Optimalisasi Proses Ekstraksi Kedelai pada Metode Calcite Precipitation untuk Stabilisasi Tanah Pasir

Abstract

Stabilisasi tanah pasir merupakan sebuah isu penting karena sifat tanah pasir yang nonkohesif dan memiliki daya dukung rendah. Metode soybean crude urease–calcite precipitation (SCU-CP) merupakan sebuah pendekatan bio-grouting yang ramah lingkungan dengan memanfaatkan ekstrak kedelai sebagai sumber alami enzim urease untuk memicu presipitasi kalsium karbonat. Namun, teknik ekstraksi konvensional yang digunakan dalam metode ini sering kali menghasilkan kandungan bahan organik yang tinggi, yang dapat mengganggu efektivitas pembentukan kalsit serta distribusinya dalam tanah. Kulit biji kedelai juga diketahui mengandung senyawa lignoselulosa yang dapat menambah massa endapan organik. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi pretreatment biji kedelai dan metode ekstraksi larutan kedelai terhadap laju hidrolisis, rasio presipitasi, serta kandungan organik yang terendapkan, dan hubungannya dengan peningkatan kekuatan tanah pasir. Perlakuan yang digunakan mencakup penggunaan kedelai dengan dan tanpa kulit, serta dua alat ekstraksi yang berbeda, yaitu saringan No. 400 dan saringan bertekanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penghilangan kulit biji kedelai merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan kemurnian larutan SCU-CP, ditunjukkan dengan rata-rata penurunan kandungan organik sebesar 3,0% dan peningkatan kuat tekan bebas tanah yang distabilisasi hingga mencapai sebesar 9,83% dibandingkan dengan perlakuan menggunakan kedelai yang masih mengandung kulit. Penggunaan alat saringan bertekanan juga berhasil menurunkan kadar organik sebesar 21,54% pada konsentrasi kedelai 20 g/L kemudian meningkat hingga 59,33% pada konsentrasi kedelai 100 g/L.

The stabilization of sandy soils is an important issue because of their noncohesive nature and inherently low bearing capacity. The soybean crude urease-calcite precipitation (SCU-CP) method is an environmentally friendly bio-grouting approach that uses soybean extract as a natural source of urease to induce calcium carbonate precipitation. However, the conventional extraction techniques used in this method often result in high organic matter content, which can hinder the effectiveness and distribution of calcite within the soil. The seed coat of soybeans is also known to contain lignocellulosic compounds that contribute to the mass of organic precipitates. This study aimed to analyze the effects of soybean seed pretreatment and soybean extract extraction methods on the hydrolysis rate, precipitation ratio, and precipitated organic content, as well as their relationship with the improvement of sandy soil strength. The treatments included the use of soybeans with and without seed coats, along with two different extraction tools: a No. 400 sieve and pressurized filtration. The results showed that removing the soybean seed coat is an effective strategy for improving the purity of the SCU-CP solution, as indicated by an average reduction in organic content of 3,0% and an increase in the unconfined compressive strength of the stabilized soil by up to 9,83% compared with treatments using soybeans with seed coats. The use of pressurized filtration also reduced the organic content by 21,54% at a soybean concentration of 20 g/L and by up to 59,33% at a concentration of 100 g/L.