PROPOSAL LAPORAN AKHIR
Pengolahan Limbah Minyak Kelapa Sawit PT. Smart Tbk Menggunakan
Elektrokoagulasi secara Kontinyu
Disusun oleh:1. Maulinda Eka Ayu Faradiba(1231410057)2. Sinta
Swastika Suwardi(1231410105)
DOSEN PEMBIMBINGZakijah Irfin, S.T., M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI MALANG2015LEMBAR
PERSETUJUAN
Judul Penelitian: Pengolahan Limbah Minyak Kelapa Sawit PT.
Smart Tbk menggunakan Elektrokoagulasi secara kontinyuNama:Maulinda
Eka Ayu Faradiba(NIM. 1231410057)Sinta Swastika Suwardi(NIM.
1231410105)Tempat: Laboratorium Riset Mahasiswa Politeknik Negeri
MalangJurusan : Teknik Kimia Politeknik Negeri MalangTelah
diperiksa dan disetujui untuk diajukan pada ujian proposal Laporan
Akhir.
`Malang, 16 Maret 2014Menyetujui,Dosen Pembimbing
Zakijah Irfin, S.T., M.T.NIP. 19710227199802 2 001
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangPT.Smart Tbk adalah perusahaan yang bergerak
dalam bidang pembuatan minyak goreng dan margarin.Pada proses
pengolahan minyak kelapa sawit PT. Smart Tbk dilakukan beberapa
tahap yaitu refinery, fraksinasi, dan filling. Dalam unit
refinerydi hasilkan limbah cair maupun limbah padat. Pada unit
refinery terdapat limbah padatdan limbah cair. Oleh pihak industry,
limbah ini dikirim ke bagian pengolahan limbah diluar PT. Smart
Tbk. Limbahcair adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses
produksi baik industri maupun domestik. Dalam limbah industri,
berupa cairan akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan
dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk
terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown
beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin,
serta sanitary wastes (.).Limbah cair yang dihasilkan dari proses
produksi PT. Smart Tbk, menurut pihak pabrik masih memungkinkan
untuk didaur ulang sebagai proses melalui pengolahan yang
tepat.Data hasil uji laboratorium limbah cair PT.Smart Tbk
padatahun 2014 dinyatakan pada tabel 1.1.
Tabel 1.1 Hasil uji air limbah PT.Smart TbkLimbah
CairpHTSSTDSTurbidity
5,861076 mg/L1456 mg/L213NTU
(Aditya dan Teddy, 2014)
Data tersebut ternyata masih jauh dari standar baku mutu limbah
cair peraturan perundangan keputusan Gubernur Jatim no.45 Tahun
2002. Hal ini dapat dilihat pada tabel 1.2.
Tabel 1.2 Baku Mutu Limbah Cair Peraturan Perundangan Keputusan
Gubernur Jatim no.45 Tahun 2002Limbah CairpHTSSTDSTurbidity
7,00< 50 mg/L< 250 mg/L< 5 NTU
Untuk mencapai standar baku mutu tersebut,Aditya dan Teddy
(2014), telah melakukan percobaan pengolahan limbah cair pada unit
refinerymenggunakan metode elektrokoagulasi sistem batch
menggunakan variabel berubah yaitu rapat arus listrik (9 mA/cm2;
13.5 mA/cm2; 18 mA/cm2) ; jenis elektroda (Al,Fe,Zn dan Cu); waktu
proses (30menit,45menit,60menit) dan jarak antar elektroda
(1cm,2cm,3cm).Pada percobaan tersebut diperolehhasil
terbaikberdasarkan nilai pH TSS, TDS, dan Turbidity menggunakan
elektrode aluminium,pH 7 (netral), jarak antar elektroda sebesar 1
cm, .Hasil ujiterbaik air limbah PT. Smart Tbk menggunakan metode
elektrokoagulasi secara batchdapat dilihat pada tabel 1.3.Tabel
1.3Hasil ujiterbaik air limbah PT. Smart Tbk menggunakan metode
elektrokoagulasi secara batch. Limbah CairpHTSSTDSTurbidity
7,0941 mg/L281 mg/L19 NTU
(Aditya dan Teddy, 2014)Pada percobaan tersebutdiketahui hasil
uji Aditya dan Teddy (2014) masih belum memenuhi Baku Mutu Limbah
Cair Peraturan Perundangan Keputusan Gubernur Jatim no.45 Tahun
2002. Pada hasil uji tersebut, TDS dan Turbidity masih terlalu
tinggi, sehingga perlu dilakukan percobaan dengan variabel yang
berbeda. Variabel yang akan digunakan untuk percobaan kali ini
yaitu perubahan rapat arus listrik, perubahan luas plat dan
penambahan jumlah plat. Mengacu pada penelitian yang telah
dilakukan sebelumnya, dalam penelitian ini akan dilakukan percobaan
pengolahan limbah menggunakan metode elektrokoagulasi secara
kontinyu. Fungsi variabel berubahnya,
1.2 Ruang Lingkup MasalahPengolahan limbah minyak kelapa sawit
PT. SMART Tbk. dengan metode elektrokoagulasi skala laboratorium
berguna untuk mengolah air limbah yang mempunyai standart baku
mutu. Pengolahan air limbah secara elektrokoagulasi adalah
menurunkan indikator pencemaran air limbah yaitu : COD, BOD, TSS,
TDS, kekeruhan, minyak mineral, pH, amonia bebas, nitrat, sulfida,
fenol, sianida.Sedangkan pada proses pengolahan secara
elektrokoagulasi dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu : rapat arus,
tegangan, jenis elektroda, jarak elektroda, luas plat, dan
waktu.
