PENURUNAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA BERBAGAI MACAM LIMBAH MELALUI ELEKTROKOAGULASI TUGAS PUSTAKA SHILDIA IRENE 140210110017 UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS MATEMATIKA DAN

PENURUNAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA BERBAGAI

MACAM LIMBAH MELALUI ELEKTROKOAGULASI

TUGAS PUSTAKA

SHILDIA IRENE

140210110017

UNIVERSITAS PADJADJARAN

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI SARJANA KIMIA

JATINANGOR

2014

i

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : PENURUNAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)

PADA BERBAGAI MACAM LIMBAH MELALUI

ELEKTROKOAGULASI

PENYUSUN : Shildia Irene

NPM : 140210110017

Setelah membaca tulisan ini dengan seksama, maka menurut pertimbangan saya

telah memenuhi persyaratan ilmiah sebagai suatu tugas pustaka

Jatinangor, Desember 2014

Menyetujui,

Pembimbing

Dra. Yati B. Yuliyati, MS

NIP. 19551103 1984032 002

ii

ABSTRAK

Perkembangan industri yang sangat pesat selain menghasilkan produk utama yang

dapat mempengaruhi perekonomian global juga menghasilkan limbah yang

mempengaruhi keseimbangan lingkungan. Limbah ini berbahaya karena

mengandung bahan-bahan yang melampaui batas ambang yang telah ditentukan,

seperti chemical oxygen demand (COD) yang tinggi, sehingga dibutuhkan

teknologi pengolahan sebelum dibuang ke lingkungan. Elektrokoagulasi

merupakan suatu metode untuk mengurangi atau menurunkan COD dalam

limbah. Dalam kajian tugas pustaka ini, dijelaskan tentang penurunan COD dalam

limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS), limbah leachate, dan limbah industri

susu melalui proses elektrokoagulasi dengan menggunakan elektrode aluminium

pada berbagai nilai beda potensial dan lama elektrolisis. Berdasarkan penelitian

elektrokoagulasi pada LCPKS oleh Nasution (2012), didapatkan beda potensial

optimum yaitu 4 V dengan lama elektrolisis 8 jam dan efisiensi penurunan COD

sebesar 87,5%. Penelitian elektrokoagulasi pada limbah industri susu yang

dilakukan oleh Bazrafshan et al. (2012), didapatkan beda potensial optimum yaitu

60 V dengan lama elektrolisis 60 menit dan efisiensi penurunan COD mencapai

98,84%. Sedangkan penelitian elektrokoagulasi pada limbah leachate oleh

Shivayogimath & Watawati (2013), didapatkan beda potensial optimum yaitu 9 V

dengan lama elektrolisis 35 menit dan efisiensi penurunan COD mencapai 95,8%.

Berdasarkan penelitian-penelitian tersebut di atas, dapat disimpulkan bahwa

teknologi elektrokoagulasi dengan menggunakan elektrode aluminium merupakan

salah satu metode yang mampu menurunkan COD berbagai macam limbah

dengan efisiensi yang relatif besar pada beda potensial dan lama elektrolisis

optimumnya.

Kata kunci: elektrokoagulasi, limbah cair pabrik kelapa sawit, limbah leachate,

limbah industri susu, chemical oxygen demand.

iii

ABSTRACT

The rapid development of the industry in addition to primary products that can

affect the global economy also produces waste that affect the environment

balance. This waste is dangerous because it contains materials that exceed a

predetermined standard, such as high levels of chemical oxygen demand (COD),

so it needs treatment before being discharged into the environment.

Electrocoagulation is a method to reduce COD in the effluent. In this study,

explained about the COD removal in palm oil mill effluent (LCPKS), leachate,

and dairy wastewater through electrocoagulation process using aluminum

electrodes at various of the applied voltage and electrolysis time. Based on the

research of electrocoagulation in LCPKS by Nasution (2012), obtained the

optimum applied voltage is 4 V with 8 hours electrolysis time and COD removal

efficiency is 87.5%. Electrocoagulation in dairy wastewater by Bazrafshan et al.

(2012), obtained the optimum applied voltage is 60 V with 60 minutes electrolysis

time and COD removal efficiency reached 98.84%. While the electrocoagulation

in leachate by Shivayogimath & Watawati (2013), obtained the optimum applied

voltage is 9 V with 35 minutes electrolysis time and COD removal efficiency

reached 95.8%. Based on the research results, it can be concluded that the

electrocoagulation using aluminum electrodes is a method that can reduce the

COD on various kinds of waste with relatively high efficiency in optimum applied

voltage and electolysis time.

Keyword: electrocoagulation, palm oil mill effluent, leachate, dairy wastewater,

chemical oxygen demand.

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT dengan segala berkah, nikmat, serta

karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas pustaka yang berjudul

“Penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) pada Berbagai Macam Limbah

melalui Elektrokoagulasi”

Penyusunan tugas pustaka ini tidak akan dapat terlaksana tanpa adanya

bantuan, bimbingan dan petunjuk dari berbagai pihak. Untuk itu dalam

kesempatan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

Dra. Yati B. Yuliyati, MS

Selaku dosen pembimbing tugas pustaka atas pengorbanan waktu, tenaga, dan

pemikirannya.

Pada kesempatan ini pula, penyusun menyampaikanucapan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Budi Nurani R., MS selaku dekan FMIPA Universitas

Padjadjaran.

2. Dr. rer. nat Iwan Hastiawan selaku Kepala Departemen Kimia FMIPA

Universitas Padjadjaran.

3. Dr. Tri Mayanti selaku Kepala Program Studi S1 Departemen Kimia

FMIPA Universitas Padjadjaran.

4. Juliandri, Ph.D selaku Kepala Laboratorium Material Jurusan Kimia

FMIPA Universitas Padjadjaran.

5. Dr. Iman Rahayu, S.Si., M.Si selaku dosen wali atas dukungan dan

perhatiannya.

v

6. Keluarga tercinta Ayah, Ibu, Syifa, Faiz dan Nenek yang selalu

memberikan dorongan semangat, dukungan, kasih sayang dan doa yang

tidak pernah putus.

7. Sahabat – sahabat yang menemani dalam keadaan suka maupun duka, dan

juga teman-teman ATOM 2011 tercinta.

8. Semua pihak atas segala bantuannya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan tugas pustaka ini.

Semoga segala kebaikan dan dukungan yang telah diberikan kepada penyusun

mendapat balasan yang setimpal dari Allah swt.

Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan tugas pustaka ini

masih jauh dari sempurna dikarenakan masih terbatasnya ilmu, kemampuan serta

pengetahuan yang penyusun miliki. Oleh karena itu penyusun mengharapkan

adanya kritik dan saran yang membangun. Semoga tugas pustaka ini dapat

bermanfaat dalam perkembangan ilmu pengetahuan.

