JURNAL7 Penurunan Kandungan Logam Berat Pada Air Lindi Dengan Media Zeolit Menggunakan Metode Batch...

8/13/2019 JURNAL7 Penurunan Kandungan Logam Berat Pada Air Lindi Dengan Media Zeolit Menggunakan Metode Batch Dan Metode Kontinyu

1/7

126 Penurunan Kandungan Logam Berat ...(Liliya D, dkk)

PENURUNAN KANDUNGAN LOGAM BERAT PADA AIR LINDI DENGAN

MEDIA ZEOLIT MENGGUNAKAN METODE BATCH DAN METODE

KONTINYU

Liliya Dewi Susanawati1), Bambang Suharto1), Kustamar2)1)

Department of Agricultural Engineering, Brawijaya University, Malang, Indonesia2)

Institute Technology National, Malang

Korespondensi : [email protected]

ABSTRACT

Leacheate could be defined as a liquid from the biological decomposition ofdecomposed waste that caused by external water that flowing in into the pile of waste.

Leacheate caused by a prescipitation liquid into the Final Disposal, both from the raininfiltration or from the water content of the waste itself. Leachate is toxic due to impurities in

the deposits that may be derived from industrial waste disposal, dust, the result of processingwaste, household hazardous waste, or from the normal decomposition that occurs in trash. If the problem doesnt solved then the landfill that fille with leacheate could contamine theenvironment and more specific it would contamine ground water and surface water. The resultsof this study showed the levels of chromium (Cr) was at 0.3892 mg / l and the result treatmentthat have the most decreasing rate of chromium is at 0.1751 mg / l, while the result for Lead(Pb) is at 2.2923 mg / l and the average result treatment with the best decreasing rate is 0.3940mg / l at the retention time of 3 weeks. Selection of the best treatment is based on qualitative

arameters of wastewater, which is allowed according to the waste quality standard set by theovernment and different residence time in combinatiaon treatment. Selection of the best

treatment P1Z2 give the average Cr content of the smallest since the levels of Cr on initialobservation and after treatment P and Z has decreased significantly. And also on treatment

P2Z2 give the decreasing rate for the smallest Pb. Pb is a levels at the beginning of theobservation and treatment after being given P and Z. Both of these treatments can beinterpreted that the treatment effect on levels of Cr and Pb.

Key words : L eacheate li quid waste, zeolit , batch type and contin uous type method.

PENDAHULUAN

Lindi dari sebuah kolampenampungan cairan lindi dapat meresap ke

dalam tanah. Peresapan cairan lindi ke dalamtanah akan menyebabkan pencemaran tanah

dan air tanah secara langsung. Agarpencemaran air lindi ini berkurang bahkanhilang, diperlukan upaya pengolahan cairan

lindi ini menggunakan suatu treatmentdenganmemasang lapisan yang mampu menyaring

cairan lindi dan mengurangi kadar pencemarpada cairan lindi terutama pada kandunganlogam beratnya, seperti logam berat yangmemiliki tingkat toksisitas tinggi antara lainadalah Hg, Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Pb, As,Cr, Sn, Zn, dan Mn. Beberapa materialmampu menyaring cairan lindi, diantaranya

adalah karbon aktif. Untuk mengetahui

seberapa efektif pemasangan karbon aktif inisebagai penyaring dan penyerap logam berattersebut(Apria, 2008). Oleh sebab itu perlu

dilakukan penelitian mengenai kondisi cairanlindi (leacheate) pada saluran pembuangan

lindi Tempat Pembuangan Akhir (TPA)sampah Supit Urang untuk mengetahui jumlahkandungan logam berat yang mencemari

perairan di sekitar Tempat Pembuangan Akhir(TPA) tersebut. Sehingga didapatkan

gambaran kondisi pencemaran perairan yangdiakibatkan adanya Tempat PembuanganAkhir (TPA) sampah.