1.3 Batasan MasalahPenelitian ini berdasarkan data-data yang
diperoleh dari kondisi pabrik maupun spesifikasi alat-alat yang
akan digunakan. Untuk mempersempit ruang lingkup penelitian,
dilakukan pembatasan masalah. Pembatasan masalah tersebut meliputi
beberapa kondisi, yaitu :a. Variabel tetap Air limbah PT.Smart Tbk
Limbah perbandingan 1: 2 Waktu tinggal 60 menit Jarak antar
elektroda (1 cm) Jenis elektroda (Al)b. Variabel berubah Rapat arus
listrik (18 mA/cm2, ,) Perubahan luas plat ( , , ,) Penambahan plat
(4 , 8, 12 )
1.4 Rumusan MasalahPermasalahan yang akan diselesaikan dalam
penelitian ini adalah :a. Bagaimana hasil parameter limbah (TSS,
TDS, Turbidity) PT. Smart Tbk menggunakan proses elektrokoagulasi
secara kontinyu ?b. Bagaimana pengaruh variabel laju alir, arus dan
waktu terhadap masing-masing parameter (TSS, TDS, Turbidity) ?
c. Tujuan PenelitianPenelitian ini dilakukan dengan 2 tujuan,
meliputi tujuan umum dan tujuan khusus. Tujuan umum dari penelitian
ini adalah menerapkan metode elektrokoagulasi dalam proses
pengolahan limbah cair dengan sistem kontinyu. Penerapan metode ini
diharapkan memberikan masukan terhadap pendidikan pengolahan Limbah
pada mahasiswa DIII.Tujuan khusus dari penelitian ini meliputi : 1)
mengetahui hasil parameter limbah (TSS, TDS, Turbidity) PT. Smart
Tbk menggunakan proses elektrokoagulasi secara kontinyu. 2)
mengetahui pengaruh variabel laju alir, arus dan waktu terhadap
masing-masing parameter (TSS, TDS, Turbidity).
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi
baikindustri maupun domestik (rumah tangga). Dimana masyarakat
bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada
sampah, ada air kakus (black water), dan ada air buangan dari
berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water).Berdasarkan
Peraturan Pemerintah No. 18/1999 Jo.PP 85/1999, limbah
didefinisikan sebagai sisa atau buangan dari suatu usaha dan/atau
kegiatan manusia. Limbah adalah bahan buangan tidak terpakai yang
berdampak negatif terhadap masyarakat jika tidak dikelola dengan
baik.Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali
tidak dikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai
ekonomis.Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari
bahan kimia senyawa organik dan senyawa anorganik.Dengan
konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat
berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan
manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap
limbah.Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah
tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.Karakteristik limbah
antara lain :1. Berukuran mikro2. Dinamis3. Berdampak luas
(penyebarannya)4. Berdampak jangka panjang (antar generasi)
2.2. Limbah Cair2.2.1. Definisi Limbah CairAir limbah juga
dikenal sebagai sewage, mula-mula dari limbah rumahtangga, manusia,
dan binatang, tapi kemudian berkembang selain dari sumber
sumbertersebut, air limbah berasal dari kegiatan industri, run
off,infiltrasi air bawah tanah. Air limbah pada dasarnya 99,94 %
berasal dari sisakegiatan sedang 0,06 % berasal dari material
terlarut oleh proses alam. (Lin,S.2001)
2.2.2. Karakteristik Air LimbahKarakteristik air limbah umumnya
terbagi ke dalam fisika, kimia, danbiologi. Sifat fisika, kimia,
dan biologi air limbah adalah sangat penting untukkeperluan desain,
operasi, dan manajemen pengumpulan, pengelolaan, danpenimbunan air
limbah. Sifat fisika, kimia, dan biologi air limbah
sangattergantung pada sumber kegiatan penghasil air limbah
tersebut, apakah itumasyarakat, industri, atau komoditi lain.
2.2.3. Sifat Fisika Air LimbahTemperatur dan zat padat pada air
limbah adalah faktorpenting untuk proses pengolahan air limbah.
Temperaturmempengaruhi reaksi kimia dan aktivitas biologi. Zat
padat seperti Total Suspended Solid (TSS), Volatile Suspended Solid
(VSS), settleablesolid, mempengaruhi teknik pengoperasian dan
ukuran unitpengolahan. Zat padat terdiri dari material tersuspensi
dan terlarutdalam air dan air limbah. Zat padat terbagi kedalam
beberapa fraksidengan konsentrasi tertentu yang dapat berguna bagi
prosespengolahan. Total Solid (TS) adalah jumlah Total Suspended
Solid(TSS) dan Total Dissolved Solid (TDS). Masing-masing dari TSS
dan TDS dapat dibagi lebih lanjut menjadi fraksi volatil dan
campuran.Total solid adalah material tertinggal pada proses
evaporasi setelah pengeringan selama 1 jam. Total Suspended Solid
adalah material yangtidak tersaring. Total suspended solid adalah
parameter penting untukpengolahan dan sebagai standar acuan
keberhasilan sistem pengolahan.
2.2.4. Sifat Kimia Air LimbahZat padat terlarut dan tersuspensi
pada air limbah mengandung material organik dan anorganik. Material
organik terdiridari karbonat, lemak, minyak surfaktan. grease,
protein, pestisida,senyawa kimia pertanian lain, senyawa organik
volatile, dan senyawa kimia racun lain. Material anorganik terdiri
dari logam berat, nitrogen,phosphor, pH, alkanity, chloride,
sulfur, dan polutan anorganik lain. Material gas masing-masing CO2,
N2, O2, H2S, CH4 juga terdapat padaair limbah.
2.2.5. Sifat Biologi Air LimbahMikroorganisme yang terdapat pada
air limbah adalah bakteri, jamur, protozoa, tumbuh-tumbuhan
mikroskopik, binatang,dan virus. Banyak mikroorganisme (bakteri,
protozoa) berhubungan langsung dan menguntungkan untuk proses
pengolahan biologi air limbah (Lin, S. 2001).
2.3. Pengolahan Limbah CairTeknologi pengolahan air limbah
adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan.Apapun macam
teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri yang
dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat
setempat.Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan
kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.Berbagai teknik
pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah
dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air
buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi
menjadi 3 metode pengolahan: pengolahan secara fisika pengolahan
secara kimia pengolahan secara biologiUntuk suatu jenis air buangan
tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan
secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.
2.3.1.Teknologi Pengolahan Limbah CairPembuangan air limbah baik
yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun
industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan
apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah.
Sebagai contoh, Jakarta merupakan sebuah ibukota yang amat padat
sehingga letak septic tank, cubluk (balong), dan pembuangan sampah
berdekatan dengan sumber air tanah.Terdapat sebuah penelitian yang
mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air
tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari
sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang
parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan.
Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung
zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa
pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian
dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti
kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar
dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip
pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses
produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi
(end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi
bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga
konsentrasi dan toksisitas kontaminannya.Sedangkan pengendalian
setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan
pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu
yang sudah ditetapkan.Tabel 2.1 Batasan Air Limbah Untuk
Industri
Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang
dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi
yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu,
pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari
perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas
instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah
(UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.Dalam pengolahan
air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang
digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan
menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan
kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat
organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari
total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD),
biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan
total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air
limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS),
pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan
kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik
atau inorganik.Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk
mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa
organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik
yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di
alam. Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan
karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan
indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas.
Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara
detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan,
dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih
haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik
limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail,
perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala
laboratorium yang bertujuan untuk:1. Memastikan bahwa teknologi
yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan
karakteristik limbah yang akan diolah.2. Mengembangkan dan
mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi
pengolahan yang diharapkan.3. Menyediakan informasi teknik dan
ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.
2.3.2. Pengolahan Secara FisikaPada umumnya, sebelum dilakukan
pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar
bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap
atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu.
Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan
tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah
dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses
pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu
detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
Gambar 2.1 Skema Diagram Pengolahan Fisik
Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan
yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu
proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai
cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau
pemekatan lumpur endapan (sludge thickening) dengan memberikan
aliran udara ke atas (air flotation).Proses filtrasi di dalam
pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses
adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk
menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air
agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang
dipergunakan dalam proses osmosa. Proses adsorbsi, biasanya dengan
karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik
(misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama
jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut.
Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk
unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan
untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan
operasinya sangat mahal.
2.4. Air Limbah Pabrik Kelapa SawitPengelolaan air limbah pabrik
kelapa sawit pada saat ini didominasi oleh pengelolaan dengan
menggunakan teknologi kolam limbah terbuka. Pengelolaan ini
menggunakan kolam anaerobik, kolam fakultatif dan kolam
aerobik.Teknologi ini diketahui mengeluarkan biaya yang besar untuk
perawatan dan juga dalam prosesnya menghasilkan gas metan sebagai
gas rumah kaca yang dilepaskan bebas ke atmosfir.Teknologi lain
yang dikembangkan seperti kombinasi kolam limbah dengan aplikasi
air limbah pabrik kelapa sawit pada kebun kelapa sawit (land
application).Teknologi yang juga sudah berkembang adalah aplikasi
air limbah pabrik kelapa sawit sebagai penyiram tandan kosong pada
proses pengomposan tandan kosong kelapa sawit.mengatakan bahwa
kandungan air limbah minyak kelapa sawit pada kondisi yang sama
tanpa ada proses pencampuran dari luar memiliki karakteristik yang
hampir sama. Air limbah pabrik kelapa sawit adalah air limbah yang
dikeluarkan oleh pabrik kelapa sawit (PKS) yang umumnya terdiri
dari kondensat rebusan, buangan hydrocyclone dansepara- tor sludge.
Sekitar 2.9-3.5 m3 air limbah kelapa sawit dihasilkan setiap ton
CPO yang dihasilkan. Air limbah pabrik kelapa sawit kaya akan
senyawa karbon organik dengan kandungan chemical oxygen demand
(COD) lebih dari 9 g/L dan kandungan nitrogen sekitar 0.2 and 0.5
g/L sebagai ammonia nitrogen dan total nitrogen. Selain itu, Air
limbah pabrik kelapa sawit adalah senyawa koloid dengan kandungan
air sebesar 95-96%, minyak sebesar 0.6-0.7% dan total solid 4-5%
termasuk 2-4% suspended solids.Tabel 2.2. menunjukkan karakteristik
air limbah pabrik kelapa sawit.(Ngan ,2000)Tabel 2.2. Karakteristik
Air Limbah Pabrik Kelapa Sawit
2.5. Emulsi Air-MinyakEmulsi adalah gabungan dua atau lebih
komponen yang tidak saling melarutkan dengan salah satu cairan
terdispersi di dalam cairan lainnya. Sebagai contoh emulsi minyak
dengan air. Jika minyak merupakan fase terdispersi dalam larutan
maka air merupakan fase pembawa. Sistem ini disebut emulsi minyak
dalam air.Emulsi bisa berbentuk O/W ( oil in water ) W/O ( water in
oil ) tergantung dari rasio minyak terhadap air, kosentrasi
elektrolit, jenis surfaktan, temperature dan sebagainya. Surfaktan
yang mudah larut dalam air cenderung membentuk O/W sedangkan yang
mudah larut ke minyak cenderung membentuk W/O. Surfaktan ionok
dengan HLB rendah diperkirakan membentuk W/O.
2.6. ElektrolisisElektrolisis merupakan proses kimia yang
mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yang
terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektroda dan
elektrolit.Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat
digolongkan menjadi dua, yaitu: Elektroda inert, seperti kalsium
(Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt), dan emas (Au). Elektroda
aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag).
Elektrolitnya dapat berupa larutan berupa asam, basa, atau
garam, dapat pula leburan garam halida atau leburan
oksida.Kombinasi antara elektrolit dan elektroda menghasilkan tiga
kategori penting elektrolisis, yaitu:1. Elektrolisis larutan dengan
elektroda inert2. Elektrolisis larutan dengan elektroda aktif3.
Elektrolisis leburan dengan elektroda inertPada elektrolisis,
katoda merupakan kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif.
Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi
reaksi oksidasi.Sel Elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus
listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang diinginkan dan
digunakan secara luas di dalam masyarakat kita. Baterai aki yang
dapat diisi ulang merupakan salah satu contoh aplikasi sel
elektrolisis dalam kehidupan sehari-hari. Baterai aki yang sedang
diisi kembali (recharge) mengubah energi listrik yang diberikan
menjadi produk berupa bahan kimia yang diinginkan. Air, H2O, dapat
diuraikan dengan menggunakan listrik dalam sel elektrolisis. Proses
ini akan mengurai air menjadi unsur-unsur pembentuknya. Reaksi yang
terjadi adalah sebagai berikut : 2 H2O(l) > 2 H2(g) +
O2(g)Rangkaian sel elektrolisis hampir menyerupai sel volta. Yang
membedakan sel elektrolisis dari sel volta adalah, pada sel
elektrolisis, komponen voltmeter diganti dengan sumber arus
(umumnya baterai). Larutan atau lelehan yang ingin dielektrolisis,
ditempatkan dalam suatu wadah. Selanjutnya, elektroda dicelupkan ke
dalam larutan maupun lelehan elektrolit yang ingin dielektrolisis.
Elektroda yang digunakan umumnya merupakan elektroda inert, seperti
Grafit (C), Platina (Pt), dan Emas (Au). Elektroda berperan sebagai
tempat berlangsungnya reaksi. Reaksi reduksi berlangsung di katoda,
sedangkan reaksi oksidasi berlangsung di anoda. Kutub negatif
sumber arus mengarah pada katoda (sebab memerlukan elektron) dan
kutub positif sumber arus tentunya mengarah pada anoda. Akibatnya,
katoda bermuatan negatif dan menarik kation-kation yang akan
tereduksi menjadi endapan logam. Sebaliknya, anoda bermuatan
positif dan menarik anion-anion yang akan teroksidasimenjadi gas.