Jatinangor, Desember 2014

Shildia Irene

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... i

ABSTRAK ............................................................................................................. ii

ABSTRACT .......................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

DAFTAR ISI ......................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ ix

DAFTAR ISTILAH, SINGKATAN, DAN LAMBANG .................................... x

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

BAB II TINJAUAN UMUM ................................................................................ 3

2.1 Limbah ........................................................................................................ 3

2.2 Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) ............................................... 4

2.3 Limbah Leachate ......................................................................................... 5

2.4 Limbah Industri Susu .................................................................................. 7

2.5 Elektrokoagulasi .......................................................................................... 9

2.5.1 Reaksi pada Katode ............................................................................... 12

2.5.2 Reaksi pada Anode ............................................................................... 13

vii

2.6 Chemical Oxygen Demand (COD) ............................................................ 13

BAB III TINJAUAN KHUSUS .......................................................................... 16

3.1 Elektrokoagulasi ........................................................................................ 16

3.1.1 Proses Elektrokoagulasi pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit,

Limbah Leachate, dan Limbah Industri Susu .................................... 16

3.2 Pengaruh Beda Potensial terhadap Penurunan COD ................................. 19

3.2.1 Pengaruh Beda Potensial terhadap Penurunan COD pada Limbah Cair

Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) ........................................................... 19

3.2.2 Pengaruh Beda Potensial terhadap Penurunan COD pada Limbah

Leachate ............................................................................................. 21


Industri Susu ....................................................................................... 23

3.3 Pengaruh Lama Elektrolisis terhadap Penurunan COD ............................ 25

3.3.1 Pengaruh Lama Elektrolisis terhadap Penurunan COD pada Limbah

Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) ................................................... 25


Leachate ............................................................................................. 27


Industri Susu ....................................................................................... 28

BAB IV KESIMPULAN ..................................................................................... 29

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 30

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik Limbah LCPKS. ................................................................ 5

Tabel 2.2 Karakteristik limbah leachate . ............................................................... 7

Tabel 2.3 Karakteristik limbah industri susu .......................................................... 9

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Mekanisme dalam proses elektrokoagulasi. ................................... 10

Gambar 2. 2 Elektrokoagulasi sistem batch (a) dan Elektrokoagulasi sistem flow

(b). .................................................................................................... 12

Gambar 3. 1 Pengaruh beda potensial terhadap penurunan COD pada keluaran

limbah Fat-Pit. ................................................................................. 19

Gambar 3. 2 Pengaruh beda potensial terhadap penurunan COD pada limbah cair

keluaran kolam anaerobik. ............................................................... 20

Gambar 3. 3 Pengaruh beda potensial terhadap penurunan COD pada limbah

keluaran biogas ................................................................................ 20

Gambar 3. 4 Pengaruh beda potensial pada penurunan COD (pH 5,8) . ............. 22

Gambar 3. 5 Pengaruh beda potensial terhadap efisiensi penurunan polutan pada

limbah industri susu. ........................................................................ 23

Gambar 3. 6 Pengaruh lama elektrolisis terhadap penurunan COD pada keluaran

limbah Fat-Pit. ................................................................................. 25

Gambar 3. 7 Pengaruh lama elektrolisis terhadap penurunan COD pada limbah

cair keluaran kolam anaerobik ......................................................... 25


keluaran biogas. ............................................................................... 26

Gambar 3. 9 Pengaruh lama elektrolisis pada penurunan COD (pH 5,8). ............ 27

Gambar 3.10 Pengaruh lama elektrolisis terhadap penurunan COD pada limbah

industri susu. .................................................................................... 28

x

DAFTAR ISTILAH, SINGKATAN, DAN LAMBANG

1. Anode : Kutub positif dari sel elektrolisis atau elektrode tempat

terjadinya reaksi oksidasi.

2. BOD : Biological Oxygen Demand

3. COD : Chemical Oxygen Demand

4. DO : Dissolved Oxygen

5. Elektrode : Konduktor dari lempeng logam yang mengalirkan arus

listrik yang memiliki jenis kutub positif (anode) dan kutub

negatif (katode).

6. Elektrokimia : Ilmu yang mempelajari hubungan antara perubahan

(reaksi) kimia dengan kerja listrik.

7. Elektrokoagulasi : Proses koagulasi atau penggumpalan dengan tenaga

listrik melalui proses elektrolisis untuk mengurangi

atau menurunkan ion-ion logam dan partikel dalam air.

8. Elektrolisis : Penguraian senyawa berbentuk larutan, lelehan, atau

cairan biasa oleh arus listrik yang mengalir melalui

senyawa tersebut menggunakan elektrode.

9. Katode : Kutub negatif dari sel elektrolisis atau elektrode tempat

terjadinya reaksi reduksi.

10. Oksidasi : Pelepasan elektron dari suatu spesi atom atau molekul.

11. Reduksi : Penerimaan elektron dari suatu spesi atom atau molekul.

1

BAB I

PENDAHULUAN

Saat ini Indonesia dan dunia sedang giat-giatnya melakukan pembangunan,

salah satu diantaranya yaitu mendorong laju perekonomian melalui sektor

industri. Perkembangan industri yang sangat pesat saat ini tentunya menghasilkan

produk yang dapat mempengaruhi perekonomian global. Namun perkembangan

industri ini juga menghasilkan limbah yang dapat mempengaruhi keseimbangan

lingkungan.

Limbah adalah hasil samping dari proses produksi yang tidak digunakan dan

dapat berbentuk benda padat, cair, gas, dan debu yang dapat menimbulkan

pencemaran (Sami, 2012). Limbah cair industri menjadi ancaman serius, karena

limbah tersebut dipastikan mencemari lingkungan khususnya air tanah dan dapat

berfungsi sebagai media pembawa bibit penyakit.

Selain limbah cair dari industri, sampah juga merupakan satu ancaman serius

yang dapat mencemari lingkungan. Sampah padat di tempat pembuangan akhir

(TPA) tidak hanya tersusun oleh komponen padatan, tetapi juga mengandung

cairan sampah yang didalamnya terkandung zat-zat kimia, baik senyawa organik

maupun anorganik serta sejumlah bakteri pathogen, yang disebut sebagai leachate

(Purwanta, 2007). Limbah cair industri dan limbah cair leachate ini tentunya

berbahaya karena memiliki chemical oxygen demand (COD) yang tinggi.

2

Teknologi pengolahan telah banyak digunakan untuk menanggulangi bahaya

dari limbah diantaranya dengan membran dan metode biologis, seperti

biokoagulasi, proses lumpur aktif, dan bioreaktor aerobik. Namun karena

karakteristik limbah yang terus berkembang, maka dibutuhkan teknologi

pengolahan yang juga perlu ditingkatkan dan tentunya memerlukan biaya yang

tinggi. Selain itu teknologi pengolahan tersebut juga dibutuhkan perlakuan

tambahan sehingga kurang efisien.

Saat ini metode elektrokimia relatif lebih ekonomis dan memiliki efisiensi

pemurnian yang lebih tinggi. Elektrokoagulasi merupakan metode elektrokimia

yang sederhana dan efisien untuk pengolahan berbagai macam limbah. Metode ini

sederhana, mudah dilakukan, dan menghasilkan padatan dalam jumlah kecil.

Elektrokoagulasi merupakan proses koagulasi atau penggumpalan dengan tenaga

listrik melalui proses elektrolisis untuk mengurangi atau menurunkan ion-ion

logam dan partikel-partikel di dalam air.

Optimalisasi metode elektrokoagulasi dipengaruhi oleh beberapa parameter

diantaranya beda potensial dan lama waktu elektrolisis. Oleh karena itu, pada

tugas pustaka ini akan dibahas mengenai pengaruh beda potensial dan lama waktu

elektrolisis pada berbagai macam limbah dengan menggunakan elektrode

aluminium.

3

BAB II

TINJAUAN UMUM

2.1 Limbah

Limbah adalah hasil samping dari proses produksi yang tidak digunakan dan

dapat berbentuk benda padat, cair, gas, debu, suara, getaran dan lain-lain yang

dapat menimbulkan pencemaran. Limbah cair dapat juga dibedakan berdasarkan

kemampuan menguraikan bahan pencemar (degradable) dan tidak dapat mengurai

(non-degradable). Akibat yang ditimbulkan oleh limbah cair sangat bergantung

pada sifat dari bahan pencemar yang dikandungnya, dapat merubah sifat air

menjadi berbahaya, efek bioakumulasi, menurunkan oksigen terlarut (DO,

dissolved oxygen), merubah sifat fisik dan kimia air, dan mengganggu estetika.

Limbah cair domestik atau limbah cair rumah tangga menjadi ancaman serius,

karena limbah tersebut dipastikan mencemari lingkungan khususnya air tanah dan

dapat berfungsi sebagai media pembawa bibit penyakit. Sasaran pengolahan air

adalah untuk mengurangi BOD (biological oxygen demand), COD (chemical

oxygen demand), partikel tercampur, membunuh organisme pathogen,

menghilangkan bahan nutrisi, komponen beracun yang tidak dapat didegradasikan

agar konsentrasi yang ada menjadi rendah (Sami, 2012).

4

2.2 Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)

Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) adalah salah satu produk samping

dari pabrik minyak kelapa sawit yang berasal dari kondensat dari proses

sterilisasi, air dari proses klarifikasi, air hydrocyclone (claybath), dan air

pencucian pabrik. LCPKS mengandung berbagai senyawa terlarut termasuk, serat-

serat pendek, hemiselulosa dan turunannya, protein, asam organik bebas dan

campuran mineral-mineral (Fatimah, 2012).

Limbah cair dari pabrik minyak kelapa sawit ini umumnya bersuhu tinggi 70-

80oC, berwarna kecoklatan, mengandung padatan terlarut dan tersuspensi berupa

koloid dan residu minyak dengan BOD dan COD yang tinggi. Jika limbah

tersebut langsung dibuang ke perairan, maka sebagian akan mengendap, terurai

secara perlahan, mengkonsumsi oksigen terlarut, menimbulkan kekeruhan,

mengeluarkan bau yang tajam dan dapat merusak ekosistem perairan. Sebelum

limbah cair ini dapat dibuang ke lingkungan terlebih dahulu harus diolah agar

sesuai dengan baku mutu limbah yang telah ditetapkan (Fatimah, 2012).

Limbah cair kelapa sawit merupakan nutrien yang kaya akan senyawa organik

dan karbon, dekomposisi dari senyawa-senyawa organik oleh bakteri anaerob

dapat menghasilkan biogas. Jika gas-gas tersebut tidak dikelola dan dibiarkan

lepas ke udara bebas maka dapat menjadi salah satu penyebab pemanasan global

karena gas metan dan karbon dioksida yang dilepaskan adalah termasuk gas

rumah kaca yang disebut-sebut sebagai sumber pemanasan global saat ini. Emisi

5

gas metan 21 kali lebih berbahaya dari karbon dioksida dan metan merupakan

salah satu penyumbang gas rumah kaca terbesar (Fatimah, 2012).

Tabel 2.1 Karakteristik Limbah LCPKS (Nasution, 2012).

Parameter Konstentrasi

(mg/L)

Unsur Konstentrasi

(mg/L)

Lemak dan minyak 4.000-6.000 Potassium 2.270

Biochemical oxygen demand 25.000 Magnesium 615

Chemical oxygen demand 50.000 Kalsium 439

Total solid 40.500 Phospor 180

Suspended solids 18.000 Besi 46,5

Total volatile solids 34.000 Boron 7,6

Nitrogen total 750 Zinc 2,3

Ammoniacals nitrogen 35 Mangan 2,0

Tembaga 0,89

2.3 Limbah Leachate

Sampah padat di tempat pembuangan akhir (TPA) tidak hanya tersusun oleh

komponen padatan, tetapi juga mengandung cairan sampah yang didalamnya

terkandung zat-zat kimia, baik organik maupun anorganik serta sejumlah bakteri

pathogen, yang disebut sebagai leachate (Purwanta, 2007).

Leachate didefinisikan sebagai cairan yang menapis melalui limbah dan

mengekstrak material terlarut atau tersuspensinya. Di kebanyakan TPA, leachate

terdiri atas cairan yang masuk TPA dari sumber-sumber luar, seperti drainase

permukaan, air hujan, air tanah, dan air dari mata air serta cairan yang diproduksi

dari dekomposisi limbah. Dalam definisi lain, leachate adalah sebagai limbah cair

6

yang terbentuk akibat masuknya air eksternal ke dalam timbunan sampah,

melarutkan dan membilas materi-materi terlarut termasuk senyawa organik dan

anorganik hasil proses dekomposisi (Purwanta, 2007).

Leachate tersebut merupakan cairan yang terbentuk oleh adanya air hujan yang

merembes kedalam timbunan sampah, serta adanya kandungan air tanah yang

tinggi. Aliran yang merembes ini akan menimbulkan aliran yang membawa

bermacam-macam zat yang ada dalam sampah seperti nitrat, nitrit, metan, karbon

dioksida, sulfat, sulfida, ammonia, air dan mikroorganisme (Purwanta, 2007).

Proses dekomposisi secara alamiah pada awalnya menghasilkan nitrit, karbon

dioksida dan air, sedangkan pasokan (supply) oksigen yang dilepaskan oleh

mikroorganisme anaerobik akan membentuk senyawa lain seperti sulfat, ammonia

dan nitrogen. Kualitas dan kuantitas leachate sangat bervariasi dan fluktuasinya

secara langsung berkaitan dengan banyaknya curah hujan, komposisi/

karakteristik sampah, umur timbunan dan pola operasional di TPA (Purwanta,

2007).

