skip to main content

Efektivitas Kombinasi Kitosan dan Ampas Teh Sebagai Adsorben Alami dalam Menurunkan Konsentrasi Timbal Pada Limbah Cair PT PXI

1Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Pelita Bangsa, Indonesia

2Program Doktor Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

Received: 12 Oct 2021; Revised: 17 Nov 2021; Accepted: 23 Nov 2021; Available online: 30 Nov 2021; Published: 1 Jan 2022.
Editor(s): H. Hadiyanto

Citation Format:
Abstract

ABSTRAK

Logam berat merupakan salah satu bahan kimia berbahaya yang dapat menimbulkan bahaya bagi lingkungan dan makhluk hidup karena memiliki toksisitas yang tinggi dan tidak dapat terbiodegradasi sehingga menjadi bioakumulasi pada rantai makanan. Dalam limbah cair yang dihasilkan pada industri tekstil terdapat salah satu logam berat yaitu timbal (Pb) yang digunakan sebagai pengikat zat warna. Salah satu metode penghilangan logam berat pada limbah cair yaitu metode adsorpsi menggunakan biosorben. Biosorben yang digunakan pada penelitian ini adalah campuran antara kitosan dan karbon aktif dari ampas teh. Tujuan dari penelitian ini untuk menentukan efektivitas penurunan konsentrasi Pb menggunakan adsorben alami dengan kombinasi kitosan dan ampas teh. Tahap awal dilakukan pengujian kandungan logam berat pada PT PXI dan diperoleh kandungan awal logam Pb sebesar 1,02 mg/L. Kemudian dilakukan sintesis adsorben hasil kombinasi kitosan dan karbon aktif dari ampas teh. Hasil karakterisasi diperoleh kadar karbon terikat sebesar 78,09%. Karakterisasi dilanjutkan untuk mengetahui sifat fisika dan kimia biosorben dilakukan menggunakan FTIR dan SEM-EDS. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR didapatkan gugus fungsi O-H yang berperan dalam proses adsorpsi, hasil SEM-EDS menunjukan peningkatan kualitas struktur pori dan komposisi unsur dari kitosan yang telah di sintesis dengan ampas teh. Biosorben kombinasi kitosan dan karbon aktif dari ampas teh diaplikasikan sebagai adsorben dalam penghilangan logam berat Pb pada limbah industri tekstil PT PXI dengan variasi massa adsorben. Analisa konsentrasi Pb dilakukan menggunakan AAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan karbon aktif ampas teh sebesar 1,4 gr menghasilkan persen efektivitas tertinggi dalam penghilangan logam berat Pb sebesar 90,6% dan dapat menurunkan konsentrasi hingga 0.1 mg/L sehingga dapat memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan.

ABSTRACT

Heavy metal is one of the hazardous chemicals that can pose a danger to the environment and living things because it has high toxicity and cannot be biodegraded so that it becomes bioaccumulation in the food chain. In the liquid waste produced in the textile industry there is one heavy metal, namely lead (Pb) which is used as a dye binder. One method of removing heavy metals in liquid waste is the adsorption method using a biosorbent. The biosorbent used in this research is a mixture of chitosan and activated carbon from tea dregs. The purpose of this study was to determine the effectiveness of reducing Pb concentration using a natural adsorbent with a combination of chitosan and tea dregs. The initial stage was testing the heavy metal content of PT PXI, the initial Pb content was 1.02 mg/L. Then the synthesis of the adsorbent resulting from the combination of chitosan and activated carbon from tea dregs was carried out. The results of the characterization obtained bound carbon content of 78.09%. Characterization was continued to determine the physical and chemical properties of biosorbents using FTIR and SEM-EDS. The results of characterization using FTIR obtained O-H functional groups that play a role in the adsorption process, the SEM-EDS results showed an increase in the quality of the pore structure and elemental composition of chitosan that had been synthesized with tea dregs. Biosorbent combination of chitosan and activated carbon from tea dregs was applied as an adsorbent in the removal of heavy metal Pb in textile industry waste PT PXI with variations in adsorbent mass. Pb concentration analysis was carried out using AAS. The results showed that the addition of 1.4 g of tea dregs activated carbon produced the highest percentage of effectiveness in the removal of heavy metal Pb by 90.6% and could reduce the concentration to 0.1 mg/L so that it could meet the required quality standards.

 

Fulltext View|Download
Keywords: limbah cair; biosorben; kitosan; ampas teh; timbal

Article Metrics:

