Studi Aplikasi Membran Filtrasi untuk Daur Ulang Efluen Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Industri Pulp dan Kertas
STUDI APLKASI MEMBRAN FLTRASI
UNTUK DAUR ULNG EFLUEN
NSTALASIPENGOLAHAN AR LMBAH PAL)
DUSTIPULP DAN KERTAS
meb
TARDIYANTO
F03498129
2003
FAKULTAS TEKNOLOGIPERT�
mSTITUTPERT�BOGOR
BOGOR
STUDI APLKASI MEMBRAN FLTRASI UNTUK DAUR ULANG
EFLUEN NSTALASI PENGOLAAN AR LMBAI (PL)
NDUSTRI PULP DAN KERTAS
SPSI
Sebagai salah satu syarat nk epemleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAN
Pada Jun Tenoloi ndutri Pertanian
Fakultas Tenologi Pertanian
Intitut Pertanian Bogor
Ieh:
TARDIYANTO
F0 34981 29
203
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
NSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
NSTITUT PERTANIAN BOGOR
STUD! APLKASI MEMBRAN FLTRASI TK DAUR ULANG EFLUEN
NSTALASI PENGOINR LMBAI PAL)
NDUSTRI PULP DAN KERTAS
SKRPSI
Sebagai salah satu syarat nk mendapatkan gelar
SAJANA ENOLOGI PERTN
Pada Jurusan Tenoloi ndustri Pertanian
Fakultas Teknoloi Pertanian
ntitut Pertanian Bogor
OLEH,
TARDIYANTO
F0 3498129
Drkan pada tangga12 3
i Solo (Jawa Tngah)
Tanggal lulus 23
2003
:
Januari
:!li
2003
Tardiyanto, F03498129. Study of Membrane Filration Application for Recycling
of Eluent Wastewater Treament Plant WTP) of Pulp and Paper Indusry.
Supensed by: Suprihatin
SUMMARY
Pulp and paper indury produce liquid waste. that containng organics and
inorganics coponent in large amount, which s dangeros to the environment. The
treatment of the wastwater s currently still conventional with the end of pipe
system technology through P. Although the system s efective enough for
wastewater treatment, but the elunt dischargd to the river ll contrbutes to the
potential damage in the river/water body.
To gain an added value or at least gain a benet for the nvironment, eluent
of the P hould be procesd her with the advancd treatmnt, for example
by using the mne technoloies n order to be able to produce clean water. The
membrane technology s relatively safe and cheap because the technology do not
involve chemical process.
s research purpose s to examine the performance of difernt membranes
(ultra ltration PVDF, chitosan. and microltraion polysfone) used for ltration
eluent of P of the two diferent pulp and paper industries (T. Apex
Kumbong/PT. APK and T. Pndo lndouT. PI). The eperiments were
perfoned at diferent operatng conditions, ncluding presure and crosIow
velocity. The perfonces of the membrane are measd hrough lux, rejection,
and permeate quality. The permeate quality s dtermined basd on COD, turbidity,
color, TSS (Total Suspended Solid) and TDS (Total Dissolvd Solid). The pemeate
quality s then compared with the clean water standard and the watewater standard.
Three difernt operating conditions are tudied, namely condition 1 (pressure of 1.1
bar; croslow velocity of 0.70 mls), condition 2 (presure of 1.9 bar; crosslow
velocity of 0.54 mls) and condition 3 (pressure of 2.75 bar; crosslow velocity of
0.37 mls).
For the eluent of T. APK, the highet x (243 Um'.h) was achieved by
chitosan membrane at condition 2. the lowet lux (95 U ml.h) oeeured in
polysulfone membrane at condition 3. For the eluent of T. PI, the hihet lux
(249 Uml.h) was achieved by hitosan membrane at condtion 2, the lowest lux
(140 Uml.h) occured in the poysulfon membrane at the condition 3.
