Studi degradasi limbah cair industri tekstil dengan menggunakan metode proses oksidasi lanjut

PAESAL, Dr. Ir. Sarto, M.Sc

2008 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Air limbah industri tekstil mengandung berbagai polutan yang terdiri atas bahan organik yang tinggi, surfaktan, aditif dan pewarna. Limbah pewarna sulfur hasil proses pewarnaan dapat berdampak negatif terhadap lingkungan sebab memiliki subtansi yang berbahaya, umumnya beracun dan bersifat resistan terhadap biodegradasi dan sulit untuk diolah dengan metode konvensional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara waktu radiasi UV terhadap penghilangan parameter COD, BOD dan warna dengan perlakuan oksidasi lanjut dan pengaruh variabel penelitian seperti konsentrasi hidrogen peroksida, daya lampu UV, pH dan katalis Fe2O3. Penelitian proses oksidasi lanjut dilakukan melalui empat perlakuan limbah pada reaktor batch. Pada perlakuan I yaitu penentuan konsentrasi H2O2 optimum, 1000 mL limbah tekstil sulfur dengan penambahan konsentrasi hidrogen peroksida seperti; 0,20384 mol/L, 0,40768 mol/L, 0,61152 mol/L, 0,81536 mol/L, 1,01921 mol/L dimasukkan kedalam reaktor dengan dengan variasi waktu radiasi 0, 10, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit. Sedangkan pada perlakuan II yaitu penentuan daya optimum lampu UV, dalam penelitian ini daya lampu UV yang digunakan adalah 10, 20 dan 30 watt. Untuk perlakuan III yaitu pengaruh pH, pH yang digunakan adalah 5, 6, 7, 8 dan 9. Untuk perlakuan IV yaitu pengaruh penambahan massa katalis Fe2O3, massa katalis Fe2O3 adalah 0,00063; 0,00126 dan 0,00190 mol/L. Pengukuran parameter uji dilakukan sebelum dan sesudah perlakuan, COD dengan metode refluks, BOD dengan BOD analizer dan warna menggunakan fotometer. Hasil penelitian menunjukkan perlakuan oksidasi lanjut terhadap limbah tekstil sulfur dengan konsentrasi 0,61152 mol/L sebagai konsntrasi H2O2 optimum, daya lampu UV 30 watt pada kondisi pH 6 dan massa katalis Fe2O3 sebesar 0,00190 mol/L merupakan kondisi optimal dalam penelitian ini, hal ini bisa dilihat dari penurunan COD, BOD dan Warna setelah proses. Pada perlakuan I dan II, hasil terbaik yang diperoleh yaitu pada waktu radiasi 60 menit dengan % penurunan COD sebesar 78,174 %, BOD sebesar 70,457 % dan warna sebesar 37,313 %. Untuk % penurunan pada perlakuan III, COD sebesar 79,305 %, BOD sebesar 75,339 % dan warna 35,054 %. Sedangkan % penurunan untuk perlakuan IV, COD sebesar 89,017 %, BOD sebesar 80,378 % dan warna sebesar 55,870 %. Sedangkan untuk konstanta kecepatan reaksi maksimum dalam penentuan nilai COD, untuk perlakuan I dan II adalah sebesar 0,025 menit-1, perlakuan III sebesar 0,027 menit-1 dan perlakuan IV sebesar 0,042 menit-1.

Wastewater from textile industry contains various pollutants including a high content of organic matter, surfactants, additives and dyes. Sulfur dyes in wastewater as a result of dyeing process have a negative impact to the environments because having a dangerous substance, generally poisonous resistant to biodegradation and difficult to treat with conventional methods. The aims of this research are to investigate the relationship between UV radiation time to the color removal, COD and BOD parameters with advanced oxidation processes treatment and the influence of other variable such as H2O2 concentration, UV lamp, pH and Fe2O3 as a catalyst. The experiment of advanced oxidation processes were carried out with four type of wastewater in batch reactor. The first treatment is to determine optimum concentration of H2O2, a 1000 mL sulfuric textile waste by adding H2O2 with various concentration ; 0,20384 mol/L, 0,40768 mol/L, 0,61152 mol/L, 0,81536 mol/L and 1,01921 mol/L put in to reactor with various radiation time ; 0, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 minutes. In the second treatment to determine optimum voltage of UV lamp, in this research the UV lamp is used are 10, 20 and 30 watts. The third treatment that is the influence of pH, pH that is used are 5, 6, 7, 8 and 9. The fourth treatment that is the influence of addition Fe2O3 as a catalyst with various concentration are 0,00063 mol/L, 0,00126 mol/L and 0,00190 mol/L. the measuring of parametric test is done before and after treatment, like COD by reflux method, BOD by BOD analyzer and color by photometer. The results of this research shows that the advanced oxidation process treatment to sulfur dye textile waste with 0,61152 mol/L as a H2O2 optimum concentration, the 30 watts UV lamp, pH 6 condition and 0,00190 mol/L is the optimum condition of this research. It can be seen from the degradation of COD, BOD and color after process. The best result in first and second treatment, when radiation time is 60 minutes and with degradation percentage of COD amount of 78,907 %, BOD amount 70,457 % and color amount of 37,660 %. For percentage degradation after third treatment, COD amount of 80,335 %, BOD amount of 75,339 %, color 35,054 %. Then percentage degradation after fourth treatment, COD amount of 88,386 %, BOD amount of 80,378 % and color amount of 55,870 %. For maximum reaction rate constant in the determination of COD, for the first and second treatment amount of 0,025 minute-1, third treatment amount of 0,027 minute-1, and the fourth treatment amount of 0,041 minute-1.

Kata Kunci : Limbah tekstil,Zat warna sulfur,Proses oksidasi lanjut dan Fe2O3,Textile wastewater,sulfur dyes,advanced oxidation processes and catalyst Fe2O3