  1. Akhtar, M. F., Muhamad, A., Anjum, A. A., Javeed, A., Sharif, A., Saleem, A., Akhtar, Bushara., Mustafa, G., & Moneeb, A. 2015. Textile Industrial Effluent Induces Mutagenicity and Oxidative DNA Damage and Exploits Oxidative Stress Biomarkers In Rats. Environ Toxicol Pharmacol. Pages 1-15
  2. Amjad, M., Hussain, S., Javed, K., Khan, A. R., & Shahjahan, M. 2020. The Sources, Toxicity, Determination Of Heavy Metals and Their Removal Techniques from Drinking Water. World Journal of Applied Chemistry, Vol. 5 No. 2. Pages 34-40
  3. Badan Standarisasi Nasional. 1995. SNI 06-3730-1995: Arang Aktif Teknis. Jakarta
  4. Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI.6989.58-2008. Metode Pengambilan Contoh Air Tanah. Jakarta
  5. Botahala, L. 2019. Perbandingan Efektivitas Daya Adsorpsi Sekam Padi dan Cangkang Kemiri terhadap Logam Besi (Fe) pada Air Sumur Gali, Cetakan Pertama, Yogyakarta, Deepublish
  6. Erawati, E., & Fernando, A. 2018. Pengaruh Jenis Aktivator dan Ukuran Karbon Aktif Terhadap Pembuatan Adsorbent Dari Serbuk Gergaji Kayu Sengon (Paraserianthes Falcataria). Jurnal Integrasi Proses, Vol. 7 No. 2. Hal 58-66
  7. Ghafarunnisa, D., Rauf, A., & Rukmana, B. T. S. 2017. Pemanfaatan Batubara Menjadi Karbon Aktif dengan Proses Karbonisasi dan Aktivasi Menggunakan Reagen Asam Fosfat (H3PO4) dan Ammonium Bikarbonat (NH4HCO3). Proseding Seminar Nasional XII, 1(1). Hal 36-41
  8. Hastuti, P., Sunarti, S., Prasetyastuti, P., Ngadikun, N., Tasmini, T., Rubi, D. S., ... & Suciningtyas, M. 2018. Hubungan Timbal dan Krom Pada Pemakaian Pewarna Batik dengan Kadar Hemoglobin Dan Packed Cell Volume Pada Pengrajin Batik di Kecamatan Lendah Kulon Progo. Journal of Community Empowerment for Health, Vol.1 No.1. Hal 28-35
  9. Haura, U., Razi, F., & Meilina, H. 2017. Karakterisasi Adsorben dari Kulit Manggis dan Kinerjanya pada Adsorpsi Logam Pb (II) dan Cr (VI). Biopropal Industri, Voil. 8 No. 1. Hal 47-54
  10. Iparraguirre, E., Manrique, A., Navarro, A., Cuizano, N., Medina R., & Llanos B. 2010. Biosorption of Gold(III) by Means of Quaternary Chitosan and Cross-linked Quaternarychitosan. Rev. Soc. Quím. Perú, Vol. 76 No. 4. Pages 355-365
  11. Iriana, D. D., Sedjati, S., & Yulianto, B. 2018. Kemampuan Adsorbsi Kitosan dari Cangkang Udang Terhadap Logam Timbal. Marine Research, Vol. 7No. 4. Hal 303–309
  12. Kim, T., Yang, D., Kim, J., Musaev, H., & Navarro, A. 2013. Comparative Adsorption of Highly Porous and Raw Adsorbents for The Elimination of Copper(II) Ions from Wastewaters. Trends Chromatog, Vol. 8. Pages 31-41
  13. Komarawidjaja, Wage. 2017. Paparan Limbah Cair Industri Mengandung Logam Berat pada Lahan Sawah di Desa Jelegong, Kecamatan Rancaekek, Kabupaten Bandung. Jurnal Teknologi Lingkungan
  14. Madrakian, T., Abbas A., & Mazaher A. 2012. Adsorption and Kinetic Studies of Seven Different Organic Dyes onto Magnetite Nanoparticles Loaded Tea Waste and Removal of Them from Wastewater Samples. Spechtrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Vol. 99, Hal 102-109
  15. Malik, L. A., Bashir, A., Qureashi, A, & Pandith, A. H. 2019. Detection and Removal of Heavy Metal Ions. A Review, Springer Nature Sqitzerland AG
  16. Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan (LHK). 2020. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P12 Tahun 2020 tentang Penyimpanan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Jakarta
  17. Mohamed, M. A., Jaafar, J., Ismail, A. F., Othman, M. H. D., & Rahman, M. A. 2017. Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy. Elsevier: In Membrane Characterization. Pages. 3-29
  18. Ningsih, T. H. S. 2019. Adsorpsi-Desorpsi Zat Warna Metilen Biru dan Kristal Violet pada Adsorben Karbon Aktif Magnetit dari Tempurung Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.). Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung
  19. Nurhidayanti, N., Suwazan, D., & Ilyas, N. I. 2020. Efektivitas Kombinasi Kitosan Dan Ampas Kopi Sebagai Adsorben Alami dalam menurunkan Konsentrasi Arsen, Kadmium dan Timbal pada Limbah Cair PT. PXI. Proposal Penelitian Dosen Pemula. Universitas Pelita Bangsa. Bekasi
