METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

13
Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010 136 METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb, Ni dan Zn) DI DALAM AIR LIMBAH INDUSTRI Nusa Idaman Said Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT. Jln. MH. Thamrin No.8 Jakarta Pusat Abstract Industry is a potential source of water pollution, it produces pollutants that are extremely harmful to people and the environment. Many industrial facilities use freshwater to carry away waste from the plant and into rivers, lakes and oceans. Inorganic industrial wastes are more difficult to control and potentially more hazardous Industries discharge a variety of toxic compounds and heavy metals. The most pollutans heavy metals are Lead, Cadmium, Copper, Chromium, Selenium, Mercury, Nickel, Zinc, Arsen and Chromium. Heavy metals are dangerous because they tend to bioaccumulate. Mercury for example, causes damages to the brain and the central nervous system, causes psychological changes and makes development changes in young children. Normally Mercury is a toxic substance which has no known function in human biochemistry. There are several methods to eliminate or remove heavy metals in water such as chemical oxidation process, ion exchange process, adsorption process, an electrochemical process, reverse osmosis process and other alternative methods likes biosorption. Each method has strengths and weaknesses, therefore to choose the method of removing heavy metals in wastewater depending on pollutants conditions such as concentrations of heavy metals in wastewater, types of heavy metal, heavy metal concentrations in treated water, land availability, flow rate of wastewater will be processed and other parameters. In this paper discusses several methods of removal of heavy metals in industrial wastewater such as chemical precipitation and oxidation processes, adsorption and ion exchange process. Keywords : water pollution, heavy metal, industrial wastewater, removal methods 1. PENDAHULUAN Air limbah Industri merupakan sumber pencemaran air yang sangat potensial. Pada konsentrasi yang tinggi, limbah tersebut menyebabkan kontaminasi bakteriologis serta beban nutrien yang berlebihan (euthrophication). Limbah industri anoganik lebih sulit untuk dikontrol dan mempunyai potensi bahaya yang lebih besar. Industri kimia berbahaya mengeluarkan limbah berbahaya yang mengadung senyawa yang bersifat racun (toxic material) serta logam berat yang bersifat toksik. Air limbah yang berasal dari industri sangat bervariasi tergantung dari jenis industrinya. Industri tersebut selain menghasilkan produk yang bermanfaat, juga menghasilkan produk samping berupa limbah yang berbahaya dan beracun. Limbah beracun yang dihasilkan industri antara lain dapat berupa logam berat. Menurut beberapa literatur terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain (5) . Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Beberapa jenis industri yang banyak mengandung logam berat adalah industri yang berhubungan dengan pekerjaan permesinan, metalurgi, pelapisan logam, cat, kulit, serta industri pertambangan. Beberapa logam berat serta senyawa beracun yang banyak dijumpai di dalam air limbah industri adalah khrom (Cr), Nikel (Ni), Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Tembaga (Cu), Cadmium (Cd), Perak (Ag), Timbal (Pb) dan Senyawa Cianida. Air limbah

Transcript of METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Page 1: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

136

METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu,Pb, Ni dan Zn) DI DALAM AIR LIMBAH INDUSTRI

Nusa Idaman Said

Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT.Jln. MH. Thamrin No.8 Jakarta Pusat

AbstractIndustry is a potential source of water pollution, it produces pollutants that are extremelyharmful to people and the environment. Many industrial facilities use freshwater to carryaway waste from the plant and into rivers, lakes and oceans. Inorganic industrial wastesare more difficult to control and potentially more hazardous Industries discharge a varietyof toxic compounds and heavy metals. The most pollutans heavy metals are Lead,Cadmium, Copper, Chromium, Selenium, Mercury, Nickel, Zinc, Arsen and Chromium.Heavy metals are dangerous because they tend to bioaccumulate. Mercury for example,causes damages to the brain and the central nervous system, causes psychologicalchanges and makes development changes in young children. Normally Mercury is a toxicsubstance which has no known function in human biochemistry.There are several methods to eliminate or remove heavy metals in water such aschemical oxidation process, ion exchange process, adsorption process, anelectrochemical process, reverse osmosis process and other alternative methods likesbiosorption. Each method has strengths and weaknesses, therefore to choose themethod of removing heavy metals in wastewater depending on pollutants conditions suchas concentrations of heavy metals in wastewater, types of heavy metal, heavy metalconcentrations in treated water, land availability, flow rate of wastewater will beprocessed and other parameters. In this paper discusses several methods of removal ofheavy metals in industrial wastewater such as chemical precipitation and oxidationprocesses, adsorption and ion exchange process.

Keywords : water pollution, heavy metal, industrial wastewater, removal methods

1. PENDAHULUAN

Air limbah Industri merupakan sumberpencemaran air yang sangat potensial. Padakonsentrasi yang tinggi, limbah tersebutmenyebabkan kontaminasi bakteriologis sertabeban nutrien yang berlebihan (euthrophication).Limbah industri anoganik lebih sulit untukdikontrol dan mempunyai potensi bahaya yanglebih besar. Industri kimia berbahayamengeluarkan limbah berbahaya yangmengadung senyawa yang bersifat racun (toxicmaterial) serta logam berat yang bersifat toksik.

Air limbah yang berasal dari industrisangat bervariasi tergantung dari jenisindustrinya. Industri tersebut selainmenghasilkan produk yang bermanfaat, jugamenghasilkan produk samping berupa limbahyang berbahaya dan beracun. Limbah beracunyang dihasilkan industri antara lain dapat berupalogam berat. Menurut beberapa literatur terdapat80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi iniyang telah teridentifikasi sebagai jenis logamberat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi,logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis.Jenis pertama adalah logam berat esensial, dimana keberadaannya dalam jumlah tertentusangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun

dalam jumlah yang berlebihan dapatmenimbulkan efek racun. Contoh logam berat iniadalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya.Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidakesensial atau beracun, di mana keberadaannyadalam tubuh masih belum diketahui manfaatnyaatau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg,Cd, Pb, Cr dan lain-lain (5). Logam berat ini dapatmenimbulkan efek kesehatan bagi manusiatergantung pada bagian mana logam berattersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yangdimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerjaenzim, sehingga proses metabolisme tubuhterputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akanbertindak sebagai penyebab alergi, mutagen,teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalurmasuknya adalah melalui kulit, pernapasan danpencernaan.

