Penentuan kurva breaktrough untuk scale-up kolom adsorpsi Cr6+ menggunakan karbon aktif

Abstract

Pencemaran akibat limbah cair industri yang mengandung logam berat merupakan masalah yang serius. Hal ini disebabkan karena logam berat bersifat beracun dan tidak dapat diuraikan. Limbah cair yang mengandung logam berat harus diolah secara efisien dan hati hati.Industri pelapisan logam merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah cair mengandung logam berat diantaranya adalah Cr6+, Cu2+, Zn2+, dan lain-lain. Proses pelapisan logam adalah proses pelapisan logam dengan bantuan arus listrik searah pada logam yang dilapisi di dalam cairan elektrolit (biasanya mengandung logam berat) sehingga diperoleh karakteristik tertentu pada permukaan logam yang dilapis. Di Indonesia, industri pelapisan logam tradisional masih banyak yang kesulitan atau tidak mengolah limbahnya. Limbah dari pencelupan tersebut seringkali hanya dibuang ke sungai, sehingga menyebabkan polusi logam berat. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji dan merancang kolom adsorpsi karbon aktif untuk pengolahan limbah cair industri kecil yang mengandung kromium heksavalen Cr6+. Penelitian ini dibagi dua tahap, yaitu untuk tahap pertama akan dilakukan prosedur Scale-Up perancangan kolom karbon aktif sehingga dapat diaplikasikan pada industri. Tahap kedua adalah melakukan eksperimen dalam skala laboratorium untuk mencari dan menentukan faktor-faktor yang dibutuhkan untuk prosedur Scale-Up. Pada penelitian ini diperoleh persamaan kesetimbangan isoterm Langmuir memiliki persamaan y = 1088,6 x- 18,665 dengan R2 = 0,9933 dan persamaan kesetimbangan isoterm Freundlich memiliki persamaan y = 1,3111 x -7,4933 dengan R2 = 0,9848 sehingga adsorpsi pada penelitian ini mengikuti asumsi Langmuir. Persamaan kesetimbangan adsorpsi dengan persamaan Treyball memiliki persamaan garis y = 6,9608 E-04 x dengan R2 = 0,92596. Karbon aktif yang digunakan berbahan baku Bituminous Coal dengan merek Jacobi Aquasorb® 2000. Laju alir volumetrik umpan pada 100 mL/min dengan konsentrasi yang berbeda pada setiap run. Konsentrasi yang digunakan pada penelitian ini untuk setiap run adalah 18,87 ; 19,5 8 dan 34,63 ppm. Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan metode Length of Unused Bed, dengan kondisi operasi pada industri dengan laju alir superficial 400 kg m-2 h-1 dengan waktu breakthrough 3 bulan, diperoleh spesifikasi kolom run 1 dengan diameter 0,44 m dan tinggi 1,63 m; spesifikasi kolom run 2 dengan diameter 0,45 m dan tinggi 1,69 m; dan spesifikasi kolom run 3 dengan diameter 0,46 m dan tinggi 1,72 m.