TA/TL/2008/0253

TUGAS AKHIR

PEMANFAATAN LIMBAH ALUMINA DAN SANDBLASTING

PT. PERTAMINA UP IV CILACAP

SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN WALL PANEL

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan

Guna Memperoleh Derajat Sarjana Strata-1 Teknik Lingkungan

Disusun Oleh :

Nama : SYAMSIAH

NIM : 03 513 084

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

YOGYAKARTA

2008

ii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb

Puji syukur ke hadirat Allah SWT, Tuhan yang Maha Esa, Pencipta Alam

semesta berserta isinya dan tempat berlindung bagi Umat-nya. Shalawat serta

salam terlimpahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW.

Alhamdulillahirobbilalamin atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir dengan judul

PEMANFAATAN LIMBAH ALUMINA DAN SANDBLASTING PT.

PERTAMINA UP IV CILACAP SEBAGAI BAHAN PEMBUAT WALL

PANEL.

Penyusunan tugas akhir ini dapat terselesaikan berkat dorongan dan

motivasi, bantuan, bimbingan dan arahan, serta adanya kerja sama dari berbagai

pihak. Untuk itu perkenankanlah penulis mengaturkan banyak terima kasih yang

sedalam-dalamnya kepada :

1. Bapak Luqman Hakim, ST., Msi., selaku Ketua Jurusan Teknik Lingkungan

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia dan

sebagai dosen pembimbing II.

2. Bapak Ir. Kasam, MT, selaku dosen pembimbing I.

3. Bapak Eko Siswoyo, ST., selaku Koordinator Tugas Akhir.

4. Bapak Andik Yulianto, ST. ; Bapak Ir. H. Kasam, MT. ; Bapak Hudori, ST. ;

Bapak Ir Hananto Hadi Purnomo, MSc. ; Ibu Yureana, ST., MSc. ; Ibu Any

juliani, ST., MSc., dan seluruh dosen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik

Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia.

5. Bapak Agus Adi Prananto, selaku bagian pengajaran urusan administrasi tugas

di Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Universitas Islam Indonesia

iii

6. Pak Tasyono, Pak Pranoto, Mas Iwan Ardiyanta dan Mas Yusuf Habibi,

laboran Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Universitas Islam Indonesia.

Akhir kata semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para

pembaca yang berkaitan dengan keilmuan maupun dapat menjadi studi literatur

bagi penelitian yang berhubungan.

Wassalamualaikum Wr.Wb

Jogjakarta, Maret 2008

Penulis

Syamsiah

iv

MOTTO

Al Baqarah 201

ya tuhan kami, berikanlah kami kebahagiaan di akhirat serta jauhkanlah kami dari

siksa neraka

Ali Imran 102-103

Hai orang-orang yang beriman, bertakwalah kamu dengan takwa yang sungguh-

sungguh dan jangan kamu mati kecuali telah berserah diri kepada Allah

Berpeganglah kamu semua kepada tali Allah, dan janganlah bercerai-berai, ingatlah

kenikmatan Allah yang melimpah kepadamu, ketika kamu semuanya bermusuh-

musuhan, kemudian Allah melembutkan hati-hatimu, saat itu kamu berada di tepi

jurang kehancuran, kemudian Allah menyelamatkan kamu. Demikianlah Allah

menerangkan ayat-ayat-Nya kepadamu agar kamu sekalian mendapat petunjuk

Ar Rad 22-23

Orang-orang yang sabar karena mengharap keridoan Tuhannya dan mendirikan

salat, dan membelanjakan sebagian rezki yang kami berikan kepadanya, secara

sembunyi dan terang-terangan, dan berusaha menghapus kejahatan dengan kebaikan,

bagi mereka kesudahan yang terbaik

Yaitu surga Aden yang akan mereka masuki bersama orang yang beramal saleh dari

bapak-bapak mereka, istri-istri, dan anak-anak mereka. Sementara para malaikat

masuk menyertai mereka dari setiap pintu

Hari ini aku belajar bagaimana kemurahan hati tidak berhenti pada orang yang kau beri.

Dengan memberi kau mengajar orang lain untuk memberi juga

yang penting dalam hidup ini adalah cara kita saling memperlakukan satu sama lain.

v

PEMANFAATAN LIMBAH ALUMINA DAN SANDBLASTING PT. PERTAMINA UP IV CILACAP

SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN WALL PANEL

INTISARI

Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 85 Tahun 1999, Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), limbah alumina dan sandblasting yang dihasilkan oleh PT. Pertamina UP IV Cilacap termasuk kedalam daftar Limbah Berbahaya dan Beracun (B3) sehingga perlu pengolahan secara khusus. Salah satunya adalah metode solidifikasi limbah alumina dan sandblasting sebagai wall panel. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengatahui tingkat imobilisasi logam berat dalam wall panel yang telah ditambahkan limbah alumina dan sandblasting serta bahan-bahan aditif (sodium bikarbonat, bentonit dan volcano stone) yang dapat membantu pengikatan limbah alumina dan sandblasting. Dan juga untuk mengetahui kualitas kuat lentur dari wall panel.

Dalam proses solidifikasi ini, digunakan penambahan variasi konsentrasi berat 35%, 30% dan 25% limbah alumina serta 15%, 20% dan 25% limbah sandblasting dalam bahan-bahan wall panel, selanjutnya dicampur epoksi dan air secukupnya dan dicatak dengan ukuran 30cmx13cmx1cm. Wall panel masing-masing variasi dibuat 6 sampel. Kemudian dilakukan uji kuat lentur dan uji lindi (leachate) dengan metode TCLP.

Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan kuat lentur tertinggi adalah pada konsentrasi limbah alumina 35% dan sandblasting 15% yaitu sebesar 95,64 kg/cm2 dan nilai kuat lentur terendah pada konsentrasi limbah alumina 25% dan sandblasting 25% yaitu sebesar 53,48 kg/cm2, masih memberikan mutu kualitas wall panel yang baik karena masih berada diatas nilai kuat lentur yang mengacu pada standar papan semen berdasarkan standar Jerman DIN-1101 dengan tebal benda 15 mm sebesar 17 Kg/cm2. Sedangkan untuk uji lindi pada logam-logam berat Cu, Cr, Pb dan Zn dengan metode TCLP diperoleh nilai lindi terbesar 0.2304 mg/L, 0,0207 mg/L,

THE USE OF ALUMINA AND SANDBLASTING WASTE OF PT PERTAMINA UP IV CILACAP

AS WALL PANEL PRODUCT MATERIALS

ABSTRACT

According to Government Rule (PP) number 85 on 1999 about the handle of the hazardous waste, the alumina and sandblasting waste resulted from PT. Pertamina UP IV Cilacap belongs to the list of the hazardoust waste therefore it needs to be properly handled. One of them is processing method with alumina and sandblasting waste solidification as wall panel. The objective of this research is to find out the level of metals immobilisation in the wall panel which is added by alumina and sandblasting and aditive substance (sodium bicarbonat, bentonite, and volcano stone) which is helpful in the chain of alumina and sandblasting waste. As well as to know the bending streng quality from the wall panel.

In the solidification process, uses of weigth concentration 35%, 30%, and 25% of alumina waste and 15%, 20% dan 25% of sandblasting waste in the wall panel composition, then it is mixer by epoxy and water and shaped in 30cm x 13cm x 1cm. The wall panel in which each variation is made 6 samples. Then the bending strength test and leachate test with TCLP method.

After that, the highest bending strength score is at the 35% and 15% alumina waste concentration is 95,64 kg/cm2 and the lowest bending strength score at the 25% alumina waste and 25% sandblasting waste concentration is 53,48 kg/cm2, it still gives good qualities to the wall panel because it is counter bending strength score which standard Germany DIN-1101 with thick object is 15 mm equal to 17 Kg/cm2. while in the leachate test for the metals Cu, Cr, Pb and Zn with TCLP method, the highest leachate score is 0.2304 mg/L, 0,0207 mg/L,

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN-------------------------------------------------------------- i

KATA PENGANTAR ------------------------------------------------------------------- ii

HALAMAN PERSEMBAHAN -------------------------------------------------------- iv

MOTTO ------------------------------------------------------------------------------------ v

DAFTAR ISI ------------------------------------------------------------------------------ vi

DAFTAR GAMBAR --------------------------------------------------------------------- x

DAFTAR TABEL ------------------------------------------------------------------------ xi

DAFTAR LAMPIRAN ------------------------------------------------------------------ xii

ABSTRAK ---------------------------------------------------------------------------------- xiii

ABSTRACT -------------------------------------------------------------------------------- xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang -------------------------------------------------------------- 1

1.2. Rumusan masalah - --------------------------------------------------------- 3

1.3. Tujuan penelitian -- --------------------------------------------------------- 4

1.4. Batasan masalah - ----------------------------------------------------------- 4

1.5. Manfaat penelitian --------------------------------------------------------- 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Definisi Limbah ------------------------------------------------------------ 6

viii

2.2. Definisi B3 ------------------------------------------------------------------ 6

2.2.1. Identifikasi Limbah Berdasarkan Karakteristik ----------------- 6

2.2.2. Pengelolaan Limbah B3 -------------------------------------------- 8

2.2.3. Pendekatan Kimia Dan Fisik Dalam Penelitian B3 ------------ 8

2.2.4. Pendekatan Komprehensif dalam Penelitian B3 ---------------- 8

2.3. Peraturan Mengenai Bahan Berbahaya Dan Beracun ----------------- 9

2.4. Pengolahan Limbah Padat ------------------------------------------------- 11

2.5. Logam Berat ---------------------------------------------------------------- 12

2.5.1. Kromium (Cr) ------------------------------------------------------- 13

2.5.2. Seng (Zn) ------------------------------------------------------------ 15

2.5.3. Tembaga (Cu) ------------------------------------------------------- 16

2.5.4. Timbal (Pb) ---------------------------------------------------------- 18

2.6. Solidifikasi-Stabilisasi------------------------------------------------------ 19

2.7. Wall Panel ------------------------------------------------------------------- 20

2.8. Limbah Sandblasting ------------------------------------------------------- 22

2.9. Limbah Alumina ------------------------------------------------------------ 24

2.10. Bentonite --------------------------------------------------------------------- 27

2.11. Sodium Bikarbonat --------------------------------------------------------- 28

2.12. Volcano Stone --------------------------------------------------------------- 28

2.13. Polimer-polimer Industri --------------------------------------------------- 29

2.14. Air ---------------------------------------------------------------------------- 31

2.15. Toxicity Characteristic Leaching Procedure --------------------------- 32

2.16. pH ---------------------------------------------------------------------------- 32

ix

2.17. Kuat Lentur ----------------------------------------------------------------- 34

2.18. Hipotesa --------------------------------------------------------------------- 34

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian ------------------------------------------------------------- 36

3.2. Lokasi Penelitian ----------------------------------------------------------- 36

3.3. Waktu Penelitian ----------------------------------------------------------- 36

3.4. Tahapan Pelaksanaan ------------------------------------------------------ 36

3.4.1. Bahan Dan Alat Penelitian ---------------------------------------- 37

3.4.2. Analisa Karakteristik Bahan --------------------------------------- 38

3.4.3. Rancangan Campuran ---------------------------------------------- 39

3.4.4. Penentuan Komposisi ----------------------------------------------- 39

3.4.5. Pembuatan Sampel -------------------------------------------------- 40

3.5. Pengujian Wall Panel ------------------------------------------------------ 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Limbah Alumina Dan Sandblasting ---------------------- 42

