Eti Rohaeti 141

8
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086 Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 141 PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DARI KEGIATAN PRAKTIKUM ANALISIS SPOT TEST DENGAN KOAGULASI MENGGUNAKAN POLIALUMINIUM KLORIDA Eti Rohaeti, Trie Nenny Febriyanti, Irmanida Batubara Departemen Kimia FMIPA-IPB Bogor ABSTRAK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DARI KEGIATAN PRAKTIKUM ANALISIS SPOT TEST DENGAN KOAGULASI MENGGUNAKAN POLIALUMINIUM KLORIDA. Kegiatan di laboratorium berpotensi mencemari lingkungan. Beragam bahan kimia berbahaya digunakan dalam kegiatan di laboratorium. Dibandingkan limbah industri, limbah laboratorium memiliki kekhususan sebab biasanya jumlah limbah tidak banyak namun memiliki keragaman yang sangat tinggi. Jenis bahan yang digunakan dapat berubah dari waktu ke waktu bergantung aktivitas dalam laboratorium tersebut. Salah satu kegiatan praktikum di Laboratorium Kimia Analitik di Departemen Kimia FMIPA-IPB menggunakan logam- logam berat seperti mekurium, timbal, perak dan kromium, sehingga perlu dikaji potensi bahaya dan cara penanganannya. Pengamatan dilakukan terhadap limbah yang ditimbulkan dari kegiatan praktikum mahasiswa pada semester genap 2009/2010 dan 2007/2008 dengan judul materi praktikum ”Analisis Kualitatif Golongan Klorida dan Spot Test”. Hasil menunjukkan jenis bahan yang digunakan sebanyak 23, secara fisik limbah nampak keruh, berwarna, dan berbau sangat menyengat. Limbah bersifat asam dengan pH sekitar 1,5. Koagulasi limbah menggunakan polialuminium klorida (PAC) pada konsentrasi 500, 600, 700, dan 800 PAC mg /L serta pengaturan pH pada 7, 8, 9, dan 10 menunjukkan kondisi pengendapan terbaik pada konsentrasi 700mg/L dan pH 10. Pada kondisi tersebut kadar kromium, nikel dan timbal mengalami penurunan tertinggi, dan penurunan mencapai 97,8% untuk kromium. Botol poli propilena yang digunakan menyimpan limbah menjadi berwarna kehitaman setelah diisi selama 2 tahun. Hasil identifikasi botol poli propilena men ABSTRACT TREATMEN OF WASTE WATER LABORATORY EXCERCISESS OF SPOT TEST ANALYSIS USING POLYALUMUNIUM CHLORIDE AS COAGULANT. Many activities in laboratory have potentially poluted to the environmental. There are some hazardous chemicals used in the laboratory. Compare to industrial waste, laboratory waste is specific because there so many kinds of chemical agents but slighty amount. The chemical agents which were used change over time and depend on the activity. One of the practical activity in Analitical Chemistry LaboratoryDepartement of Chemistry-Faculty of Mathematics and Physics, Bogor Institute of Agricultural is that of using heavy metal like mercury, lead, silver and chromium. So it is important to study the potency of dangerous and how it can be carried out. Investigation has been done for the chemicals waste generated from the practice of students activity on even semester of 2007/2008 and 2009/2010 with title is the topic Qualitative Analysis of Chloride Groups and Spot Test. The result shows that there are 23 chemical agents had been used, and physically of the wastes is turbid, coloured and sharp smell. The waste is generally acid with pH is around 1.5 . Wastes coagulation using Poly Aluminium Chloride (PAC) with 500,600 and 700 mg/l and pH control 7, 8, 9, 10 show the best condition with coagulation level was at 700 mg/l PAC and pH=10. At that condition, concentration of chromium, nickel and lead were highest descreasing and the concetration of chromium decreased until 97.8%. The botle of polypropilene used as wastes container during two years, its colour changed to black. The identifiacation show that the carbon composition decrease while concetration of another elemens are relatively stable. PENDAHULUAN Laboratorium di perguruan tinggi mempunyai peran penting sebagai fasilitas penunjang untuk kegiatan pendidikan para mahasiswa dan penelitian mahasiswa maupun para dosennya. Kegiatan di laboratorium termasuk kegiatan yang menghasilkan limbah bahan berbahaya dan beracun B3 [1]. Sehingga perguruan tinggi dengan sejumlah laboratorium di dalamnya, semestinya memiliki sistem pengelolaan limbah yang baik. Limbah dari kegiatan laboratorium di perguruan tinggi memiliki sifat khas, berbeda dengan limbah yang berasal dari kegiatan industri. Limbah kegiatan laboratorium ini biasanya memiliki keragaman jenis limbah yang sangat tinggi walaupun dari setiap macam bahan yang dibuang tersebut jumlahnya tidak banyak. Hasil survei di IPB pada tahun 2007 menunjukkan penggunaan B3 cair 1706,5 liter terdiri dari 68 jenis senyawa, pemakaian B3 padat sebanyak 35 jenis dengan perkiraan bobot 51.26 kg, serta pemakaian pelumas sebanyak 451 liter. Penggunaan

