Upload
mizwan-amrul-khairi
View
218
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ini sl uin suska
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air mempunyai peranan yang sangat vital bagi kehidupan di dunia ini,
baik bagi tumbuhan, hewan maupun manusia. Sumber air dapat diperoleh dari
mata air, air laut, danau, dan air sungai, tetapi hanya 3% saja dari sumber
tersebut yang bisa dikonsumsi oleh manusia. (Endarko dkk, 2013).
Kontaminasi logam berat pada tanah dan air merupakan masalah serius
yang akan memberikan efek buruk terhadap perkembangan dan pertumbuhan
tanaman. (Abdollah Hatamzadeh dkk, 2012). Belum lagi, ion – ion logam
berat bersifat racun dan karsinogen di alam, dan juga telah diketahui bahwa
logam berat dapat mempengaruhi syaraf, paru – paru dan tulang. (Ezzat M.
Soliman dkk, 2011).
Kebanyakan perlakuan terhadap air yang telah tercemar dengan
menggunakan metode pertukaran ion, proses oksidasi dan lain – lain
membutuhkan biaya yang tinggi. Oleh karena itu, adsorpsi merupakan cara
yang lebih banyak digunakan karena kemudahan dan kenyamanan
pengoperasiannya dan dengan desain yang sederhana. (Manish Mishra dkk,
2013). Limbah pertanian lokal dapat dijadikan sebagai sumber bahan utama
dalam pembuatan karbon aktif. (Siti Khadijah C.O., 2012).
Dalam penelitian ini, ampas tebu diuji untuk pembuatan karbon aktif
melalui proses kimiawi dikarenakan ampas tebu merupakan bahan yang
mudah didapat dan murah dengan kandungan karbon yang tinggi dan kadar
zat anorganiknya yang rendah.
1.2. Batasan Masalah
Penelitian ini hanya mengkaji dan mengangkat tentang, kemampuan
ampas tebu sebagai karbon aktif dalam menghilangkan warna, kekeruhan,
padatan, , logam berat dan perbandingan kemampuan penyerapan ampas tebu
dalam bentuk serbuk (PAC) dan butir – butiran kecil (GAC).
1
1.3. Rumusan Masalah
Rumusan masalah penelitian ini adalah:
a. Bagaimana sifat menyerap pada ampas tebu dalam bentuk bubuk (PAC)
dan bentuk butiran kecil (GAC) dalam air?
b. Bagaimana kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan butiran (GAC)
dalam menghilangkan kekeruhan dalam air?
c. Bagaimana kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan butiran (GAC)
dalam menghilangkan warna dalam air?
d. Bagaiamana pengaruh pH pada kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan
butiran (GAC) dalam proses penyerapan?
e. Bagaimana kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan butiran (GAC)
dalam menghilangkan padatan yang tersuspensi?
f. Bagaimana kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan butiran (GAC)
dalam menghilangkan bakteri coliform?
g. Bagaimana kemampuan ampas tebu bubuk (PAC) dan butiran (GAC)
dalam menghilangkan logam berat?
1.4. Tujuan
Untuk menginformasikan kemampuan karbon aktif dari ampas tebu
dalam bentuk bubuk (PAC) dan butiran kecil (GAC) sebagai adsorben yang
murah dan efektif.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dalam penelitian ini adalah memberikan pengetahuan
pada masyarakat tentang pemanfaatan ampas tebu sebagai karbon aktif dalam
menangani limbah pada air tanah.
2
BAB II
KAJIAN TEORI
2.1. Utilisasi
Utilisasi atau Pemanfaatan (utilization) adalah rasio input yang benar-
benar digunakan dengan jumlah input yang tersedia. Menurut Vincent
Gaspersz (1998:209), utilisasi adalah pecahan yang menggambarkan
persentase clock time yang tersedia dalam pusat kerja yang secara aktual
digunakan untuk produksi berdasarkan pengalaman lalu.
2.2. Ampas Tebu
Ampas tebu adalah alternatif baru sebagai pengganti produk karbon
aktif yang telah ada. Sari ampas tebu adalah produk limbah dari industri
pemurnian gula. Penamaan sari ampas tebu dikarenakan, limbah tersebut
berasal dari sisa – sisa yang terbentuk setalah gula diekstraksi. Sari ampas
tebu mengandung selulosa, pentosa, dan lignin.
Pada penelitian sebelumnya, adosrpsi logam Cr (VI) mencapai 99.8%
pada pH 2. Dan data yang dihasilkan, cocok dengan isotherm Freundlich.
(Siti Khadijah, dkk, 2012)
2.3. Air Tanah
Air tanah (groundwater) merupakan air yang berada di bawah
permukaan tanah. Air tanah ditemukan pada akifer. Pergerakan air tanah
sangat lambat; kecepatan arus berkisar antara 10-10 – 10-3 m/detik dan
dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengisian
kembali air (recharge). (Hefni Effendi, 2003:44)
Air permukaan dan air sumur biasanya mengandung bahan – bahan
logam terlarut seperti Na, Mg, Ca dan Fe. Air yan mengandung komponen –
komponen tersebut dalam jumlah tinggi disebut air sadah. (Srikandi Fardiaz,
1992:19)
2.4. Kabon Aktif
Arang aktif merupakan senyawa karbon amorph, yang dapat dihasilkan
dari bahan – bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang
diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih
luas. (Roop Chand Bansal, 2005:5)
3
10 Gram Karbon Aktif
Dicampurkan untuk pengaktifan
HASIL
28 ml Asam Sulfat
AMPAS TEBU
Dicuci dengan airDibilas dengan akuadesDikeringkan kedalam oven, suhu 130°C selama 24 jamDitanur dengan suhu 500°C selama 2 jamDitumbuk sampai agak halusDisaring menjadi dua ukuran, yaitu , 63 µm – 300 µm, dan 2 mm – 3,35. mm
HASIL
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah oven, tanur,
gelas plastik, Pipa PVC, keran, magnetic stirrer, orbital shaker,
Spektrofotometer HACH DR 5000 dan peralatan gelas yang lazim
digunakan dalam laboratorium.