Beberapa jenis industri yang banyakmengandung logam berat adalah industri yangberhubungan dengan pekerjaan permesinan,metalurgi, pelapisan logam, cat, kulit, sertaindustri pertambangan. Beberapa logam beratserta senyawa beracun yang banyak dijumpai didalam air limbah industri adalah khrom (Cr),Nikel (Ni), Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn),Tembaga (Cu), Cadmium (Cd), Perak (Ag),Timbal (Pb) dan Senyawa Cianida. Air limbah

Page 2: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

137

yang mengandung logam berat termasukgolongan limbah bahan berbahaya dan beracun(B3). Air limbah yang mengandung logam berattelah menjadi isu lingkungan yang telah menyitaperhatian banyak pihak mengingat dampak yangditimbulkannya dapat berakibat buruk bagikehidupan makhluk hidup, termasuk manusia.Makalah ini membahas tentang metodapenghilangan logam berat Arsen (As), Kadmium(Cd), Khrom valensi 6 (Cr6+), Perak (Ag),Tembaga (Cu), Timbal (Pb) Nikel (Ni) dan Seng(Zn) yang ada di dalam air limbah industri.

2. DAMPAK LOGAM BERAT TERHADAPKESEHATAN

2.1. Air Raksa (Hg)

Air raksa atau merkuri atau hydrargyrum(Hg) adalah logam yang menguap padatemperatur kamar. Karena sifat kimia-fisiknya,merkuri pernah digunakan sebagai campuranobat. Saat ini merkuri banyak digunakan dalamindustri pembuatan amalgam, perhiasan,instrumentasi, fungsida, bakterisida, dan lain-lainnya. Air raksa merupakan racun sistemik dandapat terakumulasi di dalam di hati (lever), ginjal,limpa, atau tulang. Hg dapat dikeluarkan olehtubuh manusia diexkresikan lewat urine, feces,keringat, saliva, dan air susu. Keracunan Hgakan menimbulkan gejala gangguan susunansaraf pusat (SSP) seperti kelainan kepribadiandan tremor, convulsi, pikun, insomania,kehilangan kepercayaan diri, iritasi, depresi, danrasa ketakutan. Gejala gastero-intestinal (GI)seperti stomatis, hipersalivasi, colitis, sakit saatmengunyah, ginggivitis, garis hitam pada gusi(leadline), dan gigi yang mudah lepas. Kulitdapat menderita dermatritis, dan ulcer. Hg yangorganik cenderung merusak susunan saraf pusat(tremor, ataxia, lapangan penglihatan meciut,perubahan kepribadian), sedangkan Hganorganik bisanya merusak ginjal, danmenyebabkan cacat bawaaan. Di alam, Hganorganik dapat berubah menjadi organik dansebaliknya karena adanya karena adanyainteraksi dengan mikroba. Genus Pseudomonasdan Neurospora dapat mengubah Hg anorganikmenjadi organik. Staphilococcus aureus antaralain dapat mereduksi Hg2+ menjadi Hg elemental(8).

2.2. ArsenArsen (As) adalah metal yang mudah

patah, berwarna keperakan dan sangat toxik. Aselemental didapat di alam dalam jumlah sangatterbatas; terdapat bersama-sama Cu, sehinggadidapatkan produk sampingan pabrik peleburanCu. As sudah sejak lama sering digunakan untukracun tikus; dan keracunan arsen pada manusia

sudah sangat dikenal, baik yang disengajamaupun tidak disengaja. Keracunan akutmenimbulkan gejala muntaber disertai darah,disusul dengan koma, dan apabila dibiarkandapat menyebabkan kematian. Secara khroniskeracunan arsen dapat menimbulkan anorexia,kolk, mual, diare atau konstipasi, iceterus,pendarahan pada ginjal, dan kanker kulit. Asdapat menimbulkan iritasi, alergi, dan cacatbawaaan. Di masa lampau, As dalam dosis kecildigunakan sebagai campuran tonikum, tetapikemudian ternyata bahwa As ini dapatmenimbulkan kanker kulit pada peminumnya (8).

2.3. Kadmium

Kadmium (Cd) adalah metal berbentukkristal putih keperakan. Cd didapat bersama-sama Zn, Cu, Pb, dalam jumlah yang kecil. Cddidapat pada industri alloy, pemurnian Zn,pestisida, dan lain-lain. Tubuh manusia tidakmemerlukan Cd dalam fungsi dapertumbuhannya, karena Cd sangat beracunbagi manusia. Keracunan akut akanmenyebabkan gejala gasterointestial, danpenyakit ginjal. Gejala klinis keracunan Cdsangat mirip dengan penyakit glomerulo-nephiritis biasa. Hanya pada fase lanjut darikeracunan Cd ditemukan pelunakan dan fraktur(patah) tulang punggung yang multipel. DiJepang sakit pinggang ini dikenal sebagaipenyakit “Itai-Itai disease” (7) . Gejalanya adalahsakit pinggang, patah tulang, tekanan darahtinggi, kerusakan ginjal, gejala seperti influenza,dan sterilitas pada laki-laki.

2.4. Khromium val. 6Khromium (Cr) adalah metal kelabu yang

keras. Cr didapatkan pada industri gelas, metal,fotografi, dan elektroplating. Khromium sendirisebetulnya tidak toxik, tetapi senyawanya sangatiritan dan korosif, menimbulkan ulcus yangdalam pada kulit dan selaput lendir. Inhalisi Crdapat menimbulkan kerusakan pada tulanghidung. Di dalam paru-paru, Cr ini dapatmenimbulkan kanker (8).

2.5. Perak (Ag)Perak atau Argentum (Ag) adalah metal

berwana putih. Ag didapat pada industri antaralain industri alloy, keramik, gelas, fotografi,cermin, dan cat rambut. Bila masuk kedalamtubuh, Ag akan diakumulasikan di berbagaiorgandan menimbulkan pigmentasi kelabu,disebut Argyria. Pigmentasi ini bersifatpermanen, karena tubuh tidak dapatmengekskresikannya. Sebagai debu, senyawaAg dapat menimbulkan iritasi kulit, dan

Page 3: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

138

menghitamkan kulit (argyria). Bila terikat nitrat,Ag akan menjadi sangat korosif. Argyria sistemikdapat juga terjadi, karena perak diakumulasikandi dalam selaput lendir dan kulit (8).

2.6. Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) sebetulnya diperlukanuntuk perkembangan tubuh manusia. Tetapi,dalam dosis tinggi dapat meyebabkan gejala GI,SSP, ginjal, hati, muntaber, pusing kepala,lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma,dan dapat meninggal. Dalam dosis rendahmenimbulkan rasa kesat, warna, dan korosi padapipa, sambungan dan peralatan dapur (8).

2.7. Timbal (Pb)

Timbal atau plumbum (Pb) adalah metalkehitaman. Dahulu digunakan sebagai kontituendi dalam cat, materai dan saat ini banyak digunakan dalam bensin. Pb organik (TELsingkatan dari tetra ethyl lead) sengajaditambahkan ke dalam bensin untukmeningkatkan oktan. Pb pada racun adalahsistemik. Keracunan Pb akan menimbulkangejala: rasa logam di mulut, garis hitam padagusi, gangguan GI, anorexia, muntah-muntah,klik, encephalitis, wtrist drop, irritable, perubahankepribadian, kelumpuhan, dan kebutaan.Basophilic stippling dari sel darah merahmerupakan gejala patognomonis bagi keracunanPb. Gejala lain dari keracunan ini berupa anemiadan albuminuria. Pb organik cenderungmenyebabkan encephalopathy. Pada keracunanakut, akan terjadi meninges da ceberal, diikutidengan stupor, coma, dan kematian. Tekananliquor cerebro-spinalis (LCS) tinggi, insomnia,dan somnolence.

2.8. Selenium

Selenium adalah logam berat yangberbau bawang putih; didapat bersama-samadengan Cu, Au, Ni, dan Ag. Selenium juga dapatantara lain pada industri gelas, kimia, plastik,dan seikonduktor. Dalam dosis besar Se akanmenyebabkan gejaa GI seperti muntah damdiare. Bila pemaparan berlanjut, maka akanterjadi gejala gangguan susuna urat syarafseperti hilangnya reflex-reflex, iritasi cerebral,konvulsi, dandapat juga kematian. Semerupakan racun sistemik, dan mungkin jugabersifat karsinogenik (8).

2.9. Seng (Zn)

Seng (Zn) adalah metal yang didapatantara lain pada industri alloy, keramik,kosmetik, pigmen, dan karet. Toxisitas Zn pada

hakekatnya rendah. Tubuh memerlukan Znuntuk proses metabolisme, tetapi dalam kadartinggi dapat bersifat racun. Didalam air akanmenimbulkan rasa kesat, dan dapatmenimbulkan gejala muntaber. Sengmenyebabkan warna air menjadi opalescent, danbila dimasak akan menimbulkan endapan sepertipasir (8).

3. METODA PENGHILANGAN SENYAWALOGAM BERAT DI DALAM AIRLIMBAH

3.1. Penghilangan Senyawa Arsen

Arsen (As) banyak ditemukan di dalamair limbah industri elektronik yang membuatgallium arsenide wafers dan peralatan elektronik.Ditemukan juga di dalam air limbah industripembuatan semikonduktor silikon dimanaterdapat proses penanaman arsen dosis tinggi.Arsen dapat juga disebabkan penggunaaninsektisida yang mengandung senyawa arsen.Standar WHO dan US-EPA untuk konsentrasiArsen maksimum yang diperbolehkan di dalamair minum adalah 10 µg/l (ppb).

Arsen tidak dapat diolah sampai tingkatkonsentrasi yang diperbolehkan dengan prosespengaturan pH dan pengendapan. Penghilanganarsen di dalam air limbah yang sering dilakukanadalah dengan proses pengendapan ferriarsenat (ferric arsenate), Fe(AsO4). Di dalamproses ini senyawa arsen dioksidasi denganpenambahan ion ferri dan sodium atau natriumhipokhlorit pada pH 2,5 – 3,5.

Selanjutnya pH dinaikkan menjadi 7 – 8,dan ferri arsenat akan mengendap denganpenambahan ekses ion ferri (Fe3+). Metoda initelah didemonstrasikan dan dapat menurunkankandungan Arsen kurang dari 0,1 µg/l. Yangperlu diperhatikan adalah mempertahankan pHantara 7-8, jika tidak konsentrasi Arsen di dalamair olahan akan meningkat. Pengaruhpenambahan ion ferri terhadap kelarutan Ferriarsenat, Fe(AsO4) dapat seperti pada Gambar 1.

Metoda lain untuk menghilangkan Arsenadalah pengendapan Arsen dalam bentuksenyawa sulfida. Proses ini perlu diperhatikanyang seksama karena di dalam proses ini sulfidadapat mereduksi Arsen menjadi AsH3 dalambentuk gas arsine yang sangat beracun danmematikan. Jika proses ini dilakukan makamemerlukan proses pengendapan ke duadengan penambahan ion ferro (Fe2+) untukmenghilangkan residual sulfida dan membantuproses flokulasi dan pengendapan. Arsendengan tingkat konsentrasi yang rendah dapatdireduksi menjadi logam Arsen menggunakansenyawa reduktor dengan mengatur harga ORPtertentu (-460 mV), tetapi hal yang perludiperhatikan adalah terbentuknua gas arsine

Page 4: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

139

yang sangat berbahaya. Hubungan kelarutanArsen dengan harga ORP larutan dapat dilihatpada Gambar 2.

Gambar 1. Hubungan Konsentrasi Ion Ferri(Fe3+) Terhadap Kelarutan Ferri Arsenat,

Fe(AsO4) di dalam air

Arsenat juga dapat diturunkan sampaikurang dari 10 µg/l dengan adsorpsi denganalumina aktif (activated alumina) atau denganproses pertukaran ion menggunakan resin kationkhusus. Urutan tingkat selektivitas penukaran ionlogam berat untuk beberapa jenis resin penukarion dapat dilihat pada Tabel 1 (4) .

Gambar 2. Hubungan Harga ORP LarutanTerhadap Kelarutan Ferri Arsenat, Fe(AsO4) di

Dalam Air

3.2. Penghilangan Senyawa Cadmium

Kadminum (Cd) dapat ditemukan didalam air limbah pelapisan logam, industrikeramik, produk fotografi, industri pigment,industri kimia sintetis, dan dapat ditemukan didalam air limbah pencucian proses pensolderan.Kadmium di dalam efluen air limbah umumnyadibatasi sampai konsentrasi kurang dari 0,1 mg/l.Untuk menurunkan konsentrasi Kadmium didalam air limbah sampai konsentrasi yangdiperbolehkan (< 0,1 mg/l) tidak dapat dilakukanhanya dengan proses pengendapan denganpengaturan pH saja. Pengendapan logamKadmium dapat dilakukan dengan penambahansenyawa carbonat, phospat, sulfida atauhidroksida sehingga membentuk endapan

kadminum karbonat, kadmium phospat,kadmium sulfida atau kadmium hidroksida yangtidak larut atau kelarutannya sangat kecil.