Transcript of Eti Rohaeti 141

Page 1: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

141

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DARI KEGIATAN PRAKTIKUM

ANALISIS SPOT TEST DENGAN KOAGULASI MENGGUNAKAN

POLIALUMINIUM KLORIDA

Eti Rohaeti, Trie Nenny Febriyanti, Irmanida Batubara

Departemen Kimia FMIPA-IPB Bogor

ABSTRAK

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DARI KEGIATAN PRAKTIKUM ANALISIS SPOT TEST DENGAN KOAGULASI MENGGUNAKAN POLIALUMINIUM KLORIDA. Kegiatan di

laboratorium berpotensi mencemari lingkungan. Beragam bahan kimia berbahaya digunakan dalam

kegiatan di laboratorium. Dibandingkan limbah industri, limbah laboratorium memiliki kekhususan sebab

biasanya jumlah limbah tidak banyak namun memiliki keragaman yang sangat tinggi. Jenis bahan yang

digunakan dapat berubah dari waktu ke waktu bergantung aktivitas dalam laboratorium tersebut. Salah satu

kegiatan praktikum di Laboratorium Kimia Analitik di Departemen Kimia FMIPA-IPB menggunakan logam-

logam berat seperti mekurium, timbal, perak dan kromium, sehingga perlu dikaji potensi bahaya dan cara

penanganannya. Pengamatan dilakukan terhadap limbah yang ditimbulkan dari kegiatan praktikum

mahasiswa pada semester genap 2009/2010 dan 2007/2008 dengan judul materi praktikum ”Analisis

Kualitatif Golongan Klorida dan Spot Test”. Hasil menunjukkan jenis bahan yang digunakan sebanyak 23,

secara fisik limbah nampak keruh, berwarna, dan berbau sangat menyengat. Limbah bersifat asam dengan

pH sekitar 1,5. Koagulasi limbah menggunakan polialuminium klorida (PAC) pada konsentrasi 500, 600,

700, dan 800 PAC mg /L serta pengaturan pH pada 7, 8, 9, dan 10 menunjukkan kondisi pengendapan

terbaik pada konsentrasi 700mg/L dan pH 10. Pada kondisi tersebut kadar kromium, nikel dan timbal

mengalami penurunan tertinggi, dan penurunan mencapai 97,8% untuk kromium. Botol poli propilena yang

digunakan menyimpan limbah menjadi berwarna kehitaman setelah diisi selama 2 tahun. Hasil identifikasi

botol poli propilena men

ABSTRACT

TREATMEN OF WASTE WATER LABORATORY EXCERCISESS OF SPOT TEST

ANALYSIS USING POLYALUMUNIUM CHLORIDE AS COAGULANT. Many activities in laboratory

have potentially poluted to the environmental. There are some hazardous chemicals used in the laboratory.

Compare to industrial waste, laboratory waste is specific because there so many kinds of chemical agents

but slighty amount. The chemical agents which were used change over time and depend on the activity. One

of the practical activity in Analitical Chemistry LaboratoryDepartement of Chemistry-Faculty of

Mathematics and Physics, Bogor Institute of Agricultural is that of using heavy metal like mercury, lead,

silver and chromium. So it is important to study the potency of dangerous and how it can be carried out.

