Kecapatan penyerapan zat organik pada limbah cair industri tahu dengan eceng gondok, lumpur aktif dan kombinasi enceng gondok dengan lumpur aktif

RATNANI, Rita Dwi, Ir. Panut Mulyono, M.Eng., D.Eng

2008 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Kandungan zat organik dalam limbah cair tahu berpotensi mencemari lingkungan, sehingga perlu adanya pengolahan sebelum dibuang ke lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi maksimum limbah cair tahu agar tanaman eceng gondok masih dapat hidup dan menentukan kecepatan penyerapan zat organik limbah cair tahu oleh eceng gondok, lumpur aktif dan kombinasi eceng gondok dengan lumpur aktif. Pada penelitian ini eceng gondok dan lumpur aktif yang telah diaklimatisasi ditanam dalam limbah cair tahu pada konsentrasi tertentu. Penelitian ini dilakukan dengan tiga proses perlakuan yaitu, perlakuan dengan eceng gondok, lumpur aktif dan kombinasi eceng gondok dengan lumpur aktif. Proses penanaman dilakukan dalam bak dengan ukuran panjang 115 cm, lebar 76 cm, dan tinggi 35 cm. Limbah cair tahu yang telah ditanami eceng gondok diamati perubahan ketinggian air, pH, kelembaban udara, DO, dan dianalisis konsentrasi CODnya. Pengamatan dilakukan setiap hari selama 8 hari. Parameter-parameter penyerapan dievalusi dengan minimasi SSE menggunakan program Solver di Excel. Hasil percobaan pendahuluan menunjukkan bahwa, eceng gondok tumbuh dengan baik pada konsentrasi antara 465-1163 ppm. Pada penelitian ini menunjukkan, bahwa pendekatan model yang digunakan sudah cukup baik. Pada perlakuan dengan eceng gondok saja, parameter-parameter rerata yang didapatkan adalah: konstanta pertumbuhan eceng gondok (k0)=2,7.10-2 1/jam, konstanta berkurangnya eceng gondok (k1/H) =5,0.10-5 L/mg polutan.jam, dan konstanta kecepatan reaksi (kr/H)=1,83.10-3 L/g eceng gondok.jam. Pada perlakuan dengan lumpur aktif, parameter-parameter rerata yang didapatkan adalah: kecepatan maksimum penggunaan substrat (k)=1,42.10-03 1/jam, konstanta setengah velocity (Ks)=0 mg/L, konstanta kematian lumpur (kd)=0 1/jam, dan koefisien Yield (Y)= 4,00.10-01 mg lumpur/mg substrat. Pada perlakuan dengan kombinasi parameterparameter yang didapatkan adalah: k0=1,435.10-2 1/jam, k1/H=3,4.10-05 L/mg polutan.jam, kr/H=0,00035 L/g eceng gondok.jam. Kecepatan penyerapan dengan eceng gondok saja lebih besar jika dibandingkan dengan kombinasi eceng gondok dengan lumpur aktif. Konstanta kecepatan reaksi tersebut berlaku untuk konsentrasi limbah cair tahu antara 96-808 mg/L dan konsentrasi lumpur aktif antara 516-1104 mg/L. Efisiensi penyerapan dengan eceng gondok lebih besar dibandingkan dengan lumpur aktif sendiri atau dengan kombinasi eceng gondok dengan lumpur aktif yaitu berada pada kisaran 46-81%. Kata kunci : penyerapan, limbah cair tahu, eceng gond

Organic compound in soybean curd liquid waste has an environmental pollution potency, so that waste treatment is required before releasing to the environment. The purpose of this research is to determine the maximum concentration of soybean curd liquid waste that water hyacinth can survive and to determine water hyacinth organic compound uptake rate of soybean curd liquid waste for water hyacinth alone, activated sludge and combination of water hyacinth and activated sludge. Acclimatized water hyacinth and activated sludge were planted in soybean curd liquid waste at a certain concentration. The liquid waste was treated in three different treatment processes; those were using water hyacinth, activated sludge and combination water hyacinth and activated sludge. The plant basin was 115 cm length, 76 cm width and 35 cm of liquid height. The soybean curd liquid waste in which water hyacinth has been cultivated then was observed to determine the change on water height, pH, humidity, DO and was analyzed its COD concentration. Observation was conducted every day for 8 days. Uptake parameters are evaluated by minimizing SSE using Solver program in Excel. The research result show that for initial concentration of the organic compound 465-1163 mg/L, water hyacinth cannot grow whenever the concentration is higher than 1163 mg/L. The result also shows that the proposed model fixes well the experimental data. For treatment with water hyacinth, the value of parameters is: water hyacinth growth constant (k0) = 2.7.10-2 1/hour, water hyacinth inhibition constant ( k1/H) = 5.0.10-5 L/mg waste.hour, and reaction velocity constant (kr/H) = 1.83.10-3 L/g water hyacinth.hour. For treatment with activated sludge, the value of parameters is: maximum rate of substrate utilization ( k) = 1.42.10-03 1/hour, half-velocity constant ( Ks) = 0 mg/L, endogenous decay coefficient (kd)=0 1/hour, and yield coefficient (Y) = 4.00.10-01 mg sludge/mg substrates. For treatment with combination, the value of parameters is: k0 = 1.435.10-2 1/hour, k1/H = 3.4.10-05 L/mg waste.hour, kr/H =3.5.10-4 L/g water hyacinth.hour. The uptake rate of water hyacinth alone is higher than that of water hyacinth combined with activated sludge. The uptake rate constant is valid for concentration of soybean curd liquid waste around 96-808 mg/L and activated sludge consentration around 516-1104 mg/L. Uptake eficiency of water hyacinth is higher compared to activated sludge or to water hyacinth combined with activated sludge in the range of 46-81%.

Kata Kunci : Penyerapan,Limbah cair tahu,Eceng gondok,Aklimatisasi