Statistical mean tet for eluent WP of T. APK between condition 1
and condition 2 hon the peate lux of the ultra raion PVOF membrane and
micro ltration mebrane was iicant and for hitosan mebrane was not
iicant; and comparison betwen condition 2 and condition 3 hown the lux of
ukra ltration PVDF membrane and chitosan membrane was not siicant, and for
micro ltration membrane was siicant. Statical mean tet for emuent WP
of T. PI between condition I and condition 2 hown the pate lux of he ultra
ltration PVDF mebrane was icant and for chitoan membrane and micro
fihration membrane was not iicant; and coparison btween condition 2 and
the COD rejection of the ultraltration PVDF membrane and chitosan membrane
was not siicant and micro ltration poly sulfone membrane was iicant. The
turbidity rejection of the ultra filtration PVDF membrane was not siicant, and
chitosan and poly sulfone membrane was siniicant. The color rejection of the ultra
ltration PVDF membrane and toan membrane was not icant, and micro
ltration poly lfone membrane was iicant. The IDS rejection of all the
membrane was not siicant.
The pemeate quality of PVDF membrane n watewater of PT.APK have
COD of29 ppm, turbidity of 10 U, color of62 tCo, TSS of0 mL, 1 .
This is better than permeat of the other membranes. The result hown the quality of
permeate from the elluent of PT. PI are muh better than the wastewater of PT.
APK f it is compard with the clean water tandard (Pemenkes No. 416Men.
KelPer.1/1990) the permeate quality s not yet meet the clean water standard
because not all of the test paramters can be copared. But f with the ellunt
standard (SK Gubemur Jawa Barat No.6 tahun 9
1 99)
btter. he best quality s achived from eiueot of P PT. PI by the
ultraltration PVDF membrane.
Tardiyanto, F03498129.
Studi Aplikasi Membran Filrasi untuk Daur mang
Enuen Instalasi Pengolahan Air Limbah (PL) Indusri up dan Kertas.
Di Bawab Bimbingao: Suprhatin
RNGKASAN
Keiatao ndusri pup dan kertas meoghailkao limbab cair yang cukup
banyak dengan koponen organik dan anorganik yang berbahaya bai ngkungan.
Sitem pengolahan limbah yang an saat i asih konvensiona� yaitu dengan
sistem ed of pipe melalui PAL (Instalasi Peogolabao r Limbab). Meskipun
sistem i up efekt. naun air olahan akhimya dibuang juga ke sung� yang
dpat berdampak pada aasi koponen pencemar ke badan sungailair.
Dalam rangka mndapatkan nilai tambah, atau paling tidak mendapat manfaat
bagi Iingkuugan, maka limbab cair olahan PAL dapat diproses lagi dogao tenologi
lanjutan yaitu teknoloi mebran, agar air limbah tersebut dapat dipergunakan
kembali sebagai air produki. Tenoloi membran relaif aman dan murah karena
tidak melibatkan proses kimiawi, tetapi hanya melibatkan keiatan pemisahan secara
isiko
Tujuan peoelltian i adalah meogetabui ineja membran (PVDF, itosao,
dan pofon) dengan menggunakan ampel libah cair dari dua industri kertas
yang berbeda (PT.Aspek Paper Knbong dan PT. Parisindo ndoneia) pada kondisi
operasi yang meliputi: tekanan dan laju atir. Kneja yang r adalah paramter
Kualitas peneat ditentukan berdasarkan
1uks, rejeki, dan kualitas pemeat.
paramter COD, Kekeuhan, Wana, TSS dao TOS, lalu dibandng-kao deogan
standar air bersih dan tandar air buangan. Pada penelitian i diteliti tiga kondii
yaitu: kondisi I (tekaoan 1,1 bar; laju ar rata-rata 0,75 i.), kondii 2 (tekanan 1,9
bar; laju atir rata·rata 0,55 ls) dan kondii 3 (tekanan 2,75 bar; laju alir rata·rata
0,35 ls).
Pada limbab PT. APK uilai is rata-rata terbesar teIjadi pada mebran
kitosao yaitu sebesar 243 Um'.h (kondii 2), terkec\ pada membran pofon
sebesar 95 Um'.h (kondii 3). Sdangkan pada libab PT. PI uilai is rata-rata
terbesar tejadi pada membran tosan yaitu sebesar 249 Um'.h (kondisi 2), terkecil
pada membran polllon ebesar 140 Um'.h (kondii 3).
