Seminar Elektrokoagulasi 08

PENGOLAHAN LIMBAH TEKSTIL MENGGUNAKAN METODA

ELEKTROKOAGULASI

Di Susun Oleh :

Abdul Kadir (05401054)

Asep (05401056)

SEMINAR TUGAS AKHIR

MATERI SEMINAR

I PENDAHULUAN

II TINJAUAN PUSTAKA

III METODELOGI

IV DATA DAN PEMBAHASAN

V KESIMPULAN DAN SARAN

PENDAHULUAN

• LATAR BELAKANG PENELITIAN

• TUJUAN PENELITIAN

• RUANG LINGKUP PENELITIAN

LATAR BELAKANG

• LIMBAH CAIR YANG MENGGANGGU LINGKUNGAN

• ELEKTROKOAGULASI SEBAGAI SALAH SATU METODE PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

• ASPEK EKONOMI • AMAN DAN RAMAH TERHADAP

LINGKUNGAN

• Mengobservasi proses pengolahan limbah tekstil dengan metoda elektrokoagulasi

• Memilih kondisi optimum pengolahan limbah tekstil menggunakan metoda elektrokoagulasi

• Memperoleh air hasil pengolahan limbah tekstil dengan menggunakan metode elektrokoagulasi yang sesuai dengan baku mutu.

TUJUAN

RUANG LINGKUP

•Limbah yang digunakan terdiri dari limbah akumulasi dan limbah pencelupan.

•Variable proses yang membatasi adalah jenis elektroda, rapat arus listrik dan waktu proses.

•Variasi analisa yang digunakan yaitu visualisasi, turbiditas, TSS, TDS, COD, dan pH.

•Baku mutu yang digunakan adalah keputusan menteri lingkungan hidup Nomor 51 tahun 1995.

TINJAUAN PUSTAKA

1. LIMBAH2. LIMBAH TEKSTIL3. ELEKTROKOAGULASI4. TERMODINAMIKA DAN KINETIKA

REAKSI5. PENGARUH VARIABEL PROSES

ELEKTROKOAGULASI6. ANALISIS AIR HASIL PROSES

ELEKTROKOAGULASI

LIMBAH Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis

1. Limbah cair2. Limbah padat3. Limbah gas dan partikulat4. Limbah B3

LIMBAH TEKSTIL

Limbah tekstil pada umumnya dibagi menjadi 2 berdasarkan jenisnya :

• Limbah akumulasi

• Limbah pencelupan

ELEKTROKOAGULASI

• Elektrokoagulasi merupakan suatu proses destabilisasi suatu kontaminan dalam larutan dengan arus searah menggunakan elektroda.

PROSES ELEKTROKOAGULASI MELIBATKAN :

• ELEKTROKIMIA

• ELEKTROKOAGULASI

• ELEKTROFLOTASI

PROSES ELEKTROKOAGULASI

Reaksi di anoda sebagai berikut:

Al → Al3++ 3e-

H2O → 4H+ + O2 + 4e-

4OH- → 2H2O + O2 + 4e-

Reaksi di katoda sebagai berikut:

2H2O + 2 e- → H2 + 2OH- (pH 7)

2H+ + 2e- → H2 (pH < 7)

TERMODINAMIKA REAKSI

Proses elektrokoagulasi mengikuti termodinamika proses elektrokimia. Al3++ 3e- → Al

G = GoAl - Go

Al3+ + (RT) ln Al/Al3+ …(1)

= Go + (RT) ln Al/Al3+ …(2)

Karena E = -G/nF, maka persamaan termodinamika menjadi

E = Eo + (RT)/(nF) ln Al3+ …(3)

KINETIKA REAKSI

Pembentukan flok atau pengurangan kekeruhan terhadap waktu pada elektrokoagulasi adalah reaksi orde satu dengan persamaan :

…(4) Ln C = Ln Co – k2t …(5)Dengan mengalurkan ln C terhadap t akan didapat garis lurus dengan –k2 sebagai slope dan ln Co sebagai intersepnya.

tk

o

eC

C2

EFISIENSI PENGOLAHAN

Perhitungan terhadap effisiensi pengurangan kekeruhan dan COD dapat dilakukan dengan persamaan :

…(6)

Dengan(%) = effisiensiCo = nilai kekeruhan dan COD awalC = nilai kekeruhan dan COD

setelah proses elektrokoagulasi

100% x (%)C

CCo

PENGARUH VARIABEL PROSES ELEKTROKOAGULASI

1. Jenis elektroda

2. Waktu Proses

3. Rapat Arus

4. Pengadukan

5. Suhu

METODOLOGI

1. STUDI LITERATUR

2. PERSIAPAN

3. PERCOBAAN ELEKTROKOAGULASI

4. ANALISIS PERCOBAAN

Gambar

Rangkaian alatBak

Elektrokoagulasi

Tempat Pengendapan

Water Jet Filter

Gambar Alat

Rectifier Spektrophotometer Genesys

Furnace Dosimat

Oven Neraca Analitik

Desikator

PELAKSANAANPersiapan limbah (akumulasi

dan pencelupan tekstil)

