Pengaruh tegangan pada pengolahan synthetic oily wastewater dengan metode electro-adsorption menggunakan karbon aktif dan elektroda aluminium
Abstract
Larutan berminyak yang dihasilkan pengilangan 0,4-1,6 kali jumlah produksi minyak, dengan kadar minyak dan chemical oxygen demand (COD) masing-masing 100-300 mg/L dan 850-1020 mg/L. Komponen minyak dalam limbah dapat menghambat ekosistem perairan, mulai dari pertumbuhannya, fisiologi, dan reproduksi. Elektro-adsorpsi merupakan teknologi pemisahan hybrid untuk pemurnian dan desalinasi air dengan mengkombinasikan metode elektrolisis dan adsorpsi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi karbon aktif sebelum dan sesudah proses elektro-adsorpsi dan untuk mengetahui pengaruh tegangan pada pengolahan larutan berminyak ditinjau dari nilai COD dan konsentrasi minyak-lemak. Karakteristik karbon aktif dilihat melalui scanning electron microscope (SEM) dan fourier transform infra red (FTIR). Elektro-adsorpsi dilakukan menggunakan adsorben karbon aktif komersial dan elektroda aluminium, dengan memvariasikan tegangan (0, 5, 10, 15 V) dan waktu (5, 10, 15, 20, 25 menit). Larutan berminyak sintetik dibuat dengan mencampurkan 1 g biosolar (B30) dengan 1 liter air Sungai Musi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode elektro-adsorpsi efektif digunakan pada pengolahan larutan berminyak sintetik. Hasil analisa SEM karbon aktif sebelum dan sesudah proses elektrolisis adsorpsi menunjukkan distribusi pori-pori tidak beraturan dan banyak pengotor di sekitar pori-pori karbon aktif. Diamater pori-pori rata-rata setelah proses elektrolisis adsorpsi sebesar 2,54 μm dari 2,58 μm. Hasil Analisa FTIR karbon aktif setelah proses menunjukkan terbentuknya puncak gelombang yang menandakan adanya gugus fungsi yang menjadi karakteristik dari biosolar yang teradsorpsi ke dalam karbon aktif. Penurunan kadar COD dan konsentrasi minyak-lemak paling tinggi masing-masing 40,21% pada 5 V selama 5 menit dan 95,25% pada 15 V selama 10 menit.
References
Bayram, E., 2016. Electrosoption of aromatic organic acids from aqueous solutions onto granular activated carbon electrodes for water purification. Hacettepe J. Bio. and Chem., 3(44): 273–281.
Coca, J., Gutiérrez, G., Benito, J., 2011. Treatment of oily wastewater. Heidelberg, Germany: Springer Science+Business Media.
Fatkhurrohman, A., 2010. Aplikasi teknik kombinasi adsorbsi-elektrolisis untuk menurunkan COD dalam limbah industri bahan kimia sanitasi PT. Protekindo Sanita Jakarta. Tesis. Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Gao, Y., Pan, L., Zhang, Y., Chen, Y., dan Sun, Z., 2007. Electrosorption of FeCl3 solutions with carbon nanotubes and nanofibers film electrodes grown on graphite substrates. J. Surface Review and Letters, 14(6): 1033–1037.
García, E. A., Agulló-Barceló, M., Bond, P., Keller, J., Gernjak, W., dan Radjenovic, J., 2018. Hybrid electrochemical-granular activated carbon system for the treatment of greywater. J. Chemical Engineering, 352: 405–411.
Hamid, R. A., Purwono, dan Oktiawan, W., 2017. Penggunaan metode elektrolisis menggunakan elektroda karbon dengan variasi tegangan listrik dan waktu elektrolisis dalam penurunan konsentrasi TSS dan COD pada pengolahan air limbah domestik. J. Teknik Lingkungan 6(1): 1–18.
Herawati, D., Santoso, S. D., dan Amalina, I., 2018. Kondisi optimum adsorpsi-fluidisasi zat warna limbah tekstil menggunakan adsorben jantung pisang. J. SainHealth, 2(1): 1–7.
Jati, B. N., dan Aviandharie, S. A., 2015. Kombinasi teknologi elektrokoagulasi dan fotokatalisis dalam mereduksi limbah berbahaya dan beracun Cr (VI). J. Kimia Kemasan, 37(2): 133–140.
Liu, N. L., Sun, S. H., dan Hou, C. H., 2019. Studying the electrosorption performance of activated carbon electrodes in batch-mode and single-pass capacitive deionization. J. Separation and Purification Technology, 215: 403–409.
Maharani, V. S., 2017. Studi literatur: pengolahan minyak dan lemak limbah industri. Tugas Akhir. Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November.
Nainamalai, M., Palani, M., Ebinesar, A. J. S. S., Bhuvaneshwari, S., 2019. Decolorization of anionic and cationic dyes by alectro-adsorption process using activated carbon clectrodes. Indian J. Chemical Technology, 26: 300–311.
Nurhasni, Firdiyono, F., dan Sya’ban, Q., 2012. Penyerapan ion aluminium dan besi dalam larutan sodium silikat menggunakan karbon aktif. J. Kimia VALENSI, 2(4): 516–525.
Pribadi, A., 2020. "Peluang Terbuka lebar, peran generasi muda di sektor migas dinanti." https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/peluang-terbuka-lebar-peran-generasi-muda-di-sektor-migas-industri-dinanti (Diakses pada 1 Maret 2020).
Putra, F. Y. E., 2017. Studi Penentuan daya tampung beban pencemaran hilir Sungai Musi ruas PTBA-Kilang Pertamina Kota Palembang dengan menggunakan aplikasi Qual2Kw. Tugas Akhir. Jurusan Teknik pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya.
Ramli, A. N., dan Ghazi, R. M., 2020. Removal of oil and grease in wastewater using palm kernel shell activated carbon, IOP Conf. Ser. Earth and Env. Sci., vol. 549, p. 012064, doi: 10.1088/1755-1315/549/1/012064.
Setianingrum, N. P., Prasetya, A., dan Sarto, 2018. Pengurangan zat warna remazol red rb menggunakan metode elektrokoagulasi secara batch. J. Rekayasa Proses, 11(2): 78–85.
Sutanto, D. W., dan Hidjan, 2010. Pengaruh perubahan arus listrik terhadap penurunan kadar lemak dan minyak dalam air limbah melalui proses elektrokoagulasi. J. Politekologi 9(2): 96–101.
Xie, S., Ren, W., Qiao, C., Tong, K., dan Sun, J., 2018. An electrochemical adsorption method for the reuse of wastewater-based drilling fluids. J. Natural Gas Industry B, 5(5): 508–512.
Yan, L., Ma, H., Wang, B., Wang, Y., dan Chen, Y., 2011. Electrochemical treatment of petroleum refinery wastewater with three-dimensional multi-phase electrode. J. Desalination, 276: 397–402.