Uji bandng nlai tngah untuk eluen PAL PT. APK antara koodisi I dan
kondisi 2 menunjukkan bahwa 1uks permeat mebran ulratrasi PVDF dan
membran mikroltrai poliulfon berbeda oyata, sedangkan membran kitosan tidak
berbeda nyata; dan pembandngan kondisi 2 dan kondii 3 menunko babwa luks
membran uhralrai PVDF dan membran kitosao tidak berbeda nyata, sedangkan
memhran mikroltrai pofone menunjukkan berbeda nyata. Uji banding nilai
tengab untuk elueo PAL PT. PI antara kondisi I dan kondisi 2 menunjukkao babwa
Iuks permeat membran ulraltrai PVDF berbeda nyata, sedangkan membran
kitosan dan membran mikroilrasi poIisulfon idak berbeda nyata. Perbdaan
perolehan 1uks masing.masing membran sangat dipengarhi oleh kondisi operasi,
yang dalam hal i dpengaruhi oleb peningkatan tekanaD tranmembran dan atir. Di
sampog itu karakteritik ukunm pori membran juga menentukan peroleban ls
permeat.
Uji banding nilai tengah terhadap eluen PT. APK dan PT. PI dengan ktiga
jenis membran dalam kaitannya dngan rjeksi yang dapat kan mnunjukkan
bahwa pada rjeki COD pada membran ultrailrasi PVDF dan membran kitosan
menunjukkan tidak berbeda Dyata, dan pada membran miroiltrai pofon
berbeda Dyata. Rjeksi kekeruhan menunjukkan bahwa pada membran ultrailtrai
PVDF tidak berbda nyata, sedangkan pada membran kitosan dan membran
mikroiltrai pofon berbeda nyata. Rejeksi wana menunjukkan bahwa pada
membran ultrailtrasi PVDF dan membraD kitosan tidak berbeda Dyats, sdangkan
pada membran mikroihrasi pofon mnunkn berbda nyata. Rejeksi OS
menunjukkan bahwa pada ua jenis membran menunjukkan tidak herbeda nyata.
Perolehan rejeksi terbaik dperoleh pada memhran ultrailtrai PVDF. Perbedaan
nilai rjeki sangat dipengaruhi oleh keseragaman ditnbusi pori, disampng
ditentukan pula oleh uknran pori.
Penguknran teIhadap tas permeat yang terbai
UNTUK DAUR ULNG EFLUEN
NSTALASIPENGOLAHAN AR LMBAH PAL)
DUSTIPULP DAN KERTAS
meb
TARDIYANTO
F03498129
2003
FAKULTAS TEKNOLOGIPERT�
mSTITUTPERT�BOGOR
BOGOR
STUDI APLKASI MEMBRAN FLTRASI UNTUK DAUR ULANG
EFLUEN NSTALASI PENGOLAAN AR LMBAI (PL)
NDUSTRI PULP DAN KERTAS
SPSI
Sebagai salah satu syarat nk epemleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAN
Pada Jun Tenoloi ndutri Pertanian
Fakultas Tenologi Pertanian
Intitut Pertanian Bogor
Ieh:
TARDIYANTO
F0 34981 29
203
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
NSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
NSTITUT PERTANIAN BOGOR
STUD! APLKASI MEMBRAN FLTRASI TK DAUR ULANG EFLUEN
NSTALASI PENGOINR LMBAI PAL)
NDUSTRI PULP DAN KERTAS
SKRPSI
Sebagai salah satu syarat nk mendapatkan gelar
SAJANA ENOLOGI PERTN
Pada Jurusan Tenoloi ndustri Pertanian
Fakultas Teknoloi Pertanian
ntitut Pertanian Bogor
OLEH,
TARDIYANTO
F0 3498129
Drkan pada tangga12 3
i Solo (Jawa Tngah)
Tanggal lulus 23
2003
:
Januari
:!li
2003
Tardiyanto, F03498129. Study of Membrane Filration Application for Recycling
of Eluent Wastewater Treament Plant WTP) of Pulp and Paper Indusry.
Supensed by: Suprihatin
SUMMARY
Pulp and paper indury produce liquid waste. that containng organics and
inorganics coponent in large amount, which s dangeros to the environment. The
treatment of the wastwater s currently still conventional with the end of pipe
system technology through P. Although the system s efective enough for
wastewater treatment, but the elunt dischargd to the river ll contrbutes to the
potential damage in the river/water body.