Pengolahan limbah cairan lindi inidapat dilakukan dengan salah satu cara yaitumenggunakan metode tipe batch dan tipekontinyu dengan berbagai jenis bahan organik

seperti arang tempurung kelapa, sabut kelapa,


2/7

AGROINTEK Volume 5, No.2 Agustus 2011 127

ijuk, serta bahan-bahan non organik sepertizeolit, kerikil dan pasir. Cara metode ini

dianggap cukup baik karena bahan yangdigunakan mempunyai tingkat keefektifantinggi untuk menurunkan konsentrasi bahanpencemar yang terkandung dalam limbahcairan lindi, melalui penukaran ion danadsorpsi. Salah satu bahan yang mempunyaisifat di atas adalah zeolit. Zeolit merupakansuatu kelompok mineral yang dihasilkan dariproses hidrotermal pada batuan beku basa,dimana mempunyai kemampuanmengadsorpsi bahan-bahan organik sehinggadapat menurunkan kadar pencemar darilimbah cairan lindi tersebut (Sri Puji, 2008).

Dasar dari pemikiran tersebut maka

akan dilakukan penelitian tentang penggunaanmetode tipe batch dan tipe kontinyu denganmenggunakan zeolit sebagai mediapenyerapan untuk mendapatkan metode yangpaling efektif dalam meningkatkan kualitas airlimbah dan diharapkan dapat digunakansebagai metode tepat guna untuk pengolahanlimbah cairan lindi.

BAHAN DAN METODEPenelitian ini dilaksanakan di

Laboratorium Teknik Sumberdaya Alam dan

Lingkungan, Jurusan Keteknikan Pertanian,Fakultas Teknologi Pertanian, UniversitasBrawijaya Malang. Waktu penelitian dimulai

pada bulan Mei-Juli 2011. Penelitian ini

menggunakan Ayakan 7 mesh denganukuran 2,8 mm digunakan untuk mengayakbahan media zeolit agar ukurannya sama, pHMeter untuk mengukur besar pH air limbah,

Gelas Ukur untuk mengukur volume airlimbah yang digunakan, Penggaris untukmengukur tinggi air limbah, Selang untukmengalirkan air limbah ke tempat media,Oven untuk mengaktivasi zeolit, Jirigen untukmengambil limbah cairan lindi, Bakpenampung awal untuk menampung limbah

cair, Botol penampung akhir untukmenampung air hasil pengujian, Zeolit ukuran2,8 mm sebagai media, Air limbah cairan lindidigunakan sebagai bahan uji, Aquadesdigunakan sebagai pembersih dan HCL 1 Mdigunakan untuk mengaktivasi zeolit.

Metode penelitian yang digunakanadalah metode eksperimental dengan

rancangan percobaan. Rancangan percobaan

yang dipergunakan adalah Rancangan AcakKelompok (RAK) dengan 2 faktor yaitu faktor

A yang terdiri dari 2 level dan faktor B yangterdiri dari 2 level, masing-masing perlakuandiulang sebanyak tiga kali dan waktu tinggalyaitu 1 minggu, 2 minggu dan 3 minggu.

Faktor A adalah media zeolit yang terdiridari 2 level yaitu :

Z1 = Zeolit TeraktivasiZ2 = Zeolit Tidak TeraktivasiFaktor B adalah tipe pengolahan

limbah yang terdiri dari 2 level yaitu :P1 = Tipe KontinyuP2 = Tipebatch

Tahapan penelitian ini terdiri dari 2

tahapan yaitu pembuatan alat dan bahan serta

proses pengolahan limbah cairan lindi denganmetode tipebatchdan tipe kontinyu.