Pengaruh leachate yang dirasakan masyarakat adalah adanya perubahan warna

atau kekeruhan pada badan air karena air hujan yang masuk ke dalamnya. Adanya

bahan pencemar atau mineral di badan air akan memacu pertumbuhan dan

perkembangbiakan mikroorganisme yang merugikan kesehatan dan estetika

(Purwanta, 2007).

7

Tabel 2.2 Karakteristik limbah leachate (Shivayogimath & Watawati, 2013)

Parameter Konsentrasi

pH 5,8

warna Kuning

Total suspended solids (mg/L) 718

COD (mg/L) 4.820

Konduktivitas (µS/cm) 2.441

Total solids (mg/L) 900

Kekeruhan (NTU) 89

Total dissolved solids (mg/L) 182

2.4 Limbah Industri Susu

Limbah industri susu mengandung senyawa organik terlarut, padatan

tersuspensi, dan senyawa organik yang berbahaya. Komponen-komponen ini

mengakibatkan tingginya kadar biological oxygen demand (BOD) dan chemical

oxygen demand (COD) pada limbah industri susu. Limbah susu berwarna putih

dan biasanya sedikit basa di alam dan menjadi asam cukup cepat karena

fermentasi gula susu menjadi asam laktat. Efek pencemaran limbah susu dikaitkan

dengan kebutuhan oksigen yang tinggi. Dekomposisi kasein yang mengarah pada

pembentukan lumpur hitam tebal dan bau asam butirat yang kuat merupakan ciri

pencemaran limbah susu (Shete & Shinkar, 2013).

Karakteristik limbah susu yaitu berwarna putih, pH (6,5-8,0), mengandung

DO, BOD, COD, padatan terlarut, padatan tersuspensi, klorida, sulfat, minyak &

lemak. Hal ini tergantung pada kuantitas susu olahan dan jenis produk yang

diproduksi. Air limbah dari susu mengandung sejumlah besar konstituen susu

8

seperti kasein, garam anorganik, dan juga deterjen dan pembersih yang digunakan

untuk mencuci. Deterjen dan pembersih yang digunakan memiliki kandungan

natrium yang tinggi dari penggunaan soda kaustik (Shete & Shinkar, 2013).

Industri susu adalah salah satu industri yang paling berpolusi, tidak hanya

dalam hal volume limbah yang dihasilkan, tetapi juga karakteristiknya. Limbah

yang dihasilkan sekitar 0,2-10 liter per liter susu olahan dengan rata-rata sekitar

2,5 liter air limbah per liter susu olahan. Volume, konsentrasi, dan komposisi

limbah dalam industri susu tergantung pada jenis produk yang diproses, program

produksi, metode operasi, desain pabrik pengolahan, tingkat pengelolaan air yang

diterapkan, dan jumlah air yang digunakan. Industri susu menghasilkan berbagai

jenis limbah termasuk: air limbah dari lini produksi (pembersihan peralatan dan

pipa), air pendingin, air limbah domestik, air dadih asam dan manis. Limbah susu

mengandung sejumlah besar konstituen susu seperti kasein, garam anorganik,

deterjen dan pembersih yang digunakan untuk mencuci. Semua komponen ini

berkontribusi terhadap besarnya nilai BOD dan COD yang melebihi standar yang

telah ditetapkan (Shete & Shinkar, 2013).

Limbah susu umumnya dibuang langsung ke sungai atau tanah terdekat tanpa

pengolahan terlebih dahulu sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan yang

serius. Masalah lingkungan utama yang terkait dengan produksi susu

mempengaruhi pencemaran air, udara dan keanekaragaman hayati. Oleh karena

itu diperlukan berbagai metode untuk menanggulangi permasalahan limbah susu

tersebut (Shete & Shinkar, 2013)

9

Tabel 2.3 Karakteristik limbah industri susu (Bazrafshan et al., 2012).

Parameter Air Limbah

Mentah

Rata-rata ± S.D

Air Limbah yang

Menetap selama

12 jam

Rata-rata ± S.D

Standar

Iran

Number of samples 24 24 -

Total COD (mg/L) 7.855,25 ± 703,05 6.114,25 ± 74,52 60

Total BOD (mg/L) 3.486,3 ± 235,17 2.919,3 ± 45,27 30

Total suspended solids

(mg/L)

1.724,17 ± 149,14 743,43 ± 22,13 60

Total coliforms (TCs) 4,39x106 ± 2,5x10

5 3,53x10

6 ± 1,1x10

5 1000

Fecal coliforms (FCs) 3,27x106 ± 1,3x10

5 2,75x10

6 ± 7,2x10

4 400

Konduktivitas (µS/cm) 8.010 ± 1300 8.073 ± 59,53 -

pH 7,65 ± 0,02 7,24 ± 0,07 6,5-8,5

2.5 Elektrokoagulasi

Elektrokoagulasi merupakan metode pengolahan air secara elektrokimia

dimana pada anode terjadi pelepasan koagulan aktif berupa ion logam (biasanya

alumunium atau besi) ke dalam larutan, sedangkan pada katode terjadi reaksi

elektrolisis berupa pelepasan gas hidrogen (Holt et al, 2004).

Prinsip dasar dari elektrokoagulasi ini merupakan reaksi reduksi dan oksidasi

(redoks). Dalam suatu sel elektrokoagulasi, peristiwa oksidasi terjadi di elektrode

(+) yaitu anode, sedangkan reduksi terjadi di elektrode (-) yaitu katode. Yang

terlibat reaksi dalam elektrokoagulasi selain elektrode adalah air yang diolah yang

berfungsi sebagai larutan elektrolit (Ardhani dan Ismawati, 2007).

Elektrokoagulasi adalah metode yang sederhana dan efisien untuk

menghilangkan endapan yang dihasilkan oleh proses oksidasi pada anode korban

10

yang umumnya terbuat dari besi atau aluminium. Dalam proses ini, tidak

diperlukan penambahan koagulan kimia ataupun flokulan. Dengan demikian dapat

mengurangi jumlah endapan yang harus dibuang. Teknik ini menggabungkan tiga

proses utama yang saling bergantungan, yang beroperasi secara sinergis untuk

menghilangkan polutan: elektrokimia, koagulasi dan hidrodinamika (Bazrafshan,

et al., 2012).

Gambar 2. 1 Mekanisme dalam proses elektrokoagulasi (Holt et al., 2006).

Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang di dalamnya

terdapat dua atau lebih penghantar arus listrik searah yang disebut elektrode, yang

tercelup dalam larutan air sebagai elektrolit. Dari reaksi tersebut, pada anode akan

dihasilkan gas, buih dan flok. Selanjutnya flok yang terbentuk akan mengikat

logam yang ada di dalam air, sehingga flok akan memiliki kecenderungan

mengendap. Selanjutnya flok yang telah mengikat tersebut diendapkan pada

wadah sedimentasi dan sisa buih akan terpisahkan pada unit filtrasi. Karena dalam

11

proses elektrokoagulasi ini menghasilkan gelembung-gelembung gas, maka

kotoran-kotoran yang terbentuk yang ada dalam air akan terangkat ke atas

permukaan air. Flok-flok terbentuk ternyata mempunyai ukuran yang relatif kecil

sehingga flok-flok yang terbentuk tadi lama-kelamaan akan bertambah besar

ukurannya (Juriah, 2011).

Teknik elektrokoagulasi memiliki beberapa kelebihan yaitu peralatan

sederhana dan mudah dioperasikan, prosesnya lebih mudah dan lebih cepat, tidak

memerlukan bahan kimia tambahan, dan flok yang dihasilkan berukuran lebih

besar dengan kandungan air yang lebih sedikit dan mudah dipisahkan secara cepat

dengan filtrasi. Air limbah yang diolah dengan elektrokoagulasi jernih, tidak

berwarna, dan tidak berbau. (Mollah et al., 2001).

Proses elektrokoagulasi dapat dilakukan dengan sistem batch dan sistem flow.

Elektrokoagulasi sistem batch adalah proses elektrokoagulasi tanpa aliran.

Sedangkan sistem flow adalah proses elektrokoagulasi yang terjadi aliran air

limbah (Siringo-ringo dkk., 2013).

12

Gambar 2. 2 Elektrokoagulasi sistem batch (a) dan Elektrokoagulasi sistem flow

(b) (Siringo-ringo dkk., 2013).

2.5.1 Reaksi pada Katode

Pada katode akan terjadi reaksi reduksi terhadap kation (ion H+ dan ion-ion

logam).

1. Ion H+ dari suatu asam dalam larutan akan direduksi menjadi gas hidrogen

yang akan bebas sebagai gelembung-gelembung gas.

Reaksi : 2H+

(aq) + 2e-

→ H2 (g)

2. Jika larutan mengandung ion-ion logam alkali dan alkali tanah, makan ion

ini tidak dapat direduksi dari larutan. Oleh karena itu, yang akan

mengalami reduksi adalah pelarut (air) dan terbentuk gas hidrogen (H2)

pada katode.

Reaksi : 2H2O(l) + 2e- → 2 OH

- (aq)+ H2 (g)

3. Ion-ion logam dalam larutan akan direduksi menjadi logamnya dan

terdapat pada batang katode.

(Siringo-ringo dkk., 2013).

13

2.5.2 Reaksi pada Anode

Pada anode akan terjadi reaksi-reaksi oksidasi terhadap anion, anode

aluminium akan teroksidasi. Reaksi :

Al(s) + 3H2O(l) → Al(OH)3 (s) + 3H+

(aq) + 3e

- Eo = +1,66V

(Siringo-ringo dkk., 2013).

Anode aluminium yang teroksidasi tidak langsung membentuk koagulan

aluminium hidroksi (Al(OH)3 ), tetapi melalui beberapa tahap berdasarkan kondisi

keasaaman.

Al(s) + H2O(l) → AlOH2+

(aq) + H+

(aq)

AlOH2+

(aq) + H2O(l) → Al(OH)2+

(aq) + H+

(aq)

Al(OH)2+

(aq) + H2O(l) → Al(OH)3

0(aq)

+ H

+ (aq)

Al(OH)30

(aq) ) + H2O(l) → Al(OH)4

-(aq)

+ H

+ (aq)

Kation bermuatan tinggi mendestabilisasi beberapa partikel koloid dengan

membentuk polivalen polihidroksi komplek. Senyawa komplek ini mempunyai

sisi yang mudah diadsorbsi, membentuk gumpalan (aggregates) dengan polutan.

Pelepasan gas hidrogen akan membantu pencampuran dan pembentukan flok

(Mukimin, 2006).

2.6 Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar

limbah organik di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia. Limbah

organik akan teroksidasi oleh kalium dikromat (K2Cr2O7) sebagai sumber oksigen

pH meningkat,

semakin basa

14

menjadi gas CO2 dan H2O serta sejumlah ion krom. Nilai COD merupakan ukuran

bagi tingkat pencemaran oleh bahan organik (Nurhasanah, 2009).

Prosedur pengujiannya dengan menambahkan larutan kalium dikromat yang

sudah diketahui konsentrasinya, asam sulfat sebagai katalis, dan sampel ke dalam

labu. Campuran tersebut direfluks (diuapkan dan dikondensasi) selama 2 jam.

Berbagai senyawa organik akan dihilangkan pada pemanasan campuran kalium

dikromat dan asam sulfat. Dengan reaksi (Hammer & Hammer, 2008):

CaHbOc + Cr2O72-

(aq)+ H+

(aq) CO2(g) + H2O(l) +Cr3+

(aq)

Kuning Hijau

Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis teroksidasi maka zat

pengoksidasi kalium dikromat masih harus tersisa sesudah direfluks. Kalium

dikromat yang tersisa menentukan berapa besar oksigen yang telah terpakai untuk

mengoksidasi seluruh senyawa organik (yang terurai dan sukar terurai). Sisa

kalium dikromat tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat

menggunakan indikator difenilamin (DPA) dengan titik akhir titrasi yaitu

perubahan warna dari biru keunguan menjadi hijau. Ion Fe beraksi dengan ion

dikromat dengan reaksi (Hammer & Hammer, 2008):

6 Fe2+

(aq) + Cr2O72-

(aq) + 14 H+

(aq) 6 Fe3+

(aq) + 2 Cr3+

(aq) + 7 H2O(l)

Prosedur uji kadar COD ini juga dilakukan untuk larutan blanko berupa air.

Tujuannya untuk mengimbangi jika terjadi kesalahan yang mungkin diakibatkan

oleh senyawa organik dalam reagen (Hammer & Hammer, 2008).

15

Penentuan COD dapat dihitung dengan menggunakan rumus (Hammer &

Hammer, 2008):

𝐶𝑂𝐷 = (𝑉𝑏−𝑉𝑠) . (𝑁𝐹𝐴𝑆) . (8000)

𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙

Keterangan:

COD : Chemical oxygen demand (mg/L)

Vb : Volume fero amonium sulfat untuk mentitrasi larutan blanko (mL)

Vs : Volume fero amonium sulfat untuk mentitrasi larutan sampel (mL)

N FAS : Normalitas fero amonium sulfat (N)

8000 : Faktor pengkalian yang menyatakan oksigen dalam tiap mg/L

1 L =1000 mL dan massa oksigen sejenis adalah 8

16

3 BAB III

TINJAUAN KHUSUS

3.1 Elektrokoagulasi

Saat ini sudah banyak metode pengolahan limbah yang digunakan untuk

mengurangi pencemaran lingkungan, salah satunya yaitu metode elektrokimia.