4.2. Uji Lindi Dengan Metode TCLP------------------------------------------ 44

4.3. Pengukuran pH ------------------------------------------------------------- 46

4.4. Kuat Lentur Wall Panel --------------------------------------------------- 48

4.5. Perbandingan Karakteristik Awal Limbah dengan Karakteristik

Wall panel-------------------------------------------------------------------- 50

4.6 Prospek pengembangan produk ------------------------------------------- 51

x

4.6.1. Teknis ----------------------------------------------------------------- 51

4.6.2. Ekonomis ------------------------------------------------------------- 52

4.6.3. Lingkungan----------------------------------------------------------- 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ----------------------------------------------------------------- 55

5.2. Saran ------------------------------------------------------------------------- 55

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sandblasting ---------------------------------------------------------------- 23

Gambar 2.2. Alumina --------------------------------------------------------------------- 26

Gambar 2.3. Bentonit ---------------------------------------------------------------------- 27

Gambar 2.4. Sodium Bikarbonat --------------------------------------------------------- 28

Gambar 2.5. Volcano Stone --------------------------------------------------------------- 29

Gambar 2.6. Epoksi ------------------------------------------------------------------------ 30

Gambar 2.7. Rumus Kimia Resin Epoksi ----------------------------------------------- 30

Gambar 3.1. Tahapan Pelaksanaan Penelitian ------------------------------------------ 37

Gambar 3.2. Alat Putar TCLP ------------------------------------------------------------ 40

Gambar 3.3. pH Elektrik------------------------------------------------------------------- 41

Gambar 3.4. Alat Uji Kuat Lentur ------------------------------------------------------- 41

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Beberapa Sifat Fisik Logam Khromium ----------------------------------- 13

Tabel 2.2. Beberapa Sifat Fisik Logam Seng------------------------------------------- 15

Tabel 2.3. Beberapa Sifat Fisik Logam Tembaga ------------------------------------- 17

Tabel 2.4. Beberapa Sifat Fisik Timbal ------------------------------------------------- 18

Tabel 3.1. Komposisi Bahan Pembuatan Wall Panel --------------------------------- 39

Tabel 4.1. Karakteristik Fisik Limbah Alumina --------------------------------------- 42

Tabel 4.2. Karakteristik Fisik Limbah Sandblasting ---------------------------------- 42

Tabel 4.3. Karakteristik Kimia Limbah Alumina-------------------------------------- 43

Tabel 4.4. Karakteristik Kimia Limbah Sandblasting --------------------------------- 43

Tabel 4.5. Nilai Kuat Lentur Rata-Rata Wall Panel ----------------------------------- 49

Tabel 4.6. Perbandingan Awal Limbah dengan Karekteristik Wall Panel --------- 51

Tabel 4.7. Rincian Biaya Produksi Wall Panel ---------------------------------------- 52

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pemeriksaan Kadar Air

Lampiran 2 Pemeriksaan Berat Jenis

Lampiran 3 Pemeriksaan Berat Isi Gembur

Lampiran 4 Pengujian Berat Isi Padat

Lampiran 5 Prosedur Pengujian TCLP

Lampiran 6 Prosedur Pembuatan Benda Uji

Lampiran 7 Hasil Uji TCLP, pH dan Kuat Lentur

Lampiran 8 Dokumentasi Pembuatan Sampel

Lampiran 9 Pengujian Uji Fisik

Lampiran 10 Dokumentasi Pengujian Kuat Lentur

Lampiran 11 Dokumentasi Pengujian TCLP

Lampiran 12 Dokumentasi Pengukuran pH

xiv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Salah satu kegiatan pembangunan yang dilaksanakan adalah kegiatan

produksi minyak mentah (Crude Oil) menjadi produk jadi yang siap di gunakan

masyarakat serta dapat di eksport berupa produk yang bisa dimanfaatkan, selain

dapat menghasilkan devisa negara juga sebagai modal untuk pembangunan bangsa

dan negara, kegiatan tersebut juga menghasilkan limbah dari kegiatan

pemprosesan, penimbunan minyak bumi yang relatif masih tinggi dan beberapa

senyawa lainnya seperti senyawa yang mengandung sulfur, nitrogen, oksigen dan

logam-logam termasuk logam berat.

Upaya-upaya perlindungan lingkungan hidup akibat dari suatu kegiatan

dapat dilakukan dengan cara mengembangkan dampak-dampak negatif yang dapat

ditimbulkan terhadap lingkungan hidup. Salah satu upaya perlindunagan

lingkungan hidup untuk tetap menjaga kualitas lingkungan hidup akibat dari

pengolahan minyak bumi, pemerintahan juga telah mengeluarkan beberapa

peraturan perundangan-undangan lingkungan hidup.

Keberhasilan didalam lingkungan hidup ditentukan oleh kemampuan suatu

pemrakarsa kegiatan tersebut untuk memenuhi kriteria baku mutu lingkunagn,

baku mutu limbah dan persyaratan lain yang telah ditetapkan oleh pemerintahan

melalui peraturan perundang-undangan yang berlaku.

Tercapainya evaluasi pengelolaan limbah padat kilang PT. Pertamina UP

IV Cilacap, yang berupa Spent Clay Kilang Paraxylene, Spent Catalyst TA-4 dan

Spent Adsorbent MR-3 yang memenuhi Peraturan Pemerintah No. 18 Tahun 1999

tentang Pengelolaan Limbah B3 yang diikuti penjelasannya pada PP. 85 Tahun

1999.

Dari Pertamina UP IV Cilacap sendiri menghasilkan alumina 62 drum/hari

atau 13427.6 Kg/hari, yang bersumber dari KPC. Beberapa penelitian telah

1

dilakukan untuk pengolahan limbah padat yaitu dengan jalan memanfaatkan

limbah padat tersebut untuk pembuatan berbagai produk seperti bahan bangunan,

namun sampai saat ini, masih terbentur pada aturan yang mengisyaratkan bahwa

limbah industri dari migas tergolong dalam limbah B3.

Permasalahan limbah sering menjadi permasalahan bagi industri-industri

yang dalam proses produksinya menghasilkan limbah. Apalagi limbah yang

dihasilkan termasuk kategori limbah bahan berbahaya dan beracun (limbah B3).

Selama ini pengananan limbah B3 diserahkan kepada PT. Persada Pemunah

Limbah Industri (PPLI) yang membutuhkan biaya cukup besar. Untuk

meminimalisasi biaya yang disebabkan oleh penanganan limbah ini, alangkah

lebih baik jika limbah ini dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna

sehingga lebih efektif dan bernilai ekonom.

Alumina terjadi dalam 2 bentuk kristal yaitu alpha alumina dan gamma

alumina. Bubuk alumina terbentuk dari pencampuran kristal alumina; putih alami.

Alumina didistribusikan secara luas di alam. Limbah alumina berpotensi untuk

dimanfaatkan sebagai produk bahan bangunan. Alumina digunakan dalam

keramik untuk pewarnaan dan pabrik bahan-bahan kimia tanah liat yang

mengandung alumina digunakan dalam keramik, flafon, batu bata, wall panel,

furnitur dan marcindes.

Salah satu teknik pengerasan dari stabilisasi/solidkasi (S/S) adalah dengan

menggunakan bahan pengikat berupa semen. Dalam penelitian terjadi proses

pencampuran antara limbah dengan semen dan diperam dalam beberapa waktu

pemeraman. Penelitian dilakukan untuk mengevaluasi faktor-faktor penentu

keefektifan proses stabilisasi/solidifikasi.

Makin meningkatnya kebutuhan perumahan saat ini menyebabkan

kebutuhan akan bahan bangunan semakin meningkat pula. Seperti kita ketahui

bersama, bahan yang digunakan untuk bangunan terdiri dari bahan-bahan atap,

dinding dan lantai. Saat ini bahan-bahan bangunan yang terbuat dari semen seperti

genteng beton, conblock dan paving block sudah banyak digunakan oleh

masyarakat luas. Yang menjadi permasalahan adalah bagaimana kita dapat

membuat bahan-bahan tersebut dengan harga yang relatif murah tanpa

2

mengurangi mutunya. Untuk menjawab permasalahan tersebut di atas, maka

Puslitbang Permukiman sejak tahun 1972 telah meneliti dan mengembangkan

pemanfaatan bahan limbah untuk bahan bangunan dengan tujuan : menunjang

pengadaan bahan bangunan, menunjang program pemerintah dalam usaha

memenuhi kebutuhan komponen bahan bangunan, kemungkinan berdirinya usaha

kecil yang memproduksi komponen bangunan, memberikan nilai tambah bagi

pengelola limbah, ikut mengatasi problem industri dan terciptanya lapangan kerja

baru.

Hal ini dikarenakan berbagai faktor antara lain : sejalan dengan

bertambahnya kebutuhan bahan bangunan, maka kebutuhan terhadap wall panel

(papan penyekat) akan bertambah juga. Oleh karenanya perlu di cari bahan

bahan yang murah yang kira kira dapat memenuhi persyaratan, misalnya dengan

membuat wall panel dari limbah alumina, sandblasting, sodium bikarbonat,

bentonite, volcano stone dan epoksi.

1.2 Rumusan Masalah

Menurut latar belakang masalah yang telah dikemukakan diatas maka,

dapat ditarik rumusan masalah yaitu :

a. Apakah dengan solidifikasi terhadap limbah alumina dan sandblasting mampu

mengimmobilisasi logam-logam berat yang terlepas pada lingkungan?

b. Berapa konsentrasi unsur-unsur logam berat yang terlepas setelah dibuat wall

panel dengan melakukan uji TCLP?

c. Berapa penambahan optimal komposisi limbah alumina dan sandblasting

terhadap kualitas wall panel yang dihasilkan?

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan dari rumusan masalah tersebut di atas maka dapat di

rumuskan tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini, yaitu :

a. Untuk mengetahui solidifikasi terhadap limbah alumina dan sandblasting

mampu mengimmobilisasi logam-logam berat yang terlepas pada lingkungan.

3

b. Untuk mengetahui konsentrasi unsur-unsur logam yang terlepas setelah dibuat

wall panel dengan melakukan uji TCLP.

c. Untuk mengetahui penambahan optimal komposisi limbah alumina dan

sandblasting terhadap kualitas wall panel yang dihasilkan

1.4 Batasan Masalah Dari rumusan masalah yang ditentukan dan agar penelitian dapat berjalan

sesuai dengan keinginan sehingga tidak terjadi penyimpangan, maka batasan

masalah pada penelitian ini adalah :

a. Limbah padat yang digunakan pada penelitian ini yaitu limbah alumina dan

sandblasting berasal dari PT. Pertamina UP IV Cilacap.

b. Pada penelitian ini menggunakan parameter uji TCLP, uji pH dan uji kuat

lentur untuk pengujian produk yang dihasilkan berupa wall panel.

c. Pada penelitian ini parameter logam berat yang digunakan yaitu unsur

Tembaga (Cu), Seng (Zn), Kromium (Cr) dan Timbal (Pb).

d. Benda uji berbentuk empat persegi panjang dengan ukuran panjang 30 cm,

lebar 13 cm serta memiliki ketebalan 1 cm.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin diperoleh dari penelitian ini adalah :

a. Memberikan data atau informasi tentang pengolahan limbah dengan teknologi

solidifikasi sebagai produk wall panel sehingga dapat menggimmobilisasi

logam berat yang lepas yang terlepas pada lingkunagan.

b. Memberikan informasi penambahan limbah alumina dan sandblasting yang

optimal dari segi uji TCLP, uji pH dan uji kuat lentur.

c. Memberikan alternatif penyelesaian permasalahan limbah alumina dan

sandblasting dengan cara pembuatan wall panel.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Limbah

Limbah adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan. Limbah merupakan

suatu benda yang mengandung zat yang bersifat membahayakan atau tidak

membahayakan kehidupan manusia, hewan, serta lingkungan dan umumnya

muncul karena hasil perbuatan manusia, termasuk industrialisasi. (UU RI. No. 23

Tahun 1997 pasal 1). Secara Umum limbah dibagi 2 yaitu;

1. Limbah ekonomis, yaitu limbah yang dapat dijadikaan produk sekunder untuk

produk yang lain dan atau dapat mengurangi pembeliaan bahan baku.

