Penggunaan Metode Response Surface Methodology Box Behnken Untuk Pemodelan dan Optimasi Proses Fenton pada Pengolahan Limbah Cair Home Industri Sarung Tenun Tradisional Medangan Gresik

Abstract

Seiring dengan semakin meningkatnya industri tekstil di Indonesia, akan berbanding lurus dengan limbah yang dihasilkan dari proses produksi. Limbah pewarna ini mengandung berbagai macam polutan organik, anorganik, dan senyawa kimia berbahaya lainnya yang, jika dibuang ke sumber air bersih tanpa pengolahan terlebih dahulu, dapat mencemari lingkungan perairan. Salah satu kandungan yang harus memenuhi baku mutu air limbah menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri Tekstil adalah kadar Chemical Oxygen Demand maksimal 150 mg/L. Dari penelitian ini bertujuan untuk melihat efektivitas metode Fenton untuk mengurai polutan dalam air limbah dengan melihat kadar penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) limbah sehingga nantinya akan memberikan solusi terhadap pengolahan limbah cair Home Industri Sarung Tenun Tradisional Medangan Gresik. Limbah industri sarung akan dilakukan karakterisasi awal untuk mengetahui kadar Chemical Oxygen Demand (COD) awal limbah, kemudian dilakukan proses Fenton dengan mereaksikan reagen Fenton, serta melihat pengaruh rasio H₂O₂/COD, H₂O₂/Fe²⁺, dan pH dengan menggunakan metode Respons Surface Methodology (RSM). Dari penelitian yang telah dilakukan, didapat hasil optimum pada kondisi rasio H₂O₂/COD 6,6 (g/g), H₂O2/Fe²⁺ 0,6 (g/g), dan pH 3,5 dengan waktu reaksi selama 30 menit, serta efisiensi pengolahan mencapai 83,35%. Analysis of Variance (ANOVA) hasil pengolahan data dengan Design Expert 13 untuk penelitian ini didapat nilai Adj-R² 0,7034 di tingkat kepercayaan 95 %, serta nila p- value lebih rendah dari 0,05 yang menunjukkan bahwa model yang diberikan sangat signifikan secara statistik. Dari hasil Analisa Chemical Oxygen Demand (COD) yang dilakukan menunjukkan penurunan nilai Chemical Oxygen Demand (COD) yang signifikan sehingga metode ini layak untuk terapkan untuk pengolahan limbah cair Home Industri Sarung Tenun Tradisional Medangan Gresik.

As the textile industry in Indonesia continues to grow, so too does the amount of waste generate from its production processes. Dye wastewater contains various organic, inorganic, and hazardous chemical pollutants that, if discharged into water sources without prior treatment, can contaminate the aquatic environment. According to the Minister of Environment Regulation No. 5 of 2014 on Wastewater Quality Standards for the Textile Industry, a maximum Chemical Oxygen Demand (COD) level of 150 mg/L is one of the parameters that must meet the wastewater quality standards. This research aims to investigate the effectiveness of the Fenton method in degrading pollutants in wastewater by examining the reduction in Chemical Oxygen Demand (COD) levels of the wastewater, thus providing a solution for the treatment of liquid waste from the Traditional Sarong Weaving Home Industry in Medangan, Gresik. The industrial sarong waste will be initially characterized to determine the initial Chemical Oxygen Demand (COD) level of the waste, followed by the Fenton process by reacting the Fenton reagent, and observing the effects of the H₂O₂/COD ratio, H₂O₂/Fe²⁺ ratio, and pH using the Response Surface Methodology (RSM).Based on the research conducted, the optimal conditions were obtained at an H₂O₂/COD ratio of 6.6 (g/g), H₂O₂/Fe²⁺ ratio of 0.6 (g/g), and pH of 3.5 with a reaction time of 30 minutes, and a treatment efficiency of 83.35%. Analysis of Variance (ANOVA) of the data processing using Design Expert 13 for this study obtained an Adj-R² value of 0.7034 at a 95% confidence level, and a p-value of less than 0.05, indicating that the given model is very statistically significant. The results of the Chemical Oxygen Demand (COD) analysis showed a significant decrease in the Chemical Oxygen Demand (COD) value, so this method is suitable for application to the treatment of liquid waste from the Traditional Sarong Weaving Home Industry in Medangan, Gresik.