Penimbangan

Pickling

Degresing

Perlakuan mekanik

Persiapanelektroda

Pengeringan

Elektrokoagulasi

FiltratResidu

Pemisahan

Analisa (Visual, Turbiditas, COD,TSS, TDS, pH dan Kadar Fe untuk

Limbah Pencelupan)

Tissu dan dryer

Waktu:15 - 75 menit

Variasi rapat arus 0,2 - 1,25 A/dm2

Variasi elekroda :Al dan Fe

Penimbangan

Hanya untuk Fe

ANALISIS PERCOBAAN

• Visual

• Turbiditas

• TSS

• TDS

• COD

• pH

• Kadar Fe (untuk limbah pencelupan)

DATA DAN PEMBAHASAN

Pengolahan limbah akumulasi dengan logam Al :

Pengolahan limbah pencelupan dengan logam Fe :

PENENTUAN RAPAT ARUS OPTIMUM PENGOLAHAN LIMBAH AKUMULASI DENGAN ELEKTRODA Al

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan Turbiditas

0,67

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

R a pa t Arus (A/dm 2)

Turb

idita

s (N

TU)

99,51

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


Efi

sien

si T

urb

idit

as (

%)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan COD

110,43

0100200300400

500600700800900

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


CO

D (m

g/l)

86,31

84,0084,5085,0085,5086,0086,5087,0087,5088,0088,5089,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


Efi

sien

si C

OD

(%

)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan TSS

440

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


TS

S (

mg

/l)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan TDS

1000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


TD

S (

mg

/l)

Pengaruh Rapat Arus Terhadap pH

9,65

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

10,4

10,6

10,8

11

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


pH

Pengaruh Rapat Arus Pelarutan Elektroda

0,18

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


Δ A

noda

(gra

m)

Perbandingan Parameter Air Hasil Pengolahan Limbah pada Rapat Arus 0,8 A/dm2

dengan Baku Mutu Air Limbah Buangan Industri KEP-51/MENLH/10/1995

No Parameter Proses Elektrokoagulasi

pada Rapat Arus 0,8

A/dm2

Baku Mutu

Limbah

1 COD (mg/L) 110,43 150

2 TSS (mg/L) 44 50

3 TDS (mg/L) 1000 2000

4 pH 9,65 6 - 9

PENENTUAN WAKTU PROSES MAKSIMUM PENGOLAHAN LIMBAH AKUMULASI DENGAN ELEKTRODA Al

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan Turbiditas

0,35

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 20 40 60 80

Wa ktu (menit)

Tu

rbid

itas

(N

TU

)

99,75

98,00

98,20

98,40

98,60

98,80

99,00

99,20

99,40

99,60

99,80

100,00

0 20 40 60 80

Wa ktu (menit)

Efi

sien

si T

urb

idit

as (

%)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan COD

24,13

-1000

100200300400500600700800900

0 20 40 60 80

Wa ktu (menit)

CO

D (

mg

/l)

97,01

92,00

93,00

94,00

95,00

96,00

97,00

98,00

0 20 40 60 80

Wa ktu (menit)

Efis

iens

i CO

D (%

)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan TSS

0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Wa ktu (me nit)

TSS

(mg/

l)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan TDS

00

200400600800

100012001400160018002000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Wa ktu (menit)

TDS

(mg/

l)

Pengaruh Waktu Proses Terhadap pH

9,47

9,2

9,4

9,6

9,8

10

10,2

10,4

10,6

10,8

11

0 20 40 60 80

Wa ktu (menit)

pH

Pengaruh Waktu Proses terhadap

Pelarutan Elektroda

0,26

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 10 20 30 40 50 60 70 80


Δ A

noda

(gra

m)

Perbandingan Parameter Air Hasil Pengolahan Limbah pada Rapat Arus 0,8 A/dm2 dan waktu Proses 30 menit dengan Baku Mutu Air Limbah Buangan Industri

KEP-51/MENLH/10/1995

No Parameter Proses Elektrokoagulasi

pada Rapat Arus 0,8

A/dm2 dan Waktu Proses

30 Menit

Baku Mutu

Limbah

1 COD (mg/L) 24,13 150

2 TSS (mg/L) 0 50

3 TDS (mg/L) 0 2000

4 pH 9,47 6 - 9

PENENTUAN RAPAT ARUS OPTIMUM PENGOLAHAN LIMBAH PENCELUPAN DENGAN ELEKTRODA Fe

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan Turbiditas

2,610

5

10

15

20

25

30

35

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


Turb

idita

s (N

TU)

91,40

87,00

87,50

88,00

88,50

89,00

89,50

90,00

90,50

91,00

91,50

92,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40


Efi

sie

ns

i T

urb

idit

as

(%

)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan COD

85,630

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


CO

D (m

g/l)