2. Limbah non ekonomis, yaitu limbah yang dapat merugikan dan

membahayakan serta menimbulkan pencemaran lingkungan.

2.2 Definisi Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Limbah B3 adalah limbah sisa dan atau suatu atau kegiatan yang

mengandung bahan berbahaya beracun yang karena sifat dan konsentrasinya atau

jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan

atau merusak lingkungan hidup dan atau membahayakan lingkungan hidup,

kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup yang lain. (PP No.

18 Tahun 1999 pasal 1).

Limbah B3 adalah limbah atau bahan yang berbahaya, karena jumlahnya,

konsentrasi atau sifat-sifat fsika, kimia dapat menyebabkan atau secara signifikan

dapat memberikan kontribusi terhadap peningkatan penyakit, kematian dan

berbahaya bagi kesehatan manusia atau lingkungan jira tidak benar-benar diolah

atau dikelola, disimpan, dibawa, atau dibuang.

2.2.1 Identifikasi Limbah Berdasarkan Karakteristik

Identifikasi limbah B3 berdasarkan karakteristiknya dapat dibagi seperti

dijelaskan sebagi berikut. Penentuan yang lebih spesifik terhadap kandungan

5

bahan organik dan anorganik yang diklasifikasikan sebagai komponen aktif B3,

ditentukan dengan metoda Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP).

a. Mudah Meledak (explosive)

Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat

menghasilkan gas dengan suhu tekanan dan tinggi yang dengan cepat dapat

merusak lingkungan sekitarnya.

b. Mudah Terbakar

Limbah mudah terbakar adalah limbah yang apabila berdekatan dengan api,

percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau

terbakar dan apabila telah nyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama.

c. Limbah Reaktif

Limbah yang bersifat reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran

karena melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida

yang tidak stabil dalam suhu tinggi.

d. Limbah Beracun

Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi

manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menyebabkan kematian dan sakit

serius. Apabila masuk kedalam tubuh melalui pernafasan, kulit, atau mulit.

Prosedur ekstraksi untuk menentukan senyawa organik dan anorganik (TCLP)

dapat digunakan untuk identifikasi limbah ini. Limbah ynag menunjukkan

karakteristik beracun yaitu jika diekstraksi dari sampel yang mewakili

mengandung kontaminan lebih besar.

e. Korosif (corrosive)

Limbah yang bersifaat korosi, yaitu limbah yang menyebabkan iritasi

(terbakar) pada kulit atau mengkorosi baja. Limbah ini mempunyai pH sama

atau kurang dari 2,0 untuk limbah bersifat asam dan sama atau lebih besar dari

12,5 untuk yang bersifat basa.

f. Limbah Infeksi

Limbah yang menyebabkan infeksi, yaitu bagian tubuh yang diamputasi dan

cairan dari tubuh manusia yang terkena infeksi, limbah dari laboratorium atau

limbah lain yang terkena infeksi kuman penyakit yang menular.

6

g. Uji Toksikologi

Pengujian toksikologi yang dimaksud adalah dengan LD50 (Lethal Dose Fifty)

adalah perhitungan dosis (gram pencemar per kilogram berat badan) yang

dapat menyebabkan kematian 50% populasi makhluk hidup yang dijadikan

percobaan. Apabila LD50 lebih besar dari 15 gram per kilogram maka limbah

tersebut bukan limbah B3.

2.2.2 Pengelolan Limbah B3

Pengelolaan limbah B3 adalah rangkaian kegiatan yang mencangkup

reduksi, penyimpanan, pengumpulan, pengangkutan, pemanfaataan, pengolahan

dan penimbunan B3. Pengolahaan ini bertujuan untuk mencegah dan

menanggulangi pencemaran dan atau kerusakan lingkungan hidup yang

diakibatkan oleh limbah B3 serata melakukan pemulihan kualitas lingkungan yang

telah tercemar. (PP No.18 tahun 1999 Pasal 1).

2.2.3 Pendekataan Kimia Fisik Dalam Penelitian Limbah B3

Pendekatan kimia fisik bertujuan mengetahui sifat-sifat limbah dan

komposisi kimia limbah. Pada dasarnya penentuan sifat fisik dan kimia suatu

limbah adalah sifat intrinsik yang dimiliki limbah tersebut. Pendekatan yang lebih

komplek namun masih di kategorikan pendekataan kimia fisik adalah pemodelaan

transport, transformasi dan simulasi kondisi tertentu. Contoh pemodelaan yang

banyak dilakukaan dalam kaitaannya dengan potensi migrasi suatu pencemar

adalah pemodelan transport melalui air tanah. Contoh simulasi pada laboratorium

adalah uji TCLP, yang menstimulasi skenario terburuk yang mungkin terjadi pada

limbah.

2.2.4 Pendekataan Komprehensif dalam Penelitian Limbah B3 Pendekatan komprehensip dalam penelitian limbah bahan berbahaya dan

beracun (B3) adalah:

1. Pengabungan kimia fisik dan biologi, menghasilkan suatu pendekatan yang

komprehensif yang diwujudkan lewat penelitian analisis resiko (risk

7

assesment) tujuaan risk assessment adalah untuk menyediakan suatu dasar

yang terkuantitatif dalam pengambilan keputusaan, bagaimana suatu limbah

itu harus dikelola. Ada pun langkah-langkah penting dalam melakukaan risk

assessment adalah.

2. Hazard identification: menjawab apakah saja zat pencemar berbahaya yang

ada dilapangan atau fasilitas, serta bagaimana karakteristiknya, langkah ini

juga disebut Source Analysis.

3. Exposure assessment: meneliti potensial migrasi pencemar ke reseptor dan

tingkat intake ini juga disebut Pathway Analisis.

4. Toxicity assessment: menentukan indek-indek toksisitas yang diterima

reseptor, langkah ini disebut juga Receptor Analisis.

5. Risk Characterisation: menentukan besar nya risk yang diterima oleh reseptor,

seperti satu diantara satu juta (1 X 10 ). 6

2.3 Peraturan mengenai Bahan Berbahaya dan Beracun( B3) Kegiatan pembangunan bertujuan meningkatkan kesejahteraan hidup

rakyat yang dilaksanakan melalui pembangunan jangka panjang yang bertumpu

pada bangunan di bidang industri. Pembangunan industri di suatu pihak akan

menghasilkan barang bermanfaat bagi kesejahteraan hidup rakyat dan di lain

pihak industri juga menghasilkan limbah. Diantara limbah yang di hasilkan oleh

kegiatan industri terdapat limbah B3.

B3 yang di buang langsung kedalam lingkungan dapat menimbulkan

bahaaaya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia serta makhluk hidup lainya.

Mengingat resiko tersebut, perlu diupayakan agar setiap kegiatan industri dapat

menghasilkan limbah seminnimaaal mungkin dan mencegah masuknya limbah B3

dari luar Wilyah Indonsia. Peran pemerintahan indonesia dalam pengawasan

perpindah lintas batas limbah B3 tersebut telah diratifikasi Konvensi pada tanggal

12 Juli 1993 dengan Keputusan Presiden Nomor 61 Tahun 1993.

Hierarki pengelolaan limbah B3 dimaksud agar B3 dihasilkan dari masing-

masing unit produksi sesedikit mungkin bahkan di usahakan sampai nol, dengan

8

mengupayakan reduksi pada sumber denan pengolahan bahan, substitusi bahan,

pengaturan operasi kegiatan dan di gunakan teknologi bersih. Bilamana masih

dihasilkan limbah B3 maka diupayakan pemanfaatan limbah B3

Pemanfaatan limbah B3, yang mencakup kegiatan daur ulang (recycling)

perolehan kembali (recovery), dan penggunaan kembali (reuse) merupakan satu

mata rantai penting dalam pengolahan limbah B3. Dengan teknologi pemanfaatan

limbah B3 juga dapat di tekan dan di lain pihak akan meningkatkan pemanfaatan

bahan baku. Hal ini pada gilirannya akan mengurangi kecepatan pengurasan

sumber daya alam. Untuk menghilangkan atau mengurangi resiko yang dapat di

timbulkan dari limah B3 yang dihasilkan maka limbah B3 yang telah di hasilkan

perlu di kelola secara khusus.

Pengelolaan limbah B3 merupakan suatu rangkaian kegiatan yang

mencakup penyimpanan, pengumpulan, pemanfaatan, pengangkutan dan

pengolahan limbah B3 termasuk penimbunan hasil pengolahan tersebut. Dalam

rangkaian kegiatan tersebut terkait beberapa pihak yang masing-masing

merupakan mata rantai dalam pengelolaan limbah B3, yaitu:

a. Penghasil limbah B3;

b. Pengumpul limbah B3;

c. Pengangkut limbah B3;

d. Pemanfaat limbah B3;

e. Pengolah limbah B3;

f. Penimbun limbah B3.

Dengan pengolahan limbah sebagaimana tersebut di atas, maka mata rantai

siklus perjalanan limbah B3 sejak dihasilkan oleh penghasil limbah B3 sampai

penimbunan akhir oleh pengolah limbah B3 dapat diawasi. Setiap mata perlu

diatur, sedangkan perjalanan limbah B3 dikendalikan dengan sistem manifest

berupa dokumen limbah B3. dengan sistem manifest dapat di ketahui beberapa

jumlah B3 yang di hasilkan dan berapa yang telah dimasukkan ke dalam proses

pengolahan dan penimbunan tahap akhir yang telah memiliki persyaratan

lingkungan.

9

Limbah yang ditimbulkan oleh industri dapat berupa bahan organik

maupun organik. Sebagian limbah tersebut tersebut kategori limbah B3, selain

dari kegiatan industri, limbah B3 dapat di timbulkan juga dari kegiatan-kegiatan

ksehatan (seperti limbah infeksius), kegiatan pertanian (dalam penggunaan

pestisida), atau kegiatan dalam pendayagunaan energi nuklir. Penanganan limbah

industri.Penanganan limbah B3 yang kurang baik dapat membahayakan kesehatan

manusia dan lingkungan, seperti penyakit akut, keracunan dan terakumulasinya

unsur beracun.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah (PP) RI No.74 Tahun 2001 yang

mengatur tentang pengelolaan limbah bahan beracun dan berbahaya (B3)

menyebutkan bahwa pengertian limbah B3 (pasal 1) sebagai berikut:

Bahan beracun dan berbahaya selanjutnya disingkat dengan B3 adalah bahan

karena sifat dan konsentrasinya atau jumlahnya, baik secara langsung maupun

tidak langsung, dapat mencemarkan lingkungan hidup, dan atau dapat

membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta

makhluk hidup lainnya.