Penggunaan arus listrik untuk pengolahan limbah telah dikenalkan pertama kali di

Inggris pada tahun 1889. Beberapa tahun terakhir, metode elektrokimia dinilai

relatif lebih ekonomis dan memiliki efisiensi pemurnian yang lebih tinggi.

Menurut Holt et al. (2004), elektrokoagulasi merupakan metode pengolahan air

secara elektrokimia dimana pada anode terjadi pelepasan koagulan aktif berupa

ion logam (biasanya alumunium atau besi) ke dalam larutan, sedangkan pada

katode terjadi reaksi elektrolisis berupa pelepasan gas hidrogen. Elektrokoagulasi

juga telah diketahui dapat digunakan dalam proses pengolahan berbagai macam

limbah, seperti limbah tekstil, limbah industri, limbah minyak bumi dan limbah

rumah tangga.

3.1.1 Proses Elektrokoagulasi pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit,

Limbah Leachate, dan Limbah Industri Susu

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Nasution (2012) dengan judul

“Pengolahan LCPKS Keluaran Fat Pit, Kolam Anaerobik, dan Reaktor Biogas

dengan Elektrokoagulasi”, limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) diambil dari

Pabrik Kelapa Sawit Adolina PT. Perkebunan Nusantara IV Medan, Sumatera

Utara. Shivayogimath & Watawati melakukan penelitian pada tahun 2013 yang

17

berjudul “Treatment of Solid Waste Leachate by Electrocoagulation Technology”

dan limbah leachate yang digunakan diambil dari Bagalkot Municipal Solid Waste

(MSW), India. Kemudian Bazrafshan et al. melakukan penelitian elektrokoagulasi

pada limbah indsutri susu yang diambil dari pabrik susu lokal di Iran (provinsi

Sistan and Baluchestan) pada tahun 2012 dengan judul penelitian “Application of

Electrocoagulation Process for Dairy Wastewater Treatment”

Pada proses elektrokoagulasi pada limbah LCPKS, leachate, dan limbah

industri susu digunakan elektrode aluminium yang berperan sebagai sumber ion

Al3+

di anode dan berfungsi sebagai sumber koagulan dalam proses koagulasi-

flokulasi yang terjadi di dalam sel tersebut. Sedangkan di katode terjadi reaksi

katodik dengan membentuk gelembung-gelembung gas hidrogen yang berfungsi

untuk menaikan flok-flok tersuspensi yang tidak dapat mengendap di dalam sel

(Nasution, 2012).

Reaksi yang terjadi pada sel elektrode dengan anode dan katode yang

digunakan aluminium adalah (Nasution, 2012):

Anode:

Al(s) Al3+

(aq) + 3e-

Pada proses elektrokoagulasi, harus digunakan elektrode yang bersifat tidak inert

seperti elektrode aluminium (Al), karena elektrode pada anode akan dikorbankan

untuk dijadikan sebagai sumber koagulan. Sehingga pada anode yang akan

teroksidasi adalah logam itu sendiri, jika digunakan elektrode inert maka yang

teroksidasi adalah air (H2O).

18

Katode:

3H2O(l) + 3e- 3OH

- (aq) + 3/2 H2(g)

Sehingga reaksi keseluruhannya yaitu :

Al(s) + 3H2O(l) Al3+

(aq) + 3OH- (aq) + 3/2 H2(g)

Ion aluminium (Al3+

) akan bereaksi dengan ion hidroksi (OH-) membentuk inti

flok aluminium hidroksida (Al(OH)3).yang berfungsi sebagai koagulan untuk

proses koagulasi flokulasi yang terjadi pada proses selanjutnya di dalam sel

elektrokoagulasi. Setelah proses koagulasi-flokulasi ini selesai maka kontaminan

kontaminan yang berada dalam air buangan dapat terpresipitasi dengan sendirinya

(Nasution, 2012).

Reaksi sel merupakan hasil reaksi dari proses anodik dan katodik yang terjadi

secara serentak, laju mol eqivalen yang sama pada masing-masing elektrode.

Hasil reaksi sel yang terjadi sangat bervariasi. Dapat berupa bahan-bahan yang

terlarut dan ion-ion terlarut seperti Al3+

dan OH− atau berupa bahan padatan yang

tidak dapat larut seperti Al2O3, Al(OH)3, dan pembentukan H2. Berlangsungnya

proses reaksi elektrodik mengakibatkan terjadinya perubahan komposisi elektrolit

terutama kenaikan pH karena adanya pelepasan OH− dan gas H2 pada reaksi

katodik. Besar atau kecilnya pengaruh-pengaruh tersebut tergantung pada rapat

arus katode dan jumlah Al3+

yang terhidrolisis. Adanya kenaikan pH karena reaksi

katodik pada permukaan katode akan mengakibatkan logam aluminium terlapisi

oleh suatu lapisan hidroksida yang mengendap (pasivitas) (Nasution, 2012).

19

3.2 Pengaruh Beda Potensial terhadap Penurunan COD


Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)

Nasution (2012) melakukan penelitian pada limbah LCPKS yang diambil dari

limbah Fat-pit, limbah cair keluaran kolam anaerobik dan limbah keluaran biogas.

Volume reaktor yang digunakan adalah 70 liter, pengaruh beda potensial terhadap

penurunan COD diobservasi dalam waktu reaksi selama 1 hingga 8 jam di dalam

reaktor. Elektrode yang digunakan adalah elektrode aluminium dengan tebal pelat

3 mm.

Gambar 3. 1 Pengaruh beda potensial terhadap penurunan COD pada keluaran

limbah Fat-Pit (Nasution, 2012).

20


cair keluaran kolam anaerobik (Nasution, 2012).


keluaran biogas (Nasution, 2012).

Gambar 3.1 adalah penurunan COD pada limbah Fat-pit, pengurangan COD

pada 4 V adalah pengurangan paling besar apabila dibandingkan dengan tegangan

2 dan 3 V. Pengurangan COD pada 4 V bernilai 76,9% dalam waktu retensi 8 jam.

Nilai pengurangan COD pada 2 dan 3 V adalah 56,30% dan 76,85% dengan

waktu 8 jam (Nasution, 2012).

21

Gambar 3.2 adalah grafik penurunan COD limbah anaerobik. Penurunan COD

pada 4 V diperoleh 87,50% dalam waktu retensi 8 jam, pada 2 dan 3 V sebesar

62,39% dan 64,2% dengan waktu retensi yang sama (Nasution, 2012).