Terlihat jelas bahwa tujuan elektrolisis adalah untuk mendapatkan
endapan di katoda dan gas di anoda.Ada dua tipe elektrolisis, yaitu
elektrolisis lelehan (leburan) dan elektrolisis larutan. Pada
proses elektrolisis lelehan, kation pasti tereduksi di katoda dan
anion pasti teroksidasi di anoda. Tabel 2.3.Bagan reaksi-reaksi
elektrolisis
Ketentuan reaksi pada sel elektrolisis : Sel dengan elektrolit
berupa cairan/lelehan/leburanKatode : Kation langsung
direduksiAnode : Anion langsung dioksidasi Sel dengan elektrolit
berupa larutan Katode : Bila kation adalah logam yang berada di
sebelah kiri H2O pada deret volta, maka yang direduksi adalah H2O.
Bila kation adalah logam yang berada di sebelah kanan H2O pada
deret volta, maka yang direduksi adalah kation tersebut. Bila
kation adalah asam (ion H+), maka yang direduksi adalah ion (H+).
Anode : Bila anion adalah sisa oksidasi asam (SO4, NO3, CO3, PO4),
maka yang dioksidasi adalah H2O (elektrode inert). Bila anion
adalah ion-ion yang tidak mengandung oksigen, maka yang dioksidasi
adalah ion tersebut (elektrode inert). Bila anion adalah basa (ion
OH-), maka yang dioksidasi adalah ion (OH-) (elektrode inert). Bila
menggunakan elektrode non-inert, maka yang dioksidasi adalah
elektrode tersebut.Sel elektrolisis mempunyai dua elektrode yaitu
katoda dan anoda. Katoda, 1. Untuk ion-ion Na+, K+, Mg+, Ca2+,
Al3+, Mn2+ tidak tereduksi, yang tereduksi adalah pelarutnya yaitu
H2O. Reakinya : 2H2O + 2e- 2OH- + H2(g). Hal ini tidak berlaku
kalau ion-ion tersebut berasal dari lelehan atau leburan garamnya,
maka ion itu akan tereduksi. 2. Ion H+ akan tereduksi. Reaksinya :
2H+ + 2e- H2(g)3. Ion lain selain 1 dan 2 dapat tereduksi. Misalnya
Ag dan Cu. Reaksinya : Ag+ + e- Ag(s) , dan Cu2+ + 2e-
Cu(s)Anoda,1. Kalau anodanya inert atau tidak aktif (Pt, Au, C),
maka yang akan teroksidasi adalah :a. Ion OH- akan teroksidasi.
Reaksinya : 4OH- 2H2O + O2 + 4e-b. Io Cl-, Br-, I-, akan
teroksidasi. Reaksi : 2Cl-Cl2 + 2e- , 2Br- Br2 + 2e-, 2I- I2 +
2e-c. Ion sisa asam oksi seperti SO42-, NO3-, tidak teroksidasi,
yang teroksidasi adalah pelarutnya yaitu H2O. Reaksinya : 2H2O 4H+
+ O2 + 4e-d. Jika anodanya aktif seperti Cu dan Fe, dan lain-lain,
maka anodanya akan teroksidasi. Reaksinya : Cu Cu2+ + 2e- dan Fe
Fe2+ + 2e-
2.7. Hukum FaradayHukum Faraday mengenai elektrolisis adalah
sebagai berikut: Berat (w) logam yang terelektrolisis di permukaan
katoda sebanding dengan jumlah muatan yang dilewatkan (q, Coulomb)
yang sebanding dengan kuat arus (I, Amper) di kali waktu (t,
detik), untuk jumlah muatan (It) berat logam yang terelektrolisis
sebanding dengan ekivalen massa Molar logam tersebut (M/nF)
Hukum Faraday mengenai elektrolisis di atas dapat dirumuskan
dengan persamaan sebagai berikut:
2.8. Efesiensi ArusEfisiensi arus didefinisikan sebagai
perbandingan antara berat logam yang terelektrolisis pada permukaan
anoda dengan berat logam yang terelektrolisis secara teoritik
menurut hukum Faraday
2.9. Rapat ArusRapat arus adalah arus yang diberikan pada
elektroda (Anoda) di bagiarea aktif elektroda tersebut. Besarnya
dinyatakan dalam A/cm2. Rapatarus menentukan laju pelepasan kation
logam dari anoda dan produktifitasgelembung udara
(Hidrogen/Oksigen). Menurut Peter Holt,dkk,2006 menyatakan bahwa
kuantitasrapat arus yang digunakan padaproses elektrokoagulasi
bervariatif dari 10A/m2 hingga 2000 A/m2 . Umumnya rapat arusyang
digunakan pada interval 10 150 A/m2Perbedaan kuantitas rapat arus
yangdigunakan tergantung pada perbedaan kondisiaplikasi. Rapat arus
tinggi dipilih bila aplikasimelibatkan proses flotasi dengan
dimensiproses yang besar. Sebuah analisis sitematikdibutuhkan untuk
mendifinisikandanmemperjelas hubungan antara rapat arusdengan
faktor-faktor pemisahan yangdiinginkan.(Koparal and Ogutveren,
2002)
Monopolar dan bipolarPada konfigurasi monopolar semua elektroda
dihubungkan dengang arus listrik yang berasal dari sumber DC,yaitu
dua elektroda dihubungkan dengan kutub positif dan dua elektrode
degan kutub negatif. Sedangkan pada konfigurasi bipolar hanya satu
elektrode yang dihubungkan dengan kutub postif dan satu elektrode
dihubungkan dengan kutub negatif.(Lee,2012)
Gambar 2.6. (a) Rangkaian Elektrode Monopolar dan (b) Rangkaian
Eleketrode Bipolar
Tabel 2.4. Perbedaan Monopolar dan BipolarMonopolarBipolar
Pada power supply secara substansial memiliki tegangan yang sama
dari depan sampai belakang sel. Dilihat dari konsumsi energi yang
digunakan,dengan konsumsi energi yang relatif sama monopolar
memberikan hasil yang lebih baik. Sedangkan bipolar tegangan antar
sel berbeda tidak terdistribusi merata,hal ini menyebabkan bipolar
membuthkan daya yang lebih besar. Dengan konsumsi energi yang
relatif sama bipolar kurang baik dan efisien dalam penurunan
tingkat pencemaran.
