-
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK CAPKHAS PALEMBANG DBNGAN PROSES'FILTRASI DAN
. ADSORPSI
Tufy Emilia AgustinaJurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UnsriJl Raya Prabumulih Km 32 Inderalaya 30662
Herni BadewastaDinas Perindustrian dan Perdagangan Provinsi Sumatera Selatan
Jl Kapten A. Rivai Palembang 30137
Abstrak
Industri tel
-
l. Pendahuluanlndustri tekstil adalah industri yang
memproduksi atau mengolah bahan mentah,bahan baku dan atau bahan seten$ah jadi menjadiproduk tekstil yang bemilai tinggi. Industri tekstildi lndonesia menghasilkan berbagai macamproduk, baik untuk pasar dalam negeri maupunekspor. Proses pembuatannya dilakukan sgcarakonvensional maupun secara modern. Industritekstil konvensional banyak membutuhkantenaga kerja, sehingga berdampak positif, sebagaiupaya meminimalisasi angka pengangguran dilndonesia, dengan adanya lapangan pekerjaan dibidang tekstil. Di Indonesia, industri tekstilmerupakan salah satu penghasil devisa baginegara. Industri tekstil Indonesia, yangmemproduksi bahan tekstil dan industri pakaianjadi, merupakan penyumbang devisa nomor satudi sektor non migas dan nomor tiga setelahminyak bumi dan gas alam.
Kegiatan industri selain menghasilkanproduk yang berguna, juga menghasilkan limbahsebagai produk sampingnya. Demikia pulahalnya dengan industri kecil batik cap khasPalembang yang banyak menghasilkan limbahcair yang berasal dari proses pencelupan danpencucian. Limbah ini didominasi olehpencemaran karena penggunaan zat warnasintetis dalam proses produksinya. Limbah inidikategorikan sebagai limbah 83 (bahanberbahaya dan beracun). Meningkatnyakekeruhan air karena adanya polusi zat warnaakan menghalangi masuknya cahaya matahari kedasar perairan dan mengganggu keseimbanganproses fotosintesis, ditambah lagi adanya efekmutagenik dan karsinogen dari zat warnatersebut, membuatnya menjadi masalah yangserius. Selain itu air limbah pabrik tekstil diIndonesia rata-rata mengandung 750 mglpadatan tersuspensi dan 500 mg/l BOD.Perbandingan COD : BOD adalah dalam kisaran1,5 :,1 sampai 3 : I (http://one.indoskripsi.com).Nilair,ini jauh melebihi standar baku mutulingkuhgan. Oleh karena itu limbah ini harusdiolah dengan baik.
Pengolahan limbah cair industri tekstildapat dilakukan secara kimia, fisika, biologiataupun gabungan dari ketiganya. Pengolahansecara kimia dilakukan dengan koagulasi,flokulasi, dan netralisasi. Peqgolahan limbah cairsecara fisika dapat dilakukan dengan caraadsorpsi, filtrasi, dan sedimentasi. Pengolahanlimbah cair secara biotogi adalah pemanfaatanaktivitas mikroorganisme menguraikann bahan-bahan organik yang terkandung dalam limbah.Dari ketiga cara pengolahan ini, masing-masingmempunyai kelebihan dan kekurangan.Pengolahan limbah cair secara kimia akanmenghasilkan lumpur dalam jumlah yang besar,
sehingga menimbulkan masalah baru untukpenanganan lumpurnya. Penggunaan karbon aktifdalam pengolahan limbah yang mengandung zatwarna menghasilkan persen penurunan zat wamayang tinggi (Sari et a1.,2006; Soedarsono danSyahputra, 2007; Sari et. Al, 2007) , tetapi hargakarbon aktif relatif mahal dan juga akanmenambah ongkos peralatan untuk regenerasikarbon aktif tersebut. Proses pengolahan limbahcair secara biologi adalah salah satu alternatifpengolahan yang sederhana dan ekonomis,karena tidak diperlukan bahan kimia sehinggabiaya operasinya relatif lebih rendah. Namunsampai sekarang ini pengolahan dengan lumpuraktif tidak efisien untuk menghilangkan warnadari industri tekstil (Meyer, 1981). Selain ituproses biologi memakan waktu yang cukup lama.
