INTEGRASI PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI BENANG DAN TEKSTIL MELALUI

PROSES ABR DAN FITOREMOVAL MENGGUNAKAN ECENG GONDOK

(Eichhornia crassipes)

PRESENTASI THESIS :

Oleh:DYAH SETYORINI

3307 201 002

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGANFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA2011

LATAR BELAKANG

Limbah industri pencelupan benang dan produk tekstil menghasilkan:-BOD-COD-padatan tersuspensi-warna

PENELITIAN TERDAHULU

- Teristyowati (2005): penyisihan TSS 96% menggunakan koagulan.

- Hanina (2008): penyisihan BOD5 86,2%, COD 70%, TSS 70% oleh tanaman kana (limbah tekstil).

- Bell dan Buckley (2003): COD >90%,warna 86% menggunakan ABR (limbah tekstil).

TUJUANTujuan dari penelitian ini adalah:• Mengkaji kemampuan ABR dalam

removal polutan organik dan warna dari limbah industri benang dan produk tekstil.

• Mengkaji kemampuan wetland eceng gondok dalam removal polutan organik dari limbah industri benang dan produk tekstil.

METODOLOGIIde tesis :

INTEGRASI PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI BENANG DAN TEKSTIL MELALUI PROSES ABR DAN FITOREMOVAL MENGGUNAKAN ECENG

GONDOK (Eichhornia crassipes)

Studi literatur

Analisis parameter awal air limbah:

BODCODTSSN

Persiapan alat dan bahan

Seeding dan aklimatisasi:-Lumpur selokan Pabrik-Lumpur IPLT

Pengoperasian reaktor ABR

A

PWarnapHTemperatur

Limbah terolah

-COD:N:P = 100:1,25:0,25-COD:N:P = 100:5:1

METODOLOGI

Analisis parameter penelitian

Pengoperasian reaktor wetland:•Kepadatan tanaman 4•Kepadatan tanaman 6

Analisis parameter penelitian

Persiapan alat dan bahan constructed wetland

A

Aklimatisasi eceng gondok (Eichhornia crassipes) dengan limbah hasil pengolahan ABR

Kesimpulan dan saran

Analisis data dan pembahasan

METODOLOGI

Lumpur selokan pabrik

COD:N:P = 100 : 1,25 : 0,25

COD:N:P = 100 : 5 :1

Seeding dan aklimatisasi

Lumpur IPLT

COD:N:P = 100 : 1,25 : 0,25

COD:N:P =100 : 5 :1

METODOLOGIReaktor ABR terbuat dari kaca, yang terbagi menjadi 8 kompartemen (Nachaiyasit dan Stuckey, 1997), dengan ukuran:•Panjang : 50 cm•Lebar : 15 cm•Tinggi reaktor : 33 cm•Tinggi efektif : 30 cm•Tinggi ruang gas : 3 cm•Kemiringan baffle : 45o

•Jarak baffle ke dasar ABR : 5 cm•Volume efektif : 15.000 cm3

•Luas kompartemen : 6,25 cm x 10 cm•Waktu detensi : 24 jam•Q = = 10,5 ml/menit

menitjamx

jamml

601

2415000

METODOLOGI

overflow

Bak influen

Selang influen

katup

influen

Bak air

Selang efluen

Selang gas

Tabung gas

50 cm

10 cm

33 cm

30 cm

50 cm

6,25 cm

5 cm

METODOLOGIReaktor wetland terbuat dari kaca. Berdasarkan penelitian Sutiksnawati (2003) dan Yuanita (2003) maka dimensi reaktor dan tebal media pasir adalah sebagai berikut :•Panjang : 60 cm•Lebar : 30 cm•Tinggi : 60 cm•Tebal media kerikil : 10 cm•Tebal media pasir kasar : 20 cm•Tebal media pasir halus : 20 cm•Volume reaktor : 108.000 cm3

•Waktu detensi : 5 hari (120 jam)