Efek pHKeasaman larutan mempunyai pengaruh terhadap
kemudahanpembebasan Hidrogen dan Oksigen, dengan berkurangnya
keasamanpembebasan Hidrogen maupun pembebasan Oksigen menjadi lebih
mudah. Untuk mereduksi H+ menjadi H2pH = 0 2H+ + 2e H2E = 0,00
voltpH= 72H2O + 2e 2OH- + H2 E= -0,414 voltpH= 14 2H2O + 2e 2OH- +
H2 E= -0,828 volt
Untuk mengoksidasi O menjadi O2pH = 02H2O O2 + 4H+ + 4e E =
1,225 voltpH= 7 2H2O O2 + 4H+ + 4eE= 0,815 voltpH= 14 4OH- O2 +
2H2O + 4e E= 0,91 volt
2.10.
ElektrokoagulasiKoagulasidanflokulasiadalahmetodetradisionalpadapengolahan
air limbah.Pada proses inibahankoagulanseperti alum
atauferikloridadanbahanaditiflainsepertipolielektrolitditambahkandengandosistertentuuntukmenghasilkanpersenyawaan
yang berpartikelbesarsehinggamudahdipisahkansecarafisika.
Inimerupakan proses dengantahap yang banyaksehinggamemerlukan area
lahan yang luasdanketersediaanbahankimiasecaraterusmenerus
(continous). Sebuahmetode yang lebihefisiendanmurahuntukmengolah
air limbahdenganjenispolutan yang
bervariatifsertameminimisasibahanaditifadalahdiperlukandalammanagemenkeberlanjutan
air.Elektrokoagulasiadalahmetodepengolahan yang
mampumenjawabpermasalahantersebut.Proses
elektrokoagulasiterbentukmelaluipelarutanlogamdarianoda yang
kemudianberinteraksisecarasimultandengan ion hidroksidan gas
hydrogen yang dihasilkandarikatoda.
Elektrokoagulasitelahadasejaktahun 1889 yang dikenalkanolehViketal
denganmembuatsuatuinstalasipengolahanuntuklimbahrumahtangga(sewage).Tahun
1909 di United Stated, J.T. Harries telahmematenkanpengolahan air
limbahdengansystemelektrolisismenggunakananodaalumuniumdanbesi.
Matteson (1995) memperkenalkan Electronic
Coagulatordimanaaruslistrik yang
diberikankeanodaakanmelarutkanAlumuniumkedalamlarutan yang
kemudianbereaksidengan ion hidroksi (darikatoda)
membentukaluminiumhidroksi.
Hidroksimengflokulasidanmengkoagulasipartikeltersuspensisehinggaterjadi
proses pemisahanzatpadatdari air limbah. Proses yang
miripjugatelahdilakukan di Brittaintahun 1956 (Matteson et al.,
1995) hanyaanoda yang digunakanadalahbesidandigunakanuntukmengolah
air sungai.
Gambar 2.2. Rangkaian Proses Elektrokoagulasi
Sekaranginielektrokoagulasitelahdipasarkanolehbeberapaperusahaan
di beberapanegara.Bermacam-macamdesaintelahdibuatnamuntakada yang
dominan.Seringnya unit
elektrokoagulasidigunakanuntukmenggantikanbahankimiadanjarang yang
memanfaatkan gas hydrogenuntuk proses flotasi. Sebuaharus yang
dilewatkankeelektrodalogammakaakanmengoksidasilogam (M)
tersebutmenjadilogamkation (M+), sedangkan air
akanmengalamireduksimenghasilkan gas hidrogen (H2) dan ion hidroksi
(OH-).
Kationmenghidrolisis di dalam air
membentuksebuahhidroksidenganspesiesdominan yang
tergantungpadakondisi pH
larutan.Kationbermuatantinggimendestabilisasibeberapapartikelkoloiddenganmembentukpolivalenpolihidroksikomplek.Senyawakomplekinimempunyaisisi
yang mudahdiadsorbsi, membentukgumpalan (aggregates) denganpolutan.
Pelepasan gas hydrogenakanmembantupencampurandanpembentukanflok.
Flok yang dihasilkanoleh gas
hydrogenakandiflotasikankepermukaanreaktor.Ada
beberapamacaminteraksispesiesdalamlarutanpada proses
elektrokoagulasi, yaitu:1.Migrasikeelektroda yang
bermuatanberlawanan (electrophoresis) danpenggabungan (aggregation)
untukmembentuksenyawanetral.2.Kationatau ion hidroksi (OH-)
membentukendapandenganpolutan.3.Logamkationberinteraksidengan OH-
membentukhidroksi, yang mempunyaisisi yang mengadsorbsipolutan
(bridge
coagulation)4.Hidroksimembentukstrukturbesardanmembersihkanpolutan
(sweep
coagulation)5.Oksidasipolutansehinggamengurangitoxicitinya6.Penghilanganmelaluielektroflotasidanadhesigelembungudara.
Proses inidapatmengambillebihdari 99%
kationbeberapalogamberatdandapatjugamembunuhmikroorganismedalam
air. Proses inijugadapatmengendapkankoloid-koloid yang
bermuatandanmenghilangkan ion-ion lain, koloid-koloid,
danemulsi-emulsidalamjumlah yang signifikan. (Renk,
1989)Koagulasiadalahsalahsatuoperasifisiokimiaterpenting yang
digunakandalampengolahan air.Iniadalahsebuah proses yang
digunakanuntukdestabilisasidanpenggumpalanpartikel-partikelkecilmenjadipartikel
yang lebihbesar. Kontaminan-kontaminan air seperti ion-ion
(logamberat) dankoloid (organicdananorganik)
terdapatdalamlarutanutamanyadisebabkanolehmuatanlistrik.Molekulkoloiddapatdidestabilisasidengancaramenambahkan
ion-ion yang muatannyaberlawanandenganmuatankoloidtersebut
(Benefield, et al.,1982).
Destabilisasikoloidtersebutakanmenghasilkanflokdankemudiandipisahkandenganflotasi,
sedimentasidan/ataufiltrasi.
Gambar 2.4. Rangkaian Alat Elektrokoagulasi
Koagulasidapatdiperolehdengancarakimiamaupunlistrik.