Saat ini terdapat Unit PengolahanLimbah (UPL) yang menggunakan teknikperesapan alami untuk mengatasi air limbah yangberasal dari industri tekstil yang dibangun olehPemerintah Kota Pekalongan dengan dana 1,7miliar. Sistem ini menyediakan bak-bakpenampungan dimana pada dasar tanahpenampungan dipasang geo membra,? yang tidakdapat ditembus' air dan dilapisi batu kerikilhingga lebih dari satu meter. Kemudian diatasnya ditanami tanaman pisang-pisangan yangakan menghisap beberapa unsur kimia yangterkandung dalam bak. Selanjutnya, air limbahmasuk ke bak-bak tersebut, kemudian barumengalir ke pembuangan. Air yang dibuangmelalui UPL relatif bening. (Suara Merdeka, 30Juni 2004).). Tetapi UPL seperti ini biayakonstruksi dan operasionalnya cukup mahalsehingga sulit untuk diterapkan di sentra industrikecil. Beberapa penelitian telah dilakukan dalammengolah limbah industri tekstil dengan carakimia, fisika, biologi atau kombinasi dari duaatau ketiganya. Pengolahan limbah cair industribatik dengan koagulan dan penyaringan telahdilakukan oleh Astuti (2004). Koagulan yangdigunakan adalah aluminium sulfat sedangkanuntuk penyaringan dipakai pasir arang. Setelahmengalami proses ini, kualitas limbah cair telahmemenuhi baku mutu limbah cair. Soedarsonodan Syahputra (2007) telah melakukan studimengenai pengolahan air limbah batik denganproses kombinasi' elektrokimia, filtrasi, danadsorpsi. Pada proses filtrasi dan adsorpsidigurtakan arang aktif dan pasir silika. Dari hasilanalisa sampel timbah yang telah diolahdidapatkan penurunan warna sebesar 99,25 o/odengan menggunakan karbon aktif setebal 20cm. Kemampuan karbon aktif dalam mengolahlimbah zat warna juga telah teruji dalampenelitian yang dilakukan oleh Masriati (2006),Sari et al. (2007), dan Juniar (2008). Akan tetapipenelitian terhadap limbah industri tekstil dengan
-
menggunakan zeolit masih sangat jarangdilakukan. Oleh karena itu, dalam penelitidn iniakan dikaji pengolahan limbah industri pabrikdengan menggunakan filtrasi dan adsorpsidimana akan dipakai paiir dan zeolit sebagaifilter dan adsorben.
Sebagaimana umumnya industri kecilyang berskala rumah tangga, sentra industri kecilbatik cap khas Palembang tidak mempunyai unitpengolahan limbah, sehingga mereka membuanglimbah cairnya langsung ke selokan di sekitarrumah atau lokasi pembatikan. Karena lokasiindustri kerajinan batik cap khas Palembangberada pada lingkungan permukiman maka perludilakukan usaha untuk melakukan pengolahanlimbah cair yang murah, effisien dan sederhanaagar tidak mencemari lingkungan.
Umumnya tujuan dari pengolahanlimbah cair industri tekstil adalah mengurangitingkat polutan organik, logam berat, padatantersuspensi, dan warna sebelum dibuang ke badanair. Pada saat ini polutan di Indonesia tidakmemasukkan wama sebagai parameter yangdiatw. Walaupun demikian, limbah yangmengandung warna seringkali menimbulkankesulitan dalam penggunaan selanjutnya dandalam masalah estetika. Penelitian ini bertujuanuntuk mengolah limbah cair industri batik dengancara filtrasi menggunakan media pasir, ijuk, dankerikil dilanjutkan adsorpsi dengan adsorbenzeolit.
