Green Synthesis Fotokatalis TiO2 untuk Pengolahan Tingkat Lanjut Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit dengan Metode Fotokatalitik

Abstract

Peningkatan produksi crude palm oil (CPO) menyebabkan peningkatan jumlah limbah cair (Palm Oil Mill Effluent/ POME) yang dihasilkan. Pengolahan secara biologi (anaerob dan aerob) telah banyak diterapkan untuk mengolah POME namun, efluen yang dihasilkan masih mengandung bahan pencemar berupa bahan tersuspensi dan terlarut sulit terdegradasi secara biologis (rekalsitran), seperti pektin, lignin, tanin, dan senyawa fenolik lainnya. Polutan-polutan yang masih tersisa di dalam efluen tersebut perlu dieliminasi dengan metode yang sesuai hingga menjadi air bersih untuk mendukung kegiatan pabrik kelapa sawit. Memperhatikan polutan dalam efluen proses biologis umumnya sulit terdegradasi secara biologis (rekalsitran), maka proses yang sesuai untuk mengeliminasi polutan-polutan tersebut adalah proses non-biologis dengan menerapkan teknologi pengolahan lanjutan yaitu proses fotokatalitik. Kinerja dari proses fotokatalitik sangat ditentukan antara lain oleh fotokatalis yang digunakan. Salah satu metal oksida yang prospektif adalah TiO2 karena bersifat inert, tidak berbahaya, murah, tahan korosi kimia, serta memiliki karakteristik optik yang baik. Syarat katalis yang baik memiliki permukaan yang luas (untuk meningkatkan kemampuan adsorbsi sehingga dihasilkan arus foto yang lebih besar) yaitu dengan mensintesis katalis menjadi nanopartikel. Beragam metode sintesis nanopartikel telah dikembangkan, antara lain dengan cara fisik, kimia, dan biologi. Pendekatan secara biologi dengan prinsip green synthesis dinilai lebih ramah lingkungan dengan penggunaan energi yang lebih efisien karena prosesnya yang lebih sederhana, dan tanpa penggunaan bahan kimia serta terbukti dapat meningkatkan karakteristik dari fotokatalis TiO2. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan proses fotokatalitik dengan fokus pada green synthesis fotokatalis TiO2 sehingga dapat digunakan untuk pengolahan tingkat lanjut limbah cair, sebagai upaya penerapan konsep recycle air limbah pada pabrik minyak sawit. Sintesis nanopartikel untuk fotokatalis dilakukan dengan prinsip bottom-up, menggunakan media spesifik (MRS broth yang mengandung kultur L. bulgaricus) dan metal oksida TiO(OH)2. Faktor yang diteliti pada sintesis fotokatalis adalah molaritas dari TiO(OH)2 yang ditambahkan pada sintesis yaitu 0,025; 0,035 dan 0,045 M serta suhu (40 oC, 50 oC, 60 oC). Pembentukan nanopartikel ditandai dengan adanya endapan pada dasar erlenmeyer yang selanjutnya dikarakterisasi dengan PSA, SEM-EDX dan XRD. ...