93,24

85,00

86,00

87,00

88,00

89,00

90,00

91,00

92,00

93,00

94,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40


Efi

sien

si C

OD

(%

)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan TSS

0

0500

100015002000250030003500400045005000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

R a pa t Arus (A/dm2)

TSS

(mg/

l)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Penurunan TDS

0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

R a pa t Arus (A/dm2)

TD

S (

mg

/l)

Pengaruh Rapat Arus Terhadap pH

9,1

9,2

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

9,8

9,9

10

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


pH

Pengaruh Rapat Arus terhadap Pelarutan Elektroda

0,18

00000000000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4


Δ A

no

da

(gra

m)

Pengaruh Rapat Arus terhadap Kadar Fe

0,2515

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Rapat Arus(A/dm2)

Kon

sent

rasi

Fe

(mg

/l)

Perbandingan Parameter Air Hasil Pengolahan Limbah pada Rapat Arus 1,25 A/dm2 dengan Baku Mutu Air Limbah Buangan Industri


No Parameter Proses Elektrokoagulasi pada

Rapat Arus 1,25 A/dm2 dan

Waktu Proses 15 Menit

Baku Mutu

Limbah

1 (mg/L) 85,63 150

2 (mg/L) 0 50

3 (mg/L) 0 2000

4

5

pH

Kadar Fe

(mg/L)

9,87

0,2515

6 - 9

5 - 10

PENENTUAN WAKTU PROSES OPTIMUM PENGOLAHAN LIMBAH PENCELUPAN DENGAN ELEKTRODA Fe

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan Turbiditas

2,61

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (menit)

Tu

rbid

itas

(N

TU

)

91,40

84,00

86,00

88,00

90,00

92,00

94,00

96,00

98,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (m e nit)

Efi

sien

si T

urb

idit

as (

%)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan COD

85,63

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (me nit)

CO

D (m

g/l)

93,24

87,00

88,00

89,00

90,00

91,00

92,00

93,00

94,00

95,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (menit)

Efi

sien

si C

OD

(%

)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan TSS

00

500100015002000250030003500400045005000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (me nit)

TSS

(mg/

l)

Pengaruh Waktu Proses terhadap Penurunan TDS

00

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (me nit)

TD

S (

mg

/l)

Pengaruh Waktu Proses Terhadap pH

9,87

9,1

9,2

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

9,8

9,9

10

10,1

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (menit)

pH


Pelarutan Elektroda

0,28

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Wa ktu (me nit)

Δ A

no

da

(gra

m)


Kadar Fe

0,2515

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0,40,45

0,5

0 10 20 30 40

Waktu (menit)

Kon

sent

rasi

Fe

(m

g/l )

Perbandingan Parameter Air Hasil Pengolahan Limbah pada Rapat Arus 1,25 A/dm2 dengan Baku Mutu Air Limbah Buangan Industri


No Parameter Proses Elektrokoagulasi pada

Rapat Arus 1,25 A/dm2 dan

Waktu Proses 15 Menit

Baku Mutu

Limbah

1 (mg/L) 85,63 150

2 (mg/L) 0 50

3 (mg/L) 0 2000

4

5

pH

Kadar Fe

(mg/L)

9,87

0,2515

6 - 9

5 - 10

VII KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Elektrokoagulasi melibatkan proses elektrokimia, elektroflotasi dan elektrokoagulasi dalam proses pengolahan limbah tekstil.

Kondisi optimum pengolahan limbah akumulasi tekstil dengan menggunakan elektroda Al dicapai pada rapat arus 0,8 A/dm2 dan waktu proses selama 40 menit dengan nilai turbiditas 0,35 NTU danefisiensi penurunan turbiditasnya 99,75%, penurunan nilai COD 24,13 mgO2/L dengan efisiensi 97,01 %,nilai TSS dan TDS 0 mg/L dengan efisiensi mencapai 100%.

VII KESIMPULAN DAN SARAN

Kondisi optimum pengolahan limbah pencelupan tekstil dengan menggunakan metode elektroda Fe dicapai pada rapat arus 1,25 A/dm2 dan waktu proses selama 15 menit dengan air buangan mempunyai nilai turbiditas 2,61 NTU dan efisiensi penurunan 91,4 %, nilai COD 85,63 mgO2/L dengan efisiensi penurunan COD 93,24 %, nilai TSS dan TDS 0 mg/L dengan efisiensi 100%.

Air buangan proses elektrokoagulasi yang didapat memenuhi baku mutu air buangan kecuali parameter pH yang masih > 9.

SARAN

Pada proses pengolahan limbah tekstil dengan menggunakan limbah elektrokoagulasi menggunakan elektroda Fe, sebaiknya diberi overflow agar pengotor yang terflotasi tidak melarut kembali.

Proses penambahan asam pada air buangan hasil pengolahan elektrokoagulasi, sebaiknya digunakan jenis asam yang tidak berbahaya dan korosif.

SEKIAN DAN TERIMAKASIH

Documents

Seminar Elektrokoagulasi 08