Investigation has been done for the chemicals waste generated from the practice of students activity on even

semester of 2007/2008 and 2009/2010 with title is the topic Qualitative Analysis of Chloride Groups and Spot

Test. The result shows that there are 23 chemical agents had been used, and physically of the wastes is

turbid, coloured and sharp smell. The waste is generally acid with pH is around 1.5 . Wastes coagulation

using Poly Aluminium Chloride (PAC) with 500,600 and 700 mg/l and pH control 7, 8, 9, 10 show the best

condition with coagulation level was at 700 mg/l PAC and pH=10. At that condition, concentration of

chromium, nickel and lead were highest descreasing and the concetration of chromium decreased until

97.8%. The botle of polypropilene used as wastes container during two years, its colour changed to black.

The identifiacation show that the carbon composition decrease while concetration of another elemens are

relatively stable.

PENDAHULUAN

Laboratorium di perguruan tinggi

mempunyai peran penting sebagai fasilitas

penunjang untuk kegiatan pendidikan para

mahasiswa dan penelitian mahasiswa

maupun para dosennya. Kegiatan di

laboratorium termasuk kegiatan yang

menghasilkan limbah bahan berbahaya dan

beracun B3 [1]. Sehingga perguruan tinggi

dengan sejumlah laboratorium di dalamnya,

semestinya memiliki sistem pengelolaan

limbah yang baik.

Limbah dari kegiatan laboratorium di

perguruan tinggi memiliki sifat khas,

berbeda dengan limbah yang berasal dari

kegiatan industri. Limbah kegiatan

laboratorium ini biasanya memiliki

keragaman jenis limbah yang sangat tinggi

walaupun dari setiap macam bahan yang

dibuang tersebut jumlahnya tidak banyak.

Hasil survei di IPB pada tahun 2007

menunjukkan penggunaan B3 cair 1706,5

liter terdiri dari 68 jenis senyawa, pemakaian

B3 padat sebanyak 35 jenis dengan

perkiraan bobot 51.26 kg, serta pemakaian

pelumas sebanyak 451 liter. Penggunaan

Page 2: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

142

bahan kimia tersebut tersebar di 87

laboratorium di kampus IPB Darmaga.

Departemen Kimia merupakan pengguna

terbanyak yaitu 37% untuk bahan cair dan

38% bahan padat. [2]

Diantara B3 yang dipergunakan di

laboratorium Kimia IPB adalah logam

berat. Logam ini antara lain digunakan pada

praktikum Analisis Kualitatif dan Spot Test

yang berlangsung di Laboratorium Kimia

Analitik Departemen Kimia IPB. Logam ini

bersifat toksik bagi manusia dan hewan,

sehingga penting dipantau penyimpanan,

penggunaan dan peredarannya.[4]

Pemantauan ini menjadi sangat penting

dilakukan mengingat posisi Laboratorium

Kimia Analitik ini yang menempati lantai

empat Gedung Fakultas Perikanan

merupakan alasan yang menguatkan potensi

bahaya dari kegiatan praktikum tersebut.

Metode koagulasi merupakan cara

yang dapat diterapkan dalam upaya

mengurangi bahaya dari pencemaran logam

berat.[5] Metode koagulasi merupakan

proses absorpsi oleh koagulan terhadap

partikel koloid yang menyebabkan

destabilisasi partikel. Ada beberapa jenis

koagulan di antaranya adalah polialuminium

klorida (PAC) yang digunakan untuk

mengendapkan logam berat. Koagulan PAC

mempunyai kelebihan, yaitu PAC lebih

cepat membentuk flok daripada koagulan

biasa. Hal ini disebabkan adanya gugus aktif

aluminat yang bekerja efektif dalam

mengikat koloid yang ikatan ini diperkuat

dengan rantai polimer dari gugus

polielektrolit sehingga gumpalan floknya

menjadi lebih padat [6]. Karamah [7]

mengungkapkan bahwa peningkatan dosis

koagulan PAC dapat meningkatkan persen

pemisahan logam berat besi, tembaga, dan

nikel dari limbah serta dapat menurunkan

nilai kebutuhan oksigen kimiawi (COD)

dalam air limbah.

Setiap koagulan memiliki

karakteristik yang berbeda-beda. Oleh

karena itu, kondisi optimum koagulasi

dengan koagulan tertentu perlu diketahui.

Ada dua parameter utama yang

memengaruhi proses koagulasi, yaitu

konsentrasi koagulan dan pH koagulasi.

