci yang mengandung zat-zat pencemar. Sehingga endapan dan zat yang mengapung tersebut hanya dimanfaatkan kembali untuk menjadi lilin. Dimana endapan lilin dijernihkan kemudian digunakan kembali untuk membatik yang bertujuan untuk menghemat biaya produksi.
2. Pada pengolahan fisika kimia digunakan adsorben arang, apakah kelebihan dan kelemahan dari absorben arang ini ? Dan bisakah diganti dengan adsorben lain ? (Elisabeth).
Jawab :
Kelebihan dan Kekurangan Absorben Arang
a. Kelebihan
· Arang aktif memiliki volume mikropori dan mesopori yang relatif lebih besar sehingga memiliki luas permukaan yang besar, dengan demikian sangat memungkinkan untuk menjerap adsorbat dalam jumlah banyak.
· Arang aktif sangat mudah untuk didapatkan dan harganya terjangkau.
· Bahan arang aktif murah dan tersedia banyak seperti sekam padi, tempurung kelapa, tempurung kemiri dan serat kayu.
· Arang aktif dapat dibuat sendiri.
b. Kekurangan
· Penggunaan karbon aktif terbatas hanya untuk limbah cair yang mengandung beberapa senyawa dan beberapa jenis logam berat saja.
· Pengolahan air limbah tidak bisa hanya dengan metode adsorpsi saja karena metode adsorpsi merupakan jenis metode tersier treatment.
Proses pengaktifan arang meliputi dehidrasi, karbonisasi, dan aktivasi.
a. Dehidrasi
Dehidrasi adalah proses pengurangan/penghilangan air yang terkandung dalam bahan dasar pembuat karbon aktif, hal ini bertujuan untuk menyempurnakan proses karbonisasi yang biasanya diproses dengan cara menjemur bahan baku tersebut dibawah sinar matahari langsung atau mengeringkannya dalam oven sampai diperoleh berat yang diinginkan.
b. Karbonisasi
Karbonisasi atau pengarangan merupakan proses pemanasan pada suhu tertentu dari bahan organik dengan jumlah oksigen sangat terbatas yang biasanya dilakukan dalam tanur. Tujuannya yaitu untuk menghilangkan zat yang mudah menguap (volatile matter) yang terkandung dalam bahan dasar. Dalam prosesnya terjadi penguraian senyawa organik yang menyusun struktur bahan membentuk air, uap asam asetat, tar-tar, dan hidrokarbon. Karbonisasi terjadi beberapa tahap yang meliputi penghilangan air atau dehidrasi, penguapan selulosa, penguapan lignin, dan pemurnian karbon. Pada suhu pemanasan sampai 400°C terjadi penghilangan air, penguapan selulosa, dan penguapan lignin, sedangkan untuk proses pemurnian karbon terjadi pada suhu 500-800°C. Dari proses tersebut menghasilkan material padat yaitu karbon dalam bentuk arang dengan pori-pori sempit.
c. Aktivasi
Aktivasi adalah bagian dalam proses pembuatan karbon aktif yang bertujuan untuk membuka, menambah atau mengembangkan volume pori dan memperbesar diameter pori yang telah terbentuk pada proses karbonisasi. Melalui proses aktivasi karbon aktif akan memiliki daya adsorpsi yang semakin meningkat, karena karbon aktif hasil karbonisasi biasanya masih mengandung zat yang masih menutupi pori-pori permukaan karbon aktif. Pada proses aktivasi karbon aktif akan mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia sehingga dapat berpengaruh terhadap daya adsorpsi.
Aktivasi secara kimia biasanya menggunakan bahan-bahan pengaktif seperti garam kalsium klorida (CaCl2), magnesium klorida (MgCl2), seng klorida (ZnCl2), natrium hidroksida (NaOH), natrium karbonat (Na2CO3) dan natrium klorida (NaCl). Selain garam mineral biasanya digunakan ialah berbagai asam dan basa organik seperti asam sulfat (H2SO4), asam klorida (HCl), asam hipoklorit (HClO), kalium hidroksida (KOH), dan natrium hidroksida (NaOH). Sedagkan proses aktivasi dengan cara fisika dapat dilaksanakan dengan menggunakan gas nitrogen, gas oksigen, gas karbon dioksida, dan air. Gasgas tersebut berguna untuk memperbesar struktur rongga yang terdapat pada arang sehingga dapat meningkatkan luas permukaan arang/karbon.
3. Pada penangkap limbah lilin batik, limbah tersebut diolah kembali menjadi lilin. Apakah jika lilin tersebut digunakan hasilnya akan sama dengan lilin yang bukan dari limbah? Lalu mengapa banyak pembuat batik yang membuang limbahnya secara sembarangan padahal limbah tersebut dapat diolah kembali menjadi lilin? (Nur Azizah).
Jawab :
Limbah lilin yang telah diolah hasilnya sama dengan lilin yang masih baru hal ini dikarenakan lilin sudah dimurnikan dan dipisahkan dari pengotornya.Namun masih banyak pengrajin batik yang membuang limbah lilin karena kurangnya pengetahuan akan pengolahan limbah lilin batik dan tidak memiliki alat IPAL.
4. Bagaimana cara pengolahan limbah yang paling efektif? (Poppy).
Jawab :
Cara pengolahan limbah yang paling efektif dalam artikel penelitian terssebut yaitu pengolahan limbah secara biologi karena pada tabel efektivitas tahapan pengolahan limbah terhadap penurunan atau peningkatan parameter pencemar, pengolahan limbah secara biologi efektifitasnya paling besar yakni 32,67%.
5. Dalam sistem pengolahan terdapat bak pengolahan kimia yang terdiri dari 3 tahap , salah satunya netralisasi pH limbah , lalu bahan apa yang digunakan untuk menetralisasi dan alat apa yang digunakan untuk menguji netralisasi pH limbah ? (Sesil).
Jawab :
Untuk menetralisir limbah dilakukan penambahan asam jika air limbah bersifat basa dan sebaliknya jika air limbah bersifat asam maka perlu diberi basa untuk jadi netral (pH = 7).
Alat untuk mengukur pH limbah dapat digunakan pH meter. Dimana pada beberapa IPAL indikator pH menjadi satu dengan bak pengolahan kimia, sehingga pH-nya dapat langsung terbaca.
Nama : Noumi Campbel
NIM : K3318054
Kelas : B
Anggota Kelompok 6 :
Agustin Wulandari (K3318002)
Atalanisa Laviola Yuniatama (K3318010)
Lutfiya Tamami A.H. (K3318042)
Noumi Campbel (K3318054)
Nurul Afifah (K3318058)
No comments:
Post a Comment