Untuk pengendapan kadmium hidroksidadapat dilakukan dengan penambahan sodakaustik (NaOH). Pengendapan kadmiumhidroksida sangat dipengaruhi oleh dua faktoryaitu konsentrasi logam kadmium yang ada didalam air dan pH air atau larutan. Diagramhubungan pengaruh pH dengan kelarutankadmium hidroksida di dalam air dapat dilihatpada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram Kelarutan KadmiumHidroksida Di Dalam Air

Sumbu Y menunjukkan konsentrasilogam kadmium yang terlarut di dalam air dalammg/l. Konsentrasi kadmium terlarut berkisarantara 100 mg/l dan 0,001 mg/l. Diagramkelarutan tersebut menunjukkan daerah dimanakadmiun dalam keadaan terlarut ataumengendap. Daerah di atas garis hitammenunjukkan bahwa logam kadmium beradadalam keadaan padatan atau endapan sebagaikadmium hidroksida, sedangkan daerah dibawah atau di luar garis hitam menunjukkanbahwa kadmium berada dalam keadaan terlarut.Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwapengendapan kadmium hidroksida dapatberjalan dengan baik pada sekitar pH 11.

Di dalam air limbah pelapisan logamseringkali kadmium bergabung dengan senyawakomplek sianida, oleh karena itu sinanida harusdioksidasi dahulu sebelum penghilangankadmium. Peralatan yang digunakan untukproses pengendapan kadmium dapat dilakukan

Page 5: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

140

dengan cara batch untuk mengolah konsentrat,atau dengan cara kontinyu untuk konsentrasiyang encer. Pengendapan kadmium dapat jugadilakukan dengan penambahan karbonat,phospat atau sulfida selanjutnya dilakukanpengendapan kadmium karbonat, kadmiumphospat atau kadmium sulfida denganpenambahan garam kalsium (CaCO3) atau besi(FeCl3). Pengendapan kadmium sebagaikarbonat efektif dilakukan pada pH 7,5 – 8,5.

3.3. Penghilangan Senyawa KhromiumValensi 6Krom banyak dijumpai di dalam air

limbah industri pelapisan logam atau industri catdalam bentum anion dikromat (Cr2O7 2-).Sebelum diendapkan dikromat harus direduksimenjadi Cr3+. Reduski krom valensi 6 atauheksavalen dilakukan pada pH 3 denganpenambahan sodium bisulfit. Reduksi kromvalensi 6 dapat juga dilakukan denganpenambahan ion ferro (fero sulfat). Krom dalambentuk dikromat dengan konsentrasi rendahdapat direduksi pada pH 6. Pengendapan kromyang telah direduksi dapat dilakukan sebagaihidroksida pada pH 8 - 9, sebagai garamphospat atau sulfida.

3.3.1. Pengolahan Senyawa Khrom Valensi6 (Cr6+)

Pengolahan khrom ini dapat dilakukandengan tiga cara antara lain :

a. Cara reduksi Cr6+ Menjadi Cr3+

Yang Disusul Dengan PengendapanCr3+ Sebagai Hidroksida

Seperti halnya proses-proses kimia lain,maka proses reduksi Cr6+ menjadi Cr3+

dipengaruhi oleh beberapa faktor-faktordiantaranya adalah : waktu reaksi, pH, larutankonsentrasi Cr6+ dan banyaknya serta jenisnyabahan pereduksi yang dipakai. Makin tinggikonsentrasi Cr6+ dalam larutan prosesreduksinya lebih lama daripada dengankonsentrasi rendah (2).

Reduksi dengan ferrosulfat :

CrO3 + H2O H2CrO4

2H2CrO4 + 6FeSO4 + 6H2SO4 Cr2(SO4) 3 +3Fe2(SO4) 3

Reduksi dengan SO3 :

2H2CrO4 + 2H2SO3 Cr2(SO)4 3 + 3 H2O

Reduksi dengan bisulfit :

Na2S2O5 + H2O 2NaHSO3

2H2CrO4 + 3NaHSO3 + H2SO4 Cr2 (SO)4 3 +3NaHSO4 + 5H2O

Reduksi dengan gas sulfur dioksida (SO2) :

2 CrO42- + 3 SO2 2 Cr 3+ + 3 SO4 2- + 2 H2O

Gambar 4. Reduksi Chrom Hexavalen DenganPenambahan Sulfur Dioksida

b. Cara Dengan Mengikat Cr6+ DenganResin Tertentu (Ion Exchange)

Krom dapat dihilangkan dengan carapertukaran ion baik memggunakan resin anionmaupun resin kation. Krom sulit direduksi dalambentuk metal karena mempunyai potensialoksidasi yang tinggi. Krom dalam bentuk kromatatau dikromat dapat dihilangkan dengan carapertukaran ion dengan menggunakan resinanion, tetapi dengan konsentrasi yang besardapat mengoksidasi resin sehingga umur resinmenjadi pendek. Krom dengan valensi 2 atau 3dapat dihilangkan secara efektif denganmenggunakan resin kation basa lemah (weakbase cation resin) dalam bentuk sodium.

Gambar 5. Penghilangan Krom Dengan ProsesPertukaran Ion Menggunakan Resin

Amberlite IRA -900

Salah satu contoh proses penghilangankrom dengan cara pertukaran ion denganmenggunakan resin penukar ion Amberlite IRA900 dapat dilihat pada Gambar 5 (1).

Page 6: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

141

c. Cara ketiga adalah pengambilankembali Cr6+ dan Cr3+ dengan carapengentalan.

Di antara ketiga cara pengolahan khromtersebut yang banyak dilakukan adalah yangcara pertama yaitu proses reduksi. Dalampraktek cara reduksi ini lebih lanjut dapatdiuraikan sebagai berikut : Pertama pH larutan diturunkan terlebih

dahulu sampai mendekati pH 3 denganpenambahan sulfat.

Kemudian ditambahkan bahan kimiamisalnya meta bisulfat / hidrosulfat/ferrosulfat, sebagai bahan produksi yangmereduksi Cr6+ menjadi Cr3+.

Larutan Cr3+ tersebut diberi kapur untukmengendapkan Cr3+ dalam bentuk Cr (OH)3.

Reaksi pada proses pengendapan dengan kapuradalah sebagai berikut :

Cr2 (SO)4 3+ 3 Ca(OH)2 2Cr (OH) 3 + CaSO4

Fe (SO)4 3 + 3 Ca(OH)2 2Fe(OH) 3 + CaSO4

3.3.2. Pengolahan Senyawa Khrom Valensi3 (Cr3+)

Cara pemisahan khrom valensi tiga(Cr3+) dilakukan antara lain : Proses pengendapan dengan kapur seperti

telah diuraikan pada pengolahanmetabisulfat, hidrosulfat atau ferrosulfat,sebagai bahan produksi yang mereduksi Cr6,atau dengan menggunakan soda kaustikatau NaOH.