Gambar 3.3 adalah grafik penurunan COD pada 4 V adalah pengurangan

paling besar yang terjadi bila dibandingkan dengan tegangan 2 dan 3 V.

Pengurangan COD pada 4 V sebesar 81,18% dalam waktu retensi 8 jam, pada 2

dan 3 V sebesar 74,95 % dan 75 % dengan waktu retensi yang sama (Nasution,

2012).

Pengurangan COD semakin besar dengan peningkatan tegangan yang

diberikan. Nilai tegangan yang lebih tinggi akan memberikan arus yang lebih

besar kepada proses elektrokoagulasi. Dengan tingginya nilai arus akan

meningkatkan reaksi dalam reaktor sehingga menghasilkan koagulan yang lebih

banyak untuk melakukan pengendapan pengotor. Pengotor ini merupakan

penyebab kandungan COD dalam limbah (Nasution, 2012).


Leachate

Shaviyogimath & Watawati melalukan penelitian pada tahun 2013 pada limbah

leachate dengan proses elektrokoagulasi. Elektrode yang digunakan pada

penelitian ini adalah aluminium dengan dimensi 90 mm x 30 mm x 1 mm sebagai

katode dan anode. Jarak antara kedua elektrode yaitu 1,5 cm. Volume larutan yang

digunakan yaitu 0,75 L dengan variasi beda potensial 3 V, 6 V, dan 9 V. Proses

22

elekrokoagulasi dilakukan selama 40 menit dengan interval waktu analisis 5

menit.

Gambar 3. 4 Pengaruh beda potensial pada penurunan COD (pH 5,8)

(Shaviyogimath & Watawati, 2013).

Gambar 3.4 menunjukkan pengaruh dari beda potensial terhadap efisiensi

penurunan COD. Ketika proses elektrokoagulasi dilakukan pada limbah leachate

tanpa penyesuaian pH yaitu pada pH 5,8 menunjukkan bahwa penurunan COD

maksimum 95,8% diperoleh pada beda potensial 9 V dengan lama waktu

elektrolisis 35 menit, dan setelah itu tidak mengalami perubahan nilai efisiensi

sampai waktu 40 menit. Selama periode ini COD dikurangi 4.820 mg/L menjadi

198 mg /L. Berdasarkan gambar 3.4 dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi

beda potensial yang digunakan, maka efisiensi penurunan COD juga meningkat

(Shavayogimath & Watawati, 2013).

23


Industri Susu

Bazrafshan et al. (2012) melakukan penelitian pada limbah industri susu

dengan proses elektrokoagulasi menggunakan electrode aluminium. Sampel yang

digunakan sebanyak 2 liter dengan variasi beda potensial yang digunakan yaitu 10

V, 20 V, 30 V, 40 V, 50 V, dan 60 V dengan arus searah.

Tabel 3.1 Pengaruh proses elektrokoagulasi menggunakan elektrode aluminium

pada parameter kualitas air limbah industri susu (Bazrafshan et al.,

2012).

Gambar 3. 5 Pengaruh beda potensial terhadap efisiensi penurunan polutan pada

limbah industri susu (Bazrafshan et al., 2012).

24

Tabel 3.1 dan Gambar 3.5 menunjukkan pengaruh beda potensial terhadap

penurunan COD dan efisiensi penurunan polutan pada limbah industri susu pada

pH 7,24. Efisiensi penurunan kadar polutan mencapai lebih dari 97% dalam waktu

60 menit pada beda potensial 10-60 V. Konsentrasi COD berkurang dari 6.114,25

mg/L menjadi 2.405,96 mg/L dengan efisiensi penurunan COD sebesar 60,6%

pada beda potensial 10 V selama 60 menit. Sedangkan pada beda potensial 60 V

dalam waktu yang sama yaitu 60 menit, konsentrasi COD berkurang menjadi

70,92 mg/L dengan efisiensi penurunan COD sebesar 98,8%. Efisiensi penurunan

COD sebesar 60,65%, 77,25%, 81,29%, 88,85%, 89,37%, dan 98,84% pada beda

potensial 10 V, 20 V, 30 V, 40 V, 50 V, dan 60 V. Tabel 3.1 menunjukkan

semakin tinggi beda potensial yang digunakan dari 10 V ke 60 V, maka

konsentrasi polutan pada limbah industri susu menurun (Bazrafshan et al., 2012).

Beda potensial yang digunakan pada sistem elektrokoagulasi menentukan

jumlah ion Al3+

yang dilepaskan dari elektrode dan jumlah koagulan yang

dihasilkan. Dengan demikian, ion Al3+

lebih dapat larut ke dalam larutan, dan

tingkat pembentukan Al(OH)3 meningkat. Selain itu, diketahui bahwa potensial

listrik tidak hanya menentukan banyaknya koagulan tetapi juga banyaknya

gelembung dan ukuran dan pertumbuhan gumpalan yang dapat mempengaruhi

efisiensi dari proses elektrokoagulasi. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi

beda potensial, jumlah aluminium yang teroksidasi meningkat, sehingga

menunjukkan jumlah endapan yang lebih besar untuk menghilangkan polutan.

25

Semakin tinggi beda potensial, semakin tinggi efisiensi penurunan kadar polutan

terutama penurunan konsentrasi COD (Bazrafshan et al., 2012).

3.3 Pengaruh Lama Elektrolisis terhadap Penurunan COD


Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS)

Nasution (2012) melakukan penelitian pada limbah yang diambil dari limbah

Fat-pit, limbah cair keluaran kolam anaerobik dan limbah keluaran biogas.

Gambar 3. 6 Pengaruh lama elektrolisis terhadap penurunan COD pada keluaran

limbah Fat-Pit (Nasution, 2012).


cair keluaran kolam anaerobik (Nasution, 2012).

26


keluaran biogas (Nasution, 2012).

Untuk parameter lama elektrolisis, semakin lama waktu elektrolisis akan

menyebabkan semakin banyak koagulan dan gas terbentuk. Semakin lama waktu

retensi menyebabkan kandungan COD semakin banyak berkurang. Apabila

keadaan ini dibiarkan atau proses tetap dilanjutkan dengan waktu retensi yang

lebih lama dan beban kandungan COD tetap, koagulan berlebih akan terlihat pada

dasar reaktor. Kelebihan koagulan dalam proses elektrokoagulasi dapat

menyebabkan terjadinya pemborosan. Dalam proses pengurangan kandungan

COD ini, faktor yang mempengaruhi adalah koagulan yang berasal dari ion Al3+

.

Ion ini terjadi sewaktu proses elektrokoagulasi terjadi. Ion ini akan menjadi

aluminium hidroksida yang membuat pengotor menjadi lebih stabil dan

mengendap di dasar reaktor (Nasution, 2012).

