Desain Pemanfaatan Sampah Buah Bintaro sebagai Arang Aktif Pengolah Limbah Cair Krom dan Asap Cair Antirayap

Abstract

Jalur hijau Jalan Bogor Ring Road dan Jalan Baru merupakan contoh ruang terbuka hijau yang cukup luas di Kota Bogor sehingga perlu dilakukan pengelolaan dan pemeliharaan yang baik agar tetap terjaga kelestariannya. Di sisi lain, jalur hijau ini juga banyak menghasilkan sampah yang berupa sampah buah, ranting dan daun. Salah satu sampah yang banyak dihasilkan di jalur hijau Jalan Bogor Ring Road (Jalan Kol. Achmad Syam) dan Jalan Destrata Kecamatan Bogor Utara adalah sampah buah bintaro. Permasalahan yang ditimbulkan oleh sampah bintaro karena buah bintaro dapat masuk ke saluran drainase kota dan menimbulkan banjir di musim hujan. Salah satu cara untuk mengelola sampah buah bintaro ini adalah dengan mendaurulang sampah buah bintaro menjadi arang aktif pengolah limbah logam berat krom dari limbah laboratorium. Adapun asap hasil pembakaran arang dapat digunakan sebagai asap cair antirayap sedangkan biji buah bintaro sudah banyak dimanfaatkan sebagai bahan pembuat biodiesel dan biopestisida. Dengan demikian penerapan konsep zero waste dapat dilakukan pada sampah ruang terbuka hijau (RTH) dari buah bintaro Tujuan dari penelitian ini adalah pertama mendapatkan arang aktif dari buah bintaro yang berkualitas baik sesuai SNI arang aktif teknis. Kedua, mendapatkan persentase removal krom terbaik dengan metode adsorpsi arang aktif dari sampah buah bintaro. Ketiga, mengetahui karakteristik asap cair hasil pirolisis sampah buah bintaro sebagai antirayap untuk kayu pinus yang menyebabkan mortalitas rayap. Keempat, mengetahui kelayakan finansial usaha pembuatan arang aktif dan asap cair sehingga dapat dijadikan strategi pengembangan pemanfaatan buah bintaro. Terakhir, mendapatkan rencana strategi pengembangan pemanfaatan buah bintaro sehingga tercipta konsep zero waste dari sampah buah bintaro RTH. Metode penelitian yang digunakan meliputi beberapa tahap yaitu, tahap pertama persiapan sampel, tahap kedua pengarangan cangkang buah bintaro pada suhu 300 ⁰C, 400 ⁰C, 500 ⁰C di kiln. Setelah menjadi arang dilakukan analisis proksimat arang yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, karbon terikat dan daya serap iod. Dianalisis topografi dengan SEM, struktur kristal dengan XRD dan analisis gugus fungsi dengan FTIR. Tahap ketiga adalah membuat asap cair, dikarakterisasi pH, berat jenis, kadar fenol dan total asiditas serta kandungan senyawa kimia dianalisis dengan GCMS, lalu diaplikasikan sebagai antirayap pada kayu pinus. Tahap keempat yaitu aktivasi arang. Pada tahap ini, percobaan dibagi dalam dua bagian. Percobaan pendahuluan arang diaktivasi secara fisika dengan uap air dan secara kimia dengan aktivator KOH 5 %; 10 %, dan asam fosfat 5 %; 10 % dengan waktu aktivasi 60 menit dan 90 menit pada suhu 650 oC. Setelah itu juga dianalisis proksimat, XRD, SEM dan FTIRnya, kemudian arang aktif diaplikasikan ke dalam limbah cair logam berat krom. Selanjutnya percobaan utama hanya dilakukan dengan cara kimia yaitu merendam arang dengan asam posfat pada konsentrasi yang bervariasi 20 %, *Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus berdasarkan perjanjian kerja sama yang terkait 40 %, 60 % dan 80 % selama 24 jam dan dimasukkan ke retort dengan pemanasan selama 90 menit pada suhu 650 ⁰C. Selanjutnya arang aktif dianalisis proksimat dan hasilnya dibandingkan dengan SNI arang aktif teknis serbuk SNI 06-3730- 1995. Tahap terakhir, dilakukan aplikasi arang aktif ke dalam limbah cair krom dari IPAL (instalasi pengolahan air limbah) laboratorium Terapan politeknik AKA Bogor pada tiga kondisi pH yaitu asam, netral dan basa. Analisis kelayakan finansial dihitung berdasarkan analisis net present value, analisis internal rate of return dan net benefit/cost. Terakhir strategi perencanaan pemanfaatan buah bintaro dan analisis dampak lingkungan akibat adanya pembuatan arang aktif dan asap cair dari buah bintaro dengan pendekatan LCA (life cycle assessment). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa sampah cangkang buah bintaro dapat dibuat arang aktif. Selain itu hasil analisis proksimat arang aktif hampir memenuhi semua syarat SNI kecuali untuk kadar abu . Hasil Analisis GC-MS pada asap cair dari kayu pinus menunjukkan bahwa komponen terbesar dari asap cair adalah piridin -3 karbosamida (pyridine-3- carboxamide), oksim (oxime), N-2 trifluorometilfinil (N-(2- trifluoromethylphenyl)); asam asetat (acetic acid); fenol (phenol), 2 metoksi (2- methoxy), fenol (phenol), 2 metoksi-4 metil (2-methoxy-4 methyl); 4 metoksi fenol (mequinol), asam 9-oktadenoat (Z), 2.3 dihidroksilpropil ester (9- octadecenoic acid (Z), 2,3 dihydroxyprophyl ester). yang dapat berperan sebagai agen termicidal yang dapat membunuh rayap. Arang aktif buah bintaro yang diaktivasi dengan asam fosfat 20 % pada pH basa, ternyata mampu menghilangkan kadar logam berat krom sebesar 66.55 % Hasil perhitungan ekonomi menunjukkan bahwa nilai net B/C asap cair dan arang aktif cangkang buah yaitu sebesar 1.65. Nilai net B/C >1 menunjukkan aktif layak untuk dikerjakan. Lama payback period lebih pendek dari pada umur proyek yang direncanakan sehingga dapat dikatakan proyek ini layak untuk dilaksanakan. Nilai NPV dari perhitungan finansial usaha pemanfaatan cangkang buah bintaro sebagai asap cair dan arang aktif bernilai positif karena nilai NPV>0 maka proyek dapat diterima. Nilai IRR asap cair dan arang aktif cangkang buah bintaro sebesar 35% dengan suku bunga sebesar 12.5 %. Oleh karena nilai IRR > tingkat suku bunga, maka investasi dapat diterima. Prioritas Pengembangan tanaman buah bintaro berdasarkan pertimbangan potensi lahan dan nilai produk, maka prioritas pengembangan sebagai berikut: (a)Pengembangan produk didasarkan pada kondisi wilayah, (b) Inovasi teknologi, (c) Kelembagaan dan pembinaan petani (d) Pembinaan dan pelatihan; diberikan kepada petani dan industri pengolah buah bintaro sehingga mampu memenuhi tuntutan pasar, (e) Pengembangan pasar (f) Pembiayaan; pola pembiayaan dapat berupa hibah, bantuan teknis atau pinjaman lunak. Sumber-sumber pembiayaan berasal dari dana pemerintah alokasi APBN/APBD, pemanfaatan dana pembinaan dari keuntungan BUMN, kredit komersial, bank, dan lembaga keuangan lainnya Berdasarkan analisis perhitungan emisi CO2 didapatkan bahwa emisi CO2 dari gas LPG untuk pirolisis arang lebih besar (4.84 x 10¹³ ton CO2) dibandingkan emisi CO2 dari faktor bahan bakar dari kendaraan bermotor (156.27 Kg CO2).