Oleh karena itu, variasi kedua parameter

tersebut dapat dilakukan untuk mencari

kondisi optimum koagulasi.

Penelitian ini bertujuan

mendapatkan informasi lebih detil mengenai

jumlah, cara pengelolaan, dan potensi

bahaya penggunaan bahan kimia dari

kegiatan praktikum Analisis Kualitatif

Terbatas: Golongan Klorida dan Spot Test.

Selain itu, ingin diketahui pula data dari

hasil simulasi pengolahan limbah yang

mengukur keberadaan logam-logam : Hg,

Pb, Ag, Cr, Fe, Mn, dan Ni sebelum dan

setelah perlakuan koagulasi menggunakan

koagulan PAC.

METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah

PAC, NaOH 13%, HNO3 pekat, HCl pekat,

botol kemasan limbah, Pb(NO3)2, AgNO3,

CrCl3·6H2O, Ni(NO3)2·6H2O, air bebas ion,

dan akuades. Sampel adalah limbah yang

berasal dari praktikum mahasiswa di

Laboratorium Kimia Analitik dengan materi

“Analisis Kualitatif Terbatas Golongan

Klorida dan Spot Test” yang diadakan pada

semester genap 2009/2010. Alat-alat yang

digunakan adalah pengaduk bermagnet,

kertas saring Whatman 0.45 µm, pH meter

HM-20S, spektrofotometer serapan atom

(AAS) Analytic Jena Nova 300,

spektrofotometer DR 2000 Hach, Scaning

Electron Microsoft Energy Dispersive

Spectrometer (SEM-EDS) EVO 50, oven,

neraca analitik, corong, pompa vakum, dan

peralatan kaca yang lazim di laboratorium.

Tata Kerja

Penelitian ini meliputi dua tahapan

pokok yaitu pendataan pengelolaan bahan

dan analisis hasil simulasi pengolahan

limbah. Pengelolaan meliputi pendataan :

jumlah bahan yang digunakan per

mahasiswa dan jumlah mahasiswa yang

melakukan praktikum selama satu tahun.

Cara penyimpanan bahan baku atau sediaan

di gudang bahan. Cara pembuangan sisa

bahan dan hasil praktikum.

Beberapa tahapan penelitian guna

mengetahui hasil simulasi meliputi :

pengukuran kondisi awal limbah, sebelum,

dan setelah perlakuan PAC. Variasi

perlakuan meliputi pengaturan pH dan

penambahan koagulan PAC dengan

meragamkan konsentrasi PAC sebesar 500,

600, 700, dan 800 mg/l, serta meragamkan

pH menjadi 7, 8, 9, dan 10.

Pengukuran meliputi pH, warna,

dan kadar logam Ni, Cr, Hg, Pb, Fe, dan Mn.

Warna diukur menggunakan metode [8]

Page 3: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

143

dengan spektrofotometer [8]. Pengukuran

konsentrasi logam menggunakan AAS,

pengukuran kadar Pb [9], Ni [10], Cr [11].

Koagulasi dilakukan dengan

menggunakan pengaduk bermagnet. Setiap

labu Erlenmeyer diisi 150 ml contoh limbah,

kemudian diatur pH dengan penambahan

NaOH 13% untuk mencapai pH yang

diinginkan. Selanjutnya campuran

ditambahkan koagulan PAC dan diaduk

selama 10 menit. Pengadukan dihentikan

dan didiamkan selama 30 menit. Filtrat yang

diperoleh diukur kembali pH, warna, dan

kadar logamnya. Endapan yang terbentuk

dikeringkan dalam oven sampai bobot

konstan lalu ditimbang. Setiap perlakuan

dilakukan sebanyak 2 ulangan [19].

HASIL DAN PEMBAHASAN

Komposisi Limbah

Jenis dan jumlah bahan kimia yang

digunakan pada praktikum ”Analisis

Kualitatif Terbatas Golongan Klorida dan

Spot Test” (Tabel 1) membuktikan

beragamnya bahan kimia walaupun

pemakaiannya sedikit. Nampak bahwa

bahan anorganik mendominasi limbah dari

percobaan ini, diantara 23 jenis senyawa

hanya ada dua senyawa organik, aseton dan

dimetilglioksim, sehingga dapat dikatakan

limbah cair dari kegiatan praktikum ini

tergolong kelompok limbah D, bahan

anorganik berbasis air.