Ruang lingkup penelitian ini adalahpengolahan limbah cair batik cap yangsampelnya diarnbil dari daerah sentra industrikecil batik cap khas Palembang berlokasi dikawasan seberang ulu yang merupakan sentrabatik cap khas Palembang. Pada penelitian iniproses filtrasi dilakukan dengan memvariasikanketinggian pasir. Sedangkan pada prosesadsorpsi digunakan zeolit denganmemvariasikan ketinggian zeolit dan waktukontak. Parameter yang diukur meliputi pH,TSS, dan COD.
Dengan pengolahan limbah cair industrikecil batik cap khas Palembang menggunakanproses filtrasi dan adsorpsi, diharapkan akandihasilkan suatu metode yang efisien, murah, dansederhana sehingga metode ini dapat diterapkansesuai dengan kondisi di lapangan .
2. Teori DasarPencemaran air dari idustri teksil dapat
berasal dari buangan air proses produksi,buangan sisa-sisa pelumas dan minyak, buanganbahan-bahan kimia sisa proses produksi, sampahpotongan kain, dan lainnya. Pewarnaan danpembilasan menghasilkan air limbah yangberwarna dengan COD tinggi dan bahan-bahanlain dari zatwamayang dipakai, seperti fenol dan
logam. Jenis limbah yang dihasilkan industritekstil adalah, logam berat terutama arsenik,kadmium (Cd), krom (Cr), timbal @b), tembaga(Cu), zinc atau seng (Zn), hidrokarbonterhalogenasi (dari proses dress ing dan finishing),zat warna dan pelarut organik (KementrianLingkungan Hidup, 2003).
Prinsip yang digunakan untuk mengolahlimbah cair secara kimia adalah menambahkanbahan kimia (koagulan) yang dapat mengikatbahan pencemar yang dikandung air limbah,kemudian memisahkannya (mengendapkan ataumengapungkan). Pada umumnya bahan sepertialuminium sulfat (tawas), fero sulfat, poliamonium khlorida atau poli elektrolit organikdapat digunakan sebagai koagulan dan flokulan.Terdapat tiga tahapan penting yang diperlukandalam proses koagulasi yaitu, tahap pembentukaninti endapan, tahap flokulasi, dan tahappemisahan flok dengan cairan. Koagulasi adalahproses penambahan koagulan ke dalam air limbahdengan maksud mengurangi daya tolak menolakantar partikel koloid, sehingga partikel-partikeltersebut dapat bergabung menjadi flok-flok kecil.Flokulasi adalah proses penggabungan flok-flokkecil hasil proses koagulasi menjadi flok-flokberukuran besar sehinjga mudah mengendap(Mujiadi dan Nieke, 2001 ).
Pengolahan limbah cair secara fisikadapat dilakukan dengan cara adsorpsi, filffasi,dan sedimentasi. Adsorpsi dilakukan denganpenambahan adsorben, karbon aktif atausejenisnya. Filtrasi merupakan proses pemisahanpadat-cair melalui suatu alat penyaring (filter).Sedimentasi merupakan proses pemisahan padat-cair dengan cara mengendapkan partikeltersuspensi dengan adanya gaya gravitasi. Prosesfiltrasi di dalam pengolahan air buangan,biasanya dilakukan untuk mendahului prosesadsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akandilaksanakan untuk menyisihkan sebanyakmungkin partikel tersuspensi dari dalam air agartidak mengganggu
.
proses adsorbsi ataumenyumbat membran yang dipergunakan dalamproses osmosa. Proses adsgrbsi, biasanya dengankarbon aktif, dilakukan untuk menyisihkansenyawa aromatik (misalnya fenol) dan senyawaorganik terlarut lainnya, terutama jika diinginkanuntuk menggunakan kembali air buangantersebut.