2.4 Pengolahan Limbah Padat Proses pengolahan limbah padat industri di kelompokkan berdasarkan

fungsinya yaitu pengkonsentrasian, pengurangan kadar air, stabilisasi dan

pembakaran dengan incinetor. Pengolahan tersebut pada industri penghasil limbah

dapat dilakukan sendiri sendiri atau secara berurutan tergantung dari jenis dan

jumlah limbah padat yang dihasilkan.

1. Pengkonsentrasian

Pengkonsentrasi dilakukan untuk meningkatkan konsentrasi sludge sehingga

dapat mengurangi volume sludge tersebut. Pengkonsentrasian sludge biasanya

dilakukan secara grafitasi dengan clarifier dan thickener. Dengan thickener

dapat meningkatkan konsentrasi padatan 2-5. Dengan turunnya volume sludge

maka akan memberikan keuntungan ekonomis dan memudahkan proses

pengolahan selanjutnya.

10

2. Pengurangan kadar air

Proses ini bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga sludge dapat lebih

kering lagi sehingga memudahkan dalam transportasi. Filtrasi vakum, filter

press dan sentrifugasi banyak digunakan dalam proses ini.

3. Stabilisasi

Stabilisasi pada prinsipnya adalah mengurangi mobilitas bahan pencemar

dalam limbah. Proses stabilisasi secara umum dilakukan dengan cara mngubah

sludge menjadi bentuk yang kompak, tidak berbau dan tidak mengandung

mikroorganisme yang mengganggu kesehatan serta bahan pencemar yang

berada di dalamnya tidak mudah mengalami perlindihan. Proses stabilisasi

dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain dengan mencampur tanah

liat yang di lanjutkan dengan pembakaran seperti pernah dilakukan di Aprika

Selatan , di campur dengan emen dan bahan lainnya sehingga bahan pencemar

di dalamnya menjadi lebih stabil (Slim and Wakefield, 1991).

4. Pembakaran

Pembakaran adalah sludge dengan suhu tinggi ( > 900C). Dalam proses

pembakaran limbah padat ini harus digunakan peralatan yang khusus seperti

insenerator karena dengan pembakaran dengan suhu tersebut dapat sempurna

dan tidak dihasilkan hasil samping yang akan membahayakan lingkungan.

Pada kesempatan ini dilakukan penelitian tentang pemanfaatan limbah

alumina, limbah sandblasting, sodium bikarbonat, bentonit, volcano stone/ batu

andesit, epoksi., untuk bahan bangunan Wall Panel. Namun yang menjadi

permasalahan adalah karena bahan baku berasal dari limbah padat alumina,

limbah sandblasting yang menurut PP. No. 85 Tahun 1999 diklasifikasikan

sebagai limbah B3 maka perlu di cari teknologi pembuatan Wall panel yang

memenuhi standar SII tetapi aman bagi kesehatan dan lingkungan.

2.5 Logam Berat

Logam berat adalah komponen alamiah lingkungan yang mendapatkan

perhatian berlebih akibat ditambahkan ke dalam tanah dalam jumlah yang

semakin meningkat dan bahaya yang mungkin ditimbulkan. Logam berat

11

menunjuk pada logam yang mempunyai berat jenis lebih tinggi dari 5 atau

6g/cm3. Namun pada kenyataannya dalam pengertian logam berat ini, dimasukkan

pula unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya seperti logam berat

sehingga jumlah seluruhnya mencapai lebih kurang 40 jenis. Beberapa logam

berat yang beracun tersebut adalah As, Cd. Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, dan Zn.

2.5.1 Khromium (Cr) Khromium (Cr) adalah metal kelabu yang keras. Khromium terdapat pada

industri gelas, metal, fotografi, dan elektroplating. Dalam bidang industri,

khromium diperlukan dalam dua bentuk, yaitu khromium murni dan aliasi besi-

besi khromium yang disebut ferokromium sedangkan logam khromium murni

tidak pernah ditemukan di alam. Khromium sendiri sebetulnya tidak toksik, tetapi

senyawanya sangat iritan dan korosif. Inhalasi khromium dapat menimbulkan

kerusakan pada tulang hidung. Di dalam paru-paru, khromium ini dapat

menimbulkan kanker. Sebagai logam berat, khrom termasuk logam yang

mempunyai daya racun tinggi. Daya rayun yang dimiliki oleh khrom ditentukan

oleh valensi ionnya. Logam Cr6+ merupakan bentuk yang paling banyak dipelajari

sifat racunnya dikarenakan Cr6+ merupakan toxic yang sangat kuat dan dapat

mengakibatkan terjadinya keracunan akut dan keracunan kronis. (Soemirat, 2002).

Tabel 2.1 Beberapa Sifat Fisik Logam Khromium

Nama Kromium Simbol Cr Nomor atom 24 Massa atom relative 51,996 g.mol -1

Titik leleh 1857.0 C (2130.15 K, 3374.6 F) Titik didih 2672.0 C (2945.15 K, 4841.6 F) Nomor Protton/Elektron 24 Nomor Neutron 28 Klasifikasi Logam Transisi Struktur Kristal Kubik Densitas @ 293 K 7.19 g/cm3

Warna Abu-abu (Sumber :Anonim, 2005).

12

Salah satu logam transisi yang penting adalah khromium. Sepuhan

khromium (chrome plating) banyak digunakan pada peralatan sehari-hari, pada

mobil dan sebagainya, karena lapisan khromium ini sangat indah, keras dan

melindungi logam lain dari korosi. Khromium juga penting dalam paduan logam

dan digunakan dalam pembuatan stainless steel.

Khromium mempunyai konfigurasi electron 3d54s1, sangat keras,

mempunyai titik leleh dan titik didih tinggi diatas titik leleh dan titik didih unsur-

unsur transisi deret pertama lainnya. Bilangan oksidasi yang terpenting adalah +2,

+3 dan +6. jika dalam keadaan murni melarut dengan lambat sekali dalam asam

encer membentuk garam kromium (II). (Achmad, Hiskia, 1992).

Senyawa-senyawa yang dapat dibentuk oleh khromium mempunyai sifat

yang berbeda-beda sesuai dengan valensi yang dimilikinya. Senyawa yang

terbentuk dari logam Cr+2 akan bersifat basa, dalam larutan air kromium (II)

adalah reduktor kuat dan mudah dioksidasi diudara menjadi senyawa khromium

(III) dengan reaksi :

2 Cr2+ (aq) + 4H+ (aq) + O2 (g) + 2 Cr3+ (aq) + 2 H2O (l) ..... (1)

Senyawa yang terbentuk dari ion khromium (III) atau Cr3+ bersifat

amporter dan merupakan ion yang paling stabil di antara kation logam transisi

yang lainnya serta dalam larutan, ion ini terdapat sebagai ( )[ ] +362OHCr yang berwarna hijau. Senyawa yang terbentuk dari ion logam Cr6+ akan bersifat asam.

Cr3+ dapat mengendap dalam bentuk hidroksida. Khrom hidroksida ini tidak

terlarut dalam air pada kondisi pH optimal 8,59,5 akan tetapi akan melarut lebih

tinggi pada kondisi pH rendah atau asam. Cr6+ sulit mengendap, sehingga dalam

penanganannya diperlukan zat pereduksi dari Cr6+ menjadi Cr3+. (Palar,1994).

Khromium dengan bilangan oksidasi +6 mudah membentuk senyawa

oksidator dengan unsur lain karena memiliki sifat oksidasi yang kuat, maka Cr6+

mudah tereduksi menjadi Cr3+ dan khromium (VI) kebanyakan bersifat asam.

13

2.5.2 Seng (Zn) Seng (Zn) adalah metal yang didapat antara lain pada industri alloy,

keramik, pigmen, karet, dan lain-lain. Toksisitas Zn pada hakekatnya rendah.

Tubuh memerlukan Zn untuk proses metabolisme, tetapi dalam kadar tinggi dapat

bersifat racun. Seng menyebabkan warna air menjadi opalescent, dan bila dimasak

akan timbul endapan seperti pasir. (Soemirat, Juli, 2002).

Tabel 2.2 Beberapa Sifat Fisik Logam Seng

Nama Seng (Zn)

Simbol Zn

Nomor atom 30

Massa atom relative 65.39 g.mol -1

Titik Didih 419.58C (692.73K, 787.24396 F)

Titik Leleh 907.0 C (1180.15 K, 1664.6 F)

Nomor Protton/Elektron 30

Klasifikasi Logam Transisi

Struktur Kristal Hexagonal

Densitas @ 293 K 7.133 g/cm3

Warna Kebiru-biruan (Sumber :Anonim, 2005).

Seng adalah suatu bluish-white, metal berkilauan, Zinc merupakan logam

seperti perak banyak digunakan dalam industri baja supaya tahan karat, membuat

kuningan, membuat kaleng yang tahan panas dan sebagainya. Rapuh pada suhu

lingkungan tetapi lunak pada suhu 100-150C. Merupakan suatu konduktur listrik

dan terbakar tinggi di dalam udara pada panas merah-pijar.

Logam seng (Zn) tersedia secara commercially jadi tidak secara normal

untuk membuatnya di dalam laboratorium. Kebanyakan produksi seng didasarkan

bijih sulfid. Zn dipanggang didalam pabrik industri untuk membentuk oksida

seng, ZnO. Ini dikurangi dengan karbon untuk membentuk seng metal, tetapi

14

diperlukan practice ingenious technology untuk memastikan bahwa seng yang

dihasilkan tidak mengandung oksida tak murni.

ZnO + C Zn + CO .(2)

ZnO + CO Zn + CO2 .(3)

CO2 + C 2CO .(4)

Tipe lain dari ekstrasi adalah electrolytic. Penguraian dari zinc oxide

mentah, ZnO, di dalam sulphuric acid menjadi zinc sulfate, ZnSO4. Solusi dari

elektrolisi ZnSO4 menggunakan katoda aluminium dan dicampur timah dengan

anoda perak membentuk logam seng murni yang dilapisi aluminium. Gas oksigen

dibebaskan pada anoda.

2.5.3 Tembaga (Cu) Tembaga dengan nama kimia cupprum dilambangkan dengan Cu. Logam

ini berbentuk kristal dengan warna kemerahan. Secara kimia, senyawa-senyawa

dibentuk oleh logam Cu (tembaga) mempunyai bilangan valensi +1 dan +2 yang

tidak dapat larut dalam air dingin atau air panas, tetapi mereka dapat dilarutkan

dalam larutan asam. Secara fisik, logam Cu (tembaga) digolongkan ke dalam

kelompok logam-logam penghantar listrik yang baik. Cu merukan penghantar

listrik terbaik setelah perak (Argentum-Ag), karena itu logam Cu banyak

digunakan dalam bidang elektronika atau pelistrikan. Logam berat Cu

digolongkan ke dalam logam berat dipentingkan atau logam berat esensial, artinya

meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini sangat dibutuhkan

meski dalam jumlah yang sedikit. Pada manusia, efek keracunan yang

ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap. Cu tersebut adalah terjadinya

kerusakan atropik pada selaput lendir yang berhubungan dengan hidung.

