23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 KARAKTERISTIK AWAL LIMBAH CAIR EFFLUENT KOLAM ANAEROBIK
Limbah cair yang menjadi sampel pada penelitian ini diperoleh dari pabrik kelapa sawit PT. PP London Sumatra di Bagerpang, Tanjung Morawa. Tujuan
utama dilakukannya penelitian ini adalah untuk melihat hubungan kadar parameter COD, TS dan TSS terhadap variabel jarak antara elektroda pada reaktor
elektrokoagulasi, oleh karena hal tersebut perlu dilakukan analisa COD, TS dan TSS awal sampel limbah sebagai acuan awal sebelum diolah menggunakan
reaktor elektrokoagulasi untuk dibandingkan hasilnya. Data karakteristik awal limbah dari pabrik kelapa sawit PT. PP London
Sumatra di Bagerpang, disajikan pada tabel 4.1 berikut ini. Tabel 4.1 Karakteristik Limbah Awal PKS PT. PP London Sumatra di Bagerpang
No Jarak Antara Elektroda
cm COD Awal
mgL TS Awal
mgL TSS Awal
mgL 1.
0,5 4147,52
2455 5200
2. 1,0
4267,16 2275
5200 3.
1,5 2632,08
2400 5600
4. 2,0
2153,52 2150
5600 Dari hasil analisa yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa parameter
COD, TS dan TSS dari sampel limbah awal masih jauh dari standar baku mutu limbah yang telah ditetapkan oleh pemerintah.
4.2 PERANCANGAN REAKTOR ELEKTROKOAGULASI
Dalam peracangan reaktor elektrokoagulasi, dibutuhkan beberapa peralatan yaitu : sebuah bak kaca berdimensi: panjang 12 cm, lebar 12 cm dan tinggi 36 cm;
supply DC; 4 empat lembar plat aluminium dengan ketebalan 0,8 mm dengan dimensi : panjang 12cm dan lebar 36 cm serta kabel pendukung yang dirangkai
sedemikian rupa sehingga tersusun menjadi reaktor elektrokoagulasi. Gambar
Universitas Sumatera Utara
24 visual reaktor elektrokoagulasi dan plat yang digunakan didokumentasikan seperti
yang disajikan pada gambar 4.1 berikut ini :
Gambar 4.1 Visual Reaktor Elektrokoagulasi dan 4 empat Lembar Plat yang Digunakan
4.3 PENGARUH VARIABEL TERHADAP PERUBAHAN COD, TS DAN TSS
4.3.1 Pengaruh Jarak Antara Elektroda Terhadap Perubahan COD
Chemical oxygen demand COD diukur untuk menentukan tingginya tingkat polusi yang ditimbulkan dari limbah cair domestik dan industri.
Kebutuhan oksigen merupakan parameter penting untuk menilai konsentrasi kontaminan organik di sumber daya air [38, 39]. Pengaruh variabel jarak antara
elektroda yang digunakan dalam percobaan dengan voltase 10 volt terhadap perubahan COD yang diperoleh dari hasil analisa sampel dalam rentang waktu
retensi, hubungan tersebut dapat dilihat melalui grafik pada gambar 4.2 berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