3. MetodologiSampel air limbah yang dipergunu?un
dalam penelitian ini diambil dari sampel limbahindustri kecil batik cap khas Palembang.Adapaun bahan yang dipergunakan meliputitawas, pasir silika, ijuk, kerikil, dan zeolit sebagaiadsorben.
-
Sampel awal limbah dianalisa terlebihdahulu. Parameter yang diuji meliputi pH, COD;dan TSS. pH diukur dengan menggunakan pHmeter, COD diukur dengan alal HATCH,sedangkan TSS diukur berdasarkan metode SNI06-2413.1991.
Alat yang digunakan berupa empat buahbak penampungan yang terdiri dari satu bgah bakpenampung limbah, satu bak penampung airproses sebagai control , satu bak penyaringandan satu kolom adsorpsi. Masing-masing bakberdiameter 20 cm dengan tinggi 50 cm. Bakfiltrasi berisi pasir, ijuk dan kerikil. Ketinggianunggun ijuk dan kerikil dibuat tetap.
Percobaan pengolahan limbah cairdilakukan dengan penyaringan dan adsorpsi.Penyaringan dilakukan dengan filtrasi saringanpasir dengan 3 (tiga) variasi ketinggian unggunpasir yaitu : l0 cm, l5 cm dan 20 cm.Sedangkan adsorpsi dilakukan dengan adsorbenzeolit dengan variasi ketinggian unggun l0 cm,20 cm,30 cm, dan variasi waktu kontak 15, 30,dan 60 menit.
j4. Hasil dan Pembahasan
Penelitian ini bertujuan untuk mengolahlimbah cair industri batik dengan cara filtrasi danadsorpsi, sehingga dapat diketahui kemampuanproses filtrasi dan adsorpsi dalam menyerap zatpencemar yang terdapat pada limbah cair industribatik cap khas Palembang. Penurunan pencemardari limbah cair ditunjukkan dengan penurunanintensitas warna limbah cair yang dapat diamatisecara langsunB, pH, COD, dan TSS. Analisaawal yang dilakukan terhadap sampel limbah cairdapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel t. Hasilanalisa awat air limbah pabrik
Adapun standar yang dipergunakanberdasarkan Peraturan . Gubernur Sumatera
Selatan Nomor 18 tahun 2005 tentang BakuMutu Limbah cair untuk lndustri Tekstil.
Proses filtrasi dilakukan secara batchdengan memvariasikan ketinggian lapisan pasir.Dari hasil percobaan didapat bahwa filtrasidengan lapisan pasir 20 cm menghasilkan sampelterbaik yang selanjutnya akan digunakan untukproses selanjutnya. Pengaruh proses filtrasiterhadap penumnan nilai TSS terlihat padagambar l.
Gambar 1. Pengaruh proses filtrasi terhadappenurunan nilai TSS
Dari gambar diatas dapat terlihat bahwasemakin tinggi lapisan pasir yang digunakanmaka akan semakin banyak TSS yang terserapsehingga TSS yang keluar dari proses filtrasidengan media pasir ini semakin menurun. Halini disebabkan karena semakin tinggi lapisanpasir yang dilalui maka akan semakin banyakkotoran tersuspensi yang dapat tertahan padalapisan pasir tersebut. Dimana kadar TSS yangterkandung didalam sampel awal yaitu 535 mg/l,setelah dilewatkan pada saringan pasir denganketebalan lapisan pasir 10, 15, dan 20 cm,berturut-turut terjadi penumnan kadar TSSmenjadi 153, 105, dan 45 mg/I.
Intensitas wama dari sampel limbahyang telah melewati proses filtrasi terlihat sudahjauh berkurang. Semakin tinggi unggun pasiryang digunakan, maka terlihat semakin jernihpula sample air limbah yang dihasilkan. Hal inidikarenakan semakin banyaknya partikel yangtertahan pada unggun pasir.
