Analisis kinerja kolom adsorpsi kontinu untuk pengolahan larutan zat warna strawberry red menggunakan adsorben karbon aktif

Abstract

Pada era industrialisasi saat ini, banyak industri yang memproduksi limbah cair yang menyebabkan polusi. Limbah cair, khususnya yang berasal dari zat pewarna, merupakan limbah yang berbahaya baik bagi manusia maupun hewan dan tumbuhan air. Salah satu zat pewarna yang sering digunakan adalah Strawberry Red. Strawberry Red biasanya dipakai pada industri kosmetik, obat-obatan, makanan dan minuman. Di Indonesia sendiri Strawberry Red sering digunakan pada skala home industry. Selain masalah pada wama limbah zat warna yang gelap dan mengganggu ekosistem tumbuhan air, Strawberry Red dapat meningkatkan hiperaktif pada anak usia 3 tahun, menyebabkan kanker hati, serta alergi apabila terkonsumsi dalam jumlah banyak. Oleh karena itu digunakan proses adsorpsi kontinu yang dapat mengolah larutan zat warna secara terus menerus dan dengan harga ekonomis dan cara operasional yang mudah. Tujuan utama penelitian ini adalah menganalisis variabel-variabel yang mempengaruhi proses adsorpsi menggunakan kolom kontinyu dengan unggun tetap untuk pengolahan limbah larutan zat warna Strawberry Red menggunakan karbon aktif granular. Variabel-variabel yang akan dianalisis adalah pH, tinggi unggun, hydraulic loading, dan konsentrasi awal umpan. Pada penelitian ini, adsorpsi dilakukan secara batch dan kontinu. Adsorpsi batch bertujuan untuk mengetahui kapasitas maksimum adsorben, sedangkan tujuan dari adsorpsi kontinu adalah menganalisis pengaruh pH, tinggi unggun, konsentrasi awal, serta hydraulic loading terhadap kinerja kolom adsorpsi kontinu untuk larutan zat warna Strawberry Red. Percobaan tahap awal adalah melakukan adsorpsi secara batch kemudian pada adsorpsi kontinu ditentukan tinggi unggun serta pH yang sesuai untuk proses adsorpsi kontinu. Kemudian dilakukan percobaan untuk mengetahui efek dari variasi konsentrasi awal dan hydraulic loading umpan. Analisis yang digunakan adalah dengan membuat kurva breakthrough, mencari parameter kurva breakthrough serta membandingkan dengan parameter dari model Adams Bohart, Thomas, dan Yoon-Nelson yang akan dibuat. Dari hasil penelitian diketahui bahwa pada adsorpsi batch, isotherm adsorpsi yang paling cocok adalah Isotherm Langmuir. Pada dua set percobaan yang dilakukan pada pH 2,5 dan 5,24, kapasitas maksimum adsorpsi batch yang didapatkan yaitu 29,878 mg/g dengan kondisi pH 2,5. Sedangkan pada adsorpsi kontinu yang menggunakan kolom adsorpsi unggun tetap, dilakukan variasi pH pada 2,5; 7; dan 11, variasi tinggi unggun 10 dan 20 em, variasi hydraulic loading 63,661 ; 95,492; 127,323 L/menit.m2 , serta variasi konsentrasi awal umpan 20, 50, dan 100 mg/L. Kapasitas tertinggi yang didapatkan pada penelitian ini adalah 71,579 mg/g pada kondisi pH 2,5, tinggi unggun 20 cm, konsentrasi awal larutan 50 mg/ , serta hydraulic loading 95,492 L/menit.m2. Selain itu, model kurva breakthrough yang paling cocok. digunakan pada percobaan ini adalah model Adams-Bohart.