Hasil pengukuran kandungan logamberat (Cr dan Pb) dianalisa denganmenggunakan analisa ragam untukmengetahui perbedaan antar perlakuanterhadap nilai kualitas air limbah dandilanjutkan dengan uji BNJ untuk mengetahuiperlakuan mana yang menyebabkanperbedaan tersebut. Langkah lanjutan yangakan dilakukan untuk mengetahui konsentrasilogam berat manakah perlakuan yang

memberikan pengaruh yang berbeda padakadar logam berat kromium (Cr) dan timbal(Pb) pada tiap pengamatan (1 minggu, 2minggu dan 3 minggu), maka digunakan Ranc

angan Acak Kelompok (RAK).Berdasarkan uji test anova

didapatkan hasil yang signifikan, meskipunada pula hasil yang tidak signifikan, sehinggadidapatkan hasil rata-rata yang dapat diujiBNJ dengan selang kepercayaan 0,05. Dandilanjutkan dengan uji t untuk mendapatkanhasil pemilihan perlakuan terbaik dari masing-

masing kombinasi perlakuan.Nilai efektivitas ini digunakan untuk

mengetahui berapa tingkat penurunan kadarpolutan limbah dalam hal ini logam berat (Crdan Pb) dari proses pengolahan yang telahdilakukan dalam penelitian.Nilai penurunan logam berat =

x 100%Keterangan :S0 : kadar logam berat awal

Sn : kadar logam berat akhir


3/7


4/7


Yang berarti bahwa ketepatan modelpersamaan fungsi linier yang dihasilkan

sebesar 91,3%. Menunjukkan bahwa 91,3%nilai-nilai Y (kadar logam berat Cr)ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan8,7% ditentukan oleh variabel lain diluarmodel. Perlakuan P2Z1 (metodebatchdenganmedia teraktivasi) diperoleh persamaan fungsilinier sebagai berikut :

Y = -0,064x + 0,358R

2= 0,848

Yang berarti bahwa ketepatan modelpersamaan fungsi linier yang dihasilkansebesar 84,8%. Menunjukkan bahwa 84,8%

nilai-nilai Y (kadar logam berat Cr)

ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan15,2% ditentukan oleh variabel lain diluarmodel. Perlakuan P2Z2 (metodebatchdenganmedia tak teraktivasi) diperoleh persamaanfungsi linier sebagai berikut :

Y = -0,058x + 0,336R

2= 0,608

Yang berarti bahwa ketepatan modelpersamaan fungsi linier yang dihasilkansebesar 60,8%. Menunjukkan bahwa 60,8%nilai-nilai Y (kadar logam berat Cr)

ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan39,2% ditentukan oleh variabel lain diluarmodel. Penurunan nilai Y dipengaruhi oleh

pertambahan nilai X, hal ini dapatdisimpulkan bahwa Y dan X memiliki

hubungan yang berbanding terbalik.

Berdasarkan persamaan yang telahdiperoleh, nilai Y kemungkinan akan bernilai

0 karena kadar logam berat kromium (Cr)pada perairan dengan kondisi baik memilikinilai 0,05 ppm.

Berdasarkan gambar 4 terlihatbahwa nilai kandungan logam berat kromium(Cr) pada pengamatan awal masih memilikikadar yang sangat tinggi dari Baku Mutu AirLimbah karena belum adanya perlakuan padalimbah cair lindi tersebut. Untuk pengamatanberikutnya yaitu setiap 7 hari selama 21 harisetelah diberi perlakuan kadar logam beratkromium (Cr) cenderung menurun, hal inidikarenakan adanya beberapa faktor

diantaranya proses dehidrasi dan penyerapan

logam berat oleh media zeolit. Sehinggasemakin lama waktu pengamatan padapengolahan limbah maka akan semakin kecilhasil kandungan logam berat kromium (Cr)yang didapatkan dan akan memenuhi BakuMutu Lingkungan. Selanjutnya limbahtersebut dapat dibuang ke air permukaandengan jaminan ramah lingkungan.

