12 2.
Tidak menggunakan zat kimia tambahan. 3.
Waktu retensi relatif lebih singkat jika dibandingkan dengan yang menggunakan kolam sedimentasi.
4. Lebih cepat dalam mereduksi partikel-partikel kecil.
5. Adanya gelembung-gelembung gas yang berupa gas hidrogen H
2
,yang dihasilkan dari proses ini, yang bisa disimpan dan digunakan sebagai
bahan bakar, dan juga dapat membantu proses pembentukan flotasi. 6.
Efisiensi proses yang cukup tinggi [16].
2.3.7 Kelemahan Teknik Elektrokoagulasi
Metode elektrokoagulasi memiliki beberapa kelemahan, antara lain : 1.
Tidak dapat digunakan untuk mengolah limbah yang mempunyai sifat elektrolit yang cukup tinggi karena akan terjadi hubungan singkat antar
elektroda. 2.
Besarnya reduksi dari plat elektroda yang digunakan dipengaruhi oleh arus listrik yang mengalir melewatinya.
3. Penggunaan listrik yang cukup besar dan lama akan mengakibatkan beban
biaya yang besar [16].
2.4 KOAGULASI DAN FLOKULASI
Koagulasi dan flokulasi merupakan dua proses yang umumnya terdapat dalam pengolahan limbah cair dan air bersih. Kedua proses ini merupakan satu
paket yang terjadi berurutan pada satu tahap, yang dimulai dari koagulasi lalu flokulasi [20]. Kadang-kadang prosesnya terjadi secara bersamaan, yaitu flotasi.
Jadi, ada 3 tahap yang terjadi, yaitu: proses koagulasi, flokulasi dan flotasi. Koagulasi adalah proses penambahan koagulan pada air baku yang
menyebabkan terjadinya destabilisasi dari partikel koloid agar terjadi agregasi dari partikel yang telah terdestabilisasi tersebut. Dengan penambahan koagulan,
kestabilan koloid dapat dihancurkan sehingga partikel koloid dapat menggumpal dan membentuk partikel dengan ukuran yang lebih besar sehingga dapat
dihilangkan pada unit sedimentasi [21]. Koagulasi dapat terbentuk setelah flok- flok terbentuk dalam proses flokulasi.
Universitas Sumatera Utara
13 Flotasi adalah proses dimana terjadi interaksi antara gelembung udara
dengan sebuah fasa terdispersi dimana kecepatan gaya dorong keatas sangat bergantung pada gaya gravitasi dan dispersi. Flotasi juga dipengaruhi oleh
kosentrasi permukaan dari fasa terdispersi dan pemakaian bahan kimia sebagai penurunan tegangan antara solid [22].
Menurut Holt, dkk 2002, Flotasi merupakan aspek yang melekat pada reaktor batch elektrokoagulasi melalui produksi gas elektrolit. Dalam reaktor,
pemisahan polutan terjadi secara in situ, baik secara pengapungan atau settling. Dari profil kosentrasi diekstrak, ekspresi kinetik asli dirumuskan untuk mengukur
proses penghapusan. Semakin meningkatnya arus, settling dan laju tingkat flotasi semakin meningkat karena adanya regenerasi koagulan tambahan. Penghilangan
cepat ini diimbangi dengan penurunan efisiensi koagulan. Akibatnya ada perbedaan di antara waktu penghapusan dan efisiensi koagulan yang dapat
dievaluasi secara ekonomi [23].
2.5 PARAMETER UTAMA YANG DIAMATI
Limbah pada setiap pabrik berbeda-beda sehingga parameter yang akan diamati dalam penentuan kualitas suatu limbah berbeda pula, sesuai dengan
kriteria limbah yang ingin diolah. Terdapat beberapa parameter yang selalu terdapat dalam baku mutu yaitu : Chemical Oxygen Demand COD, turbiditas,
Total Suspended Solid TSS, dan warna.
2.5.1. Chemical Oxygen Demand COD
COD atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar limbah organik yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui
reaksi kimia. Salah satu kandungan bahan organik yang terdapat dalam limbah cair adalah sulfat SO
4 2-
, dimana sulfat akan bereaksi dengan Al pada proses elektrokoagulasi dan menghasilkan senyawa tawas Al
2
[SO
4
]
3
dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Al
3+
+ SO
4 2-
Al
2
[SO
4
]
3
[24]
Universitas Sumatera Utara
14 Setelah terbentuknya Al
2
[SO
4
]
3,
tawas bereaksi kembali dengan air yang terkandung didalam limbah cair dan menghasilkan AlOH
3
endapan putih dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
Al
2
[SO
4
]
3
+ H
2
O AlOH
3
s + H
+
+ SO
4 2-
[24] Endapan AlOH
3
yang terbentuk akan terkoagulasi dengan zat organik pada limbah sehingga kandungan zat organik yang terkandung akan turun,
akibatnya kandungan COD juga mengalami penurunan [24].