Kerusakan itu, merupakan akibat dari gabungan sifat iritatif yang dimiliki oleh

debu atau uap Cu tersebut. (Palar, 2004).

15

Tabel 2.3 Beberapa sifat fisik Tembaga

Nama Tembaga Simbol Cu Nomor atom 29 Massa atom relative 63.546 g.mol -1

Titik Didih 1083.0 C (1356.15 K, 1981.4 F) Titk Leleh 2567.0 C (2840.15 K, 4652.6 F) Nomor Protton/Elektron 29 Nomor Neutron 35 Klasifikasi Logam Transisi Struktur Kristal Kubik Densitas @ 293 K 8.96 g/cm3

Warna Merah (Sumber :Anonim, 2005).

Tembaga dengan nama kimia cuprum dilambangkan dengan Cu. Unsur ini

berbentuk kristal dengan warna kemerahan. Dalam tabel periodik unsur-unsur

kimia tembaga menempati posisi dengan nomor atom (NA) 29 dan mempunyai

bobot atau massa atom relativ 63.546 g.mol -1.

Secara umum sumber masuknya logam Cu ke dalam tatanan lingkungan

adalah secara alamiah dan non alamiah. Berikut ini adalah proses masuknya Cu ke

alam :

1. Secara alamiah Cu masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat

peristiwa alam. Unsur ini dapat bersumber dari peristiwa pengikisan (erosi)

dari batuan mineral, dari debu-debu dan atau partikulat-partikulat Cu yang ada

dalam lapisan udara yang turun bersama hujan.

2. Secara non alamiah Cu masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai

akibat dari suatu aktifitas manusia. Jalur dari aktfitas manusia ini untuk

memasukkan Cu ke dalam lingkungan ada berbagai macam cara. Salah

satunya adalah dengan pembuangan oleh industri yang memakai Cu dalam

proses produksinya.

16

2.5.4 Timbal (Pb) Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam,

dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum. Dahulu digunakan sebagai

konstituen di dalam cat, baterai, dan saat ini banyak digunakan dalam bensin. Pb

organik (TEL = Tetra Ethyl Lead) sengaja ditambahkan ke dalam bensin untuk

meningkatkan nilai oktan. Pb adalah racun sitemik yang dikenal dengan cara

pemasukannya setiap hari dapat melalui makanan, air, udara dan penghirupan

asap tembakau. Efek dari keracunan Pb dapat menimbulkan kerusakan pada otak

dan penyakit-penyakit yang berhubungan dengan otak, antara lain epilepsi,

halusinasi, kerusakan pada otak besar. (Palar, 2004).

Tabel 2.4. Beberapa Sifat Fisik Timbal

Nama Timbal

Simbol Pb

Nomor atom 82

Massa atom relative 207.2 g.mol -1

Titik Didih 327.5 C (600.65 K, 621.5 F)

Titik Leleh 1740.0 C (2013.15 K, 3164.0 F)

Nomor Protton/Elektron 82

Nomor Neutron 125

Klasifikasi Logam

Struktur Kristal Kubik

Densitas @ 293 K 11.34 g/cm3

Warna Kebiru-biruan (Sumber :Anonim, 2005).

Timbal dalam industri digunakan sebagai bahan pelapis untuk bahan

kerajinan dari tanah karena pada temperatur yang rendah bahan pelapis dapat

digunakan. Sekarang banyak juga digunakan sebagai pelapis pita-pita, karena

mempunyai sikap resisten terhadap bahan korosif dan bahan baterai, cat.

Senyawaan yang terpenting adalah (CH3)4Pb dan (C2H5)4Pb yang dibuat dalam

17

jumlah yang sangat besar untuk digunakan sebagai zat antiknock dalam bahan

bakar.

2.6 Solidifikasi Stabilisaasi Istilah solidifikasi dikenal pada pengolahan padat, yaitu suatu metode

untuk mengubah limbah yang berbentuk padatan halus menjadi padatan dengan

menambahkan bahan pengikat. Tujuannya adalah untuk mengubah limbah yang

bersifat berbahaya menjadi tidak berbahaya karena permeabilitasnya berkurang

dan kekuatan fisik meningkat, sehingga mudah di angkut dan disimpan atau

ditimbun (Connor, 1990).

Metode ini dilatarbelakangi dari suatu kenyataan bahwa bahan bahan yang

berbahaya dan beracun tingkat bahayanya paling tinggi bila berbentuk gas dan

paling rendah bila berbentuk padat.(Manahan, 1994).

Teknik solidifikasi yang sekarang banyak digunakan diantaranya fiksasi

dan kapsulisasi ( pengkapsulan). Pada fiksasi, partikel partikel limbah diikat

secara fisik dan kimia oleh bahan pengikat (binder) yang mengeras. Sedangkan

teknik kapsulisasi, limbah diselimuti oleh bahan pengikat yang mengeras di

bagian luar. Bahan pengikat yang sering digunakan adalah semen/bahan pengikat

hidrolik lainnya, kapur, senyawa silikat ( tanah liat, pozolan, dll), dan sebagainya.

Proses solidifikasi pada prinsipnya adalah proses kombinasi antara limbah

bahan berbahaya dan beracun (B3) dengan bahan bahan aditif yang mempunyai

sifat saling mengikat atau melekat dan secara fisik dapat mengeraskan limbah

tersebut. Dengan demikian limbah tersebut lebih tahan terhadap proses pencucian

(leaching) ataupun bila terjadi proses leaching senyawa B3 lebih rambat dan

rendah konsentrasinya, sehingga tidak membahayakan lingkungan dibandingkan

dengan tanpa pengelolaan.

Solidifikasi, stabilisasi atau fiksasi adalah teknologi pengolahan yang

dapat diterapkan terhadap limbah padat dan cair. Sistem pengolahan limbah

dengan stabilisasi dirancang untuk membatasi atau mengurangi lepasnya

kontaminan yang berbahaya dilimbah. Hal ini dicapai dengan cara mengurangi

kelarutan unsur-unsur berbahaya, memperkecil area paparan yang dapat

18

menyebabkan terjadi migrasinya unsur-unsur tertentu atau dengan cara

menghilangkan daya racun unsur tersebut. Cara pengolahan ini sekaligus

memperbaiki sifat-sifat mudah diangkut untuk transportasi lebih lanjut jika

diinginkan.

Untuk mengurangi volume akhir limbah, biasanya limbah dilakukan

penghilangan air lebih dahulu sebelum dilkukan proses solidifikasi. Dalam proses

solidifikasi limbah menjadi bentuk block atau padayan yang kompak digunakan

suatu bahan pengikat atau polymer. Sebagai bahan pengikat yang banyak

digunakan adalah semen portland, thermoplastic, organik polymer dan

pozzolanic.

2.7 Wall Panel

Wall Panel adalah dinding panel yang berbentuk lembaran atau lempeng

dengan ukuran tertentu yang merupakan dinding penyekat.. Spesifikasi panel atau

papan gypsum berdasarkan SNI. No :SNI 03-6384-2000, Standar ini menetapkan

Spesifikasi panel atau papan gypsum yang meliputi panel atau papan gypsum,

yang penggunaannya dirancang untuk dinding, langit-langit, atau dinding

penyekat dan mempunyai permukaan yang dapat di dekorasi. Bobot isi lempengan

lebih dari 1,2 gram/cm3 dan dipergunakan pada bangunan (SII. 0016-72).

Wall panel merupakan pasta ringan dengan campuran limbah padat

alumina, sandblasting, sodium bikarbonat, bentonit, volcano stone dan epoksi

sebagai bahan yang pasif atau bahan pengisi. Hal-hal yang harus dipenuhi oleh

wall panel adalah :

a. Lembaran harus mempunyai tepi potongan yang lurus, rata dan tidak berkerut,

sama tebalnya pada seluruh panjang lembaran. Bila diketuk ringan dengan

benda yang keras, berbunyi nyaring yang menandakan bahwa lembaran tidak

pecah atau retak.

b. Permukaan lembaran harus tidak menunjukkan retak-retak, kerutan-kerutan

atau cacat-cacat lain yang merugikan sifat pemakaiannya. Permukaan

lembaran yang sengaja dibuat tidak rata diperbolehkan.

19

c. Penampang potongan lembaran harus menunjukkan campuran yang merata,

tidak berlubang atau terbelah.

d. Lembaran harus mudah dipotong, digergaji, dibor dan dipaku tanpa

mengakibatkan retak-retak atau cacat lainnya yang merugikan.

e. Berdasarkan standar Jerman DIN-1101, kekuatan lentur minimum rata-rata 17

Kg/cm2 dengan ketebalan 15 mm (Kasmudjo, 1986).

Di sisi lain wall panel yang ada di pasaran kebanyakan orang memilih

papan gypsum, karena kelebihan dari gypsum lebih fleksibel untuk dibentuk sesuai

dengan keinginan perancang, selain itu juga memiliki daya tahan dan tingkat

stabilitas tinggi. Penggunaan interior gypsum sangat cocok untuk memperindah

tampilan awal dari interior bangunan.

Dilihat dari komposisi materialnya, gypsum terbuat dari batu putih yang

terbentuk karena pengendapan air laut. Proses pembuatannya melalui pemanasan

dalam temperatur 175 derajat sehingga membentuk material bernama stucco.

Stucco dicampur air, zat aditif, dan diolah menjadi papan gypsum dengan dilapisi

kertas khusus di permukaannya (Anonim, 2007).

Beberapa penelitian yang terkait pernah dilakukan sebelumnya sebagai

berikut:

1. Studi Pendahuluan Sintesis Keramik Alumina Menggunakan Reaksi

Aluminotermit ( Bahrum, 2001)

Reaksi antara Aluminium dengan Besi(III) Oksida merupakan salah satu dari

reaksi aluminotermit yang bersifat eksotermik. Secara teoretis kalor yang

dihasilkan 850 kJ mol-1 dan temperatur yang dapat dicapai 30000C. Penelitian

ini meliputi pembuatan campuran aluminotermit, mereaksikan dan

memanfaatkan kalor hasil reaksi aluminotermit untuk memanaskan Alumina

hingga mencapai titik leleh. Dari hasil pengamatan struktur makro hasil

percobaan menunjukkan adanya padatan Alumina yang telah mengalami

proses pembekuan.

20

2. Dinding alternatif berbahan limbah dengan Teknologi Geopolimer Akan

Gantikan Peran Bata (Pramudyanto, 2006)

Teknologi geopolimer yang mengolah limbah pertanian, batu alam, dan

stereoform menjadi satu dinding panel yang liat, tahan terhadap api dan air,

kedap suara, serta tahan terhadap guncangan. Karenanya, panel dinding yang

merupakan hasil dari teknologi tersebut memungkinkan untuk menjadi

alternatif dinding bangunan, pengganti dinding bangunan dari bata dan batako.

bagian riset dan pengembangan PT Anindya berhasil mengembangkan

penelitian tentang bahan bangunan, khususnya pada elemen dinding. Hasilnya

adalah adanya teknologi geopolimer yang menghasilkan dinding panel ringan

atau light wall panel. Unsur yang ada di wall Panel adalah kombinasi limbah

pertanian, industri, bahan alam. Bahan detailnya adalah jerami, kulit padi,

gerajen, ampas tebu, batu apung, breksi, stereoform, sabut kelapa yang

direkatkan dengan batu bara, semen, dan calcium carbonate dan prosesnya

menggunakan teknologi geopolimer.