Cara kedua adalah mengkonsentrasikanlarutan kemudian diikat dengan resin dalamproses ion exchange.

Di dalam cara pengendapan dengan kapur atausoda kostik atau soda api, pH paling efektifadalah antara 8 - 9. Endapan (lumpur) Cr(OH)3dan Fe(OH)3 , biasanya masih mengandung 95%air. Endapan ini dapat dipisahkan denganpengeringan (filter beds) atau penyaringan (filteraid). Kelarutan hidroksida krom di dalam airsecara teoritis dapat dilihat pada Gambar 6.

3.4. Penghilangan Senyawa Perak (Ag)

Perak (Ag) umumnya banyak dijumpaidi dalam air limbah pelapisan logam, industriproses fotografi, proses film X ray. Di dalam airlimbah pelapisan logam konsentrasi Agumumnya kurang dari 1 mg/l, dan biasanyabergabung dengan senyawa komplek sianida. Didalam air limbah industri fotografi konsentrasi Agumumnya lebih tinggi dari 1 mg/l.

Gambar 6. Kelarutan Hidroksida Krom (ChromeHydroxide) Secara Teoritis Di Dalam Air

Perak (Ag) tidak dapat diendapkan padakondisi pH netral. Selain itu pengendapan peraksebagai karbonat juga kurang efektif.Pengendapan perak sebagai garam phospatdapat dilakukan sampai mencapai konsentrasikurang dari 0,1 mg/l. Untuk air limbah konsentratdengan konsentrasi perak yang tinggi prosespengendapan dapat dilakukan dengan sistembatch, sedangkan untuk air limbah dengankonsentrasi rendah dapat dilakukan dengansistem kontinyu. Penghilangan logam perak didalam air limbah dapat dilakukan secara efektifdengan proses pertukaran ion denganmenggunakan resin penukar ion tertentu (sulfidebase ion exchange resin).

Pengendapan logam perak di dalam airlimbah sebagai hidroksida dapat dilakukandengan penambahan NaOH dan pengendapanefektif pada pH 11 – 12 dan konsentasi perakdapat diturunkan sampai 0,3 mg/l. Kelarutankidroksida perak di dalam air secara teoritisdapat dilihat pada Gambar 7.

3.5. Penghilangan Senyawa Tembaga(Cu)

Logam tembaga (Cu) umumnya banyakdijumpai didalam air limbah pelapisan logam,industri kawat, industri cat, industri pengerjaanlogam, industri pabrikasi papan sirkuit (printedcircuit board manufacturing) dll. Konsentrasilogam Cu di dalam air limbah bervariasi daribeberapa ribuan mg/l untuk air limbahpencelupan pelapisan logam sampai sampaibeberapa mg/l untuk air limbah prosespencucian.

Logam tembaga (Cu) di dalam air limbahdapat dihilangkan dengan cara pengendapanmenjadi bentuk garam yang tak larut di dalamair, pengendapan sebagai logam tembaga dandapat juga dihilangkan dengan prosespertukaran ion. Proses yang banyak digunakanumumnya adalah proses pengendapan logam

Page 7: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

142

tembaga sebagai garam atau hidroksida yangtak larut di dalam air.

Gambar 7. Kelarutan Hidroksida Perak (SilverHydroxide) Secara Teoritis Di Dalam Air

Senyawa tembaga dapat diolah denganbaberapa cara antara lain : mengendapkan sebagai hidroksida atau

sulfida. Kedua menangkap ion Cu dengan resin

tertentu dalam proses penukar ion atau ionexchange, dengan proses ini kadar Cu dari 1ppm dapat diturunkan sampai 0,03 ppm.

Ketiga dengan cara penguapan danelektrolisa, cara ini lebih sesuai untuk airbuangan dengan kadar Cu rendah.

Cara yang banyak dipakai dalampengolahan Cu adalah proses pengendapandengan Ca(OH)2 atau NaOH. Denganmenambahkan NaOH dan mengatur pH antara8,5 – 9,5 hidroksida tembaga beserta logam-logam berat lainnya dapat mengendapsempurna. Kelarutan hidroksida tembaga(copper hydroxide) secara teoritis di dalam airdapat dilihat pada Gambar 8.

Pada pH tersebut kelarutan tembagahidroksida adalah yang terendah yaitu 0,001mg/l. Pengendapan dengan Ca(OH)2 atau NaOHini akan terganggu bila dalam larutanmengandung sianida, pirosulfat atau senyawakompleks lainnya. Untuk keadaan seperti inisianida harus dipisahkan terlebih dahulu. Khususuntuk larutan yang mengandung pirosulfat,pengendapan dilakukan pada pH tinggi yaitusekitar 12.

Gambar 8. Kelarutan Hidroksida Tembaga(Copper Hydroxide) Secara Teoritis di Dalam Air

3.6. Penghilangan Senyawa Timbal (Pb)

Logam timbal (Pb) banyak dijumpai didalam air limbah industri pabrikasi papan sirkuit(printed circuit board manufacturing), industribaterai, industri cat, industri perakitan peralatanelektronik, air lindi pembuangan sampah dll. Didalam air lindi pembuangan akhir sampahsenyawa timbal dapat ditemukan sebagaisenyawa organo metalik misalnya tetra ethyllead (TEL). Timbal hidroksida merupakanhidroksida logam yang agak larut di dalam air,oleh karena itu penghilangan logam timbal tidakdapat dilakukan dengan pengendapanhidroksida dengan cara pengaturan pH.Kelarutan timbal hidroksida di dalam air dapatdilihat pada Gambar 9.

Timbal di dalam air limbah dapatdihilangkan dengan cara pengendapan sebagaisulfida pada pH 7,5 - 8,5. Selain itu timbah didalam air dapat juga diendapkan sebagaikarbonat pada pH 7,5 – 8,5. Timbal karbonat(PbCO3) cenderung membentuk endapan sepertikristal dibandingkan dengan timbal hidroksidaPb(OH)2 sehingga lebih mudah dilakukanpenyaringan. Penghilangan logam timbal didalam air dapat juga secara efektif dilakukandengan proses pertukaran ion. Salah satu hasilpercobaan dengan menggunakan resin TulsionT-42 dapat menghilangkan timbal (Pb) dengancukup efektif seperti terlihat pada Gambar 10dan Tabel 2 (Lampiran).

