1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Dewasa ini banyak metode yang dikembangkan untuk pengolahan

air limbah. Pengembangan metode yang dilakukan didasarkan

pada bermacam karakteristik air limbah yang banyak ditemui

sekarang ini (Kameya, dkk, 1997). Salah satu metode yang

seringkali diterapkan dalam pengolahan limbah adalah metode

adsorpsi. Menurut Sundstorm (1979) materi yang teradsorpsi

disebut adsorbat, dan materi pengadsorpsi disebut adsorben.

Salah satu jenis adsorban yang banyak digunakan adalah

batubara. Ketersediaan batubara sebagai sumber daya energi

alternatif sangat prospektif bagi perindustrian. Namun,

pemanfaatan secara baik dan bijak harus tetap dilakukan untuk

keberlanjutan di masa mendatang. Pemanfaatan batubara sebagai

adsorben merupakan cara dalam menambah nilai dan

kemanfaatannya selain sebagai sumber energi. Batubara

umumnya memiliki sifat non-polar sebagaimana karbon aktif. Hal

ini membuat adsorpsi senyawa anorganik lebih sulit daripada

adsorpsi senyawa organik dan membuat tingkat adsorpsi senyawa

dengan polaritas rendah lebih baik dari senyawa polar.

Proses adsorpsi dapat dilakukan untuk berbagai karakteristik

pencemar yang terkandung dalam suatu badan air, salah satunya

adalah zat pewarna yang dihasilkan dari proses pewarnaan

pakaian dalam bentuk limbah cair. Limbah cair merupakan sisa

dari suatu hasil usaha dan kegiatan yang berwujud cair dan

dibuang ke lingkungan sehingga dapat menurunkan kualitas

lingkungan khususnya perairan. Pesatnya peningkatan kebutuhan

manusia akan sektor sandang juga berpengaruh terhadap

tercemarnya perairan akibat proses pewarnaan ini.

2

Zat pewarna pakaian yang dihasilkan salah satunya dari proses

pewarnaan jeans, umumnya beragam jenis dan golongannya

tergantung dari permintaan pelanggan. Namun terdapat beberapa

zat pewarna pakaian yang mengandung polutan berupa logam

berat yang berbahaya dan dapat mencemari perairan umum.

Keberadaan kandungan logam di perairan atau sungai tentu

membutuhkan penanganan serius mengingat sungai merupakan

sumber utama berbagai aktivitas manusia.

Saat ini, terdapat beberapa industri pewarnaan jeans dengan

tingkat pengoperasian proses pewarnaan cukup tinggi, salah

satunya adalah Pabrik XYZ yang terletak di Kabupaten Sidoarjo,

Jawa Timur. Pada proses pewarnaan, terjadi penggunaan bahan

kimia dalam jumlah besar yang dapat mengganggu ekosistem

perairan lokal bagi masyarakat sekitar bila tidak disertakan

dengan pengelolaan limbah yang dihasilkan. Realita yang terjadi

pada saat ini adalah banyaknya industry pewarnaan jeans yang

belum optimal dalam melakukan penanganan terhadap limbah

cair yang dihasilkan sehingga berpotensi besar dalam

menurunkan kualitas lingkungan.

Berdasar Keputusan Gubernur Jawa Timur nomor 45 tahun 2002

tentang Baku Mutu Air Limbah Cair bagi industri atau kegiatan

usaha lainnya di wilayah Jawa Timur, untuk industri tekstil, baku

mutu limbah cair yang diperbolehkan untuk dibuang ke badan air

adalah 150 mg/l untuk parameter COD. Kondisi ini tidak sesuai

dengan realita yang terjadi pada saat ini dimana kadar COD salah

satu sampel limbah cair proses pewarnaan jeans sebesar 5100

mg./l.

Kurang berjalannya system IPAL yang ada saat ini menuntut

adanya perbaikan dan perencanaan ulang kembali untuk lebih

meminimalisir polutan pencemar yang dihasilkan ke perairan

setempat. Selain itu, pemakaian batubara dapat menambah

kegunaannya selain sebagai bahan bakar boiler dalam proses

pewarnaan. Oleh karena itu, adanya penelitian kembali mengenai

3

efektifitas penggunaan batubara sebagai media adsorpsi bagi

limbah cair hasil pewarnaan jeans diharapkan dapat mengurangi

kadar pencemar effluent yang dihasilkan sehingga sesuai dengan

Baku Mutu Air Limbah Cair.

1.2. Perumusan Masalah Beberapa permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan

uraian latar belakang yaitu:

1. Seberapa besar efektifitas adsorpsi parameter warna dan kadar Permanganat Value (PV) dari limbah pewarnaan jeans dengan

adsorpsi batubara pada variasi massa batubara di kolom

horizontal?