2.8 Limbah Sandblasting

Sandblasting artinya semburan pasir yaitu suatu istilah umum untuk proses

dalam memperlancar, membentuk dan membersihkan suatu permukaan yang

susah dikeraskan atau dihaluskan dengan memaksa partikel butiran padat ke

permukaan lain dengan kecepatan tinggi, efeknya serupa dengan penggunaan

amplas. Semburan pasir dapat terjadi secara alami, biasanya sebagai hasil

pukulan partikel oleh angin yang menyebabkan erosi eolian, atau di buat

menggunakan udara kempaan. Sebuah pembuatan proses semburan pasir sudah

dipatenkan oleh Benjamin Chew Tilghman pada tanggal 18 Oktober 1870.

Sandblasting adalah suatu bahan yang dipergunakan untuk mempercepat

reaksi pada saat proses perengkahan (cracking). Sandblasting juga berarti

membersihkan, menghaluskan, mengkasarkan atau memindahkan dari bagian

permukaan banyak benda yang digunakan untuk menggosok ( mengamplas ),

pancaran pasir, metal shot, kerikil atau pendorong bahan material lain oleh udara

kempaan, uap air ( panas ) atau sebuah roda.

21

Gambar 2.1 disamping adalah Sandblasting

yang digunakan untuk membersihkan

kotoran, kerusakan, cat atau lapisan-lapisan

lain dari pergantian permukaan.

Pembersihan kerikil pada umumnya tidak

mengandung dimana semburan pasir

menggunakan bangunan kapal dan

pemeliharaan, transportasi, pemeliharaan

jembatan dan operasi-operasi militer.Gambar 2.1 Sandblasting

Menurut sejarah, material digunakan untuk pembuatan semburan pasir

adalah pasir yang sudah sieved untuk suatu ukuran seragam. Debu silika

diproduksi di proses semburan pasir yang disebabkan silicosis setelah

penghisapan debu terus menerus. Semburan pasir sekarang bisa hanya dilakukan

di suatu lingkungan terkendali dengan menggunakan ventilasi, pakaian pelindung

dan menyuplai udara bernafas.

Material lain untuk semburan pasir telah dikembangkan sebagai pengganti

pasir; sebagai contoh, debu baja, baja menembak, terak tembaga, manik-manik

gelas / kaca ( penghancur manik-manik), butir metal, batu karbon dioksida, akik

merah tua, bubuk abrasif berbagai nilai, bubuk ampas bijih, dan bahkan

mengandaskan kulit kelapa atau corncobs telah digunakan untuk aplikasi spesifik

dan menghasilkan akhir permukaan yang jel.

Sandblasting merupakan material sejenis pasir yang digunakan untuk

menghaluskan atau meratakan permukaan yang keras dengan menyemprotkan

pasir pada suatu permukaan dengan tekanan yang tinggi.

Sandblasting dalam industri migas digunakan dalam kegiatan perawatan

kilang, seperti dalam perbaikan atau pengecatan tangki. Material yang digunakan

memiliki karakteristik yang sama dengan pasir pada umumnya.

Pada PT. Pertamina UP IV Cilacap Sandblasting merupakan suatu bahan

berbentuk seperti pasir pantai/pasir kuarsa, berwarna putih krem dengan unsur

utama silica yang dimanfaatkan untuk proses pembersihan kerak pada dinding

kilang minyak PT. Pertamina UP IV Cilacap. Pada keadaan jenuh sandblasting

22

akan dikeluarkan berupa limbah. Limbah sandblasting ini akan digunakan sebagai

bahan pengisi dalam pembuatan wall panel.

2.9 Limbah Alumina

Alumina (Al2O3) tidak dapat larut dalam air dan organik cair dan sangat

ringan dapat larut dalam asam kuat dan alkali. Alumina didistribusikan secara luas

di alam. Dikombinasi dengan silika dan mineral lain yang terjadi didalam tanah

liat, feldspars, dan mika. Komponen utama dari alumina bauxite dan sering terjadi

dalam bentuk alami seperti corundum. Alumina penting dalam perdagangan

terutama, digunakan dalam produksi logam alumina. Alumina juga digunakan

untuk abrasi, corundum, dan emeri digunakan secara luas seperti persiapan

pembutan pengikisan alumina. Nama yang sering digunakan untuk alumina abrasi

meliputi Alundum dan Alosite. Alumina juga digunakan dalam keramik untuk

pewarnaan dan pabrik bahan bahan kimia tanah liat yang mengandung alumina

digunakan dalam keramik, flafon, batu bata, wall panel, furnitur, marcindes dan

sebagainya. Alumina alami digunakan dalam pembuatan tempat meleburnya

logam dan alat lain untuk dicairkan. Hydrate alumina digunakan dalam cat

mordant untuk membuat zat warna, juga digunakan dalam pembuatan kaca,

kosmetik, dan obat obatan seperti antasit.

Aluminium oksida, atau alumina, merupakan komponen utama dalam

bauksit bijih aluminium yang utama. Pabrik alumina terbesar di dunia adalah

Alcoa, Alcan, dan Rusal. Perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam produksi

dari aluminium oksida dan aluminium hidroksida misalnya adalah Alcan dan

Almatis. Bijih bauksit terdiri dari Al2O3, Fe2O3, and SiO2 yang tidak murni.

Campuran ini dimurnikan terlebih dahulu melalui Proses Bayer:

Al2O3 + 3H2O + 2NaOH + panas 2NaAl(OH)4

Fe2O3 tidak larut dalam basa yang dihasilkan, sehingga bisa dipisahkan melalui

penyaringan. SiO2 larut dalam bentuk silikat Si(OH)62-. Ketika cairan yang

dihasilkan didinginkan, terjadi endapan Al(OH)3, sedangkan silikat masih larut

23

dalam cairan tersebut. Al(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan.

Al2O3 yang terbentuk adalah alumina.(Wikipedia, 2007).

2Al(OH)3 + panas Al2O3 + 3H2O

Alumina terjadi dalam 2 bentuk kristal. Alpha alumina adalah campuran

dari sedikit pewarnaan hexagonal kristal dengan diberikan secara perkiraan;

gamma alumina adalah campuran dari sedikit pewarnaan percubik kristal dengan

spesipic grafity Sekitar 3,6 dipindahkan ke bentuk alpa pada temperatur tinggi.

Bubuk alumina terbentuk dari pencampuran kristal alumina putih alami.

Activated alumina yang digunakan PT. Pertamina UP IV Cilacap adalah

termasuk kedalam jenis spent adsorbent. Activated alumina adalah material

penyerap yang terdiri dari alumina dan dikombinasikan dengan air dalam berbagai

proporsi yang dihasilkan dalam berbagai struktur. Dalam kaitannya dengan sifat

alami area permukaan internal ini, activated alumina adsorbent akan menarik dan

mengumpulkan molekul dan gas atau cairan yang diarahkan. Ini dikenal dengan

istilah adsorbsi. Akan tetapi tidak semua molekul tertarik pada derajat tingkat

yang sama. Activated alumina adsorbent digunakan untuk pengeringan dan

memurnikan atau penjernihan berbagai macam gas atau liquid (cair). Meraka

betul-betul kuat untuk menarik jenis molekul tertentu, serta bereaksi dengan jenis

molekul tertentu. Molekul polar seperti air betul-betul kuat ditarik oleh adsorbent.

Ketika suatu campuran air (polar) dan methane (non polar) melewati atas

adsorbent air akan terserap meskipun keduanya kandungannya cukup kecil.

Ketika molekul terserap, panas akan dilepaskan. Pada kebanyakan sistem,

temperatur pada aliran proses naik hanya beberapa derajat. Bagimanapun ketika

konsentrasi tinggi ( 0,5 volume %) molekul yang tertarik diserap. Ketika

adsorbent sudah menjadi jenuh penyerapan molekul dapat dihentikan oleh

pemanasan adsorbent dengan suatu arus gas dengan 300 650 0F (150 345 0C).

Operasi ini desebut dengan istilah regenerasi.

Tiap pembuangan spent adsorbent Activated alumina dengan seketika atau

menyimpannya dalam suatu cara yang tidak akan berdampak pada lingkungan itu

sampai pembuangannya ditetapkan. Disarankan spent adsorbent Activated

24

alumina yang dibuang itu disimpan dikontainer seperti drum. Jika Apabila

kontainer dirasa tidak mungkin, pembuangan adsorbent disimpan pada suatu

permukaan yang tidak dapat ditembus seperti beton, aspal, atau terpal plastik yang

tahan terhadap panas maupun bahan kimia. Disarankan pembuangan spent

adsorbent activated alumina dilindungi dari curah hujan untuk mencegah

kemungkinan run off dari air hujan yang tercemar. Jika terdapat penggenangan,

maka untuk mengendalikannya digunakan parit-parit. Dalam keadaan baru atau

belum digunakan, adsorbent ini termasuk Non-Hazardous/tidak berbahaya untuk

suatu tujuan pembuangan. Akan tetapi, untuk tujuan pembuangan, material

penyerap pada adsorbent yang akan dibuang boleh berubah klasifikasinya.

Gambar 2.2 Alumina

Gambar 2.2 disamping merupakan limbah

alumina dari PT. Pertamina UP IV Cilacap

yang bersumber dari kilang paraxylene.

Alumina adalah suatu bahan berbantuk

bulat-bulat kecil, berwarna putih dengan

unsur utama alumina adalah silika yang

dipergunakan dalam proses pengolahan

minyak bumi di PT. Pertamina

(PERSERO) UP IV Cilacap yaitu proses

filtrasi air pada unit paraxylene. Pada keadaan jenuh activated alumina ini akan

dikeluarkan berupa limbah, yang setiap harinya mencapai 13427,6 kg/hari atau

62 drum/hari dari Spent Clay Kilang Paraxylene.

Alumina secara terpisah tidak akan melebur sampai mencapai suhu 2000C

karena silika lebur pada suhu 1700C. Namun bila 5% alumina ditambahkan pada

silika murni, maka suhu leburnya akan turun menjadi 1545C.

Alumina yang dipasarkan adalah berupa bubuk dengan specific gravity

3,9 dibentuk dengan tekanan, slip casting dan dekomposisi alektro. Setelah

dibakar pada temperatur tinggi 1700C - 1900C alumina memiliki kekuatan yang

besar.

25

2.10 Bentonit

Bentonit adalah bahan tambahan untuk mengurangi konduktivitas

hidraulik tanah alami, dan meningkatkan kapasitas absorbsi dari material bumi.

Gambar 2.3 Bentonit

Gambar 2.3 merupakan bentonit.

Bentonit adalah istilah yang digunakan

didalam dunia perdagangan untuk sejenis

tanah lempung yang secara alami

mempunyai kemampuan mengembang

sampai 15 kali volume keringnya, bila

menyerap air. Bentonit batuan yang

komposisi utamanya adalah jenis lempung

yang 85% lebih terdiri dari mineral

montmorilonit dan beidelit yang terbentuk dari dekomposisi abu vulkanik dan

mempunyai kemampuan besar menyerap air.