3.1.2. Bahan
Bahan dan larutan yang digunakan dalam percobaan ini adalah
ampas tebu, larutan sulfur, larutan methylene blue, sampel air
tanah.
3.2. Cara Kerja
4
AIR LIMBAH
Dialirkan melalui pipa pvc menuju filter karbon aktif berbentuk butiran kecil (GAC)Diambil limbah air setiap 15 menit selama 60 menit proses penyaringan.
HASIL
AIR LIMBAH
Dialirkan melalui pipa pvc menuju filter karbon aktif berbentuk bubuk (PAC)Diambil limbah air setiap 15 menit selama 60 menit proses penyaringan.
HASIL
5
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Uji Penghilangan Kekeruhan
Grafik. 4.1. Persentase Penghilangan Kekeruhan dari PAC dan GAC
Pada Grafik ditunjukkan proses penghilangan kekeruhan yang paling
tinggi ditunjukkan pada PAC dengan persentase 98.04% dan pada waktu
optimum HRT 30 menit. Dan setelah mencapai waktu optimum, aktivitas
karbon aktif menurun sampai HRT 60 menit, baik pada PAC ataupun GAC.
4.2. Uji Penghilangan Warna
Grafik. 4.2. Persentase Penghilangan Warna dari PAC dan GAC
Persentase penghilangan warna tertinggi ditunjukkan pada HRT 30
menit dengan persentase pada PAC dan GAC masing – masing adalah,
96.24% dan 65.04%. Aktivitas karbon aktif menurun sampai HRT 60 menit.
6
4.3. Uji pH
Grafik. 4.3. Perbandingan Persentase Nilai pH pada PAC dan GAC
Grafik menunjukkan, pada HRT 30 menit nilai pH pada PAC dan GAC
masing – masing adalah 2.98 dan 6.2. Ini menunjukkan bahwa kedua limbah
cair berada pada suasana asam. Sementara itu, pada akhir eksperimen
menunjukkan perubahan pH kembali menuju mendekati 7. Bisa dikatakan
bahwa nilai pH pada limbah cair setelah proses pengolahan mencapai
kurang dari 7 dalam larutan asam.
4.4. Uji Penghilangan Padatan Tersuspensi.
Grafik. 4.4. Perbandingan Persentase Nilai pH pada PAC dan GAC
Persentase tertinggi dalam HRT 30 menit ditunjukkan oleh PAC yaitu
99.72%, sementara GAC berkisar 99.32%. Pada akhir eksperimen, yaitu
pada HRT 60 menit, persentase penghilangan pada PAC dan GAC masing –
masing adalah 98.58% dan 97.61%. Ini menunjukkan pada waktu tersebut,
ukuran pori – pori karbon aktif mengecil.
7
4.5. Uji Penghilangan Coliform
Grafik. 4.5. Perbandingan Persentase Penghilangan Coliform Oleh PAC dan GAC
Pada rentang HRT 15 – 30 menit, baik PAC ataupun GAC,
menunjukkan persentase tertinggi dalam penghilangan bakteri coliform,
yaitu dengan persentase 100%. Kemudian, aktivitas menurun saat HRT 35
menit sampai akhir eksperimen dimana persentase penghilangan coliform
oleh PAC dan GAC masing – masing, 51.22% dan 24.39%.
4.6. Uji Penghilangan Logam Berat
Grafik. 4.6. Persentase Penghilangan Ferum Oleh PAC dan GAC
Persentase tertinggi ditunjukkan pada waktu optimum yaitu HRT 30
menit, dengan persentase penghilangan kandungan Fe pada sampel oleh
PAC dan GAC masing – masing adalah, 88.47% dan 77.46%.
8
BAB V
KESIMPULAN
Air tanah merupakan air alami yang mengandung bermacam substansi yang
tidak dibutuhkan yang harus dibuang. Kinerja karbon aktif pada air dan
penghilangan limbah telah ditunjukkan pada penelitian – penelitian terdahulu.
Berdasarkan hasil dari beberapa parameter bahwa hasil pengujian
menunjukkan bubuk karbon aktif ampas tebu (PAC SB) merupakan yang paling
efektif dalam penghilangan (%) seperti kekeruhan, 98.82%, warna, 96.99%,
bakteri coliform, 100% dan padatan tersuspensi 99.55% pada waktu optimum
HRT 30 menit.
Penelitian ini juga menunjukkan bahwa semakin kecil partikel karbon aktif,
semakin efektif dalam pengolahan air dalam berbagai parameter. Meskipun,
ketika aktivitas karbon aktif telah mencapai batas optimum, kemampuannya
menurun dikarenakan efisiensi penyerapan menurun yang disebabkan oleh
menutupnya pori – pori karbon aktif. Meskipun demikian, dapat disimpulkan
bahwa karbon aktif dalam bentuk bubuk merupakan adsorben yang baik
dibandingkan dengan yang dalam bentuk butiran kecil.
9
DAFTAR PUSTAKA
Bansal, Roop Chand. 2005 Activated Carbon Adsorption. Taylor & Francis
Group. Boca Raton London New York. Singapore. LLC.
Khadijah, Siti dkk. Utilization of Sugarcane Bagasse In The Production of
Activated Carbon for Groundwater Treatment. International Journal of
Engineering and Applied Sciences. Civil Engineering Department, Faculty
of Engineering, Universiti Pertahanan Nasional Malaysia, Malaysia. 2012
10