Pengolahan limbah baik untuk

reuse recovery maupun reduksi limbah bisa

jadi tidak efisien manakala jumlah limbah

terlampau sedikit. Pengumpulan semua sisa

kegiatan praktikum ini termasuk air yang

digunakan untuk pembilas dan pencuci

peralatan menunjukkan volume 5,23 liter.

Jumlah ini berasal dari kegiatan satu

semester, 14 minggu, dengan jumlah

mahasiswa sebanyak 253orang.

Mengumpulkan limbah yang sama untuk

lebih dari satu semester menujukkan

perubahan yang kasat mata pada wadah

penampungan. Botol polietilen yang semula

putih nampak berubah menjadi ungu

kehitaman, Gambar 1. Selain itu, hal ini

menyalahi ketentuan tentang penyimpanan

limbah B3

Tabel 1. Bahan Praktikum

No Bahan Kimia Jumlah (mg)

1 AgNO3 429,8

2 (Pb(CH3COO)2 823,0

3 Hg2(NO3)2 1328,7

4 HCl 922,5

5 KI 4199,9

6 H2SO4 248,1

7 K2CrO4

8 NH4OH 3546,6

9 HNO3 159,4

10 (NH4)2S 1724,0

11 Co(NO3)2 462,8

12 Na2S2O3 4000,2

13 NH4SCN 1925,9

14 Aseton

15 FeCl3 410,4

16 MnSO4 382,0

17 KIO4

18 NiSO4 391,5

19 Dimetilglioksim

20 Amonium molibdat

21 SnCl2

22 NaWolframat

23 K3Fe(CN)6 833,0

Gambar 1. Wadah poli propilena (a) botol 1, (b) botol 2, dan (c) botol 3

a b c

Page 4: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

144

Identifikasi unsur pada botol wadah

limbah polipropilena ini, pada bagian yang

menghitam menunjukkan meningkatnya

komposisi unsur selain karbon, ditunjukan

pada Tabel 2. Analisis unsur-unsur

menggunakan Scanning Electron

Microscope and Energy Dispersive

Spectrometer (SEM-EDS).

Selain mengandung logam berat,

limbah kegiatan praktikum ini ternyata

memiliki tingkat warna dan keasaman yang

tinggi (Tabel 3). Sehingga, pembuangan

limbah ini secara langsung dapat

menimbulkan bahaya akibat korosi dan

perubahan lain disebabkan ketidakstabilan

bahan terhadap asam. Kadar kromium yang

jauh melampaui baku mutu juga sangat

penting diperhatikan mengingat kromium

yang digunakan K2CrO4 merupakan

kromium tingkat oksidasi tinggi (kromium

heksavalen), bentuk kromium yang paling

toksik.

Tabel 2. Analisis unsur pada wadah limbah

Unsur Jumlah %

Botol

1

Botol

2

Botol

3

Botol

baru

Karbon 55.67 60.89 44.66 65.26

Oksigen 24.68 19.39 29.68 20.75

Nitrogen 13.85 13.12 14.43 12.82

Aluminium 1.33 1.51 2.28 0.53

Natrium 2.26 2.74 4.73 0.12

Magnesium 1.15 1.30 2.14 0.03

Silikon 1.06 1.05 2.08 0.49

Tabel 3. Kondisi awal limbah cair

praktikum

Parameter Satua

n

Hasil

analisi

s

Baku

Mutu

*)

pH - 1.40 6.0-9.0

Warna PtCo 472 50.00

Besi terlarut

(Fe) mg/l 6.12 10.00

Nikel (Ni) mg/l 2.46 0.50

Timbal (Pb) mg/l 82.81 1.00

Kromium (Cr) mg/l 177.39 0.50

Mangan (Mn) mg/l 0.06 5.00

* [13]

Perlakuan Koagulasi dan pH

Limbah setelah pengukuran

kondisi awal selanjutnya diberi perlakuan

koagulasi menggunakan PAC. Limbah ini

disaring terlebih dahulu sebelum pengaturan

pH dan penambahan koagulan untuk

memisahkan padatan limbah dari cairannya.

