Pengembangan Material Fungsional dan Pemanfaatannya Pada Pengelolaan Limbah Kimia Perguruan Tinggi
Date
2023Author
Kharisma, Della
Abidin, Zaenal
Kusmana, Cecep
Suhardiyanto, Herry
Metadata
Show full item recordAbstract
Limbah kimia merupakan salah satu penyebab terjadinya pencemaran
lingkungan jika tidak diolah dan dibuang sembarangan. Limbah kimia umumnya
bersumber dari industri, pertambangan, pertanian, lembaga penelitian dan
Perguruan Tinggi dari hasil praktikum dan penelitian di laboratorium. Pengelolaan
limbah kimia sangat diperlukan di institusi karena jumlah yang terus bertambah
seiring dengan pertambahan jumlah mahasiswa setiap tahunnya. Namun, hingga
saat ini tidak ada aturan dan kebijakan khusus mengenai kewajiban perguruan
tinggi dalam pengolahan limbah kimia laboratorium, sehingga pengelolaan
limbah tidak diperhatikan padahal limbah dapat merusak lingkungan dan
kesehatan manusia melalui rantai makanan. Oleh karena itu, diperlukan inisiatif
perguruan tinggi untuk dapat mengelola limbah kimia laboratorium berbasis
kemandirian lokal.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan material fungsional dari
limbah untuk mengurangi konsentrasi limbah kimia Laboratorium pendidikan
melalui metode adsorpsi. Untuk mencapai tujuan tersebut, maka terdapat beberapa
tujuan antara, yaitu: (1) mengidentifikasi volume dan jenis limbah yang dihasilkan
di Laboratorium pendidikan kimia serta alternatif pengelolaannya, (2) menyintesis
limbah sebagai bahan baku material fungsional, (3) mengevaluasi pemanfaatan
material fungsional untuk bahan remediasi limbah, dan (3) menentukan strategi
pengelolaan limbah kimia berbasis kemandirian lokal melalui analisis Strength,
Witness, Opportunity, Threat (SWOT).
Identifikasi limbah dilakukan melalui kajian penuntun praktikum Kimia
Sains dan Teknologi tahun 2017. Jumlah dan jenis limbah yang dihasilkan
diketahui dari jenis dan jumlah bahan kimia yang digunakan untuk praktikum.
Limbah yang dihasilkan akan diklasifikasikan berdasarkan hierarki pengelolaan
limbah (Waste Hierarchy Management), yaitu pencegahan (prevention),
penggunaan kembali (reuse), daur ulang (recycle), pengolahan (treatment), dan
pembuangan (disposal). Penelitian ini berfokus pada jenis limbah yang dapat
didaur ulang dan dimanfaatkan untuk menjerap limbah yang dapat diolah. Daur
ulang limbah dilakukan dengan cara menyintesis limbah FeCl3 dan NaOH sebagai
bahan baku material fungsional (goetit) dengan cara direaksikan dan diinkubasi
pada suhu 40 oC. Material yang telah disintesis dapat diaplikasikan sebagai
penjerap limbah laboratorium lainnya, yaitu fosfat karena jumlahnya yang banyak
dan memberikan dampak eutrofikasi pada lingkungan perairan jika langsung
dibuang. Strategi pengolahan limbah kimia berbasis kemandirian lokal dianalisis
melalui metode SWOT untuk melihat kelebihan dan kekurangan
pengaplikasiannya. Analisis SWOT dilakukan dengan observasi lapangan dan
studi literatur dari publikasi ilmiah yang terindeks google scholar.
Hasil kajian penuntun praktikum kimia sains dan teknologi menunjukkan
bahwa total jumlah limbah yang dihasilkan dalam 1 semester adalah 946 L dalam
14 kali percobaan. Kondisi eksisting menunjukkan bahwa hampir seluruh limbah
dibuang dan sebagian kecil limbah digunakan kembali karena saat digunakan
tidak melalui proses pencampuran dengan bahan kimia lainnya. Setelah
diklasifikasikan sesuai dengan hierarki pengelolaan limbah, jumlah limbah yang
harus dibuang menurun hingga 31, 45%. Dari hasil kajian limbah, larutan FeCl3
dan NaOH sangat berpotensi didaur ulang menjadi material fungsional, yaitu
goetit sebagai adsorben untuk limbah fosfat karena jumlahnya yang banyak dan
dapat menyebabkan eutrofikasi. Untuk mempelajari sifatnya, goetit
dikompositkan dengan padatan serbuk (kaolin) dan material kain. Hasil
menunjukkan bahwa pada komposit goetit/kaolin, kristal goetit masih dapat
terbentuk meskipun sedikit, namun komposit goetit dengan kain menunjukkan
bahwa material kain menghambat pertumbuhan kristal goetit sehingga yang
terbentuk hanya dalam bentuk amorf.
Komposit goetit/kaolin dan goetit/kain mampu menjerap limbah fosfat. Dari
hasil yang diperoleh, komposit goetit/kaolin memiliki kapasitas adsoprsi lebih
tinggi yaitu 50,76 mg.g-1 dari pada komposit goetit/kain yang hanya memiliki
kapasitas adsorpsi sebesar 4,10 mg.g-1. Namun dari segi efisiensi, komposit
goetit/kain lebih mudah digunakan karena tidak perlu melewati proses pemisahan
supernatan dengan adsorben menggunakan sentrifus. Di samping itu, komposit
goetit/kaolin juga memiliki kemampuan degradasi senyawa organik, yaitu biru
metilena sebesar 86%. Nilai ini lebih baik dari pada kemampuan kaolin yaitu 9%
tetapi lebih rendah dari kemampuan goetit yaitu 99%. Fungsi lain komposit
goetit/kain dapat dimanfaatkan sebagai kain antibakteri. Meskipun komposit
goetit/kain ini tidak mampu membunuh bakteri secara signifikan, namun
penggunaannya dapat menghambat pertumbuhan bakteri E.coli dan S.aureus.
Hierarki pengelolaan limbah dapat diaplikasikan di setiap laboratorium
pendidikan untuk mengelola limbah kimia berbasis kemandirian lokal. Hal ini
dapat disesuaikan dengan jenis limbah yang dihasilkan. Dari analisis SWOT yang
dilakukan diperoleh bahwa strategi yang tepat untuk diterapkan adalah progresif
dengan 4 strategi, yaitu memanfaatkan limbah kimia melalui teknologi tepat guna
yang sederhana, pengolahan limbah berbasis kemandirian lokal dengan dukungan
berbagai pihak, pembuatan aturan bagi mahasiswa untuk mengelola limbah
praktikum, dan memperbaiki penuntun praktikum yang sesuai dengan konsep
green chemistry.