25 Gambar 4.2 Grafik Selisih Penurunan Kadar COD Terhadap Waktu Retensi.
Dari gambar 4.2 dapat dilihat terjadinya peningkatan selisih kadar COD untuk masing-masing jarak antara elektroda dalam rentang waktu retensi yang
dipakai. Dimana diperoleh selisih penurunan kadar COD minimum pada jarak antara 1,5 cm sebesar 1475,56 mgL dan penurunan kadar COD maksimum yaitu
pada jarak antara 1,0 cm sebesar 1156,52 mgL. Secara teori, pada proses elektrolisis, efisiensi pengurangan COD
bergantung pada konsentrasi produksi ion, material elektroda dan waktu reaksi. Jarak antara elektroda berdampak pada kecepatan transfer elektron antara anoda
yang menerima elektron dengan katoda sebagai tempat terjadinya proses reduksi. Terjadinya penurunan efisiensi pengolahan terjadi saat jarak antara elektroda
semakin diperbesar yang menyebabkan adanya hambatan arus yang besar sehingga konduktivitas menurun. Interaksi antara molekul - molekul menjadi
lemah ketika jarak antara elektroda lebih dari 1 cm. Namun, jika jarak antara elektroda terlalu dekat akan menyebabkan jumlah koagulan meningkat sehingga
sistem terganggu akibat hubungan singkat antar elektroda [11] Dari grafik dan penurunan kadar COD yang diperoleh, jarak antara
elektroda sebesar 1,0 cm mampu menurunkan kadar COD hingga 72,897 . Hasil yang sama juga diperoleh oleh peneliti terdahulu Ahmed 2015 [11] dimana jarak
antara elektroda yang terbaik adalah 1,0 cm. 800
1600 2400
3200
30 60
90 120
150 180
S el
is ih
K ad
ar C
O D
m g
L
Menit
0,5 cm 1,0 cm
1,5 cm 2,0 cm
Universitas Sumatera Utara
26
4.3.2 Pengaruh Jarak Antara Elektroda Terhadap Perubahan TS
Total solid didefinisikan sebagai material yang tertinggal pada wadah saat seluruh air telah menguap biasanya pada 103–105
o
C. Total padatan dapat direklasifikasi dengan cara mengubah prosedur pengujian. Total padatan dapat
dibagi menjadi total padatan tersuspensi atau TSS dan total padatan terlarut atau total dissolved solids TDS [40]. Pada proses penelitian ini juga dilakukan uji
pengaruh variabel terhadap perubahan TS, hubungan tersebut dipaparkan dalam grafik pada gambar 4.3 berikut ini :
Gambar 4.3 Grafik Selisih Penurunan Kadar TS Terhadap Waktu Retensi.
Dari gambar 4.3 dilihat terjadinya peningkatan selisih kadar TS untuk masing-masing jarak antara elektroda dalam rentang waktu retensi yang
digunakan. Diperoleh selisih penurunan kadar TS minimum pada jarak antara elektroda
1,0 cm sebesar 470 mgL dan selisih penurunan kadar TS maksimum pada jarak antara 1,5 cm sebesar 1615 mgL.
Secara teori, reaksi elektrokoagulasi menghasilkan AlOH
3
yang berfungsi sebagai koagulan yang mengadsorpsi zat-zat organik dan ion-ion logam,
berkumpul kemudian terjadi pengendapan dan flotasi oleh gas H
2
menyebabkan koloid yang terperangkap terpisah dari larutan sehingga kadar TS menurun. Jarak
antara elektroda berdampak pada kecepatan transfer elektron antara anoda yang 400
800 1200
1600
30 60
90 120
150 180
S el
is ih
K ad
ar T
S m
g L
Menit
0,5 cm 1,0 cm
1,5 cm 2,0 cm
Universitas Sumatera Utara
27 menerima elektron dengan katoda sebagai tempat terjadinya proses reduksi. Jika
jarak antara elektroda terlalu dekat akan menyebabkan jumlah koagulan meningkat namun sistem akan mengalami gangguan akibat hubungan singkat
antar elektroda. Tetapi penurunan efisiensi pengolahan terjadi saat jarak antara elektroda semakin diperbesar karena adanya hambatan arus yang besar sehingga
konduktivitas menurun [11, 42]. Dari grafik dan penurunan kadar TS yang diperoleh, jarak antara elektroda
sebesar 1,5 cm mampu menurunkan kadar TS hingga 67,292 . Hasil yang sama juga diperoleh oleh peneliti terdahulu Fauzil 2010 [9] dimana jarak antara
elektroda yang terbaik adalah 1,5 cm.