PERHITUNGAN DEBIT WETLAND

Perhitungan waktu detensi yang digunakan dalam desain constructed wetland adalah (Crites dan Tchobanoglous,1998) :•As (surface area of wetland) = L x w

Keterangan:As = surface area of wetland, m2

L = panjang media, mw = lebar media, md = kedalaman air , mn = porositas media sebagai angka desimalQ = debit rata-rata, m3/hari

•Porositas pasir halus adalah 0,41•Porositas pasir kasar adalah 0,42•Porositas kerikil adalah 0,49•Porositas total media (n) adalah 1,32•Td yang direncanakan = 5 hari

PERHITUNGAN DEBIT WETLANDAs = L x w

= 0,6 m x 0,3 m= 0,18 m2

, maka:

= 0,0143 m3/hariKebutuhan limbah pencelupan benang tiap hari adalah 14,3 L/hari =

14.300 mL/hariDebit limbah pencelupan benang per menit adalah:

=

= 9,93 mL/menit ≈ 10 mL/menit

QAsdnt ..

=

harimxmx

tAsdnQ

518,03,032,1.. 2

==

menitjamx

jamharix

harimL

601

241300.14

METODOLOGI

Air

Pipa influen

5 cm

30 cm

Bak influen

Bak efluen60 cm

Pipa efluenPasir Kasar

Pasir Halus10 cm

15 cm Kerikil

HASIL DAN PEMBAHASANKarakteristik Limbah Industri Pencelupan Benang di daerah Jenggolo Sidoarjo

HASIL DAN PEMBAHASAN

Cek Kebocoran Reaktor Proses Seeding

(sampai nilai PV stabil)

Aklimatisasi 25%(sampai nilai PV

stabil)

Aklimatisasi 75%(sampai nilai PV

stabil)

Pengoperasian Reaktor

REAKTOR ABRCODGrafik Penurunan COD Grafik Efisiensi Removal COD

REAKTOR ABRBODGrafik Penurunan BOD Grafik Efisiensi Removal BOD

REAKTOR ABRMLSS dan MLVSSGrafik Penurunan MLSS Grafik Penurunan MLVSS

REAKTOR ABRWARNA DAN GAS BIOGrafik % Penurunan Warna Grafik Volume Gas Bio

WETLAND

Hasil Pengolahan Limbah Pencelupan Benang Menggunakan ABR

Reaktor Kontrol Reaktor COD:N:P 100:5:1 Reaktor COD:N:P 100:1.25:0.25Parameter

Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir

COD (mg/L) 4320,43 1818,27 4595,74 1515,15 12307,69 6363,64

BOD (mg/L) 1870,88 459,85 2324,97 459,85 7247,10 1746,53

Warna (% Penurunan) - 54,92 - 42,73 - 59,84

MLSS (mg/L) 7980 6755 8505 7370 19515 9950

MLVSS (mg/L) 1220 515 2350 740 12725 3210

WETLANDKarakteristik Awal Limbah Industri Tekstil untuk Pengolahan Menggunakan Metode Wet

Parameter Nilai (mg/L)COD 430,05PV 240

BOD 122,75

TSS 1970VSS 1220Nitrit 1,442Nitrat 39,409

HASIL DAN PEMBAHASAN

Aklimatisasi Eceng Gondok

(dilakukan selama 2 minggu)

Cek Kebocoran Reaktor

Wetland Hari Ke-0 Wetland Hari Ke-15

WETLANDCOD dan BODGrafik Efisiensi Removal COD Grafik Efisiensi Removal BOD

WETLANDMLSS dan MLVSSGrafik Efisiensi Removal MLSS Grafik Efisiensi Removal MLVSS

WETLANDNitrit dan NitratGrafik Efisiensi Removal Nitrit Grafik Efisiensi Removal Nitrat

Pengoperasian Wetland Hari Ke-0 Pengoperasian Wetland Hari Ke-5

Pengoperasian Wetland Hari Ke-10 Pengoperasian Wetland Hari Ke-15

KESIMPULAN• Pengolahan limbah pencelupan benang menggunakan

ABR dengan seeding lumpur aktif, memberikan hasil yang maksimal untuk rasio COD:N:P 100:5:1 dalam menurunkan kandungan bahan organik maupun warna.