Penambahan koagulan ke dalam limbah

menyebabkan koloid dan partikel tersuspensi

lainnya bergabung membentuk partikel berat

(flok) yang dapat dihilangkan dengan

penyaringan. Proses koagulasi dapat

menghilangkan kontaminan seperti bahan

pengotor padatan yang tidak dapat

dihilangkan dengan penyaringan biasa. [6]

Penambahan koagulan PAC ke

dalam limbah akan menetralisasi partikel

bermuatan negatif. Hal tersebut karena PAC

memiliki muatan positif yang tinggi dan

dapat mengikat koloid secara kuat untuk

membentuk agregat.[14]

pH memiliki pengaruh yang besar

terhadap pengendapan logam (Tabel 4). Tiap

logam memiliki pH tertentu saat

kelarutannya minimum, atau dapat

mengendap secara maksimum. Pengaturan

pH koagulasi diperlukan karena koagulan

PAC dapat bekerja efektif pada pH 6-9.

Hasil pengukuran pH setelah koagulasi

menunjukkan terjadinya penurunan pH pada

berbagai nilai pH koagulasi. Hal tersebut

karena PAC merupakan bahan koagulan

yang bersifat asam (memiliki tapak

keasaman Bronsted-Lowry) sehingga

semakin banyak PAC yang ditambahkan,

semakin besar penurunan pH-nya pada pH

akhir setelah proses koagulasi. [7]

Tabel 4. pH akhir limbah setelah koagulasi

Konsentras

i pH Koagulasi & pH akhir

PAC

(mg/l) 7.0 8.0 9.0 10.0

500 5.43 5.66 7.22 8.57

600 5.29 5.60 6.88 8.90

700 5.25 5.41 7.05 8.74

800 5.16 5.36 6.63 8.63

Page 5: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

145

Tabel 4 menunjukkan beberapa

nilai pH limbah setelah perlakuan belum

memenuhi baku mutu pH air limbah, yaitu

pH 6,0–9,0.[13] Pengaturan pH koagulasi 7

dan 8 menghasilkan nilai pH di bawah

kisaran pH baku mutu air limbah sehingga

limbah belum boleh dibuang ke lingkungan.

Pada pH koagulasi 9 dan 10, nilai pH telah

berada pada kisaran pH baku mutu air

limbah.

Warna

Warna merupakan salah satu parameter

dalam pengolahan limbah. Warna pada

limbah laboratorium ini berasal dari

kandungan logam-logam yang terdapat di

dalamnya. Sebagai contoh, adanya

[Fe(SCN)]2+

dan Fe3+

menyebabkan limbah

berwarna merah kecokelatan.

Secara visual warna setelah perlakuan

sangat berbeda dengan kondisi limbah awal,

yaitu lebih jernih. Hasil analisis warna juga

menunjukkan nilai di bawah warna limbah

awal. Warna awal limbah lebih gelap, yaitu

coklat kemerahan dengan nilai sebesar 472

Pt-Co. Setelah diberi perlakuan dengan

koagulan PAC, warna limbah tersebut

menjadi kuning cerah (Gambar 2). Warna

coklat dapat berasal dari besi klorida

sehingga perubahan bisa menandakan

bahwa ion Fe3+

di dalam larutan semakin

berkurang. Warna kuning dapat berasal dari

PAC atau kromium (VI) yang tidak

mengendap.

(a) (b)

Gambar 2. Limbah laboratorium a) sebelum

perlakuan, b) setelah perlakuan

Pengaruh ragam konsentrasi

koagulan PAC terhadap perubahan warna

tidak menunjukkan perbedaan yang

signifikan, tidak demikian halnya dengan

faktor pH (Gambar 3). Diantara semua

kisaran konsentrasi PAC, penurunan warna

tertinggi terjadi pada pH 7 dan konsentrasi

koagulan 500 mg/l, yaitu sebesar 20,66%.

Walaupun demikian, warna pada limbah

setelah diberi perlakuan dengan PAC

semuanya belum memenuhi baku mutu air

limbah sehingga masih harus diolah agar

intensitas warna berada di bawah baku mutu

air limbah.

Gambar 3 Hubungan konsentrasi PAC dan pH dengan penurunan warna ( pH 7, pH 8,

pH 9, dan pH 10)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

500 600 700 800

Pen

uru

nan

war

na

(%)

Konsentrasi PAC (mg/l)

Page 6: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

146

Kadar Logam Terlarut

Logam-logam yang kadarnya masih

di atas baku mutu limbah adalah ion-ion dari

logam: kromium, tembaga, dan nikel (Tabel

2). Oleh karena itu, logam-logam tersebut

diukur kembali kadarnya setelah limbah

diberi perlakuan dengan PAC.

