SEMINAR PENELITIANSTUDI PENGAMBILAN KEMBALI ALUMINA DARI LIMBAH

PADAT LUMPUR PERUSAHAAN DAERAH AIR MINUM (PDAM) INTAN BANJAR

Kamis, 19 Mei 2011

Dosen Pembimbing :

Agus Mirwan, ST, MT

Diajukan oleh :

Retno Fitriana Sari H1D107001

Winda Aryani Prasetyo H1D107061

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2011

1. PENDAHULUAN

Pengolahan Air Baku

LPL PDAM RecoveryCaCl2

Alumina

1.1 Latar Belakang

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana cara menghasilkan alumina dari limbah padat lumpur PDAM agar didapat hasil yang optimum?

2. Bagaimana pengaruh banyaknya penambahan CaCl2 ke dalam limbah lumpur kering terhadap alumina yang dihasilkan?

1.3 Tujuan Penelitian1. Mempelajari pengolahan pada limbah padat lumpur PDAM Intan

Banjar agar didapatkan alumina.2. Mempelajari dan mendapatkan kondisi optimal proses berdasarkan

variasi komposisi dan konsentrasi pelarut dalam ekstraksi alumina dari limbah padat lumpur PDAM Intan Banjar.

1.4 Manfaat Penelitian1. Sarana pembelajaran dalam pemanfaatan bahan terbuang dengan

proses ekstraksi padat cair yang diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari

2. Memberikan kontribusi nyata dalam mempelajari proses pemisahan senyawa dari campuran dan proses recovery alumina dari LPL PDAM menjadi solusi alternatif untuk memanfaatkan limbah hasil pengolahan air

3. Peran nyata kontribusi mahasiswa bagi lingkungan masyarakat sekitar, akademisi dan industri.

2. Tinjauan Pustaka2.1 Proses Terbentuknya Lumpur

1. Koagulasi

Reaksi koagulasi dapat berjalan dengan menambahkan zat pereaksi (koagulan) sesuai dengan zat yang terlarut. Jenis koagulan yang dapat digunakan antara lain kapur, tawas, dan kaporit.

2. FlokulasiFlokulasi terjadi karena adanya tumbukan antara pertikel-pertikel koagulasi hingga menempel dan bergabung membentuk partikel yang ukurannya bertambah besar.

3. SedimentasiPrinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padat dengan memanfaatkan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada di dalam kolam pengendapan sedangkan air murni diatas

2.2 Pemanfaatan Limbah Padat Lumpur PDAM- Sebagai koagulan dalam bentuk tawas cair- Sebagai adsorben

2.3 Proses Recovery- Proses asam- Proses basa

Bagan Proses Recovery AluminaCaCl2.2H2O

Mixing & drying

Crushing & Sizing

Heating 1100oC

CaCl2 solution

Crushing & Sizing

Acid Leaching Filtration or Decantation

Silica

HCl ReplHCl

Scrubber Crystali-zation

Filtration and Wash

solu

tion

Fe Extraction

Neutralization

PrecipitatorMetal Oxide Precipitates (Waste)

Hydrolitic decomposition 400-600oC

Mixer

AlCl3.6H2O

HCl

Fe+3 Extract

Crystals

Fly-ash

Dust

Ca(OH)2

CaCO3

HCl

Alumina Powder

HCl

H2O

Proses recovery alumina secara simultan dari bahan yang mengandung aluminosilikat menjadi alumina murni dan silikat mengikuti langkah-langkah berikut Memanaskan campuran aluminosilikat dan CaCl2

hidrat untuk mendapatkan alumino kalsium silikat dan kalsium alumina produk, dimana CaCl2 tidak mengandung MgCl2.

Leaching (ekstraksi padat-cair) produk dengan HCl yang menghasilkan larutan AlCl3 serta silika dan CaCl2 yang tidak larut

Memisahkan silika larut dari solusi dan AlCl3 mengkristal dari larutan

3. Metodologi Penelitian

3.1. Alat

3.1.1 Alat Utama

12

3

4

5

Keterangan : 1. Motor pengaduk2. Pengaduk kecepatan3. Tangki4. Baffle5. Pengaduk

3.1.2. Alat Pendukung

Alat pendukung yang digunakan pada penelitian ini yaitu ember, loyang stainless steel, furnace, crucible cover, screen (ayakan) ukuran 500 dan 125 micron, kuas, propipet, pipet volume ukuran 10 dan 25 mL, labu ukur, beaker glass 100, 250, 400 dan 1000 mL, gelas arloji, gelas ukur, sudip, pengaduk gelas, stopwatch, neraca analitik, lumpang dan alu, erlemeyer 250 mL, hot plate stirrer, kasa, buret 50 mL dan corong.

3.2 Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah Limbah Padat Lumpur PDAM Intan Banjar, CaCl2, larutan HCl 4N, 6N dan 8N, aquadest, hidrogen peroksida (H2O2) 30%, amonium hidroksida (NH4OH) p.a, NaOH, natrium etilenadiamina tetraasetat (EDTA), seng sulfat (ZnSO4.2H2O), metil merah, etanol 96%, xylenol orange (C31H28N2Na4O13S), hexametilena tetramina (C6H12N4) p.a, Na-asetat, asam asetat dan kertas saring Whatman No. 41.