Sedangkan penurunan kandunganlogam berat Pb dapat ditentukan dengankemampuan adsorben untuk menyerap logamberat tersebut dalm limbah. Semakin tinggi

tingkat penyerapannya maka semakin besarpula kandungan logam berat yang turun. Halini disebabkan oleh semakin banyaknya unsursilika yang terdapat pada adsorben. Sehingga

dapat bekerja dengan maksimal dan efektifdalam penyerapan logam berat dalam limbah

cair lindi dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Hubungan antara Nilai LogamBerat Timbal (Pb) berbagai kombinasi perlakuan

dengan Waktu


5/7


Nilai logam berat timbal (Pb)berbagai kombinasi perlakuan dan waktu pada

penelitian ini memiliki hubungan yangberbanding lurus, semakin bertambahnyawaktu maka nilai logam berat timbal (Pb)akan semakin menurun, hal ini dapatditunjukkan dari persamaan regresi fungsilinier yang diperoleh dari grafik hubunganantara kadar logam berat terhadap waktusebagai berikut:

Y = ax + bR

2

Y merupakan variabel terikat dan Xmerupakan variabel bebas, sedangkan amenunjukkan nilai konstanta dan b

menunjukkan kemiringan, serta nilai R2

yang

menunjukkan keakuratan data. Fungsi grafikhubungan antara kadar logam berat denganwaktu yang paling cocok diterapkan ialahfungsi linier, dimana nilai R

2lebih mendekati

+1. Pada perlakuan P1Z1 (metode kontinyudengan media teraktivasi) diperolehpersamaan sebagai berikut :

Y = -0,499x + 1,782R

2= 0,580


nilai-nilai Y (kadar logam berat Pb)ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan42% ditentukan oleh variabel lain diluar

model. Perlakuan P1Z2 (metode kontinyudengan media tak teraktivasi) diperoleh

persamaan fungsi linier sebagai berikut :Y = -0,533x + 1,887R

2= 0,721


nilai-nilai Y (kadar logam berat Pb)ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)

yang dimasukkan dalam model, sedangkan27,9% ditentukan oleh variabel lain diluarmodel. Perlakuan P2Z1 (metodebatchdenganmedia teraktivasi) diperoleh persamaan fungsilinier sebagai berikut :

Y = -0489,x + 1,841R2 = 0,637

Yang berarti bahwa ketepatan modelpersamaan fungsi linier yang dihasilkan

sebesar 63,7%. Menunjukkan bahwa 63,7%nilai-nilai Y (kadar logam berat Pb)

ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan

36,3% ditentukan oleh variabel lain diluarmodel. Perlakuan P2Z2 (metodebatchdenganmedia tak teraktivasi) diperoleh persamaanfungsi linier sebagai berikut :

Y = -0,578x + 1,892R

2= 0,757

Yang berarti bahwa ketepatan modelpersamaan fungsi linier yang dihasilkansebesar 75,7%. Menunjukkan bahwa 75,7%nilai-nilai Y (kadar logam berat Pb)ditentukan oleh nilai-nilai variabel X (waktu)yang dimasukkan dalam model, sedangkan24,3% ditentukan oleh variabel lain diluar

model. Penurunan nilai Y dipengaruhi oleh

pertambahan nilai X, hal ini dapatdisimpulkan bahwa Y dan X memilikihubungan yang berbanding terbalik.

Berdasarkan persamaan yang telahdiperoleh, nilai Y kemungkinan akan bernilai0 karena kadar logam berat timbal (Pb) padaperairan dengan kondisi baik memiliki nilai0,03 ppm. Berdasarkan gambar 2 terlihatbahwa nilai kandungan logam berat timbal(Pb) pada pengamatan awal masih memilikikadar yang sangat tinggi dari Baku Mutu AirLimbah karena belum adanya perlakuan pada

limbah cair lindi tersebut. Untuk pengamatanberikutnya yaitu setiap 7 hari selama 21 harisetelah diberi perlakuan kadar logam berattimbal (Pb) cenderung menurun, hal ini

dikarenakan adanya beberapa faktordiantaranya proses dehidrasi dan penyerapan

logam berat oleh media zeolit. Sehinggasemakin lama waktu pengamatan padapengolahan limbah maka akan semakin kecilhasil kandungan logam berat timbal (Pb) yangdidapatkan dan akan memenuhi Baku MutuLingkungan. Selanjutnya limbah tersebut

dapat dibuang ke air permukaan denganjaminan ramah lingkungan.

