Pemanfaatan Arang Aktif Kayu Kersen Pada Pengolahan Limbah Krom Industri Elektroplating

Abstract

Keberadaan logam berat karena aktivitas industri elektroplating dapat membahayakan kesehatan manusia, diantaranya mengakibatkan kanker dan gagal ginjal. Berdasarkan bahaya yang ditimbulkan, maka dibutuhkan penanganan yang serius, diantaranya menggunakan arang aktif kayu kersen (Muntingia calabura L.) sebagai adsorben. Menurut Peraturatan Menteri Lingkungan Hidup nomer 5 tahun 2014, kadar maksimum krom total yang diperbolehkan dalam perairan adalah 0,5 mg/L, sedangkan kadar krom (VI) 0,1 mg/L. Hal ini menunjukkan, bahwa dalam jumlah yang sangat sedikit telah dapat menyebabkan masalah bagi lingkungan. Bakteri perairan air tawar Escherichia coli dapat melakukan reaksi enzimatik yang dapat mendegradasi krom (VI) yang toksik menjadi krom (III) yang tidak toksik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari konsentrasi awal adsorbat, kecepatan pengadukan, dan waktu kontak yang optimum pada uji adsorpsi pengolahan limbah krom industri elektroplating, serta mempelajari banyaknya krom (VI) yang dapat didegradasi menjadi krom (III) pada uji biodegradasi. Metode penelitian yang digunakan meliputi beberapa tahap yaitu, tahap pertama pengarangan pada suhu 5000C selama 5 jam dalam tanur tertutup. Tahap kedua aktivasi arang menjadi arang aktif menggunakan uap air panas dengan variasi waktu 70, 90, dan 110 menit serta variasi tekanan 120 dan 150 mbar. Tahap ketiga adalah karakterisasi berupa uji mutu arang dan arang arang aktif berupa kadar rendemen, air, abu, karbon terikat, zat terbang, daya serap terhadap iod dan metilena biru, serta luas permukaan sesuai SNI 06-3730-1995. Dilakukan juga analisis topografi dengan Scanning Electron Microscope (SEM), menentukan kandungan karbon relatif dengan Energy Dispersive X-ray pectroscopy (EDX) struktur kristal dengan Difraksi Sinar X (XRD), dan analisis gugus fungsi dengan Spektrofotometer Inframerah (FTIR). Tahap keempat adalah uji adsorpsi dan uji biodegradasi. Uji adsorpsi dilakukan dengan variasi konsentrasi awal adsorbat 20-100 mg/L, waktu kontak 45 – 105 menit, dan kecepatan pengadukan 100 – 250 rpm. Uji biodegradasi dilakukan untuk merubah krom (VI) menjadi krom (III) dengan menggunakan bakteri Escherichia coli yang diinkubasikan pada media nutrient broth yang mengandung limbah hasil adsorpsi. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan, bahwa kondisi optimum arang aktif adalah pada lama aktivasi 70 menit dan tekanan 120 mbar, dengan kadar rendemen 50,7%, kadar air 0,9%, kadar zat terbang 9,8%, kadar abu 6,4%, kadar karbon terikat 83,8%, daya serap terhadap iod 912,1 mg/g, daya serap terhadap metilena biru 218,1 mg/g, dan luas permukaan 808,7 m2/g. Kondisi optimum uji adsorpsi limbah krom adalah pada konsentrasi awal 70 mg/L, kecepatan pengadukan 150 rpm, dan waktu kontak 75 menit, dengan efektivitas sebesar 86,7%, sedangkan pada uji biodegradasi didapatkan efektivitas sebesar 98,6%.