Koagulasikimiawisekaranginimenjadikurangdiminatikarenabiayapengolahan
yang tinggi, menghasilkan volume lumpur yang besar,
pengelompokanlogamhidroksidasebagailimbahberbahaya,
danbiayauntukbahankimia yang
membantukoagulasi.Koagulasikimiawitelahdigunakanselamapuluhantahununtukmendestabilisasisuspensedanuntukmembantupengendapanspesieslogamyangterlarut.Alum,
lime, dan/ataupolimer-polimer lain adalahkoagulan-koagulankimia
yang seringdigunakan. Proses ini, bagaimanapun,
cenderungmenghasilkansejumlahbesarlumpurdengankandunganikatan air
yang tinggi yang dapatmemperlambat proses filtrasidanmempersulit
proses penghilangan air (dewater). Proses
inijugacenderungmeningkatkankandungan TDS dalameffluent,
sehinggamenyebabkan proses
initidakdapatdigunakandalamaplikasiindustri.(Benefield,
1982)Elektrokoagulasi seringkali dapat menetralisir muatan-muatan
partikel dan ion, sehingga bisa mengendapkan kontaminan-kontaminan,
menurunkan konsentrasi lebih rendah dari yang bisa dicapai dengan
pengendapan kimiawi, dan dapat menggantikan dan/atau mengurangi
penggunaan bahan-bahan kimia yang mahal (garam logam, polimer).
Meskipun mekanisme elektro-koagulasi mirip dengan koagulasi kimiawi
dalam hal spesies kation yang berperan dalam netralisasi
muatan-muatan permukaan, tetapi karakteristik flok yang dihasilkan
oleh elektro-koagulasi berbeda secara dramatis dengan flok yang
dihasilkan oleh koagulasi kimiawi.
Flokdarielektrokoagulasicenderungmengandungsedikitikatan air,
lebihstabildanlebihmudahdisaring (Woytowich,
1993).Setelahpengolahandengancaraelektrokoagulasiinidapatdilanjutkandenganpengolahanfisiksecaraflotasi.Ada
beberapa faktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi ini
antara lain :a) Kuat ArusPengolahan limbah nikel dengan rapat arus
40, 50, 60, dan 70 mA/cm2 menghasilkan penurunan kontaminan nikel
sebesar 95% dan Cu sebesar 98% pada rapat arus 70 mA/cm2. Ini
dikarenakan rapat arus merupakan elektron yang berpindah setiap
satuan luas. Sehingga semakin besar rapat arus maka elektron yang
berpindah maka semakin besar, hal ini akan menyebabkan pembentukan
koagulan yang terbentuk akan semakin banyak. Menurut Koparal and
Ogutveren, 2002 umumnya rapat arusyang digunakan pada interval 10
150 A/m2Perbedaan kuantitas rapat arus yangdigunakan tergantung
pada perbedaan kondisiaplikasi.(Rachmanita,2010)b) Jenis
ElektrodePada penelitian yang dilakukan ada 3 elektrode yang
digunakan yaitu Fe, Zn, serta Al. Setiap jenis elektrode ini
memberikan pengaruh yang berbeda-beda. Hasil terbaik pada
penelitian ini di dapat pada logam Al dengan penurunan TSS sebesar
95,3%, sedangkan untu Fe terjadi penurunan sebesar 94,39% dan Zn
sebesar 91,96%. Penggunaan jenis elektrode ini dipengaruhi
kereaktifan logam serta pembentukan koagulan untuk mengikat kotoran
yang ada.(Husni,2010)c) WaktuPercobaan elektrokoagulasi dengan
variasi waktu 10, 15, 20, 25. dan 30 menit. Dalam elektrokoagulasi
semakin lama waktu proses maka penurunan parameter pencemaran akan
semakin baik. Ini juga sesuai hukum faraday yang menyatakan semakin
lama waktu proses maka akan semakin banyak koagulan yang terbentuk.
Semakin banyak koagulan yang terbentuk maka semakin baik penurunan
parameter pencemaran.(Mining,2010)d) JarakPada penelitiannya
menggunakan variasi jarak 0,5 ,1,5 dan 2,5 cm. Hasil dari
penelitian tersebut menunjukan bahwa jaraak 0,5 cm memberikan hasil
terbaik untuk penuruan parameter TSS sebesar 81,73 %. Jarak
memepengaruhi hambatan listrik yang terbentuk,semakin besar jarak
maka semakin besar hambatan listrik yang terbentuk.(Evy,2011)
2.12.Mekanisme dan Reaksi pada Elektrokoagulasi
Gambar 2.5. Mekanisme proses Elektrokagulasi
Mechanism 1 :Anode : Fe (s) Fe2+ (aq) + 2e-Fe2+(aq) + 2 OH-(aq)
Fe(OH)2 (s)Cathode : 2 H2O (l) + 2e- H2(g) + 2 OH-(aq)Overall : Fe
(s) + 2 H2O (l) Fe(OH)2 (s) + H2 (g)
Mechanism 2 :Anode : 4 Fe (s) 4 Fe2+(aq) + 8 e4 Fe2+(aq) + 10
H2O (l) + O2 (g) 4 Fe(OH)3 (s) + 8 H+(aq)Cathode : 8 H+(aq)+ 8 e 4
H2 (g)Overall : 4 Fe (s) + 10 H2O (l) + O2 (g) 4 Fe(OH)3 (s) + 4 H2
(g)
Dalam reaktor elektrokoagulasi yang merupakan sel elektrokima,
dimana dalam reaktor tersebut disusun elektroda-elektroda yang akan
kontak dengan air yang akan diolah. Elektroda dalam proses
elektrokoagulasi merupakan salah satu alat untuk menghantarkan atau
menyampaikan arus listrik ke dalam larutan agar larutan tersebut
terjadi suatu reaksi (perubahan kimia). Elektroda tempat terjadinya
reaksi reduksi disebut katoda, sedangkan tempat terjadinya reaksi
oksidasi disebut anoda (Prabowo, 2011).Menurut Susetyaningsih
(2008), pada katoda, ion H+ dari suatu asam akan direduksi menjadi
gas hidrogen yang akan bebas sebagai gelembung-gelembung gas.2H+
+2e H2 .. (1)Larutan yang mengalami reduksi adalah pelarut (air)
dan terbentuk gas hidrogen (H2) pada katoda2H2O+2e2OH-+.... (2)Pada
Anoda yang biasanya terbuat dari logam alumunium akan mengalami
oksidasiAlo+3H2O Al(OH)3+3... (3)Ion OH- dari basa akan mengalami
oksidasi membentuk gas oksigen (O2)4OH- 2H2O+ O2+4e . (4)Jika dalam
larutan limbah mengandung ion-ion logam lain maka ion-ion logam
akan direduksi menjadi logamnya dan terdapat pada batang
katoda.
BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode PenelitianDalam penelitian kali ini kami melakukan
eksperimen terhadap limbah cair minyak kelapa sawit air dimana
dalam eksperimen tersebut bertujuan untuk memisahakan asam lemak
dengan air. Pemisahan ini menggunakan metode elektrokoagulasi.
Teknik pengumpulan data pada penelitian ini yaitu dengan melakukan
uji terhadap limbah dengan berbagai variable seperti kuat arus,
jenis elektrode dan jarak elektrode. Dari teknik pengumpulan data
tersebut akan didapatkan sejumlah data yang digunakan untuk
menjelaskan bagaimana hubungan dari masing masing variable terhadap
kandungan air yang dihasilkan. Untuk proses penyimpulan hasil
penelitian bisa didapatkan melalui analisis data berupa grafik atau
table.
3.2 Alat dan BahanPerlatan yang digunakan antara lain :
Gambar 3.1 Elektrokoagulator Monopolar
Corong Selang Beaker 500ml,1000ml dan 2000ml Erlenmeyer 300ml
Turbiditymeter Pipet ukur 10ml,25ml,100ml Botol aquadest penjepit
Oven Desikisator Neraca analitik Cawan Tanur Oven Kulkas Kuvet
SpektrofotometriBahan yang digunakan : Limbah cair PT.Smart Tbk
Aquadest Kertas Saring Whatman ukuran .. Plat aluminiumukuran .
3.3 ProsedurPenelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan
sebagai berikut :Langkah kerja penggunaan alat elektrokoagulasi :1.
Siapkan elektrode yang akan digunakan pada proses
elektrokoagulasi2. Pasang elektrode yang akan digunakan ke penjepit
elektrode pada bak elektrokoagulasi3. Atur jarak elektrode sebesaar
1 cm4. Isi bak dengan air limbah dan air sebesar 15 liter dengan
perbandingan 1:2 campuran air limbah.5. Tancapkan kabel daya pada
stop kontak6. Pada power supply tekan tombol on yang ada
dibelakang7. Atur rapat arus dan volt sebesar 18A8. Catat waktu
pengambilan sampel selama 30 menit9. Ulangi point 1 8 dengan
variabel berbeda (rapat arus yang digunakan, jarak elektrode dan
luas plat )10. Hasil dan analisa data
Tahapan PersiapanPengambilan sampel dilakukan untuk tahap awal
persiapan,sampel limbah cair yang diambil sesuai dengan kebutuhan.
Selanjutnya itu plat logam-logam yang akan digunakan dibersihkan
dari kotoran-kotoran yang menempel dengan menggunakan kertas gosok.
Setelah plat logam bersih dari kotoran,plat logam dicuci dengan air
serta sabun. Kemudian logam dipanaskan untuk menghilangkan
kandungan minyak yang terdapat dalam logam. Langkah terakhir dalam
tahap persiapan ini adalah membilas plat dengan aquadest serta
diusap dengan tisu bersih. Tahap PengolahanSampel dimasukan ke
dalam alat elektrokoagulasi sesuai kebutuhan. Plat logam yang telah
dibersihkan disambungkan ke retifier sesuai dengan anoda dan
katoda. Setelah terpasang,plat dicelupkan bagian ke dalam alat yang
telah terisi sampel. Kemudian mengatur variabel-variabel yang telah
ditentukan untuk didapatkan data serta hasil dari pengolahan.
Analisa HasilA. Penentuan TSS (Total Suspended Solid) 1.
Penimbangan kertas saring kosong Menyiapkan kertas saring yang akan
digunakan kemudian dibilas dengan air aquadest untuk membersihkan
dari partikel-partikel halus pada kertas saring. Selanjutnya kertas
saring ditempatkan pada tempat khusus kertas saring untuk
menghindarkan kontak antara kertas saring dengan tangan. Kertas
saring kemudian dikeringkan dalam oven dengan temperature 105 0C
selama 60 menit. Kemdian kertas saring yang telah dipanaskan
didinginkan dalam desikator selama 10 menit. Setelah 10 menit
kertas saring ditimbang dengan neraca analitik.Air hasil pengolahan
selanjutnya disaring dengan kertas saring yang telah ditimbang.
Residu yang tertahan pada saringan dikeringkan sampai mencapai
berat konstan pada suhu 103C sampai dengan 105C. Kenaikan berat
saringan mewakili padatan tersuspensi total (TSS). Jika padatan
tersuspensi menghambat saringan dan memperlama penyaringan,
diameter pori-pori saringan perlu diperbesar atau mengurangi volume
contoh uji. Untuk memperoleh estimasi TSS, dihitung perbedaan
antara padatan terlarut total dan padatan total. TSS (mg/L) = (A-B)
X 1000 / V Dengan pengertian A = berat kertas saring + residu
kering (mg) B = berat kertas saring (mg) V = volume contoh (mL)
B. Penentuan TDS (Total Dissolve Solid) 1. Pengambilan dan
pengawetan sampelSampel harus representatifdengan cara
pengambilannya yang benar.Botol sampel yang digunakan sebelumnya
harus dicuci hingga bersih dari sisa-sisa sampel kemudian dibilas
dengan air suling. Sampel dapat diawetkan beberapa hari tanpa
mempengaruhi hasil analisa, dan sebaiknya sampel tersebut disimpan
dalam kulkaspada suhu sekitar 2-4oC. Perlu diperhatikan bahwa
setelah beberapa hari zat padat organis dapat terlarut sedangkan
zat padat koloidal dapat membentuk partikel-partikel yang lebih
besar.Oleh karena itu sampel air yang telah disimpan harus
dianalisis sebelum 7 hari setelah pengambilan sampel dilakukan.
Sebelum dianalisa, sampel dikocokterlebih dahulusehingga zat-zat
yang terkandung di dalamnya tersebar merata dan homogen.
2. Persiapan CawanCawan penguapan dibersihkan kemudian
dipanaskan dalam tanur pada suhu 550oC selama 1 jam. Kemudian
dipindahkan ke dalam oven dengan suhu 105oC menggunakan penjepit
cawan. Selanjutnya didinginkan di dalam desikator dan timbang
segera pada saat akan digunakan.3. Penentuan Zat Padat
TerlarutSampel dikocokhingga homogen dan dipipet sebanyak 100 mL
dan dilakukan penyaringan menggunakan corong gelas. Sampel yang
lolos dari kertas saring dituangkan ke dalam gelas kimia.