Hasil serupa juga dikemukakan olehSoedarsono dan Syahputra (2007) dalampenelitiannya mengenai pengolahan limbah batikdengan proses kombinasi elektrokimia, filtrasi,dan adsorpsi. Dimana dengan semakin tebalnyamedia karbon aktif yang digunakan, makasemakin kecil kandungan warna dalam sampelakhir. Ketebalan karbon aktif yang efisien dalampenurunan warna yaitu 20 cm yang dapatmenurunkan konsentrasi warna dari 266 mglLPt-Co menjadi 2 m{L Pt-Co dengan ehsiensipenurunan yang tinggi yaitu lebih dari99%.
600
500
3 +ooID
soo
E zooF100
0
batik ca khas Pa lembans (mParameter Standar Sampel Limbah Cair
Pencelupan Batikcap
oH 6-9 6COD 150 4.230,366Amoniak total 8 5,47Fenol total 0,s 0,008TSS 50 535Sulfida 0,3 0,040Chrom total 0,1 3 85Besi (Fe) 2"0587 .Tembaga (Cu) 0,2696Seng (Zn) s4,7 t7 sCadmium (Cd) 0.0063Timbal(Pb) 0,2349
-
Pengaruh proses filtrasi terhadappenurunan nilai COD dapat dilihat pada gambar-2. Pada grafik dapat dilihat bahwa terjadipenurunan nilai COD yang cukup ,signifikan,yaitu sebesar 80-84%. Adapun pengaruhperbedaan tinggi lapisan pasir terhadappenurunan COD cukup kecil.
1000
5 '10 1rlGtinggian pasir (cm)
Gambar 2. Pengaruh proses filtrasi terhadappenurunan nilai COD
Dalarn gambar 3 terlihat pengaruhwaktu kontak dan ketinggian zeolit terhadappenurunan nilai TSS. Dari hasil penelitian dapatterlihat bahwa semakin besar ketinggian zeolitdan semakin lama waktu kontak maka kadar TSSyang diserap akan semakin banyak. Hal inidikarenakan dengan semakin lama waktu kontakdan semakin tinggi lapisan zeolit makakesempatan untuk terjadinya proses adsorpsisemakin besar. Juniar (2008) melaporkan trendyang sama, dalam studi pengaruh ketinggianunggun adsorben dan debit terhadap penurunankualitas limbah cair tenun songket tradisionalmenggunakan karbon aktif dar tempurungkelapa, dimana semakin besar waktu kontak dansemakin tinggi unggun karbon aktif maka prosesadsorpsi semakin bai'k yang ditunjukkan dengansemakin menurunnya kadar TSS dalam sampelakhir limbah yang telah diolah.
Gambar 3. Pengaruh proses adsorpsiterhadap pnurunan nilai TSS
Hasil terbaik yang dihasilkan melaluiproses adsorpsi ini didapatkan dengan
menggunakan ketinggian zeolit 30 cm dan waktukontak 60 menit, dimana kadar TSS akhir adalah15 mg/l dengan nilai pH 6. Hasil ini telahmemenuhi baku mutu lingkungan yangdisyaratkan bagi limbah cair pencelupan tekstil.
Pengaruh proses adsorpsi terhadappenurunan nitai COD dapat dilihat pada gambar4. Sama halnya dengan pengaruh adsorpsiterhadap kadar TSS, maka semakin besarketinggian zeolit dan semakin lama waktu kontakmaka penurunan kadar COD akan semakin besar.Hasil terbaik yang dihasilkan melalui prosesadsorpsi ini didapatkan dengan menggunakanketinggian zeolit 30 cm dan waktu kontak 60menit. Hasil yang didapat yaitu kadar CODturun menjadi 77,5 mglliter dengan nilai pH 6.Hasil ini telah memenuhi baku mutu lingkunganyang disyaratkan bagi limbah cair pencelupantekstil.