To gain an added value or at least gain a benet for the nvironment, eluent
of the P hould be procesd her with the advancd treatmnt, for example
by using the mne technoloies n order to be able to produce clean water. The
membrane technology s relatively safe and cheap because the technology do not
involve chemical process.
s research purpose s to examine the performance of difernt membranes
(ultra ltration PVDF, chitosan. and microltraion polysfone) used for ltration
eluent of P of the two diferent pulp and paper industries (T. Apex
Kumbong/PT. APK and T. Pndo lndouT. PI). The eperiments were
perfoned at diferent operatng conditions, ncluding presure and crosIow
velocity. The perfonces of the membrane are measd hrough lux, rejection,
and permeate quality. The permeate quality s dtermined basd on COD, turbidity,
color, TSS (Total Suspended Solid) and TDS (Total Dissolvd Solid). The pemeate
quality s then compared with the clean water standard and the watewater standard.
Three difernt operating conditions are tudied, namely condition 1 (pressure of 1.1
bar; croslow velocity of 0.70 mls), condition 2 (presure of 1.9 bar; crosslow
velocity of 0.54 mls) and condition 3 (pressure of 2.75 bar; crosslow velocity of
0.37 mls).
For the eluent of T. APK, the highet x (243 Um'.h) was achieved by
chitosan membrane at condition 2. the lowet lux (95 U ml.h) oeeured in
polysulfone membrane at condition 3. For the eluent of T. PI, the hihet lux
(249 Uml.h) was achieved by hitosan membrane at condtion 2, the lowest lux
(140 Uml.h) occured in the poysulfon membrane at the condition 3.
Statistical mean tet for eluent WP of T. APK between condition 1
and condition 2 hon the peate lux of the ultra raion PVOF membrane and
micro ltration mebrane was iicant and for hitosan mebrane was not
iicant; and comparison betwen condition 2 and condition 3 hown the lux of
ukra ltration PVDF membrane and chitosan membrane was not siicant, and for
micro ltration membrane was siicant. Statical mean tet for emuent WP
of T. PI between condition I and condition 2 hown the pate lux of he ultra
ltration PVDF mebrane was icant and for chitoan membrane and micro
fihration membrane was not iicant; and coparison btween condition 2 and
the COD rejection of the ultraltration PVDF membrane and chitosan membrane
was not siicant and micro ltration poly sulfone membrane was iicant. The
turbidity rejection of the ultra filtration PVDF membrane was not siicant, and
chitosan and poly sulfone membrane was siniicant. The color rejection of the ultra
ltration PVDF membrane and toan membrane was not icant, and micro
ltration poly lfone membrane was iicant. The IDS rejection of all the
membrane was not siicant.
The pemeate quality of PVDF membrane n watewater of PT.APK have
COD of29 ppm, turbidity of 10 U, color of62 tCo, TSS of0 mL, 1 .
This is better than permeat of the other membranes. The result hown the quality of
permeate from the elluent of PT. PI are muh better than the wastewater of PT.
APK f it is compard with the clean water tandard (Pemenkes No. 416Men.
KelPer.1/1990) the permeate quality s not yet meet the clean water standard
because not all of the test paramters can be copared. But f with the ellunt
standard (SK Gubemur Jawa Barat No.6 tahun 9
1 99)
btter. he best quality s achived from eiueot of P PT. PI by the
ultraltration PVDF membrane.
Tardiyanto, F03498129.
Studi Aplikasi Membran Filrasi untuk Daur mang
Enuen Instalasi Pengolahan Air Limbah (PL) Indusri up dan Kertas.
Di Bawab Bimbingao: Suprhatin
RNGKASAN
Keiatao ndusri pup dan kertas meoghailkao limbab cair yang cukup
banyak dengan koponen organik dan anorganik yang berbahaya bai ngkungan.
Sitem pengolahan limbah yang an saat i asih konvensiona� yaitu dengan
sistem ed of pipe melalui PAL (Instalasi Peogolabao r Limbab). Meskipun
sistem i up efekt. naun air olahan akhimya dibuang juga ke sung� yang
dpat berdampak pada aasi koponen pencemar ke badan sungailair.