Selanjutnya, cawan yang berisi sampel tersebut diuapkan dan
dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC sampai semua air menguap.
Setelah itu cawan dikeluarkan dari oven menggunakan penjepit cawan
untuk didinginkan dalam desikator dan ditimbang segera dengan
neraca analitik hingga diperolehberat konstan. TDS (mg/L) = (A-B) X
1000 / V Dengan pengertian A = berat kertas saring + residu kering
(mg) B = berat kertas saring (mg) V = volume contoh (mL)
C. Penentuan Turbidity1. PersiapanPertama nyalakan tombol power
kemudian biarkan alat menyala selama 5 menit. Selanjutnya tuangkan
5ml sample ke dalam kuvet dan tutup rapat. Setelah itu miringkan
kuvet untuk membersihkan bagian dalam kuvet. Buang cairan sample
yang ada di dalamnya. Ulangi 1x lagi untuk pencucian kuvet. Setelah
dicuci isi kuvet dengan sample. Kemudia tutup kuvet dengan rapat
sebelum membersihkan bagian luarnya. Terakhir bersihkan bagian
luar/dinding kuvet dengan kain halus dan alkohol. Hindari memegang
bagian dinding kuvet karena akan mempengaruhi pembacaan.
3.4 Pengenceran air limbahSkema Kerja
ElektrokoagulasiArus listrik (18mA/cm2, , )Perubahan luas plat (
, , )Penambahan plat ( , , )Elektroda AlumuniumJarakantar elektroda
1cmWaktu proses 60menit
Hasil bawah (sludge)Hasil Atas (Flok / Cake)Hasil samping
(Air)
Analisis berdasarkan variabel berubahTSS, TDS, Turbidity
Gambar 3.1 Skema Kerja
3.5 Variabel PercobaanVariable yang digunakan pada penelitian
pengolahan air hasil sirkulasi kondensasi vacuum PT.Smart Tbk.
adalah :d. Variabel tetap Air limbah PT.Smart Tbk Limbah
perbandingan 1: 2 Waktu tinggal 60 menit Jarak antar elektroda (1
cm) Jenis elektroda (Al)e. Variabel berubah Rapat arus listrik (18
mA/cm2, ,) Perubahan luas plat ( , , ,) Penambahan plat ( ,, )
3.6 Teknik Pengumpulan DataPada penelitian pemisahan asam lemak
dari air dengan metode elektrokoagulasi ini, data yang di ambil
adalah analisa dari penggunaan kuat arus,jenis elektrode dan jarak
antar elektrode beserta hubungan dari ketiganya.Pengumpulan data
ini akan disediakan dalam bentuk tabel dan grafik untuk mengetahui
pengaruh variabel dengan penurunan TSS,TDS, Turbidity pada air
limbah.
BAB IVTEMPAT DAN WAKTU PELAAKSANAAN
4.1 Tempat Pelaksanaan Laporan AkhirTempat pelaksanaan laporan
akhir : Laboratorium jurusan TEKNIK KIMIA Politeknik Negeri
Malang4.2 Waktu Pelaksanaan Laporan Akhir Bulan Maret Juni4.3
Jadwal PelaksanaanBulanMinggu ke-Kegiatan
April1
2
3
4
Mei1
2
3
4
Juni1
2
3
4
Juli1
2
3
DAFTAR PUSTAKA
Benefield, L. D., Judkins J. F. and Weand, B. L. 1982. Process
Chemistry for Water and Wastewater Treatment. Prentice Hall
Inc.
Hasan, Z., 2012, Produksi CPO Idonesia 9 Juta Ton Pertahun,
http://bangka.tribunnews.com/2012/04/12/produksi-cpo-indonesia-9-juta-ton-per-tahun,.
Hendriarianti, Evy. 2011.PENGARUH JENIS ELEKTRODA DAN JARAK
ANTAR ELEKTRODA DALAM PENURUNAN COD DAN TSS LIMBAH CAIR
LAUNDRYMENGGUNAKAN ELEKTROKOAGULASI KONFIGURASI MONOPOLAR ALIRAN
KONTINYU. Institut Teknologi Nasional, Malang.
Koparal, A. S. dan Ogutveren, U. B. (2002)Removal of nitrate
from water byelectroreduction and electrocoagulation.Journal of
Hazardous Materials, B89,83-94
Lee, J.K., Kim, .F., Kim, J., Chung, S., Ji, D., Lee, J.,(2012),
Comparable mono and bipolar connection of capasitive deionization
stack in NaCl treatment, Journal of Industrial and Engineering
Chemistry, 18, 763-766.
Lin, Shundar. 2001, Water and Wastewater Calculation Manual,
McGraw-Hill, USA.
Ma Ah,Ngan (18 June 2006) Recovery and conversion of palm
olein-derived used frying oil to methyl esters for biodiesel .
Journal of Palm Oil Research. (Report). Retrieved on 25 February
2013.
Metteson, Michael J, 1995. Electrocoagulation and Separation of
Aqueous Suspensions of Ultrafine Particles, Colloids and Surface A
Physicochemical and Engineering Aspects. The University of
Sydney.New South Wales.
Peter, H. Geoffrey, B and Mitchell, C. 2006. Electrocoagulation
As a Wastewater Treatment, Departement of Chemical Engeneering. The
University ofSydney. New South Wales.
Prayogo, Aditya dan Putra, Teddy Adythia Bhaskara. 2014. Studi
Awal Pengolahan Limbah Minyak Kelapa Sawit PT. Smart Tbk
Menggunakan Elektrokoagulasi. Malang: Politeknik Negeri Malang.
Rachmanita, 2012, STUDI PENURUNAN KONSENTRASI NIKEL DAN TEMBAGA
PADA LIMBAH CAIR ELEKTROPLATING DENGAN METODE
ELEKTROKOAGULASI,Program Studi Teknik Lingkungan UNDIP,
Semarang.
Rahayuningwulan, Diana. 2010. Daur Ulang Air Limbah Industri
Pelapisan Logam dengan Metoda Kimia-Fisika. Pusat penelitian kimia.
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
Renk, R. R. 1989. Treatment of hazardous wastewater by
electrocoagulation. In: 3rd Annual Conference Proceedings (1989).
Colorado Hazardous Waste Management Society.
Woytowich D.L.; Dalrymple C. W.; Britton M. G.; 1993.
Electrocoagulation (CURE) Treatment of Ship Bilgewater for the U.
S. Cost Guard in Alaska. Marine Tech0ogy Society Journal, Vol. 27.
1p. 62, Spring 1993.