Page 8: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

143

Gambar 9. Kelarutan Hidroksida timbal (LeadHydroxide) Secara Teoritis di Dalam Air

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 20 40 60 80 100

KONSENTRASI MASUKKONSENTRASI KELUAR

KO

NSE

NTR

ASI

Pb

(mg/

l)

WAKTU OPERASI (jam)

Media Resin Kation Tulsion T-42Kecepatan Penyaringan = 20 cm/min

Ketebalan Resin = 80 cm

Gambar 10. Salah Satu Contoh Hasil ProsesPenghilangan Timbal (Pb) Dengan Cara

Pertukaran Ion

Penghilangan logam timbal dapat jugadilakukan dengan proses adsorpsi dengankarbon aktif, tetapi proses ini kurang efektif untukkonsentrasi Pb yang tinggi. Proses adsorpsidengan karbon aktif biasanya dilakukan untukproses polishing dengan konsentrasi Pb yangrendah atau untuk menghilangkan Pb dalambentuk senyawa organik komplek. Salah satucontoh hasil penghilangan PB dengan karbonaktif fapat dilihat pada Tabel 3 (Lampiran).Dibandingkan dengan proses pertukaran ionmaka proses adsorpsi Pb dengan karbon aktiftersebut relatif kurang efektif.

3.7. Penghilangan Senyawa Nikel (Ni)

Logam nikel (Ni) banyak dijumpai didalam air limbah pelapisan logam, industripruduk metal, industri baja, industri kimia danlainnya. Pengolahan senyawa nikel umumnyadilakukan dengan cara-cara sebagai berikut : Mengendapkan dengan kapur (lime) yang

dilakukan pada pH sekitar 12. Pengendapansenyawa nikel dapat pula dilakukan denganferrosulfat, juga pada pH sekitar 10.

Cara kedua adalah proses pertukaran iondengan menggunakan resin penukar kation(cation exchanger resin). Cara ini mampumenghasilkan air buangan bebas nikel.Kesulitan akan timbul bila di dalam larutanterdapat sianida, sebab sianida akanmerusak resin yang digunakan.

Cara ketiga adalah dengan prosespenguapan atau proses filtrasi denganmembran osmosis balik (reverse osmosis).Pengolahan air limbah yang mengandungnikel biasanya dilakukan bersama-samadengan unsur-unsur berbahaya lainnya.Diantaranya ketiga cara yang telah diuraikandiatas paling banyak dilakukan adalahpengendapan sebagai hidroksida dengancara penambahan kapur (lime) atau denganpenambahan NaOH. Proses pengendapanefektif dilakukan pada pH 9 – 11, kondisi inidapat menurunkan konsentrasi nikel sampai0,01 mg/l. Kelarutan hidroksida nikel (nickelhydroxide) secara teoritis di dalam air dapatdilihat pada Gambar 11.

3.8. Penghilangan Senyawa Seng (Zn)

Penghilangan logam seng (Zn) dapatdilakukan dengan cara pengendapan sebagaihidroksida dengan penambahan lime, Ca (OH)2atau NaOH. Dengan mengatur pH air denganharga tertentu akan dihasilkan prosespengendapan yang optimum. Kelarutanhidroksida seng (zinc hydroxide) secara teoritisdi dalam air untuk berbagai macam kondisi pHdapat dilihat pada Gambar 12. Berdasarkangambar tersebut jika kita mempunyai air limbahdengan konsentrasi Zn 5 mg/l dan pH = 6,8,maka kondisi air limbah ditunjukkan oleh Titik Apada Gambar 23. Oleh karena Titik A berada dibawah garis diagram kelarutan Seng hidroksidamaka Zn dalam air limbah berada dalam bentukterlarut.

Jika pH air limbah dinaikan menjadi pH9,5 dengan penambahan NaOH atau lime,Ca(OH)2, maka kondisi air limbah pada diagramkelarutan seng hidroksida ditunjukkan oleh TitikB.

Titik B tersebut berada di atas gariskelarutan seng hidroksida sehingga sebagian

Page 9: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

144

besar dari seng hidroksida akan berubahmenjadi bentuk endapan atau padatan. Pada pH9,5 kelarutan seng hidroksida berdasarkandiagram kelarutan tersebut adalah sekitar 0,1-0,2mg/l. Harga ini adalah harga teoritis jumlah senghidroksida yang tertinggal di dalam air limbah.Sedangkan sisa seng hidroksida sebesar 4,2mg/l akan berada dalam bentuk padatan atauendapan. Dengan demikian dengan mengaturpH air limbah dari 6,8 menjadi 9,5 makasebagian besar seng hidroksida terlarut secaraefektif dapat diendapkan.

Gambar 11. Kelarutan Hidroksida Nikel (NickelHydroxide) Secara Teoritis Di Dalam Air

Gambar 12. Kelarutan Hidroksida Seng (ZincHydroxide) Secara Teoritis Di Dalam Air

Endapan seng hidroksida tersebut masihdalam bentuk flok yang halus, oleh karena ituuntuk memisahkan padatan seng hidroksidaperlu proses koagulasi-flokulasi, sedimentasiatau filtrasi agar pemisahan padatan senghidroksida dapat berjalan sempurna.

4. PILOT PLANT IPAL INDUSTRI KECILPELAPISAN LOGAM

Unit IPAL industri kecil pelapisan logamini dirancang sedemikan rupa agar caraoperasinya mudah dan biaya operasionalnyamurah. Unit ini terdiri dari perangkat utama danperangkat penunjang. Perangkat utama dalamsistem pengolahan terdiri dari unit pencampurstatis (static mixer), bak antara, bak koagulasi-flokulasi, saringan multimedia/kerikil, pasir,karbon, mangan zeolit (multimedia filter),saringan karbon aktif (activated carbon filter),dan saringan penukar ion (ion exhange filter).

Perangkat penunjang dalam sistempengolahan ini dipasang untuk mendukungoperasi treatment yang terdiri dari pompa airbaku untuk intake (raw water pump), pompadosing (dozing pump), tangki bahan kimia(chemical tank), pompa filter untuk mempompaair dari bak koagulasi-flokulasi ke saringan/filter,dan perpipaan serta kelengkapan lainnya.

Proses pengolahan diawali denganmemompa air baku dari bak penampungankemudian diinjeksi dengan bahan kimiaferrosulfat dan PAC (Poly Allumunium Chloride),kemudian dicampur melalui static mixer supayabercampur dengan baik. Kemudian air bakuyang teroksidasi dialirkan ke bak koagulasi-flokulasi dengan waktu tinggal sekitar 2 jam.Setelah itu air dari bak dipompa ke saringanmultimedia, saringan karbon aktif dan saringanpenukar ion. Hasil air olahan di masukkan ke bakpenampungan untuk digunakan kembali sebagaiair pencucian. Diagram proses IPAL industri kecilpelapisan logam dapat dilihat pada Gambar 13.Kontruksi IPAL yang telah terpasang dapatdilihat seperti pada Gambar 14.