Pengaruh dosis karbon aktifterhadap reduksi konsentrasi logam untukjenis karbon aktif granular. Semakin tinggidosis karbon aktif menyebabkan semakintinggi tingkat penyisihan logam terlarut,dalam hal ini terjadi proses adsorpsi yangrelatif tinggi. Hal ini terjadi karena semakin

banyak karbon aktif yang ditambahkansemakin luas permukaan karbon aktif yang

berperan dalam mengadsorpsi logam terlarut.Konsentrasi banyaknya zat kontaminan yang


6/7


diserap dari air limbah dinyatakan sebagaikapasitas penghilangan kandungan logam

berat Timbal (Pb) dan Khrom (Cr) tiap unitperlakuan. Adsorpsi yang terjadi padapenelitian ini merupakan adsorpsi fisikdimana tidak terjadi transfer elektron.Adsorpsi fisika terjadi bila gayaintermolekuler lebih besar dari gaya tarikmenarik antar molekul yang relatif lemahantara adsorbat dengan permukaan adsorbensehingga adsorbat dapat bergerak dari satubagian permukaan ke bagian permukaan laindari adsorben (Puji, 2008).

Pemilihan perlakuan terbaik adalahberdasarkan parameter kualitatif air limbah

yang diperbolehkan sesuai dengan baku mutu

limbah yang ditetapkan oleh pemerintah danbeda waktu tinggal pada kombinasi perlakuan.Hasil analisa kandungan logam beratKromium (Cr) dan Timbal (Pb) dapat dilihatdari tabel hasil rata-rata pada tiap perlakuan.Setelah uji ANOVA pada pemilihanperlakuan terbaik dilakukan Uji t yangdigunakan untuk mengetahui apakah adaperbedaan kadar Pb maupun Cr padapengamatan awal dan pengamatan denganperlakuan P (Tipe Pengolahan Limbah) dan Z(Media Zeolit).

Hasil uji ANOVA dan uji lanjutanyaitu uji t diketahui nilai thitung sebesar 24,307,untuk kemudian dibandingkan dengan ttabeldengan derajat bebas (df=3) dengan =0,05

yaitu sebesar 3,182. Perbandingan dilakukandan diketahui thitung > ttabel(24,307 > 3,182),

selain itu nilai signifikansi < (0,000 ttabel(28,669 > 3,182), selain itu nilaisignifikansi < (0,000 < = 0,05) sehingga

dapat disimpulkan bahwa rata-rata kadar Pbpada awal pengamatan dan setelah diberiperlakuan berbeda secara signifikan, ataudapat diartikan bahwa perlakuan memberikanpengaruh pada kadar Pb. Menunjukkan nilaikadar Pb pada awal pengamatan dan setelahdiberi perlakuan P dan Z, dan dapat diketahuibahwa rata-rata kadar Pb setelah diberiperlakuan lebih kecil daripada rata-rata kadarPb pada awal pengamatan. Selain itu dapatdiketahui perlakuan P2Z2 memberikan rata-rata kadar Pb terkecil.

KESIMPULAN

Berikut adalah kesimpulan yang dapat

ditarik dari penelitian ini:1. Limbah cair yang di adsorbsi dengan

media zeolit tak teraktivasi menggunakanmetode batch mengalami penurunankandungan logam berat Kromium (Cr)dan Timbal (Pb) relatif tinggi.