• Pada reaktor kontrol, penurunan COD di akhir penelitian adalah 57,91%, BOD 75,42%, MLSS 15,35%, MLVSS 57,79%, dan warna 54,92%. Pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:5:1, penurunan COD di akhir penelitian adalah 67,03%, BOD 80,22%, MLSS 13,35%, MLVSS 68,51%, dan warna 42,73%. Sedangkan pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:1,25:0,25, mampu menurunkan COD di akhir penelitian sebesar 48,30%, BOD 75,90%, MLSS 49,01%, MLVSS 74,77%, dan warna 59,84%.

KESIMPULAN• Pengaturan rasio COD:N:P pada limbah pencelupan

benang menyebabkan kandungan bahan organik pada limbah pencelupan benang ikut meningkat pula, sehingga pada kondisi awal penelitian, nilai bahan organik pada masing-masing reaktor juga berbeda. Perbedaan nilai bahan organik secara drastis terjadi pada reaktor dengan rasio COD:N:P 100:1,25:0,25, sehingga meskipun prosentase penyisihan MLSS, MLVSS, dan warna tertinggi pada akhir penelitian, namun secara jumlah kandungan MLSS, MLVSS, dan warna tersebut lebih tinggi daripada hasil akhir penelitian pada reaktor kontrol dan reaktor dengan COD:N:P 100:5:1.

KESIMPULAN• Pengolahan limbah pencelupan benang menggunakan

wetland, tidak memberikan perbedaan hasil yang signifikan antara reaktor wetland yang menggunakan tanaman eceng gondok maupun reaktor wetland tanpa menggunakan tanaman eceng gondok. Pada reaktor wetland dengan 6 eceng gondok, penurunan COD di akhir penelitian adalah 62,27%, BOD 50,75%, MLSS 35,03%, MLVSS 72,46%, nitrit 97,94%, dan nitrat 100%. Sedangkan pada reaktor wetland dengan 4 tanaman eceng gondok, penurunan COD di akhir penelitian adalah 56,74%, BOD 47,69%, MLSS 48,83%, MLVSS 74,18%, nitrit 96,32%, dan nitrat 100%. Sedangkan pada reaktor kontrol (tanpa tanaman), penurunan COD di akhir penelitian adalah 59,64 %, BOD 47,74%, MLSS 21,83%, MLVSS 71,72%, nitrit 98,92%, dan nitrat 100%.

SARAN• Hasil akhir penelitian limbah pencelupan benang

menggunakan ABR masih memberikan nilai kandungan bahan organik yang tinggi, sehingga tidak dapat secara langsung diaplikasikan untuk analisa menggunakan wetland. Disarankan pada penelitian selanjutnya, terdapat pengolahan pendahuluan sebelum ABR atau pengolahan lanjutan setelah ABR untuk menurunkan kandungan bahan organik limbah pencelupan benang sehingga tidak perlu dilakukan pengenceran limbah sebelum limbah diolah di wetland.

SARAN• Hasil akhir kandungan bahan organik pada pengolahan

menggunakan wetland selama 15 hari, masih memberikan nilai yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan baku mutu (Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 1995) yang berlaku, sehingga disarankan waktu untuk pengolahan menggunakan wetland pada penelitian selanjutnya lebih diperpanjang. Selain itu, diharapkan penelitian menggunakan wetland dilakukan secara outdoorsehingga dapat langsung mendapat cahaya matahari ataupun jika dilakukan secara indoor, diharapkan jumlah cahaya yang membantu pertumbuhan tanaman wetland setara dengan jumlah cahaya matahari.

TERIMA KASIH