Pada kondisi awal, kandungan nikel

yang terdapat dalam limbah adalah 2,46

mg/l. Nilai tersebut masih berada di atas

batas baku mutu air limbah, yaitu

maksimum 0,50 mg/l. Pengaturan pH

dengan NaOH dan penambahan koagulan

PAC dapat menurunkan kandungan Ni

hingga mencapai 72,36% (Gambar 4).

Penurunan logam Ni terbesar ini terjadi

pada pH koagulasi 10 dan konsentrasi PAC

sebesar 700 mg/l dengan kadar Ni sisa

sebesar 0,68 mg/l.

Penurunan kandungan Cr dan Pb

terbesar juga terjadi pada pH koagulasi 10.

Penurunan kandungan Cr terbesar sebesar

97,79% (Gambar 5) dengan kadar Cr sisa

sebesar 3,39 mg/l. Penurunan kandungan Pb

terbesar mencapai 90,13% (Gambar 6)

dengan kadar Pb sisa sebesar 8,18 mg/l.

Sama halnya dengan Ni, penurunan logam

Cr terbesar terjadi pada konsentrasi PAC

sebesar 700 mg/l, sedangkan untuk Pb,

penurunan terbesar terjadi pada konsentrasi

PAC 500 mg/l.

Gambar 4. Hubungan konsentrasi PAC dan pH dengan penurunan kadar Ni terlarut

( pH 7, pH 8, pH 9, dan pH 10)

Gambar 5 Hubungan konsentrasi PAC dan pH dengan penurunan kadar Cr terlarut

( pH 7, pH 8, pH 9, dan pH 10)

72.36

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

500 600 700 800

Pen

uru

nan

Ni

(%)

Konsentrasi PAC (mg/l)

97,79%

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

500 600 700 800

Pen

uru

na

Cr

(%)

Konsentrasi PAC (mg/l)

97.79%

Page 7: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

147

Gambar 6 Hubungan konsentrasi PAC dan pH dengan penurunan kadar Pb terlarut

( pH 7, pH 8, pH 9, dan pH 10)

Gambar 7 Hubungan konsentrasi PAC dan pH terhadap bobot endapan yang dihasilkan

( pH 7, pH 8, pH 9, dan pH 10)

Dari Gambar 4, 5 dan 6, terlihat

bahwa pengaruh konsentrasi PAC terhadap

penurunan kadar logam Ni, Cr, dan Pb tidak

menunjukkan perbedaan yang signifikan,

tidak demikian halnya dengan faktor pH.

Semakin besar pH koagulasi semakin besar

logam Ni, Cr, dan Pb mengendap dan

semakin sedikit sisa dalam limbah setelah

proses. Hal ini juga dibuktikan dengan

besarnya bobot endapan yang dihasilkan

pada pH 10 dibandingkan pH 7, 8, dan 9

pada semua variasi konsentrasi PAC. Bobot

endapan terbesar terdapat pada kombinasi

konsentrasi PAC 800 mg/l pada pH 10

(Gambar 7 )

Penambahan koagulan PAC

menyebabkan unsur-unsur dalam limbah

(dalam hal ini, Ni, Cr, dan Pb) mengalami

ketidakstabilan. Ketika koagulan PAC

ditambahkan ke dalam air limbah, PAC akan

terdisosiasi dan ion logam akan mengalami

hidrolisis dan menghasilkan ion kompleks

hidrokso yang bermuatan positif sehingga

teradsorpsi pada permukaan koloid negatif.

PAC memiliki karakteristik muatan positif

dan dapat mengikat agregat dengan kuat

sehingga dapat menarik dan

mengggabungkan partikel tersuspensi di

dalam air limbah tersebut (Al-Kdasi et al.

2004).