Dalam rangka mndapatkan nilai tambah, atau paling tidak mendapat manfaat
bagi Iingkuugan, maka limbab cair olahan PAL dapat diproses lagi dogao tenologi
lanjutan yaitu teknoloi mebran, agar air limbah tersebut dapat dipergunakan
kembali sebagai air produki. Tenoloi membran relaif aman dan murah karena
tidak melibatkan proses kimiawi, tetapi hanya melibatkan keiatan pemisahan secara
isiko
Tujuan peoelltian i adalah meogetabui ineja membran (PVDF, itosao,
dan pofon) dengan menggunakan ampel libah cair dari dua industri kertas
yang berbeda (PT.Aspek Paper Knbong dan PT. Parisindo ndoneia) pada kondisi
operasi yang meliputi: tekanan dan laju atir. Kneja yang r adalah paramter
Kualitas peneat ditentukan berdasarkan
1uks, rejeki, dan kualitas pemeat.
paramter COD, Kekeuhan, Wana, TSS dao TOS, lalu dibandng-kao deogan
standar air bersih dan tandar air buangan. Pada penelitian i diteliti tiga kondii
yaitu: kondisi I (tekaoan 1,1 bar; laju ar rata-rata 0,75 i.), kondii 2 (tekanan 1,9
bar; laju atir rata·rata 0,55 ls) dan kondii 3 (tekanan 2,75 bar; laju alir rata·rata
0,35 ls).
Pada limbab PT. APK uilai is rata-rata terbesar teIjadi pada mebran
kitosao yaitu sebesar 243 Um'.h (kondii 2), terkec\ pada membran pofon
sebesar 95 Um'.h (kondii 3). Sdangkan pada libab PT. PI uilai is rata-rata
terbesar tejadi pada membran tosan yaitu sebesar 249 Um'.h (kondisi 2), terkecil
pada membran polllon ebesar 140 Um'.h (kondii 3).
Uji bandng nlai tngah untuk eluen PAL PT. APK antara koodisi I dan
kondisi 2 menunjukkan bahwa 1uks permeat mebran ulratrasi PVDF dan
membran mikroltrai poliulfon berbeda oyata, sedangkan membran kitosan tidak
berbeda nyata; dan pembandngan kondisi 2 dan kondii 3 menunko babwa luks
membran uhralrai PVDF dan membran kitosao tidak berbeda nyata, sedangkan
memhran mikroltrai pofone menunjukkan berbeda nyata. Uji banding nilai
tengab untuk elueo PAL PT. PI antara kondisi I dan kondisi 2 menunjukkao babwa
Iuks permeat membran ulraltrai PVDF berbeda nyata, sedangkan membran
kitosan dan membran mikroilrasi poIisulfon idak berbeda nyata. Perbdaan
perolehan 1uks masing.masing membran sangat dipengarhi oleh kondisi operasi,
yang dalam hal i dpengaruhi oleb peningkatan tekanaD tranmembran dan atir. Di
sampog itu karakteritik ukunm pori membran juga menentukan peroleban ls
permeat.
Uji banding nilai tengah terhadap eluen PT. APK dan PT. PI dengan ktiga
jenis membran dalam kaitannya dngan rjeksi yang dapat kan mnunjukkan
bahwa pada rjeki COD pada membran ultrailrasi PVDF dan membran kitosan
menunjukkan tidak berbeda Dyata, dan pada membran miroiltrai pofon
berbeda Dyata. Rjeksi kekeruhan menunjukkan bahwa pada membran ultrailtrai
PVDF tidak berbda nyata, sedangkan pada membran kitosan dan membran
mikroiltrai pofon berbeda nyata. Rejeksi wana menunjukkan bahwa pada
membran ultrailtrasi PVDF dan membraD kitosan tidak berbeda Dyats, sdangkan
pada membran mikroihrasi pofon mnunkn berbda nyata. Rejeksi OS
menunjukkan bahwa pada ua jenis membran menunjukkan tidak herbeda nyata.
Perolehan rejeksi terbaik dperoleh pada memhran ultrailtrai PVDF. Perbedaan
nilai rjeki sangat dipengaruhi oleh keseragaman ditnbusi pori, disampng
ditentukan pula oleh uknran pori.
Penguknran teIhadap tas permeat yang terbai