4.3.3 Pengaruh Jarak Antara Elektroda Terhadap Perubahan TSS
Total padatan tersuspensi TSS didefinisikan sebagai bagian dari padatan yang tertahan pada glass fiber filter dengan ukuran 2 µm atau lebih kecil
termasuk zat organik dan nonorganik seperti alga, nutrien dan logam. Kadar padatan tersuspensi yang terlalu tinggi akan menurunkan kejernihan air sehingga
menyebabkan sinar matahari terhalang masuk ke badan air. Dua jenis nutrien yang mempengaruhi kualitas air adalah nitrogen dan fosfor. Dimana fosfor
berhubungan dengan TSS karena molekul fosfor cenderung terikat pada partikel tanah tergerus dan terangkut ke badan air, sedangkan nitrogen lebih mudah larut
daripada fosfor sehingga biasanya dalam bentuk larutan [40, 41]. Pada uji pengaruh variabel terhadap perubahan TSS, diperoleh hubungan yang dapat
diamati melalui grafik pada gambar 4.4 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
28 Gambar 4.4 Grafik Selisih Penurunan Kadar TSS Terhadap Waktu Retensi.
Dari gambar 4.4 dapat dilihat terjadinya peningkatan selisih kadar TSS untuk masing-masing jarak antara elektroda dalam rentang waktu retensi yang
digunakan. Diperoleh selisih penurunan kadar TSS minimum pada jarak antara
elektroda 0,5 cm sebesar 4800 mgL dan selisih penurunan kadar TSS maksimum pada jarak antara 1,5 cm sebesar 5400 mgL.
Secara teori, reaksi elektrokoagulasi menghasilkan AlOH
3
yang berfungsi sebagai koagulan yang mengadsorpsi zat-zat organik dan ion-ion logam,
berkumpul kemudian terjadi pengendapan dan flotasi oleh gas H
2
menyebabkan koloid yang terperangkap terpisah dari larutan sehingga kadar TSS menurun.
Jarak antara elektroda berdampak pada kecepatan transfer elektron antara anoda yang menerima elektron dengan katoda sebagai tempat terjadinya proses reduksi.
Jika jarak antara elektroda terlalu dekat akan menyebabkan jumlah koagulan meningkat namun sistem akan mengalami gangguan akibat hubungan singkat
antar elektroda. Tetapi penurunan efisiensi pengolahan terjadi saat jarak antara elektroda semakin diperbesar karena adanya hambatan arus yang besar sehingga
konduktivitas menurun [11, 42]. Dari grafik dan penurunan kadar TSS yang diperoleh, jarak antara elektroda
sebesar 1,5 cm mampu menurunkan kadar TSS hingga 96,429 . Hasil yang sama 1000
2000 3000
4000 5000
6000
30 60
90 120
150 180
S el
is ih
K ad
ar T
S S
m g
L
Menit
0,5 cm 1,0 cm
1,5 cm 2,0 cm
Universitas Sumatera Utara
29 juga diperoleh oleh peneliti terdahulu Fauzil 2010 [9] dimana jarak antara
elektroda yang terbaik adalah 1,5 cm.
4.4 PERBANDINGAN HASIL DENGAN BAKU MUTU LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
4.4.1 Perbandingan Hasil COD Dengan Baku Mutu Dari hasil penelitian pengaruh jarak antara elektroda pada reaktor
elektokoagulasi diperoleh data penurunan nilai COD dalam rentang waktu retensi setelah dilakukan analisa sampel hasil penelitian. Data nilai COD akhir setiap
jarak antara elektroda yaitu pada waktu retensi 180 menit semua data tidak memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah pada Keputusan
Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah cair pabrik kelapa sawit. Tabel 4.2 berikut ini menunjukkan perbandingan data
hasil analisa COD akhir dengan baku mutu. Tabel 4.2 Hasil Perbandingan COD dengan Baku Mutu.