27


Leachate

Gambar 3. 9 Pengaruh lama elektrolisis pada penurunan COD (pH 5,8)

(Shaviyogimath & Watawati, 2013).

Gambar 3.9 menunjukkan pengaruh dari lama elektrolisis terhadap efisiensi

penurunan COD. Ketika proses elektrokoagulasi dilakukan pada limbah

leachate tanpa penyesuaian pH yaitu pada pH 5,8 menunjukkan bahwa penurunan

COD maksimum 95,8% diperoleh pada beda potensial 9 V dengan lama waktu

elektrolisis 35 menit, dan setelah itu tidak mengalami perubahan nilai efisiensi

sampai waktu 40 menit. Selama periode ini COD dikurangi 4820 mg/L menjadi

198 mg/L. Gambar 3.9 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu elektrolisis, maka

efisiensi penurunan COD meningkat. Efisiensi penurunan COD maksimum yaitu

95,8% pada pH 5,8 dengan beda potensial 9 V dan lama waktu elektrolisis 35

menit (Shaviyogimath & Watawati, 2013).

28


Industri Susu

Gambar 3.10 Pengaruh lama elektrolisis terhadap penurunan COD pada limbah

industri susu (Bazrafshan et al., 2012).

Pada penelitian yang dilakukan oleh Bazrafshan et al. tahun 2012,

menunjukkan bahwa lebih dari 50% efisiensi penurunan COD pada semua beda

potensial yang digunakan selama 15 menit pertama (Gambar 3.10). Efisiensi

penurunan COD meningkat dengan semakin lamanya waktu elektrolisis dan

meningkatnya beda potensial yang digunakan. Setelah proses elektrokoagulasi

selama 60 menit, efisiensi penurunan COD sebesar 60,65%, 77,25%, 81,29%,

88,85%, 89,37%, dan 98,84% pada beda potensial 10 V, 20 V, 30 V, 40 V, 50 V,

dan 60 V. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu elektrolisis dan

semakin tinggi beda potensial yang digunakan maka semakin tinggi efisiensi

penurunan COD dan semakin banyak kadar COD yang berkurang.

29

BAB IV

KESIMPULAN

Teknologi elektrokoagulasi adalah teknologi sederhana untuk mengolah

berbagai macam limbah menggunakan elektrode aluminium yang mampu

mengurangi chemical oxygen demand (COD) dengan efisiensi penurunan COD

mencapai 98,8%. Persentase penurunan COD meningkat seiring dengan

bertambahnya nilai beda potensial dan lama waktu elektrolisis.

30

4 DAFTAR PUSTAKA

Ardhani, A.F dan Dwi Ismawati. 2007. Penanganan Limbah Cair Rumah

Pemotongan Hewan dengan Metode Elektrokoagulasi. Skripsi Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.

Bazrafshan, E., K.A Ownagh., and A.H. Mahvi. 2012. Application of

Electrocoagulation Process Using Iron and Aluminum Electrodes for

Fluoride Removal from Aqueous Environment. E-Journal of Chemistry.

Iran.

Bazrafshan, E., Moein, H., Mostafapour, F.K. & Nakhaie, S. 2012. Application of

Electrocoagulation Process for Dairy Wastewater Treatment. Hindawi

Publishing Corporation Journal of Chemistry. Volume 2013. Article ID

640139.

Fatimah, N.F. 2012. Pengaruh Pengurangan Konsentrasi Trace Metal (Nikel dan

Kobal) pada Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit secara

Anaerobik Termofilik terhadap Produksi Biogas. Tesis Program Studi

Magister Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Medan.

Hammer, M. J and M.J Hammer, Jr. 2008. Water and Wastewater Technology.

Sixth Edition. Pearson Prentice Hall. New Jersey. 41.

Holt, P.K.., G.W Barton., and C.A Mitchell. 2004. The Future for

Electrocoagulation as A Localised Water Treatment Technology.

Chemosphere. Elsevier Ltd.

Holt, P.K.., G.W Barton., and C.A Mitchell. 2006. Electrocoagulation as A

Wastewater Treatment. Department of Chemical Engineering, The

University of Sydney. New South Wales.

Juriah. 2011. Penjernihan Air Sungai Menjadi Air Bersih dengan Elektrokoagulasi

di Desa Air Hitam Kabupaten Labuhan Batu Utara. Skripsi Departemen

Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara. Medan.

Mollah, M.Y.A., R. Schennach., J.P. Parga., and D.L Cocke. 2001.

Electrocoagulation (EC)-Science and Applications. Journal of Hazardous

Materials B84 29–41. Elsevier Ltd.

31

Mukimin, A. 2006. Pengolahan Limbah Industri Berbasis Logam Dengan

Teknologi Elektrokoagulas Flotasi. Tesis Studi Ilmu Lingkungan Program

Pascasarjana Universitas Diponegoro. Semarang.

Nasution, M. A. 2012. Pengolahan LCPKS Keluaran Fat Pit, Kolam Anaerobik,

dan Reaktor Biogas dengan Elektrokoagulasi. Pusat Penelitian Kelapa

Sawit. Medan.

Nurhasanah. 2009. Penentuan Kadar KOK (Kebutuhan Oksigen Kimia) Pada

Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit, Pabrik Karet dan Domestik. Karya

Ilmiah Universitas Sumatera Utara. Medan.

Purwanta, W. 2007. Tinjauan Teknologi Pengolahan Leachate di Tempat

Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Perkotaan. Pusat Teknologi Lingkungan

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). JAI Vol. 3 No. 1.

Sami, M. 2012. Penyisihan COD, TSS, dan pH dalam Limbah Cair Domestik

dengan Metode Fixed-Bed Column Up Flow. Jurnal Reaksi (Journal of

Science and Technology) Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri

Lhokseumawe Vol. 10 No.21, ISSN 1693-248X. Aceh.

Shete, B.S & Shinkar, N.P. 2013. Dairy Industri Wastewater Sources,

Characteristics & Its Effects on Environment. International Journal of

Current Engineering and Technology. ISSN 2777-4106.

Shivayogimath, C.B & Watawati, C. 2013. Treatment of Solid Waste Leachate by

Electrocoagulation Technology. IJRET: International Journal of Research

in Engineering and Technology eISSN: 2319-1163 pISSN: 2321-7308

Siringo-ringo, E. Ali Kusrijadi & Yayan, S. 2013. Penggunan Metode

Elektrokoagulasi pada Pengolahan Limbah Industri Penyamakan Kulit

Menggunakan Aluminium sebagai Sacrificial Elektrode. Jurusan

Pendidikan Kimia FMIPA UPI. Bandung.

PENURUNAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA BERBAGAI MACAM LIMBAH MELALUI ELEKTROKOAGULASI TUGAS PUSTAKA SHILDIA IRENE 140210110017 UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS MATEMATIKA DAN

Documents