  20. Nurhidayanti, N., Ardiatma, D., & Tarnita, T. 2021. Studi Pengolahan Limbah Greywater Domestik menggunakan Sistem Hidroponik dengan Filter Ampas Kopi. Jurnal Tekno Insentif, Vol. 15 No. 1. Hal 15-29
  21. Panigrahi, T., & Santhoskumar, A. U. 2020. Adsorption Process for Reducing Heavy Metals in Textile Industrial Effluent with Low Cost Adsorbents. Prog. Chem. Biochem. Res. 2020. Vol. 3 No. 2. Pages 135-139
  22. Pranoto, P., Martini, T., & Maharditya, W. 2020. Uji Efektivitas dan Karakterisasi Komposit Tanah Andisol/Arang Tempurung Kelapa Untuk Adsorpsi Logam Berat Besi (Fe). ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia, Vol 16 No. 1. Hal 50-66
  23. Pratiwi, R., & Prinajati, D. P. S. 2018. Adsorption for Lead Removal by Chitosan from Shrimp Shells. Indonesian Journal of Urban and Environmental Technology, Vol. 2 No. 1. Pages 35-46
  24. Putri, N. A. 2020. Pengaruh Lama Waktu Aktivasi Arang Aktif dari Batang Mangrove Avicennia Marina dengan Aktivator H3PO4 Terhadap Daya Adsorpsi Logam Pb. Disertasi. Universitas Airlangga. Surabaya
  25. Rengganis, A., P., Yulianto, A., & Yulianti. 2017. Pengaruh Variasi Konsentrasi Arang Ampas Kopi Terhadap Sifat Fisika Tinta Spidol Whiteboard. Jurnal MIPA, Vol. 40 No. 2. Hal 92-96
  26. Sari, F. P. 2019. Pembuatan dan Karakterisasi Kitosan-Karbon Aktif dari Ampas Kopi sebagai Adsorben untuk Menurunkan Kadar Logam Kadmium dan Nikel. Tesis. Universitas Sumatera Utara. Medan
  27. Seema, J. A. 2020. Pb2+ and Cd2+ Recovery From Water Using Residual Tea Waste and SiO2@TW Nanocomposites. Chemosphere
  28. Sembel, D. T. 2015. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta: ANDI
  29. Sihotang, R. 2021. Pengaruh Larutan Aktivator, Waktu Kontak dan pH Larutan dalam Pembuatan Biosorben Kulit Buah Aren (Arenga Pinnata) untuk Adsorpsi Timbal dalam Limbah Cair Tekstil. Syntax Idea, Vol. 3 No. 5
  30. Singh, S., Wasewar, K. L., & Kansal, S. K., 2020. Low-Cost Adsorbents for Removal of Inorganic Impurities from Wastewater. INC
  31. Solihat, I. 2021. Penggunaan Limbah Kulit Singkong pada Filter Air Sederhana Skala Rumah Tangga. Jurnal Ilmiah Teknik Kimia, Vol. 5 No. 1. Hal 61-70
  32. Sukma, D. H., Riani, E., & Pakpahan, E. N. 2018. Pemanfaatan Kitosan sebagai Adsorben Sianida pada Limbah Pengolahan Bijih Emas. Jurnal pengolahan dan hasil perikanan Indonesia, Vol. 21 No. 3. Pages 460-469
  33. Usman K. 2020. Adsorption-Reduction Performance of Tea Waste and Rice Husk Biochars for Cr(VI) Elimination from Wastewater. Journal of Saudi Chemical Society
  34. Wardalia, W. 2016. Karakterisasi Pembuatan Adsorben dari Sekam Padi Sebagai Pengadsorp Logam Timbal pada Limbah Cair. Jurnal Integrasi Proses, Vol. 6 No. 2
  35. Wardani, S., & Rosa, E. 2018. Potensi Limbah Tulang Kambing Sebagai Arang Aktif yang Teraktivasi Asam Sulfat. Jurnal Serambi Engineering, Vol. 3 No. 2. Hal 308–315
  36. Wijaya, I. K., Farra, Y., & Udyani, K. 2020. Pemanfaatan Daun Teh Sebagai Biosorben Logam Berat dalam Air Limbah ( Review ), Vol. 12 No. 2. Hal 25–33
  37. Yang, S., Wu, Y., Aierken, A., Zhang, M., Fang, P., Fan, Y., & Ming, Z. 2016. Mono/competitive Adsorption of Arsenic(III) and Nickel(II) Using Modified Green Tea Waste. J. Taiwan Inst. Chem. Eng, Vol. 60. Pages 213-221
  38. Yarangga, A. A. 2017. Studi Grafit Berdasarkan Analisis Petrografi dan SEM/EDX pada Daerah Windesi Kabupaten Teluk Wondama, Provinsi Papua Barat. ReTII
  39. Yustinah, Y., Hudzaifah, H., Aprilia, M., & Ab, S. 2020. Kesetimbangan Adsorpsi Logam Berat (Pb) dengan Adsorben Tanah Diatomit Secara Batch. Jurnal Konversi, Vol. 9 No. 2. Hal 12

Last update:

  1. The Adsorption of Iron (Fe) in Dyeing and Washing Waste of Jumputan Fabric Using Active Carbon from Tea Grounds

    Dewi Fernianti, Erna Yuliwati, Nuri Nuri. Procedia of Engineering and Life Science, 2 (2), 2022. doi: 10.21070/pels.v2i2.1226

Last update: 2024-05-26 14:29:24

No citation recorded.