Ada dua tipe bentonit yang dikenal dengan penjelasan sebagai berikut:

1. Sodium bentonit

Sodium bentonit / activated clay merupakan mineral lempung yang terdiri

dari 85% Monmorillonite (Smektif) dengan rumus kimia Al2O2.4SiO2 x H2O yang

mempunyai sifat sangat plastis (koloid), lempung yang kurang memiliki daya

pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu

Bentonit dapat dipakai pada banyak bidang industri seperti, Pengeburan sumur

minyak dan air, Pengecoran logam dan pembuatan iron, Konstruksi, pekerjaan

sipil, irigasi dan water proofing, Keramik, dan wall panel. Sodium bentonite

memiliki daya mengembang hingga delapan kali (8x) apabila dicelupkan ke dalam

air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Dalam keadaan kering

berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan

berwarna mengkilap

2. Calsium Bentonite

Calsium bentonite lebih dikenal dengan istilah bleaching earth,

merupakan bentonit yang mempunyai sifat yang tidak mengembang. Bleaching

earth digunakan sebagai media penjernih/pemucat, banyak dipakai pada industri

26

penjernihan CPO, CNO. Selain itu bisa juga digunakan untuk menjernihkan cuka,

anggur dan air serta penjernihan ulang oli, lemak dan grease.

Sifat bentonit antara lain:

a. Berkilap lilin umumnya lunak, plastis dan sarang

b. Berwarna pucat dengan warna putih, hijau muda, kelabu, kemudian berubah

menjadi kuning,merah coklat serta hitam.

c. Bila diraba terasa licin seperti

d. Bila dimasukkan kedalam air akan menghisap air sedikit atau banyak

(Sukandarrumidi, 1999).

2.11 Sodium Bikarbonat

Gambar 2.4 Sodium Bikarbonat

Baking soda adalah nama lain untuk sodium bikarbonat. Bahan ini akan

mengeluarkan gas karbondioksida (CO2) yaitu gas yang bersifat sebagai bahan

pengembang jika dipanaskan atau

ditambahkan dengan asam. Baking soda

adalah salah satu komponen yang ada di

dalam baking powder. Dari segi kehalalan

bahan ini tidak terlalu bermasalah, karena

biasanya berasal dari batu-batuan. Gambar

2.4 disamping merupakan sodium

bikarbonat yang ada di pasaran.

2.12 Volcano Stone

Volcano Stone di sebut juga batu andesit merupakan jenis batuan beku luar

dan hasil pembukuan magma yang bersifat intermider sampai basa dipermukaan

bumi. Jenis batuan ini bertekstur porfiritik afanitik, komposisi mineral utama jenis

plagiokklas, mineral mefik adalah piroksen dan amfibol sedang mineral tambahan

adalah apatit dan zirkon.

27

Gambar 2.5 Volcano Stone

Gambar 2.5 disamping merupakan

volcano stone. Jenis batuan ini berwarna

gelap umumnya abu-abu sampai hitam ,

tahan terhadap air hujan maupun api,berat

jenis 2,3-2,7, kuat tekan 600-2400 kg/cm2.

Dijumpai sebagai aliran permukaan

sebagai fragmen dan lahar gunung api

ataupun fragmen breksi tempat detemukan

terdapat disepanjang jalur gunung api baik yang masih aktif maupun yang sudah

mati. Andesit dimanfaatkan untuk fondasi rumah,apabila di bentuk menjadi batu

candi atau dibentuk menjadi batu tempel (Sukandarrumidi, 1999).

2.13 Polimer-polimer Industri

Ada tiga klsifikasi utama dari industri polimer: plastik. Serat, dan karet

(elastomer). Perbedaan dari ketiga tipe polimer ini didasarkan pada tingkat yang

besar dari sifat mekanis khusus polimer yang di sebut modulus, yang dalam istilah

yang mempunyai arti kekakuan. Serat mempunyai modulus tertinggi, sedangkan

karet terendah. Plastik dibagi menjadi dua klasifikasi utama berdasarkan

pertimbangan komiditi dan plastik teknik, Plastik teknik volumenya lebih rendah,

tetapi memiliki sifat mekanis yang unggul dan daya tahan yang lebih baik di mana

dalam penelitian ini menggunakan Epoksi.

Epoksi dikualifikasikan sebagai plastik-plastik teknik dimana fungsinya

sebagai bahan pelapis protektif, aplikasi-aplikasi listrik dan elektronik, bahan

lantai dasar industri, bahan pengaspal jalan raya, dan juga perekat wall panel. Dari

segi komersial, polimer-polimer atau resin epoksi termasuk polimer nonvinil

terpenting. Epoksi atau polyepoksida adalah sebuah polimer thermoset yang

bertambah bagus bila dicampur dengan sebuah agen katalis atau "pengeras".

28

Gambar 2.6 Epoksi

Pada gambar 2.6 disamping merupakan jenis

epoksi yang dijual di pasaran. Resin epoksi

yang berasal dari epichlorohydrin

merupakan reaksi epichlorohydrin dengan

suatu campuran yang memiliki hidrogen

aktif. Bisphenol-A dan epichlorohydrin

sering dipakai sebagai bahan dasar untuk

pembuatan resin epoksi. Senyawa yang

terbentuk disebut diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA), karena mengandung

dua gugus glisidil eter per molekul (Jatmiko, 2003).

Dua macam bahan baku yang digunakan dalam resin-resin epoksi adalah

epichlorohydrin dan bisphenol-A. Campuran kedua bahan-baku ini dengan basa

menghasilkan resin epoksi, walaupun struktur dan persamaan reaksinya keliatan

rumit.

Adapun rumus kimia resin epoksi adalah sebagai berikut :

Gambar 2.7 Rumus Kimia Resin Epoksi (Sumber : http://www.pslc.ws/mactest/epoksi.htm)

Karakteristik fisik dan kimia dari epoksi yaitu berbentuk cair dengan

berbagai warna, bau yang khas, tidak larut dalam air, iritasi terhadap mata dan

kulit, seka peka jika tersentuh kulit.

Penggunaan utama resin epoksi ialah sebagai bahan penyalut permukaan

yang menggabungkan keliatan, keterlenturan, lekatan dan ketahanan kimia. Selain

daripada sistem pengawetan jenis, epoksi boleh diesterkan dengan asam lemak

29

minyak pengering atau bukan pengering dan kemudian diawetkan secara

pengeringan udara atau pembakaran.

Resin epoksi boleh digunakan dalam kedua teknik pengacuan dan

pelaminaan untuk membuat barang-barang yang diperkuat oleh gantian kaca

dengan kekuatan mekanik, ketahanan kimia dan sifat-sifat penebatan elektrik yang

lebih baik daripada yang dimiliki oleh poliester tak tepu. Tetapi harganya agak

lebih mahal dan ini menghalang penggunaannya secara lebih luas.

Pada penelitian ini digunakan epoksi merk Eposchn yang dijual di

pasaran. Epoksi ini dijadikan sebagai bahan perekat wall panel yang terdiri dari

resin epoksi dan hardyner epoksi.

Dalam pembuatan wall panel ini resin epoksi dan hardyner epoksi dengan

perbandingan 1:1 dengan jumlah sesuai kebutuhan dan diaduk hingga merata.

Resin yang sudah dicampur dengan hardyner memiliki umur (pot life) sekitar 100

menit, setelahnya tidak bisa digunakan lagi, oleh karena itu dibuatlah campuran

yang secukupnya (Anonim, 2005).

2.14 Air

Air merupakan bahan dasar penyusun wall panel yang diperlukan untuk

bereaksi dengan epoksi dan bahan-bahan campuran yang lain.untuk agar dapat

dengan mudah Wall Panel dikerjakan dan dipadatkan.

Air yang digunakan dalam pembuatan Wall Panel harus bebas dari bahan-

bahan yang merugikan seperti lumpur, tanah liat, bahan organik dan asam

organik, alkali dan garam-garam terlarut, tetapi bila air jernih tidah terasa asin

atau payau, maka air dapat digunakan dengan aman.

Menurut PUBI 1982, dalam pemakaian untuk adukan wall panel sebaiknya

air memenuhi syarat sebagai berikut :

a. Tidak mengandung lumpur (benda-benda melayang lainnya) lebih dari 2

gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat

organik, dan lain-lainnya) lebih dari 15 gram/liter.

c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

30

d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/lit

2.15 Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP)

Leachate adalah cairan yang keluar dari suatu cairan yang terkontaminasi

oleh zat zat pencemar yang ditimbulkan dari suatu limbah yang mengalami

proses pembusukan. Menurut EPA, leachate adalah suatu cairan yang mencakup

semua komponen di dalam cairan tersebut sehingga cairan tersebut tersaring dari

limbah berbahaya.

Leachate telah dihasilkan sejak manusia pertama kali melakukan

penggalian timbunan sampah untuk menyelesaikan persampahan. Tentu saja pada

tahapan ini jumlah leachate yang dihasilkan sangat kecil dan bercampur dalam

suatu tanah liat. Risiko yang didapat jika tidak adanya suatu drainase baik dan

pengolahan limbah cair dapat menyebabkan suatu dampak yaitu penyakit bagi

manusia akibat timbulnya leachate tersebut.

Pelindian merupakan parameter yang sangat menentukan kualitas terhadap

hasil solidifikasi yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu

untuk menentukan kualitas lindi adalah dengan TCLP adalah salah satu evaluasi

toksisitas limbah untuk bahan bahan yang dianggap berbahaya dan beracun

dengan penekanan pada nilai leachate.

2.16 pH

pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman

atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan yang dimaksudkan keasaman disini

adalah konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam pelarut. Nilai pH berkisar dari 0

hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH = 7. Nilai

pH > 7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH < 7

menunjukan keasaman.

Nama pH berasal dari potential of hydrogen. Secara matematis, pH

didefinisikan dengan

pH = log [H ]10 +

31

Nilai pH 7 dikatakan netral karena pada air murni ion H+ terlarut dan ion OH-

terlarut (sebagai tanda kebasaan) berada pada jumlah yang sama, yaitu 10-7 pada

kesetimbangan

H2O H+ + OH-

Penambahan senyawa ion H+ terlarut dari suatu asam akan mendesak

kesetimbangan ke kiri (ion OH- akan diikat oleh H+ membentuk air). Akibatnya

terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya.

Umumnya indikator sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang

berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya

rendah. Selain mengunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur

dengan pH meter yang bekerja berdasarkan prinsip elektoril dan konduktivitas

suatu larutan.

Secara umum definisi asam adalah pemberi proton kepada basa. Asam dan

basa bersangkutan disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat yang mencakup

zat-zat yang tak larut dalam air. keasaman suatu senyawa ditentukan oleh

kestabilan ion hidronium dan basa konjugat terlarutnya ketika senyawa tersebut

telah memberi proton ke dalam larutan tempat asam itu berada. Stabilitas basa

konjugat yang lebih tinggi menunjukkan keasaman senyawa bersangkutan yang

lebih tinggi.

Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut:

1. Rasa: masam ketika dilarutkan dalam air.

2. Sentuhan: asam terasa menyengat bila disentuh, terutama bila asamnya asam

kuat.

3. Kereaktifan: asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif

terhadap logam.

4. Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan alektrolit.

Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4, merupakan asam mineral

yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua kepekatan. Asam sulfat mempunyai

banyak kegunaan, termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia dan proses

32

pembuatan. Ia digunakan secara meluas sebagai bahan kimia pengilangan.

Kegunaan utama termasuk produksi baja, memproses bijihmineral, sistesis kimia,

pemrosesan air limbah dan penapisan minyak.