Gambar 13. Proses Pengolahan Limbah IndustriKecil Pelapisan Logam (9)

(mg/l)

Page 10: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

145

Gambar 14. Kontruksi IPAL Pelapisan LogamYang Telah Terpasang

4.1. Cara kerja IPAL

a. Pompa Air Baku (Raw Water Pump)

Pompa air baku yang digunakan jenissetrifugal dengan kapasitas maksimum yangdibutuhkan untuk unit pengolahan (daya tarikminimal 9 meter dan daya dorong 40 meter). Airbaku yang dipompa berasal dari bak akhir dariproses pengendapan pada hasil buangan limbahindustri pelapisan logam.

b. Pompa Dosing (Dosing Pump)

Merupakan peralatan untuk mengijeksibahan kimia (ferrosulfat dan PAC) denganpengaturan laju alir dan konsentrasi tertentuuntuk mengatur dosis bahan kimia tersebut.Tujuan dari pemberian bahan kimia ini adalahsebagai oksidator.

c. Pencampur Statik (Static Mixer)

Dalam peralatan ini bahan-bahan kimiadicampur sampai homogen dengan kecepatanpengadukan tertentu untuk menghindari pecahflok.

d. Bak Koagulasi-Flokulasi

Dalam unit ini terjadi pemisahan padatantersuspensi yang terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan airmengalir overflow menuju proses berikutnya.

e. Pompa Filter

Pompa yang digunakan mirip denganpompa air baku. Pompa ini harus dapat melaluisaringan multimedia, saringan karbon aktif, dansaringan penukar ion.

f. Saringan Multimedia

Air dari bak koagulasi-flokulasi dipompamasuk ke unit penyaringan multimedia dengan

tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit iniberfungsi menyaring partikel kasar yang berasaldari air olahan. Unit filter berbentuk silinder danterbuat dari bahan fiberglas. Unit ini dilengkapidengan keran multi purpose (multiport), sehinggauntuk proses pencucian balik dapat dilakukandengan sangat sederhana, yaitu dengan hanyamemutar keran tersebut sesuai denganpetunjuknya.

Tinggi filter ini mencapai 120 cm danberdiameter 30 cm. Media penyaring yangdigunakan berupa pasir silika dan mangan zeolit.Unit filter ini juga didisain secara khusus,sehingga memudahkan dalam halpengoperasiannya dan pemeliharaannya.Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besidan mangan, serta beberapa logam-logam lainyang masih terlarut dalam air dapat dikurangisampai sesuai dengan kandungan yangdiperbolehkan untuk air minum.

g. Filter Karbon Aktif

Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau,warna, logam berat dan pengotor-pengotororganik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini samadengan unit penyaring lainnya. Media penyaringyang digunakan adalah karbon aktif granularatau butiran dengan ukuran 1 - 2,5 mm atauresin sintetis, serta menggunakan juga mediapendukung berupa pasir silika pada bagiandasar.

h. Filter Penukar Ion

Pada proses pertukaran ion, kalsium danmagnesium ditukar dengan sodium. Pertukaranini berlangsung dengan cara melewatkan airsadah ke dalam unggun butiran yang terbuat daribahan yang mempunyai kemampuanmenukarkan ion. Bahan penukar ion padaawalnya menggunakan bahan yang berasal darialam yaitu greensand yang biasa disebut zeolit,Agar lebih efektif Bahan greensand diprosesterlebih dahulu. Di samping itu digunakan zeolitsintetis yang terbuat dari sulphonated coals dancondentation polymer.

Pada saat ini bahan-bahan tersebutsudah diganti dengan bahan yang lebih efektifyang disebut resin penukar ion. Resin penukarion umumnya terbuat dari partikel cross-linkedpolystyrene. Apabila resin telah jenuh maka resintersebut perlu diregenerasi. Proses regenerasidilakukan dengan cara melewatkan larutangaram dapur pekat ke dalam unggun resin yangtelah jenuh. Pada proses regenerasi terjadireaksi sebaliknya yaitu kalsium dan magnesiumdilepaskan dari resin, digantikan dengan sodiumdari larutan garam.

Page 11: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

146

i. Sistem Jaringan Perpipaan

Sistem jaringan perpipaan terdiri dariempat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk),jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahankimia dari pompa dosing dan jaringan pipapembuangan air pencucian. Sistem jaringan inidilengkapi dengan keran-keran sesuai denganukuran perpipaan. Diameter yang dipakaisebagian besar adalah 1” dan pembuangan daribak koagulasi-flokulasi sebesar 2“. Bahan pipaPVC tahan tekan, seperti rucika. Sedangkankeran (ball valve) yang dipakai adalah kerantahan karat terbuat dari plastik.

j. Tangki Bahan-Bahan Kimia

Tangki bahan kimia terdiri dari 2 buahtangki fiberglas dengan volume masing-masing30 liter. Bahan-bahan kimia adalah ferrosulfatdan PAC. Bahan kimia berfungsi sebagaioksidator.

4.2. Spesifikasi Teknis IPAL

Disain pilot plant IPAL industri kecilpelapisan logam seperti terlihat pada Gambar 47dengan spesifikasi teknis sebagai berikut :

Tangki Rektor Koagulasi – Flokulasi

Dimensi : 450cm x 150cm x 225cmBahan : Fiber Reinforced Plastic (FRP)Volume efektif : 10 m3

Inlet Outlet : ¾ “Perlengkapan : Valve untuk pengurasan

Pompa Air Baku Limbah

Tipe : Centrifugal Pump CR2-30Bahan : Stainless SteelListrik : 500 watt, 220 voltTekanan : 5 bar

Pompa Filter

Tipe : Centrifugal Pump CR2-30Bahan : Stainless SteelListrik : 500 watt, 220 voltTekanan : 5 bar

Filter Multi Media

Kapasitas : 1,4 – 1,8 m3/jamDiameter : 10 inchi x 120 cmBahan : Polyvinil Chloride (PVC)Sistem : Semi Automatic BackwashTekanan : 3 barMedia : Kerikil, Pasir silika dan

Mangan Zeolit

Filter Penukar Kation

Kapasitas : 1,4 – 1,8 m3/jamDiameter : 10 inchi x 150 cmBahan : Polyvinil Chloride (PVC)Sistem : Semi Automatic BackwashTekanan : 3 barMedia : Kerikil, Pasir silika dan