Jarak Antara Elektoda cm
COD mgL
Baku Mutu Sesuai Tidak Sesuai
0,5 1395,8
350 Tidak Sesuai
1,0 1156,5
Tidak Sesuai 1,5
1475,6 Tidak Sesuai
2,0 877,4
Tidak Sesuai
4.4.2 Perbandingan Hasil TS Dengan Baku Mutu
Setelah dilakukan percobaan pengaruh jarak antara elektroda pada reaktor elektokoagulasi diperoleh data penurunan nilai TS dalam rentang waktu retensi
setelah dilakukan analisa sampel hasil penelitian. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai TS akhir pada waktu retensi 180 menit, semuanya tidak
memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah
cair pabrik kelapa sawit. Hasil analisa TS akhir jika dibandingkan dengan baku mutu dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
30 Tabel 4.3 Hasil Perbandingan TS dengan Baku Mutu.
Jarak Antara Elektoda cm
TS mgL Baku Mutu
Sesuai Tidak Sesuai
0,5 1665
100 Tidak Sesuai
1,0 1805
Tidak Sesuai 1,5
785 Tidak Sesuai
2,0 820
Tidak Sesuai
4.4.3 Perbandingan Hasil TSS Dengan Baku Mutu
Data pengaruh jarak antara elektroda pada reaktor elektrokoagulasi terhadap penurunan TSS dalam rentang waktu retensi dapat diperoleh setelah dilakukan
analisa sampel hasil penelitian. Dari data yang diperoleh ditunjukkan bahwa nilai TSS akhir pada waktu retensi 180 menit, sebagian sudah memenuhi baku mutu
yang telah ditetapkan oleh pemerintah pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah cair pabrik kelapa
sawit. Perbandingan TSS akhir dengan baku mutu disajikan pada tabel 4.4 berikut ini.
Tabel 4.4 Hasil Perbandingan TSS dengan Baku Mutu. Jarak Antara Elektoda
cm TSS
mgL Baku Mutu
Sesuai Tidak Sesuai 0,5
400 250
Tidak Sesuai 1,0
200 Sesuai
1,5 200
Sesuai 2,0
400 Tidak Sesuai
Universitas Sumatera Utara
31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang diperoleh dari analisis hasil pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dari PKS PT. PP London Sumatra di Bagerpang, Tanjung
Morawa dengan menggunakan teknik elektrokoagulasi terhadap penurunan COD, TS dan TSS, dapat diperoleh kesimpulan anatara lain :
1. Nilai COD awal berkisar antara 2153-4147 mgL, TS 2150-2455 mgL dan
TSS 5200-5600 mgL 2.
Nilai COD setelah proses elektrokoagulasi berkisar antara 877,4-1395 mgL, TS 785-1805 mgL dan TSS 200-400 mgL
3. Persentase penurunan kadar COD tertinggi adalah 72,897 pada jarak
antara elektroda 1,0 cm dengan waktu retensi 180 menit. 4.
Persentase penurunan kadar TS tertinggi adalah 67,292 pada jarak antara elektroda 1,5 cm pada waktu retensi 180 menit.
5. Persentase penurunan kadar TSS tertinggi adalah 96,429 pada jarak antara
elektroda 1,5 cm pada waktu retensi 180 menit. 6.
Jarak antara elektroda terbaik adalah 1,5 cm.
5.2 SARAN
Saran yang dapat diberikan agar diperoleh hasil yang lebih baik untuk penelitian selanjutnya adalah :
1. Diperlukan reaktor yang dilengkapi sekat atau penyangga agar mampu
mempertahankan jarak antara elektroda dan dibutuhkan alat supply DC yang dapat menjaga agar arus yang disuplai lebih stabil.
2. Untuk penelitian selanjutnya waktu reaksi dan retensi perlu ditambahkan
sampai diperoleh waktu efektif penggunaan anoda akibat peluruhan sehingga anoda dapat diganti serta diperoleh informasi kapan parameter
konstan hingga memenuhi baku mutu yang ditetapkan pemerintah, teknik sampling perlu diperhatikan kembali dan busa yang dihasilkan perlu dikaji.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT DI INDONESIA
Kategori