3.3 Prosedur PenelitianLimbah padat lumpur

PDAM

Dicampur / mixing dan dikeringkanCaCl2

Dipanaskan pada suhu 800oC

dibersihkan

dikeringkan

diayak

Digerus dan diayak dengan ukuran 200 mesh

diadukLarutan HCl dengan variasi

4N, 6N, dan 8N

Rafinat/endapandekantasi

filtrat

dipanaskan

H2O pengadukan

Dipanaskan sampai tertinggal 100 ml

Uji kandungan alumina

4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Data Hasil Analisa

Tabel Hasil pengamatan analisa LPL PDAM

Massa Lempung Gambut (gram)

Volume EDTA 0,02N

(mL)

Volume ZnCl2 0,02N

(mL)

%w/w alumina

dalam LPL PDAM

1 20 11,3 11,5 11,71%

Tabel Hasil Pengamatan Pengambilan Kembali Alumina dari LPL PDAMVariasi Perbandingan

CaCl2 (gram) dan

Tanah Lempung Gambut (gram)

Konsentrasi HCl (M)

Volume EDTA 0,02N (mL)

Volume ZnCl2

0,02N (mL)

Recovery Alumina

(%)

1,5:1

2 30 11,9 9.85

4 30 3,3 14.54

6 30 1,9 15.30

1:1

2 30 11,4 10.13

4 30 3,1 14.64

6 30 1,2 15.68

0,5:1

2 30 11,7 9.96

4 30 0,5 14.10

6 30 1,3 15.62

4.2 Pembahasan

2 3 4 5 6 7 8 99.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

Variasi perbandingan 0,5:1

Variasi perbandingan 1:1

Variasi perbandingan 1,5:1

Konsentrasi HCl (M)

% r

ecov

ery

alu

min

a

Hubungan % recovery alumina dan konsentrasi HCl pada variasi perbandingan CaCl2 dengan LPL PDAM

5. PENUTUP5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. LPL PDAM mengandung senyawa aluminosilikat yang dapat menghasilkan alumina dari proses recovery.

2. Persentase recovery alumina yang paling besar adalah 15,68% yang diperoleh pada variasi perbandingan berat CaCl2 dan lempung gambut 1:1 dengan konsentrasi HCl pada proses leaching sebesar 8M.

3. Secara umum, penambahan CaCl2 tergantung kandungan awal senyawa aluminosilikat yang ada pada bahan.

4. Secara umum, semakin besar besar konsentrasi pelarut pada proses leaching maka semakin baik dalam recovery alumina.

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses recovery alumina yakni komposisi fase dalam material/bahan baku serta kandungan alumina relatifnya.

5.2 PENUTUP

Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai recovery alumina dari LPL PDAM dengan proses leaching menggunakan pelarut basa agar diperoleh recovery alumina yang lebih besar dengan cara-cara yang lebih mudah dan ekonomis.

DAFTAR PUSTAKA

Cho, Jung-Hyun, dkk, 1995, Extraction of Al Component from Kaolin by the Hydrochloric Acid Leaching, Korea Research Institute of Chemical Technology : Kangweon

 

Kusnaedi. 2000. Mengolah Air Gambut dan Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta: PT.Penebar Swadaya.

 

Fair GM. 1971. Elements of Water Supply and Waste Water Disposa. 2nd Ed: Tokyo

 

Farah, Isma dan Eka R, 2009, Laporan Penelitian: Studi Awal Penurunan Kadar Besi (Fe) Dan Mangan (Mn) Air Sumur Kota Banjarbaru Memanfaatkan Limbah Lumpur Pdam Sebagai Adsorben. Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.

 

Mark JHJr. 2001. Water and Wastewater Technology. Fourth Edition. New Jersey: Prentice Hall.

 

Nehari, S., dkk, 1997, Process Recovery of Alumina and Silika, United State Patent : USA No.WO 97 22554.

 

Perry, R. H., 1997, “Perry’s Chemical Engineering Handbook seventh edition”, Mc Graw Hill Company : New York.

 

Richardson, J.F.,dkk.,2001,Chemical Engineering Particle Technology and Separation Processes , Butterworth-Heinemann : Oxford.

 

SNI 13-6620-2001. Penentuan Kadar Al2O3, Fe2O3, CaO dan MgO Contoh Lempung dengan Volumetri. Badan Standardisasi Nasional.

 

Sugiantoro, 2009, Laporan Penelitian: Upaya Penjernihan Air Dari Sungai Barito Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Lumpur Pdam Sebagai Tawas Cair Menggunakan Metode Koagulasi Dan Flokulasi, Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.

 

Sukanta, dkk, 2009, Pemecahan Senyawa Kompleks dalam Kaolin dan Pengambilan Alumina dengan Metode Kalsinasi dan Elutriasi, Universitas Gajah Mada : Yogyakarta

 

Treybal, R.E., 1981, Mass-Transfer Operations, Mc Graw Hill Company : Singapura

 

Underwood, A.L. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

Wulandari, Puput dan Nor Anissa, 2009, Laporan Penelitian: Upaya Penjernihan Air Dari Sungai Martapura Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Lumpur Pdam Sebagai Tawas Cair Menggunakan Metode Koagulasi Dan Flokulasi, Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.

 

Ziegenhain, W.C., dkk, 1975, Calcining Method for Alumina, United State Patent : USA No.3,979,504

LAMPIRAN

Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel limbah padat lumpur PDAM

Gambar 2. Pengeringan sampel

Gambar 3. Penambahan CaCl2

Gambar 4. Pengeringan setelah ditambahkan CaCl2

Gambar 5. Pemanasan dengan suhu tinggi (furnace)

Gambar 6. Proses leaching

Gambar 7. Proses filtrasi

Gambar 8. Proses hidrolisa

Gambar 9. Rangkaian Analisis Kadar Alumina

TERIMA KASIH