2. Besarnya penurunan nilai kandunganlogam berat Kromium (Cr) dan Timbal(Pb) menggunakan metode batch denganmedia zeolit tak teraktivasi mengalami

penurunan 47,89 % untuk Cr dan 73,75 %untuk Pb, dari parameter tersebut telahmemenuhi baku mutu kualitas airberdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor82 Tahun 2001 pasal 8 Tentang

Pengelolaan Lingkungan Hidup.3. Setelah melakukan penelitian ini

didapatkan metode yang paling efektifyaitu pada metode batch dengan mediazeolit tak teraktivasi. Karena terbuktibahwa penurunan kandungan logam beratpada limbah cairan lindi tersebut relatif

tinggi dibandingkan dengan perlakuanyang lain, sehingga limbah tersebut dapatdibuang ke lingkungan secara aman danramah lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Apria R. 2008. Kebersihan Lingkungan.

http://www.computers-

it.blogspot.com. Wikipedia. [Diaksestanggal 08 Juni 2011].


7/7


Atmosukarto, Kusnindar dan M Rahmawati.2004. Terapi Nutrisi Kromium Untuk

Penderita Diabetes. Cermin DuniaKedokteran no. 143 Pusat Penelitiandan Pengembangan Ekologi Kesehatan.Departemen Kesehatan RI. Jakarta. Hal.51-53.

Ayu LR. 2009. Penerapan MetodeFitoremediasi Dan Koagulasi-FlokulasiDalam Penyerapan Logam Berat Dan

Penjernihan Air Di PerairanBendungan Sutami Dengan MediaEceng Gondok (Eichornia Crassipes(Mart) Solms) Dan Biji Kelor (MoringaOliefera). [Skripsi. Yang tidak di

publikasikan, Universitas Brawijaya,

Malang].Darmono. 1994. Logam dalam sistem biologi

makhluk hidup. Jakarta: UI. Press.Hariono B. 1998. Berbagai Masalah

Pencemaran Logam Berat DiLingkungan Kita. PPLH UGM.Yogyakarta.

Hay RL. 1966. Zeolites and zeolitic reactionsin sedimentary rocks, Dept. Geologyand Geophysics. California: Universityof Califonia. Berkeley.

Indartono. 2006. Digester Biogas Tipe Batch.

Universitas Sumatra Utara. SumatraUtara.

Kamulyan. 1996. Penyerapan Warna Tekstildengan Menggunakan Jerami Padi.

[Laporan Penelitian yangdipublikasikan, FT Undip, Semarang]

Krismono P. 2005. Kualitas Air Lindi PadaTempat Pembuangan Akhir Sampah.Bogor. IPB.

Manahan SE. 1992. Toxicological chemistry.New York. Lewis Publishers.

Nurhasanah. 2010. Pemanfaatan Karbon AktifBerbahan Baku Sekam Padi dan SerbukGergaji sebagai Adsorben Pb

2+dalam

Limbah Cair Buatan. [Skripsi yangdipublikasikan, UB. Malang]

Palar H. 1994. Pencemaran dan Toksikologilogam berat. Jakarta: Penerbit RinekaCipta.

Peavy HS, R. Donald and G.Tchobanoglous.

1986. Enviromental Engineering.Singapore :McGraw-Hill.

Puji SG, JP Susanto dan A Suwarni. 2008.Pengolahan Leacheat Tercemar PbSebagai Upaya PencegahanPencemaran Lingkungan TPA. JurnalPenelitian Vol. 8 No. 1 hal. 92-97.Jakarta.

Rodhie S. 2003. Pemanfaatan Zeolit SintetisSebagai alternatif Pengolah LimbahIndustri. Jurnal Penelitian. Jakarta.

Tchobanoglous G. 1993. Intregated solid

Waste Management. EngineeringPrinciles and Management Issues. NewYork. McGraw-Hilli, Inc.

JURNAL7 Penurunan Kandungan Logam Berat Pada Air Lindi Dengan Media Zeolit Menggunakan Metode Batch...

Documents

Transcript of JURNAL7 Penurunan Kandungan Logam Berat Pada Air Lindi Dengan Media Zeolit Menggunakan Metode Batch...