2. Seberapa besar efektifitas adsorpsi parameter warna dan PV dari limbah pewarnaan jeans dengan adsorpsi batubara pada

variasi konsentrasi limbah di kolom horizontal?

3. Seberapa besar konstanta kinetika dan kapasitas media batubara pada proses kontinyu di kolom adsorpsi horizontal?

4. Bagaimana aplikasi proses adsorpsi batubara untuk preliminary design pilot plant dengan kolom horizontal di bak

IPAL eksisting?

1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dilaksanakannya penelitian ini antara lain adalah:

1. Menghitung efektifitas adsorpsi parameter warna dan kadar Permanganat Value (PV) dari limbah pewarnaan jeans dengan

adsorpsi batubara pada variasi massa batubara di kolom

horizontal.

2. Menghitung efektifitas adsorpsi parameter warna dan PV dari limbah pewarnaan jeans dengan adsorpsi batubara pada variasi

konsentrasi limbah di kolom horizontal.

3. Menghitung konstanta kinetika dan kapasitas media batubara pada proses kontinyu di kolom adsorpsi horizontal.

4. Menyusun aplikasi proses adsorpsi batubara untuk design konfigurasi dengan kolom horizontal di bak IPAL eksisting.

4

1.4. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diharapkan dari pelaksanaan penelitian ini

terbagi menjadi 2 bagian, manfaat untuk bidang Ilmu

Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK), serta bidang masyarakat.

Manfaat untuk bidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi antara

lain adalah:

1. Menjembatani antara bidang penelitian dengan perencanaan sehingga mendukung perkembangan teknologi dan

penerapannya

2. Menjadi salah satu teknologi alternatif dalam menangani masalah limbah cair hasil pewarnaan dan pencucian jeans

dengan pemanfaatan batubara melalui proses adsorpsi.

3. Mengaplikasikan hasil penelitian sebagai sebuah preliminary design pilot plan kolom adsorpsi horizontal untuk perbaikan

IPAL eksisting di Pabrik XYZ, Kabupaten Sidoarjo

Manfaat untuk bidang kemasyarakatan antara lain adalah:

1. Membantu penyelesaian masalah Pabrik XYZ dalam menangani limbah cair hasil pewarnaan dan pencucian jeans

agar sesuai dengan ketentuan standar baku mutu yang ada

2. Meningkatkan nilai kemanfaatan batubara yang tersedia di Pabrik XYZ sehingga tidak hanya digunakan untuk bahan

bakar boiler pada proses pewarnaan jeans, namun juga untuk

media adsorben dalam proses adsorpsi limbah cair hasil

pewarnaan jeans

3. Menghindari terjadinya peningkatan pencemaran terhadap media lingkungan yang dapat mempengaruhi aktivitas harian

dan lingkungan hidup warga di sekitar lokasi Pabrik XYZ

1.5. Ruang Lingkup Ruang lingkup penelitian ini adalah:

1. Proses penelitian dilakukan dengan metode sistem aliran kontinyu menggunakan Horizontal Flow Fixed Bed

Adsorption Column dengan menggunakan variabel:

5

Massa media yang dinyatakan dalam fungsi panjang media

dalam kolom berdiameter 6 inch dan panjang masing-

masing 60 cm, 120 cm, dan 180 cm

Konsentrasi air sampel dengan 3 variabel persentase

berbeda yaitu 100%, 50%, dan 25%

2. Efektifitas adsorpsi yang dimaksud dalam penelitian ini dinyatakan dalam % removal

3. Sampel yang akan digunakan selama proses penelitian berasal dari limbah cair hasil pewarnaan jeans yang didapat dari

Pabrik XYZ, Kabupaten Sidoarjo, Provinsi Jawa Timur.

4. Parameter limbah cair yang diukur adalah warna dan kadar PV dalam larutan air limbah hasil pewarnaan jeans

5. Adsorben batubara memanfaatkan bahan bakar yang digunakan untuk boiler dalam proses pewarnaan jeans yang

telah melalui proses penyaringan dengan ayakan untuk

diameter (d) ukuran 1cm < d < 2 cm

6. Kemampuan adsorpsi yang dimaksud dalam penelitian ini adalah besarnya efektifitas removal yang dapat dihasilkan

dengan media batubara terhadap konsentrasi warna dan PV

7. Preliminary design pilot plant mencakup gambar desain konfigurasi kolom adsorpsi horizontal dengan sistem aliran

yang bisa menghasilkan limbah sesuai dengan baku mutu.

6

(Halaman ini sengaja dikosongkan)