Pengolahan skala pilot limbah cadmium sianida industri elektroplating dengan fotokatalisis UV/TiO2

Abstract

Limbah elektroplating cadmium mengandung ion-ion cadmium (Cd2+) dan sianida (CN-) yang sangat berbahaya. Sebagai alternatif metode konvensional (reduksi-oksidasi dengan zat kimia secara bertahap) yang biasa dilakukan, fotokatalisis UV/TiO2 dapat dipergunakan sebagai metode yang efektif. Fotokatalisis UV/TiO2 secara batch sangat sederhana pengoperasiannya dan selain itu dapat melangsungkan reaksi reduksi-oksidasi secara simultan. Proses fotokatalisis diawali dengan penyinaran sinar UV pada permukaan fotokatalis yang mengakibatkan elektron tereksitasi dan menghasilkan hole. Cd2+ akan bereaksi dengan elektron dan tereduksi menjadi Cd (endapan yang mudah dipisahkan dari air limbah), sedangkan di saat bersamaan CN- akan bereaksi dengan hole dan teroksidasi menjadi ion nitrat, sehingga limbah lebih aman untuk dibuang. Penelitian ini bertujuan untuk mencari kondisi optimum pengolahan limbah dalam fotoreaktor skala pilot (50 L). Limbah sintetis dengan kandungan 50 ppm Cd2+ dan 100 ppm CN- diolah dalam bubble column photoreactor yang dilengkapi 5 buah lampu UV Heraeus G64T5L yang masing-masing berdaya 75 Watt. Selain itu, waktu reaksi untuk mengolah beban maksimum (200 ppm Cd2+ dan 200 ppm CN-) dan minimum (11,5 ppm Cd2+ dan <0,01 ppm CN-), berdasarkan dari data pabrik PT NTP – Bandung, juga ditentukan. Percobaan pendahuluan menunjukkan 5 L/menit adalah laju aerasi optimum. Di antara variasi intensitas lampu dan konsentrasi katalis yang digunakan, ditemukan bahwa intensitas 7,5 Watt/L dan konsentrasi 2 gram/L adalah kondisi terbaik untuk mengolah limbah. Untuk mengolah beban maksimum dibutuhkan waktu sekitar 10 jam, sedangkan beban minimum membutuhkan waktu 3 jam.