Definisi umum dari basa adalah senyawa yang menyerap ion hydronium

ketika dilarutkan dalam air.Basa adalah lawan dari asam, yaitu ditujukan untuk

unsur/senyawa kimia yang memiliki pH lebih dari 7. Kostik merupakan istilah

yang digunakan untuk basa kuat. jadi kita menggunakan nama kostik soda untuk

natrium hidroksida (NaOH) dan kostik postas untuk kalium hidroksida (KOH).

Basa dapat dibagi menjadi basa kuat dan basa lemah. Kekuatan basa sangat

tergantung pada kemampuan basa tersebut melepaskan ion OH dalam larutan dan

konsentrasi larutan basa tersebut.

2.17 Kuat Lentur

Pengujian lentur statik adalah salah satu cara pengujian yang di pakai sejak

lama lagi bahan yang cocok, karena dapat di lakukan pada batang uji berbentuk

sederhana.

Besarnya momen yang terjadi :

)1(422

LLLPxLLxPM ==

Tegangan lentur pada blok berhubungan dengan tahanan momen (w), tahanan

momen pada tampang persegi adalah :

)2(61 2 LLLLLxbxhw =

kekuatan lentur atau tegangan lentur dapat diperoleh dengan rumus

)3(LLLLLLLwM=

Dengan substitusi persamaan pada momen lentur (M) dan tahanan momen (w),

diperoleh tegangan lentur :

)4(23

2 LLLLLxbxhxPxL=

Keterangan:

P = Beban, Kg; L = Jarak tumpuan, cm;

33

B = Lebar benda coba ,cm; h = Tebal benda coba, cm.

2.18 Hipotesa Berdasarkan rumusan masalah, tujuan penelitian, dan manfaat penelitian

diatas maka dapat diambil suatu hipotesa sebagai berikut:

a. Solidifikasi limbah alumina dan limbah sandblasting dapat mengimmobilisasi

unsur-unsur logam yang terlepas pada lingkungan setelah dibuat produk wall

panel.

b. Konsentrasi unsur-unsur logam yang terlepas dapat diketahui konsentrasinya

setelah dilakukan uji TCLP terhadap produk wall panel yang dibuat.

c. Komposisi yang optimal terhadap kualitas wall panel dipengaruhi oleh

penambahan limbah alumina dan limbah sandblasting.

34

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian Metode penelitiannya menggunakan desain penelitian eksperimen murni di

laboratorium (true experimental research).

3.2 Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dilaksanakan dilaboratorium Teknik Lingkungan,

labororium Jalan Raya, BKT Teknik Sipil FTSP UII dan Laboratorium Terpadu

Universitas Islam Indonesia Yogyakarta.

3.3 Waktu Penelitian Seluruh rangkaian proses penelitian mulai dari proses persiapan dan

pengambilan bahan baku, tahapan dan proses penelitian di laboratorium,

penyusunan laporan akhir, dan seminar atau publikasi penelitian dilakukan dalam

kurun waktu 6 bulan. Seluruh tahapan dan proses penelitian tersebut dilakukan

secara sistematis dan komprehensif sesuai dengan jadwal penelitian.

3.4 Tahapan Pelaksanaan Penelitian Penelitian yang dilakukan termasuk dalam penelitian eksperimen yang

berada pada skala laboratorium dengan tahapan-tahapan yang sesuai literatur,

seperti ditunjukkan pada gambar berikut :

35

Mulai Persiapan Bahan, Alat, dan Lokasi

Analisa Sampel

Kesimpulan & Saran Selesai

Persiapan

Pembuatan Sampel

- Uji Kuat Lentur - Uji TCLP - Uji pH

Tahap Pelaksanaan : - Penentuan Komposisi Sampel - Pencetakan - Pengangkutan

Pengujian

Gambar 3.1 Tahapan Pelaksanaan Penelitian

3.4.1 Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan

Proses pengambilan bahan baku berupa limbah alumina dan sandblasting

dilakukan di PT. Pertamina UP IV Cilacap (Jawa Tengah). Adapun proses

pengambilan bahan baku berupa sodium bikarbonat bentonite,dan epoksi

dilakukan di Yogyakarta sedangkan volcano stone diambil di Muntilan. Proses

36

penelitaannya preparasi peralatan, perlakuan bahan baku, proses pembentukan

wall panel komposit, pengujian serta analisisnya dilakukan di Laboratorium

Rancang Bangun dan Laboratorium Kualitas Air FTSP UII Yogyakarta.

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi :

a. Limbah Alumina;

b. Limbah Sandblasting;

c. Sodium Bikarbonat;

d. Bentonit;

e. Volcano Stone;

f. Epoksi;

g. Air.

2. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Alat Uji Karakteristik Fisik Limbah;

2. Alat Uji Lentur;

3. Unit pengujian TCLP;

4. pH meter;

5. AAS (Atomic Absorption Spectrofotometer).

3.4.2 Analisa Karakteristik Bahan

Pada limbah alumina dan sandblasting dilakukan pemeriksaan terhadap

karakteristik fisik dan kimia.

a. Karakteristik Fisika

1. Berat Isi Gembur;

2. Berat Jenis;

3. Kadar Air, dan

4. Berat Isi Padat.

b. Karakteristik Kimia

Analisa Logam berat : Cr, Cu, Pb, dan Zn.

37

Untuk cara pelaksanaan analisa karakteristik bahan ini selengakapnya

dapat dilihat pada lampiran 1,2,3 dan 4.

3.4.3 Rancangan Campuran Rencana campuran wall panel dibuat sesuai dengan beratnya sebesar 600

gram dengan ukuran 30cm x 13cm x 1cm. Masing-masing variasi percobaan

dibuat delapan sampel dengan komposisi limbah alumina dan sandblasting serta

bahan-bahan penyusun berbeda. Variasi perbandingan campuran dalam penelitian

ini menjadi:

a. Limbah Alumina: Limbah Sandblasting: Sodium Bikarbont: Bentonite:

Volcano Stone: Epoksi = 35%: 15%: 2%: 8%: 10%: 30%.

b. Limbah Alumina: Limbah Sandblasting: Sodium Bikarbont: Bentonite:

Volcano Stone: Epoksi = 30%: 20%: 2%: 8%: 10%: 30%

c. Limbah Alumina: Limbah Sandblasting: Sodium Bikarbont: Bentonite:

Volcano Stone: Epoksi = 25%: 25%: 2%: 8%: 10%: 30%.

3.4.4 Penentuan Komposisi Pada penelitian ini, untuk penentuan komposisi sampel sebelumnya telah

dilakukan trial and error method of mix design. Cara ini berdasarkan pada

percobaan untuk memperoleh campuran dengan porsi yang minimum atau

kepadatan maksimum, tetapi diupayakan struktur mempunyai bobot ringan.

Adapun komposisi wall panel dapat dilihat pada tabel 3.1 sebagai berkut:

Tabel 3.1 Komposisi Bahan Pembuatan Wall Panel

Berat sampel 600 gr Jumlah Kode Sampel Alumina Sandblasting Sodium Bikarbonat Bentonit

Volcano stone Epoksi Air

wall panel

% gr % gr % gr % gr % gr % gr ml FI 35 210 15 90 2 12 8 48 10 60 30 180 400 6 F2 30 180 20 120 2 12 8 48 10 60 30 180 400 6 F3 25 150 25 150 2 12 8 48 10 60 30 180 400 6

(Sumber : Data Primer 2007).

38

3.4.5 Pembuatan Sampel Benda uji yang akan dibuat dan digunakan adalah wall panel berbentuk

empat persegi panjang dengan ukuran panjang 30 cm, lebar13 cm serta memiliki

ketebalan 1 cm. Cara kerja dalam penelitian ini dilakukan dengan mencampurkan

semua bahan seperti limbah alumina, sandblasting, sodium bikarbonat, bentonit,

volcano stone, dan epoksi serta air. Kemudian dilakukan pengadukan di dalam

ember agar homogen dengan berbagai macam komposisi yang telah ditentukan

dan selanjutnya dicetak dan dipadatkan. Adukan yang telah dicetak, didiamkan

dan diletakkan pada tempat yang terlindung oleh panas matahari. Benda uji

dilepas dari cetakannya kemudian diberikan kode sampel.

Untuk tahapan kerja dalam penelitian ini secara rinci dapat dilihat pada

lampiran 6.

3.5 Pengujian Wall Panel Setelah sampel wall panel dibuat, dilakukan pengujian terhadap sampel

wall panel. Pengujian yang dilakukan meliputi:

Gambar 3.2 Alat Putar TCLP

1. Uji Logam Berat atau Leachate

Uji lindi merupakan suatu cara untuk mengetahui kadar zat pencemar yang

terlindi dari sebuah wall panel dalam suatu

cairan. Gambar 3.2 disamping merupakan

alat putar TCLP. Pengujian lindi ini

menggunakan alat AAS. Adapun

parameter yang diuji meliputi Pb, Cr, Cu,

dan Zn. Secara rinci untuk pengujian

logam berat (TCLP) dalam penelitian ini,

dapat dilihat pada lampiran 5

39

2. Pengukuran pH

Gambar 3.3 pH elektrik

Pengukuran pH dilakukan untuk mengetahui tingkat keasaman atau kebasaan dari

benda uji wall panel. Benda uji dengan ukuran 5cm x5cm x 1cm dimasukkan

kedalam larutan asam dengan pH awal 3,09,

larutan basa dengan pH awal 10,8 dan larutan

aquadest dengan pH awal 7,55.

Gambar 3.3 diatas merupakan gambar uji pH

yaitu pH elektrik.

Dilakukan pengukuran pH selama 5 minggu dan

diperiksa setiap satu minggu untuk perubahan

yang terjadi pada pH. Pemeriksaan

menggunakan alat pengukur pH yaitu pH elektrik.

Gambar 3.4 Uji Lentur

3. Uji Kuat Lentur

Uji kuat lentur merupakan salah satu cara pengujian yang digunakan untuk

menetukan seberapa besar tingkat kelenturan dari wall panel.

Gambar 3.4 disamping merupakan gambar

uji Lentur secara manual. Dilakukan secara

manual, yaitu dengan memberi pemberat

sebagai beban, dan benda uji ditumpu pada

kedua ujung penahan beban. Dalam

pengujian kuat lentur ini wall panel yang

digunakan sebanyak 3 produk wall panel

untuk setiap variasi. Secara rinci teknik

pengujian kuat lentur wall panel secara manual ini, dapat dilihat pada

lampiran 10

40

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Limbah Alumina dan Sandblasting

Ada beberapa hal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian

sesungguhnya. Pada penelitian ini dilakukan penelitian awal,hal ini dilakukan

untuk mengetahui karakteristik fisik dan kimia dari limbah alumina dan

sandblasting dari PT. Pertamina UP IV cilacap, serta untuk mengetahui syarat

potensi limbah alumina dan sandblasting dalam pembuatan wall panel.

Karakteristik fisik, kimia limbah alumina dan sandblasting tersebut dapat dilihat

pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3 dan 4.4 sebagai berikut;

Tabel 4.1 Karakteristik Fisik Limbah Alumina

No Parameter Data Penelitian rata-rata 1 Kadar Air 4,37 % 2 Berat Jenis 2,17 gr/ml 3 Berat Isi Padat 0,99 gr/cm3

4 Berat Isi Gem