90,13 90,12

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

500 600 700 800

Pen

uru

nan

Pb (

%)

Konsentrasi PAC (mg/l)

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0,2500

0,3000

0,3500

500 600 700 800

Bobot

Endap

an (

g)

Konsentrasi PAC (mg/l)

Page 8: Eti Rohaeti 141

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

148

KESIMPULAN

Pengolahan limbah praktikum yang

mengandung logam berat dengan koagulasi

PAC dan pengaturan pH berhasil

menurunkan warna limbah serta kadar

logam Ni, Cr, dan Pb. Penurunan tertinggi

kadar Ni dan Cr terjadi pada pH koagulasi

10 dan konsentasi 700 mg/l PAC.

Penurunan warna dan Pb terbesar pada

konsentrasi PAC 500 mg/l. Penurunan kadar

logam tertinggi, Cr mencapai 97,79 %,

Namun demikian, penurunan warna dan

kadar logam belum ada yang memenuhi

batas baku mutu air limbah. Hasil

identifikasi botol poli propilena

menunjukkan kandungan karbon yang

menurun sementara kandungan unsur-unsur

lainnya relatif tidak berubah.

DAFTAR PUSTAKA

1. KLH. Kementrian Lingkungan Hidup.

Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun

1999 tentang Pengelolaan Limbah

Bahan Berbahaya dan Beracun. Jakarta:

Departemen Lingkungan Hidup.

2. DEPARTEMEN KIMIA. Inventarisasi

dan pemetaan limbah cair dalam upaya

peningkatan kualitas air danau [laporan

penelitian]. Bogor: Departemen Kimia,

Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Institut Pertanian

Bogor, 2007.

3. JAMHARI, Reduksi logam berat Hg,

Ag, dan Cr limbah laboratorium

menggunakan metode presipitasi dan

adsorpsi [skripsi]. Bogor: Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian

Bogor. 2009.

4. DARMONO. Logam Dalam Sistem

Biologi Makhluk hidup. Jakarta: UI-

Press. 1995.

5. AMINZADEH B,

SARPARASTZADEH H, SAEEDI M,

NAEIMPOOR F. Pretreatment of

municipal wastewater by enhanced

chemical coagulation. Int J Environ

Res 1:104-113, 2007.

6. GAO BY, YUE QY, WANG BJ,

WANG SG. Characterization and

coagulation of a Polyaluminum

Chloride (PAC) coagulant with high

Al13 content. J Environ Mgmt. 76:143-

147, 2005.

7. KARAMAH EF, BISMO S,

SIMBOLON HM. Pengaruh ozon dan

konsentrasi zeolit terhadap kinerja

proses pengolahan limbah cair yang

mengandung logam dengan proses

flotasi. Makara 12:43-47, 2008.

8. APHA, American Public Health

Association. Standard Methods for the

Examination of Water and Wastewater

ADMI Weighted Ordinate

Spectrophotometric Methods. APHA

2120C, 2005.

9. BSN, Badan Standardisasi Nasional.

SNI 06-6989.8-2004. Air dan Air

Limbah-Cara Uji Tibal (Pb) dengan

Metode Spektrofotometri Serapan Atom

(SSA)-Nyala. Serpong: BSN, 2004.

10. BSN, Badan Standardisasi Nasional.

SNI 06-6989.18-2004. Air dan Air

Limbah-Cara Uji Nikel (Ni) dengan

Metode Spektrofotometri Serapan Atom

(SSA)-Nyala. Serpong: BSN, 2004.

11. BSN, Badan Standardisasi Nasional.

SNI 06-6989.17-2004. Air dan Air

Limbah-Cara Uji Krom Total (Cr-T)

dengan Metode Spektrofotometri

Serapan Atom (SSA)-Nyala. Serpong:

BSN, 2004.

12. MA XJ, XIA HL. Treatment of water-

base printing ink waste water by

Fenton process combined with

coagulation. Journal of Hazardous

materials. 162:386390, 2009

13. SK. Gub. Surat Keputusan Gubernur

Kepala Daerah Tingkat I Jawa Barat

No. 6/1999 Tentang Baku mutu limbah

cair bagi kegiatan industry di Jawa

Barat. Jakarta Departemen Lingkungan

Hidup

14. DEMPSEY BA. Synthesis and

speciation of polyaluminum chloride

for water treatment. Environt Int

24:899-910, 1998.

15. AL-KDASI A, IDRIS A, SAED K,

GUAN CT. Treatment of textile

wastewater by advanced oxidation

processes a review. Global Nest 6:222-

230, 2004.