800
J 600o5 aooooo 200
015 30 45
Waktu kontak (menitl
Gambar 4. Pengaruh proses adsorpsiterhadap penurunan nilai COD
5. KesimpulanDari penelitian ini dapat disimpulkan
bahwa proses filtrasi dan adsorpsi dapatdigunakan untuk pengolahan limbah cair yangberasal dari industri batik cap khas Palembang..Pada proses filtrasi hasil terbaik didapatkan padapenggunaan pasir dengan ketinggian 20 cm,dimana terjadi penumnan nilai TSS sebesar9l,6Yo dan pengurangan nilai COD sebesar84,2%. Sedangkan pada proses adsorpsi hasilterbaik didapatkan pada penggunaan zeolitdengan ketinggian 30 cm dan waktu kontak 60menit, dimana didapatkan penurunan nilai TSSsebesar 66,7yo dan penurunan nilai COD sebesar88,40 .
Ucapan Terima KasihPenulis mengucapkan terima kasih
kepada Dinas Perindustrian dan PerdaganganProvinsi Sumatera Selatan yang telahmemberikan bantuan finansial di dalampenelitian ini dan menyediakan fasilitaslaboratorium sebagai tempat penelitian.
5000
4000
3000
2000
JoEooo
50
403b30E6zoal,F
10
0
-
Daftar Pustakatll Astuti, F. (2004), "Pengolahan Limtah
Cair Industri Batik dengan Koagulan danPenyaringan", Tesis Magister, ProgramPascasarjana, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.
t21 Juniar H., (2008), *Studi PengaruhKetinggian Unggun Adsorben.dan Debitterhadap Penurunan Kualitas LimbahCair Tenun Songket TradisionalMenggunakan Karbon Aktif TempurungKelapa", Tesis Program Magister TeknikKimia Program Pasca Sarjana UniversitasSriwijaya, Palembang.
t3l http://one.indoskripsi.com, diunduh padatanggal 13 Juni 2009
l4l Kementerian Lingkungan Hidup RepublikIndonesia (2003), "Pengolahan danPemanfaatan Limbah"[http://www.menlh.go.id] diunduh padatanggal ll Maret2005Masriati, R., (2006), "PengolahanLimbah Cair Industri Kerajinan SongketTradisional dengan AdsorpsiMenggunakan Karbon Aktif', TesisProgram magister Teknik Kimia ProgramPasca Sarjana Universitas Sriwijaya,PalembangMujiadi, S. Dan Nieke, K., (2001),"Kemampuan Koagulan Poli AluminiumKhloride untuk Menurunkan WarnaEffluent Pengolahan Limbah PT Sier,Jurnal Purifikasi vol.2 hal 27 I -27 6.Sari, T.I., Ali, F., dan Rafsanjani, B.(2006), "Pembuatan Karbon Aktif dariAmpas Tebu dan Aplikasinya dalamPengolahan Limbah Cair", Jurnal TeknikKimia, no.4 Vol 10, hal l-1-6, UnivrsitasSriwijaya, Palembang.Sari, T.I.,'lmron, A., dan Ulfa, M., (2007),"Pembuatan Karbon Aktif dari TempurugKelapa dan Pemanfaatannya dalammenurunkan Turbiditas Limbah ZatWarna", Jurnal Teknik Kimia No. 3 VolI I hal 24-31, Universitas Sriwijaya,Palembang
t9l Suara Merdeka, (2004), Junitl0l Soedarsono dan Syahputra, B., (2007),
"Pengolahan Air Limbah Batik denganProses Kombinasi Elektrokimia, Filtrasi,dan Adsorpsi", Laporan penelitian,Fakultas Teknik, Jurusan TeknikLingkungan, Universitas Islam SultanAgung,, Semarang
t5l
t6l
t7l
t8t
l.r