Ion exchange

Tangki Bahan Kimia

Volume : 100 literBahan : Fiber Reinforced PlasticJumlah : 2 unitPompa Dosing

Tipe : Pulsa Feeder 150/100Tekanan : 7 barKapasitas : 15 literJumlah : 2 unit

4.3. Uji Coba Di Lapangan

Berdasarkan hasil pengujian dengansistem tersebut di atas dengan kondisi operasi :

Larutan Kapur : 20 %Larutan Tawas : 2 %Larutan Kaporit : 10 mg/l

didapatkan hasil pengolahan yang cukup baikyakni efisiensi penghilangan Zat Besi (Fe) 95,43%, efisiensi penghilangan Nickel (Ni) 94,45%,Efisiensi Penghilangan Zinc (Zn) 66,72 % danpH air menjadi 6,32. Hasil selengkapnya dapatdilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil Analisa Air Limbah Sebelum DanSesudah Pengolahan

No ParameterAir Limbah

AirLimbah(Mg/l)

AirOlahan(Mg/l)

EfisiensiPengolahan (%)

1 PH 3,30 6,32 -2 Zat Besi

(Fe)44,64 2,04 95,43

3 Nickel (Ni) 63,10 3,5 94,454 Zinc (Zn) 31,85 10,6 66,725 Chrom

Hexavalent0.06 < 0,05 -

5. PENUTUP

Ada beberapa metoda untukmenghilangkan atau mengeluarkan logam beratdi dalam air yaitu dengan proses oksidasi kimia,proses pertukaran ion, proses adsorpsi, proseselektrokimia, proses reverse osmosis sertaalternatif lain dengan metoda biosorpsi. Tiapmetoda mempunyai kelebihan serta kekurangan,

Page 12: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

147

oleh karena itu pemilihan suatu metodapenghilangan logam berat tergantung darikondisi pencemarnya misalnya konsentrasilogam berat di dalam air limbah, jenis logamberat, konsentrasi logam berat di dalam airolahan, serta ketersediaan lahan, debit airlimbah yang akan diolah dan parameter lainnya.

Untuk mengolah air limbah yangmengandung beberapa jenis logam berat, makauntuk mendapatkan air olahan dengan kualitasyang diharapkan kemungkinan tidak dapatdilakukan dengan hanya menggunakan satuproses tertentu, dan hal tersebut harus dilakukandengan kombinasi beberapa proses.

DAFTAR PUSTAKA

1. Asaoka, T., “Yousui Haisui Shori Gijutsu”.Mitsui Shuppan, 1974.

2. Cheremisinoff, Paul N., Handbook of Waterand Wastewater Treatment Technology,Marcel Dekker, Inc., New York, 1995.

3. Design Criteria for Waterworks Facilities,Japan Water Works Association (JWWA),1978.

4. EPA, “ Capsule Report : Aqueous MercuryTreatment “, National Risk ManagementResearch Laboratory Office of Research andDevelopment, US EPA Cincinnati, OH45268.1997.

5. Friberg L, Nordberg G F and Vouk V B,Eds.,Handbook of the toxicology of metals.Amsterdam, Elsevier, 1986

6. Hamer, M. J., " Water And Waste waterTechnology ", Second Edition, John WileyAnd Sons, New York, 1986.

7. JICA : Water Supply Engineering Vol. I.Edited by Japan Water WorkAssociation.1990.

8. Slamet, Juli Soemirat, 1996. KesehatanLingkungan. Gajah Mada University Press.

9. Yudo, Satmoko dan Said, Nusa Idaman,Pengolahan Air Limbah Industri KecilPelapisan Logam. Jurnal Air Indonesia (JAI),Volume 1, No. 1, 2005.

LAMPIRAN :

Tabel 1. Urutan Tingkat Selektivitas Penukaran Ion Logam BeratUntuk Beberapa Jenis Resin Penukar Ion (EPA, 1997)

Resin Urutan Tingkat Penuakaran Ion (Order Of Selectivity)Duolite ES-466 Hg2+>Cu2+>Fe2+>Ni2+>Pb2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>Na+

Dowex A-I Cu2+> Hg2+> Ni2+> Pb2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Fe2+> Mn2+>Ca2+>Na+

Nisso Alm-525 Hg2+> Cd2+> Zn2+> Pb2+> Cu2+>Ag+>Cr3+> Ni2+

Diaion CR-I 0 Hg2+>Cu2+> Pb2+> Ni2+> Cd2+> Zn2+> Co2+> Mn2+> Ca2+> Mg2+>Ba2+>Sr2+>>>Na+

Amberlite IRC-718 Hg2+>Cu2+> Pb2+> Ni2+> Zn2+> Cd2+> Co2+> Fe2+> Mn2+> Ca2+

Unicellex UR-10 Hg2+>Cu2+> Fe2+>Al3+> Ni2+> Pb2+> Cr3+> Zn2+> Cd2+>Ag2+> Mn2+>Ca2+> Mg2+>>>Na+

Sirorez-Cu pH>5. Cu2+ ; pH>0. Hg2+

Sumchelate Q-I 0 HgCl2>AuCl-4>Ag+>Cr2O72-

Tabel 2. Hasil Percobaan Proses Penukar Ion,Dengan Kandungan Air Baku Pb 1,02 mg/l dan Cr 0,18 mg/l

No Ketebalan resin(cm)

Konsentrasi Pb(mg/l )

Konsentrasi Cr(mg/l)

Penurunan Pb(%)

Penurunan Cr(%)

1 20 0,19 0,09 81,4 502 40 0,02 0,07 98 613 60 - 0,02 100 88,94 80 - - 100 1005 outlet - 100 100

Catatan : Resin yang dipakai : Tulsion T- 42

Page 13: METODA PENGHILANGAN LOGAM BERAT (As, Cd, Cr, Ag, Cu, Pb ...

Nusa Idaman Said : Metoda Penghilangan Logam Berat (As, Cd, Cr, Ag,..... JAI Vol 6. No. 2. 2010

148

Tabel 3. Hasil Percobaan Proses Saringan Arang Aktif,dengan Kandungan Air Baku Pb 1,16 mg/l dan Cr 1,01 mg/l

No. Ketebalan arangaktif (cm)

Konsentrasi Pb(mg/l)

Konsentrasi Cr(mg/l)

Penurunan Pb(%)

Penurunan Cr(%)

1 20 1,01 0,92 12,9 8,92 40 0,83 0,90 28,5 10,93 60 0,77 0,78 33,6 22,84 80 0,67 0,67 42,2 33,75 Outlet 0,60 0,58 48,3 42,3