2.5.2. Total Solid TS
TS adalah keseluruhan bahan yang tersuspensi, koloid, dan padatan yang terlarut didalam air. Dimana termasuk garam yang terlarut seperti sodium
chloride , NaCL dan partikel solid seperti endapan lumpur dan plankton. Banyak
faktor yang dapat termasuk ke dalam total soliddi dalam air, seperti erosi tanah, dimana peningkatan aliran air atau penurunan vegetasi sungai yang dapat
mempercepat proses erosi tanah dan memberikan kontribusi pada naiknya partikel tersuspensi seperti tanah liat dan lumpur. Secara alami batu atau mineral dalam
tanah seperti karang, NaCl, atau batu kapur, CaCO
3
dapat terlarut kedalam air. TS juga bisa berasal dari berbagai jenis buangan. Buangan limbah pertanian sering
mengandung pupuk dan partikel tanah yang tersuspensi dan juga sumber-sumber lain termasuk limbah industri dan limbah dari pabrik pengolahan air [25].
2.5.3. Total Suspended Solid TSS
TSS adalah bahan-bahan tersuspensi diameter 1 μm yang tertahan pada
saringan miliopore dengan diameter pori 0,45 μm. TSS terdiri dari lumpur dan
pasir halus serta jasad-jasad renik. Konsentrasi TSS yang terlalu tinggi akan menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatan terganggunya
proses fotosintesis [26].
2.6 TEKNIK SAMPLING
2.6.1 Tujuan Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel bertujuan untuk dijadikan sebagai acuan atau sebagai perwakilan dari aliran yang diambil dalam suatu waktu, dimana yang didalamnya
Universitas Sumatera Utara
15 mewakili semua yang terdapat didalam aliran tersebut selama lebih dari 24 jam
lamanya [27].
2.6.2 Tempat Pengambilan Sampel Bahan Baku
Pada pengambilan sampel bahan baku, ada banyak tempat yang bisa dijadikan sebagai acuan dan sebagai perwakilan, diantaranya :
1. Proses limbah, pengolahan sekunder ,dan pengolahan primer.
2. Tempat pengolahan lanjut.
3. Bypass effluent
[27]. 4.
Outlet tangki.
5. Manhole
. 6.
Aliran pembuangan. 7.
Tangki overflow. 8.
Pencucian limbah [28].
2.6.3 Perlengkapan Pengambilan Sampel
Dalam pengambilan sampel, selalu disertakan kertas effluent laboratoriun yang berisikan data tempat pengambilan pada masing-masing tempat effluent.
Dimana setiap pengambilan sampel juga disertakan perlengkapan keamanan, yaitu :
1. Botol sampling.
2. Tali, tiang ,dan ember.
3. Sarung tangan.
4. Termometer.
5. Bak es.
6. P3K.
7. Kamera [28].
2.7 ANALISIS EKONOMI
Pada umumnya, pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit diolah dengan berbagai cara, salah satunya dengan kolam anaerobik. Pengolahan dengan kolam
Universitas Sumatera Utara
16 anaerobik membutuhkan lahan yang luas dan juga dalam. Akan tetapi,
penggunaan kolam anaerobik tidak efisien dari segi waktu dan biaya, hal ini dikarenakan untuk mengolah limbah agar dapat mencapai baku mutu yang
ditetapkan oleh pemerintah sebelum dibuang ke sungai diperlukan beberapa kolam yang memerlukan biaya investasi awal yang besar dan memakan waktu
untuk menguraikan maupun menurunkan sampai sesuai standar, dimana waktu retensi per kolam mencapai 30 hari. Hal ini juga dipertimbangkan karena dapat
menimbulkan efek rumah kaca akibat timbulnya gas karbon dioksida CO
2
dan gas metan CH
4
yang dapat disimpan dan dijadikan sebagai biogas. Reaktor elektrokoagulasi merupakan salah satu alternatif dalam
pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit, dimana penggunaan reaktor ini lebih efisien dari segi waktu dan biaya investasi awal yang hampir sama bahkan lebih
murah dari pada menggunakan kolam anaerobik. Untuk waktu retensi pada reaktor elektrokoagulasi jika dibandingkan dengan kolam anaerobik dipastikan
lebih cepat dalam mengolah limbah. Hal ini dikarenakan reaktor elektrokoagulasi menggunakan daya supplai listrik dan menggunakan plat elektroda aluminium,
dimana jika plat aluminium ketika berada didalam limbah dialiri oleh listrik dapat membentuk tawas dan membentuk flok yang dapat mengendapkan sedimen pada
limbah. Penggunaan reaktor elektrokoagulasi ini dapat digunakan secara tertutup, jadi gas hidrogen yang terbentuk pada saat reaksi berlangsung dapat disimpan dan
dapat digunakan sebagai biogas dan tidak menimbulkan efek rumah kaca. Apabila ditinjau dari segi biaya, luas lahan yang digunakan dan juga waktu
yang diperlukan untuk memproses limbah lebih efisien menggunakan metode elektrokoagulasi.
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG