Pengolahan Limbah Industri Tekstil

By: dwioktavia

Apr 14 2011

Category: Uncategorized

Leave a comment

 

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI TEKSTIL

 

 

 

 

 

 

 

 

OLEH :

KELOMPOK XII

SANATANG  (F1C1 09 038)

NIA SASRIA (F1C1 09 042)

MINARTI (F1C1 10 008)

 

 

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2011

 

KATA PENGANTAR

 

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas perkenaan-Nya sehingga penyusunan dan penulisan makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Salam dan doa tak lupa pula penulis haturkan kepada suri tauladan kita, Nabi Muhammad SAW.

Selama melakukan penyusunan dan penulisan makalah ini penulis banyak menghadapi tantangan dan hambatan. Kesemuanya itu dapat teratasi berkat bantuan dan dukungan dosen, orang tua, dan terutama adalah ridho Allah SWT. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah turut memberikan andil dan membantu penulis hingga selesainya penyusunan dan penulisan karya tulis ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih banyak menampilkan kekurangan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak bagi perbaikan makalah ini dan menjadi masukan yang sangat berguna dalam penyusunan makalah berikutnya.

Dan akhirnya, semoga makalah ini bermanfaat bagi semua pihak dan dapat memberi sumbangsi dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta kemaslahatan umat dan alam.

 

 

Kendari, 25 Februari 2011

 

Penulis

 

 

 

DAFTAR ISI

 

Kata Pengantar…………………………………………………………………………………………  i

Daftar Isi………………………………………………………………………………………………….. ii

BAB I  PENDAHULUAN………………………………………………………..            …………………..  1

  1. Latar Belakang……………………………………………………………………….. 1
  2. Rumusan Masalah………………………………………………………………….  3
  3. Tujuan dan Manfaat……………………………………………………………….  3

BAB II  PEMBAHASAN………………………………………………………………………………   4

  1. Pengertian Limbah Industri Tekstil………………………………………….  4
  2. Sumber Limbah Industri Tekstil………………………………………………  5
  3. Jenis dan Penggolongan Limbah Industri Tekstil……………………… 10
  4. Karakteristik Limbah Industri Tekstil…………………………………………14
  5. Metode Pengolhan Limbah Industri Tekstil………………………….. 18

BAB III  PENUTUP…………………………………………………………………………………………30

  1. Kesimpulan……………………………………………………………………………….30

 

 

 

 

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

  1. Latar belakang

Dewasa ini tantangan dalam dunia industry maupun perdagangan sedemikian pesat, hal ini menuntut adanya strategi efektif dalam mengembangkan industri, sehingga dapat bersaing dengan negara-negara lain yang telah maju, terutama dalam hal industry tekstilnya..Seiring dengan itu, suatu konsep pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development) mutlak dilakukan.Sustainable Development merupakan strategi pembangunan terfokus pada pemenuhan kebutuhan saat ini tanpa mengesampingkan kebutuhan mendatang yang mana hal ini dikaitkan dengan kelestarian dan kesehatan lingkungan alam.

Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan salah satunya adalah limbah cair berasal dari industri. Limbah cair yang tidak dikelola akan menimbulkan dampak yang luar biasa pada perairan, khususnya sumber daya air. Kelangkaan sumber daya air di masa mendatang dan bencana alam semisal erosi, banjir, dan kepunahan ekosistem perairan tidak pelak lagi dapat terjadi apabila kita kaum akademisi tidak peduli terhadappermasalahan tersebut.

Alam memiliki kemampuan dalam menetralisir pencemaran yang terjadi apabila jumlahnya kecil, akan tetapi apabila dalamjumlah yang cukup besar akan menimbulkandampak negatif terhadap alam karena dapatmengakibatkan terjadinya perubahankeseimbangan lingkungan sehingga limbahtersebut dikatakan telah mencemarilingkungan. Hal ini dapat dicegah denganmengolah limbah yang dihasilkan industry sebelum dibuang ke badan air. Limbah yangdibuang ke sungai harus memenuhi bakumutu yang telah ditetapkan, karena sungaimerupakan salah satu sumber air bersih bagimasyarakat, sehingga diharapkan tidaktercemar dan bisa digunakan untukkeperluan lainnya.

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta bertambahnya jumlah penduduk akan meningkatkan kebutuhan manusia sehingga memunculkan tempat yang menghasilkan limbah berbahaya bagi kehidupan manusia maupun makhluk hidup di sekitarnya. Kegiatan industry disamping bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan, ternyata juga menghasilkan limbah sebagai pencemar lingkungan. Limbah merupakan hasil buangan yang berasal dari kegiatan industri, rumah tangga maupun dari rumah sakit dapat berupa padat, cair maupun gas yang akan menimbulkan gangguan baik terhadap lingkungan, kesehatan, kehidupan biotik, keindahan serta kerusakan pada benda, karena masih banyak industri yang membuang limbahnya ke lingkungan tanpa pengolahan yang benar,

Indonesia merupakan negara agraris, kehidupan sebagian besar masyarakatnya ditopang oleh hasil-hasil pertanian dan pembangunan disegala bidang industri jasa maupun industri pengolahan bahan baku menjadi bahan jadi. Proses pembangunan di Indonesia mendorong tumbuhnya industri-industri yang berbahan baku hasil pertanian (Agroindustri). Perkembangan industri pangan ini banyak mendatangkan keuntungan bagi masyarakat maupun pemerintah, namun juga diiringi dengan timbulnya beberapa permasalahan baru diberbagai sektor.Salah satu dampak negatif dari adanya industri adalah timbulnya pencemaran terhadap lingkungan yang berasal dari limbah industri, karena dapat merusak keseimbangan sumber daya alam, kelestarian dan daya dukung lingkungan.Awalnya strategi pengelolaan lingkungan mengacu pada pendekatan kapasitas daya dukung (carrying capacity approach).Konsep daya dukung ini kenyataannya sukar untuk diterapkan karena kendala permasalahan lingkungan yang timbul dan seringkali harus dilakukan upaya perbaikan kondisi lingkungan yang tercemar dan rusak. Konsep strategi pengelolaan lingkungan akhirnya berubah menjadi upaya pemecahan masalah pencemaran dengan cara mengolah limbah yang terbentuk (end of pipe treatment) dengan harapan kualitas lingkungan hidup bisa lebih ditingkatkan.

Pembangunan industri khususnya industri tesktil diharapkan dapatmeningkatkan kesejahteraan bagi masyarakat. Namun bila dalam perumusan kebijakan pembangunan industri tidak memasukkan unsur-unsur pertimbangan yang berorientasi pada lingkungan, maka tiga unsur pokok dalam ekosistem yaitu air, udara dan tanah akan mengalami penurunan kualitas yang substansial sebagai akibat dari pencemaran limbah industri.

Industry menghasilkan limbah sisa proses industry. Limbah tersebut bervariasi tergantung dari jenis dan besar kecilnya industry, pengawasan pada proses industry, derajat penggunaan air, dan derajat pengolahan air limbah yang ada. Limbah dan emisi merupakan non product output dari kegiatan industri  tekstil. Khusus industri tekstil yang di dalam proses produksinya mempunyai unit Finishing-Pewarnaan (dyeing) mempunyai potensi sebagai penyebab pencemaran air dengan kandungan amoniak yang tinggi. Pihak industri pada umumnya masih melakukan upaya pengelolaan lingkungan dengan melakukan pengolahan limbah (treatment). Dengan membangun instalasi pengolah limbah memerlukan biaya yang tidak sedikit dan selanjutnya pihak industri juga harus mengeluarkan biaya operasional agar buangan dapat memenuhi baku mutu. Untuk saat ini pengolahan limbah pada beberapa industri tekstil belum menyelesaikan penanganan limbah industry buangan dapat memenuhi baku mutu. Untuk saat ini pengolahan limbah pada beberapa industri tekstil belum menyelesaikan penanganan limbah industri.

  1. Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi rumusan masalah pada makalah ini adalah:

  1. Apa pengertian dari limbah tekstil ?
  2. Darimana sumber limbah industry tekstiltersebut ?
  3. Bagaimana jenis dan penggolongan limbah industry tekstil?
  4. Bagaimana karakteritik  limbah industry tekstil?
  5. Bagaimana metode pengolahan limbah industry tekstil ?
  6. Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan yang ingin  dicapai pada pembuatan makalah ini adalah :

  1. Dapat mengetahui pengertian dari limbah tekstil.
  2. Dapat mengetahui  sumber limbah industri tersebut.
  3. Dapat mengetahui  jenisdan penggolongan limbah industri tekstil.
  4. Dapat mengetahui karakteristik limbah industri tekstil.
  5. Dapat mengetahui  metode pengolahan limbah industri tekstil.

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

  1. A. Pengertian limbah industri tekstil

Pada dasarnya tiap penerapan pengoperasian suatu penemuan baru, tiap inovasi tidak selalu disambut dengan baik oleh semua lapisan masyarakat.Ada dua kejadian yang dianggap mengganggu stabilitas lingkungan yaitu perusakan dan pencemaranDewasa ini perkembangan industri di Indonesia semakin pesat.Berdasarkan skalanya industri dibedakan menjadi dua kelompok yaitu industry besar dan kecil. Berbagai macam industri tersebut antara lain industri kimia, kertas, tekstil dan semen. Adapun contoh industri kecil antara lain industry tahu, tempe dan krupuk. Banyaknya industri dapat menimbulkan dampak positif dan negatif. Dampak positif dari industri antara lain terciptanya lapangan pekerjaan dan pemanfaatan teknologi baru di berbagai bidang. Adapun dampak negatifnya berasal dari limbah industri yang bersangkutan.

Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi tiga bagian, yaitu limbah cair, gas dan partikel, serta padat.Berdasarkan nilai ekonominya, limbah dibedakan menjadi limbah yang memiliki nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah yang apabila diproses akan memberikan suatu nilai tambah. Salah satu contoh adalah limbah pabrik gula, tetes merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri alkohol, sedangkan ampas tebu dapat dijadikan bahan baku kertas karena mudah dibentuk menjadi bubur pulp. Limbah non ekonomis yaitu suatu limbah walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara apapun tidakakan memberikan nilai tambah kecuali sekedar untuk mempermudah system pembuangan. Limbah jenis ini sering menimbulkan masalah pencemaran dan kerusakan lingkungan.

Masalah pencemaran semakin menarik perhatian masyarakat, dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir ini.Hal ini dapat kita lihat dengan semakin banyaknya kasus-kasus pencemaran yang terungkap ke permukaan.Perkembangan industri yang demikian cepat merupakan salah satu penyebab turunnya kualitas lingkungan.Penanganan masalah pencemaran menjadi sangat penting dilakukan dalam kaitannya dengan pembangunan berwawasan lingkungan terutama harus diimbangi dengan teknologi pengendalian pencemaran yang tepat guna.

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus (black water), dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water).Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak dikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis.Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan Senyawa anorganik.Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.

Limbah tekstil merupakan limbah yang dihasilkan dalam proses pengkanjian, proses penghilangan kanji, penggelantangan, pemasakan, merserisasi, pewarnaan, pencetakan dan proses penyempurnaan. Proses penyempurnaan kapas menghasil kan limbah yang lebih banyak dan lebih kuat dari pada limbah dari proses penyempurnaan bahan sistesis.

Gabungan air limbah pabrik tekstil di Indonesia rata-rata mengandung 750 mg/l padatan tersuspensi dan 500 mg/l BOD. Perbandingan COD : BOD adalah dalam kisaran 1,5 : 1 sampai 3 : 1. Pabrik serat alam menghasilkan beban yang lebih besar.Beban tiap ton produk lebih besar untuk operasi kecil dibandingkan dengan operasi modern yang besar, berkisar dari 25 kg BOD/ton produk sampai 100 kg BOD/ton.Informasi tentang banyaknya limbah produksi kecil batik tradisional belum ditemukan.

  1. B. Sumber Limbah Industri

Di Indonesia industry tekstil merupakan salah satu penghasil devisa Negara. Dalam melakukan kegiatannya industry besar maupun kecil membutuhkan banyak air dan bahan kimia yang digunakan antara lain dalam proses pelenturan, pewarnaan dan pemutihan. Salah satu proses penting dalam produksi garmen adalah proses pencucian atau laundry yang dapat disebut juga sebagai proses akhir dalam produksi garmen yaitu dengan cara pelenturan warna asli dan pemberian warna baru yang diinginkan. Terutama dalam produk jeans, hasil pencucian akan menjadi kunci keberhasilan produk terssebut, karena efek dari pencucian itu akan menjadi pertimbangan  utama dalam menentukan harga jualnya dipasaran.

Limbah dan emisi merupakan non product output dari kegiatan industri tekstil. Khusus industri tekstil yang di dalam proses produksinya mempunyai unit Finishing- Pewarnaan (dyeing) mempunyai potensi sebagai penyebab pencemaran air dengan kandungan amoniak yang tinggi. Pihak industri pada umumnya masih melakukan upaya pengelolaan lingkungan dengan melakukan pengolahan limbah (treatment). Dengan membangun instalasi pengolah limbah memerlukan biaya yang tidak sedikit dan selanjutnya pihak industri juga harus mengeluarkan biaya operasional agar buangan dapat memenuhi baku mutu. Untuk saat ini pengolahan limbah pada beberapa industri tekstil belum menyelesaikan penanganan limbah industri.

Air limbah yang dibuang begitu saja ke lingkungan menyebabkan pencemaran, antara lain menyebabkan polusi sumber-sumber air seperti sungai, danau, sumber mata air, dan sumur. Limbah cair mendapat perhatian yang lebih serius dibandingkan bentuk limbah yang lain karena limbah cair dapat menimbulkan pencemaran lingkungan dalam bentuk pencemaran fisik, pencemaran kimia, pencemaran biologis dan pencemaran radioaktif.

Limbah tekstil merupakan limbah cair dominan yang dihasilkan industri tekstil karena terjadi proses pemberian warna (dyeing) yang di samping memerlukan bahan kimia juga memerlukan air sebagai media pelarut. Industri tekstil merupakan suatu industri yang bergerak dibidang garmen dengan mengolah kapas atau serat sintetik menjadi kain melalui tahapan proses : Spinning (Pemintalan) dan Weaving (Penenunan).Limbah industri tekstil tergolong limbah cair dari proses pewarnaan yang merupakan senyawa kimia sintetis, mempunyai kekuatan pencemar yang kuat. Bahan pewarna tersebut telah terbukti mampu mencemari lingkungan.Zat warna tekstil merupakan semua zat warna yang mempunyai kemampuan untuk diserap oleh serat tekstil dan mudah dihilangkan warna (kromofor) dan gugus yang dapat mengadakan ikatan dengan serat tekstil (auksokrom).

Zat warna tekstil merupakan gabungan dari senyawa organik tidak jenuh, kromofor dan auksokrom sebagai pengaktif kerja kromofor dan pengikat antara warna dengan serat.Limbah air yang bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam proses produksinya. Di samping itu ada pula bahan baku yang mengandung air sehingga dalam proses pengolahannya air tersebut harus dibuang.

Lingkungan yang tercemar akan mengganggu kelangsungan hidup makhluk hidup disekitarnya baik secara langsung maupun tidak langsung. Dalam kegiatan industri, air yang telah digunakan (air limbah industri) tidak bolehlangsung dibuang ke lingkungan, tetapi air limbah industri harus mengalami proses pengolahan sehingga dapat digunakan lagi atau dibuang ke lingkungan tanpa menyebabkan pencemaran. Proses pengolahan air limbah industri adalah salah satu syarat yang harus dimiliki oleh industri yang berwawasan lingkungan.

Larutan penghilang kanji biasanya langsung dibuang dan ini mengandung zat kimia pengkanji dan penghilang kanji pati, PVA, CMC, enzim, asam. Penghilangan kanji biasanya memberi kan BOD paling banyak dibanding dengan proses-proses lain. Pemasakan dan merserisasi kapas serta pemucatan semua kain adalah sumber limbah cair yang penting, yang menghasilkan asam, basa, COD, BOD, padatan tersuspensi dan zat-zat kimia. Proses-proses ini menghasilkan limbah cair dengan volume besar, pH yang sangat bervariasi dan beban pencemaran yang tergantung pada proses dan zat kimia yang digunakan. Pewarnaan dan pembilasan menghasilkan air limbah yang berwarna dengan COD tinggi dan bahan-bahan lain dari zat warna yang dipakai, seperti fenol dan logam.Di Indonesia zat warna berdasar logam (krom) tidak banyak dipakai. Proses pencetakan menghasilkan limbah yang lebih sedikit daripada pewarnaan.

Berikut ini adalah gambar salah satu dampak limbah industry tekstil

 

 

v  PROSES PEMBUATAN TEKSTIL

Serat buatan dan serat alam (kapas) diubah menjadi barang jadi tekstil dengan menggunakan serangkaian proses. Serat kapas dibersihkan sebelum disatukan menjadi benang.Pemintalan mengubah serat menjadi benang. Sebelum proses penenunan atau perajutan, benang buatan maupun kapas dikanji agar serat menjadi kuat dan kaku. Zat kanji yang lazim digunakan adalah pati, perekat gelatin, getah, polivinil alkohol (PVA) dan karboksimetil selulosa (CMC). Penenunan, perajutan, pengikatan dan laminasi merupakan proses kering.

Sesudah penenunan serat dihilangkan kanjinya dengan asam (untuk pati) atau hanya air (untuk PVA atau CMC). Penghilangan kanji pada kapas dapat memakai enzim. Sering pada waktu yang sama dengan pengkanjian, digunakan pengikisan (pemasakan) dengan larutan alkali panas untuk menghilangkan kotoran dari kain kapas. Kapas juga dapat dimerserisasi dengan perendaman dalam natrium hidroksida, dilanjutkan pembilasan dengan air atau asam untuk meningkatkan kekuatannya.

Penggelantangan dengan natrium hipoklorit, peroksida atau asam perasetat dan asam borat akan memutihkan kain yang dipersiapkan untuk pewarnaan. Kapas memerlukan pengelantangan yang lebih ekstensif daripada kain buatan (seperti pendidihan dengan soda abu dan peroksida).

Pewarnaan serat, benang dan kain dapat dilakukan dalam tong atau dengan memakai proses kontinyu, tetapi kebanyakan pewarnaan tekstil sesudah ditenun. Di Indonesia denim biru (kapas) dicat dengan zat warna.Kain dibilas diantara kegiatan pemberian warna.Pencetakan memberikan warna dengan pola tertentu pada kain diatas rol atau kasa.

Karakteristik utama dari limbah industri tekstil adalah tingginya kandungan zat warna sintetik, yang apabila dibuang ke lingkungan tentunya akan membahayakan ekosistem perairan. Zat warna ini memiliki struktur kimia yang berupa gugus kromofor dan terbuat dari beraneka bahan sintetis, yang membuatnya resisten terhadap degradasi saat nantinya sudah memasuki perairan. Meningkatnya kekeruhan air karena adanya polusi zat warna, nantinya akan menghalangi masuknya cahaya matahari ke dasar perairan dan mengganggu keseimbangan proses fotosintesis, ditambah lagi adanya efek mutagenik dan karsinogen dari zat warna tersebut, membuatnya menjadi masalah yang serius.

Limbah cair industri tekstil dapat diamati dengan mudah, karena limbah cairnya memiliki warna yang pekat.Warna ini berasal dari sisa-sisa zat warna yang merupakan suatu senyawa kompleks aromatik yang biasanya sukar untuk diuraikan oleh mikroba.Beberapa penelitian mengenai perombakan zat warna dari limbah cair industri tekstil secara anerobik dilaporkan telah berhasil mengurangi warna, khususnya zat warna azo ini umumnya resistan untuk dioksidasi oleh mikoorganisme aerobik.

Jenis yang paling banyak digunakan saat ini adalah zat warna reaktif dan zat warna dispersi.Hal ini disebabkan produksi bahan tekstil dewasa ini adalah serat sintetik seperti serat polamida, poliester dan poliakrilat.Bahan tekstil sintetik ini, terutama serat poliester, kebanyakan hanya dapat dicelup dengan zat warna dispersi.Demikian juga untuk zat warna reaktif yang dapat mewarnai bahan kapas dengan baik.

 

 

 

 

 

 

Skema proses produksi tekstil dan limbah yang dihasilkan

Serat : kapas, rayon, poliester

 

 

Pemintalan

 

Pertenunan

 

 

Kain

Karakteristik Limbah :

Penghilangan kanji                             – BOD dan COD tinggi

- pH netral,

- Total solid tinggi

Pemasakan                              Karakteristik Limbah :

- BOD dan COD tinggi

- pH tinggi

- Total Solid tinggi

- Suhu tinggi

Pengelantangan                                  Karakteristik Limbah :

- BOD dan COD tinggi

- pH tinggi

- Total Solid tinggi

Mercerizing                            Karakteristik Limbah :

- BOD dan COD rendah

- pH tinggi

- Total Solid rendah

Pencelupan                             Karakteristik Limbah :

- BOD dan COD tinggi

- pH berkisar antara netral – alkalis

Pencapan                                – Total Solid tinggi

  1. C. Jenis dan Penggolongan Limbah Industri Tekstil

Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah kandungan bahan pencemar di dalam limbah.Kandungan pencemar di dalam limbah terdiri dari berbagai parameter.Semakin kecil jumlah parameter dan semakin kecil konsentrasinya, hal ini menunjukkan semakin kecil peluang untuk terjadinya pencemaran lingkungan.

Menurut Kristanto (2002) beberapa kemungkinan yang akan terjadi akibat masuknya limbah ke dalam lingkunga:

- lingkungan tidak mendapatkan pengaruh yang berarti. Hal ini disebabkan karena volume limbah kecil, parameter pencemar yang terdapat dalam limbah sedikit dengan konsentrasi yang kecil.

- Ada pengaruh perubahan, tetapi tidak mengakibatkan pencemaran

- Memberikan perubahan dan menimbulkan pencemaran.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah :

a. Volume limbah

b. Kandungan bahan pencemar

c. Frekuensi pembuangan limbah

Berdasarkan karakteristiknya limbah industri dapat dibagi menjadi empat bagian yaitu:

Æ  Limbah cair biasanya dikenal sebagai entitas pencemar air. Komponen pencemaran air pada umumnya terdiri dari bahan buangan padat, bahan buangan organik, dan bahan buangan anorganik.

Æ  Limbah padat.

Æ  Limbah gas dan partikel

Melalui banyaknya proses yang dilakukan maka limbah yang dihasilkan pun berbeda. Hasil dari proses pewarnaannya tergantung pada pewarna yang digunakan misalnya zat warna indigo ( C12H10 N12 O12 ) dan sulfur. Limbah – limbah itu dialirkan ke kolam-kolam pengendapan dan selanjutnya dialirkan ke sungai. Agar air limbah tidak menimbulkan pengaruh negatif terhadap lingkungan perairan maka diperlukan suatu teknik pengolahan yang diarahkan agar kriteria yang ditetapkan dalam baku mutu air limbah industri dapat terpenuhi. Baku mutu merupakan spesifikasi dari jumlah bahan pencemar yang perbolehkan dibuang ke lingkungan dan ini merupakan langkah penting dalam usaha mengendalikan pencemaran dan melestarikan lingkungan.

Salah satu pencemar organik yang bersifat non biodegradable adalah zat warna tekstil.Zat warna tekstil umumnya dibuat dari senyawa azo dan turunannya dari gugus benzen.Diketahui bahwa gugus benzen sangat sulit didegradasi, kalaupun dimungkinkan dibutuhkan waktu yang lama. Senyawa azo bila terlalu lama berada di lingkungan, akan menjadi sumber penyakit karena sifatnya karsinogenik dan mutagenik. Karena itu perlu dicari alternatif efektif untuk menguraikan limbah tersebut.Zat warna ini berasal dari sisa – sisa zat warna yang tak larut dan juga dari kotoran yang berasal dari serat alam.Warna selain mengganggu keindahan, beberapa juga dapat bersifat racun dan sukar dihilangkan.Beberapa penelitian tentang biodegradasi zat warna khususnya zat warna azo.

Molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik tidak jenuh dengan kromofor sebagai pembawa warna dan auksokrom sebagai pengikat warna dengan serat.zat organik tidak jenuh yang dijumpai dalam pembentukan zat warna adalah senyawa aromatik antara lain senyawa hidrokarbon aromatik dan turunannya, fenol dan turunannya serta senyawa-senyawa hidrokarbon yang mengandung nitrogen.

Gugus kromofor adalah gugus yang menyebabkan molekul menjadi berwarna.Pada tabel 2.1.dapat dilihat beberapa nama gugus kromofor dan memberi daya ikat terhadap serat yang diwarnainya.

Gugus auksokrom terdiri dari dua golongan, yaitu:

Golongan kation : -NII2 ; NIIR; j -NR2 seperti -NR2CI.

Golongan anion : -S03H; -OH; -COOH seperti -0; -S03; dan lain-lain.

Nama Gugus Struktur Kimia
Nitroso

Nitro

Grup Azo

Grup Etilen

Grup Karbonil

Grup Karbon – Nitrogen

Grup Karbon Sulfur

NO atau (-N-OH)

No2 atau (NN-OOH)

-N N-

-C    C-

-C    O-

-C=NH ; CH=N-

-C=S ; -C-S-S-C-

 

Penggolongan Zat Warna

Zat warna dapat digolongkan menurut sumber diperolehnya yaitu zat warna alam dan zat warna sintetik.Van Croft menggolongkan zat warna berdasarkan pemakaiannya, misalnya zat warna yang langsung dapat mewarnai serat disebutnya sebagai zat warna substantif dan zat warna yang memerlukan zat-zat pembantu supaya dapat mewarnai serat disebut zat reaktif.Kemudian Henneck membagi zat warna menjadi dua bagian menurut warna yang ditimbulkannya, yakni zat warna monogenetik apabila memberikan hanya satu warna dan zat warna poligenatik apabila dapat memberikan beberapa warna. Penggolongan zat warna yang lebih umum dikenal adalah berdasarkan konstitusi (struktur molekul) dan berdasarkan aplikasi (cara pewarnaannya) pada bahan, misalnya didalam pencelupan dan pencapan bahan tekstil, kulit, kertas dan bahan-bahan lain.

Penggolongan zat warna menurut “Colours Index” volume 3, yang terutama menggolongkan atas dasar sistem kromofor yang berbeda misalnya zat warna Azo, Antrakuinon, Ftalosia, Nitroso, Indigo, Benzodifuran, Okazin, Polimetil, Di- dan Tri-Aril Karbonium, Poliksilik, Aromatik Karbonil, Quionftalen, Sulfer, Nitro, Nitrosol dan lain-lain.

Zat warna Azo merupakan jenis zat warna sistetis yang cukup penting. Lebih dari 50% zat warna dalam daftar Color Index adalah jenis zat warna azo. Zat warna azo mempunyai sistem kromofor dari gugus azo (-N=N-) yang berikatan dengan gugus aromatik. Lingkungan zat warna azo sangat luas, dari warna kuning, merah, jingga, biru AL (Navy Blue), violet dan hitam, hanya warna hijau yang sangat terbatas.

Penggolongan lain yang biasa digunakan terutama pada proses pencelupan dan pencapan pada industri tekstil adalah penggolongan berdasarkan aplikasi (cara pewarnaan). Zat warna tersebut dapat digolongkan sebagai zat warna asam, basa, direk, dispersi, pigmen, reaktif, solven, belerang , bejana dan lain-lain.

Dari uraian di atas jelaslah bahwa tiap-tiap jenis zat warna mempunyai kegunaan tertentu dan sifat-sifatnya tertentu pula. Pemilihan zat warna yang akan dipakai bergantung pada bermacam faktor antara lain : jenis serat yang akan diwarnai, macam wana yang dipilih dan warna-warna yang tersedia, tahan lunturnya dan peralatan produksi yang tersedia.

Jenis yang paling banyak digunakan saat ini adalah zat warna reaktif dan zat warna dispersi.Hal ini disebabkan produksi bahan tekstil dewasa ini adalah serat sintetik seperti serat polamida, poliester dan poliakrilat.Bahan tekstil sintetik ini, terutama serat poliester, kebanyakan hanya dapat dicelup dengan zat warna dispersi.Demikian juga untuk zat warna reaktif yang dapat mewarnai bahan kapas dengan baik.

Zat Warna Reaktif

Dalam daftar “Color Index” golongan zat warna yang terbesar jumlahnya adalah zat warna azo, dan dari zat warna yang berkromofor azo ini yang paling banyak adalah zat warna reaktif zat warna reaktif ini banyak digunakan dalam proses pencelupan bahan tekstil.

Kromofor zat warna reaktif biasanya merupakan sistem azo dan antrakuinon dengan berat molekul relatif kecil.Daya serap terhadap serat tidak besar.Sehingga zat warna yang tidak bereaksi dengan serat mudah dihilangkan.Gugus-gugus penghubung dapat mempengaruhi daya serap dan ketahanan lat wama terhadap asam atau basa.Gugus-gugus reaktif merupakan bagian-bagian dari zat warna yang mudah lepas.Dengan lepasnya gugus reaktif ini, zat warna menjadi mudah bereaksi dengan serat kain.Pada umumnya agar reaksi dapat berjalan dengan baik maka diperlukan penambahan alkali atau asam sehingga mencapai pH tertentu.

Disamping terjadinya reaksi antara zat warna dengan serat membentuk ikatan primer kovalen yang merupakan ikatan pseudo ester atau eter, molekul air pun dapat juga mengadakan reaksi hidrolisa dengan molekul zat warna, dengan memberikan komponen zat warna yang tidak reaktif lagi. Reaksi hidrolisa tersebut akan bertambah cepat dengan kenaikan temperatur.

Selulosa mempunyai gugus alkohol primer dan sekunder yang keduanya mampu mengadakan reaksi dengan zat warna reaktif.Tetapi kecepatan reaktif alkohol primer jauh lebih tinggi daripada alkohol sekunder.Mekanisme reaksi pada umumnya dapat digambarkan sebagai penyerapan unsur positif pada zat warna reaktif terhadap gugus hidroksil pada selulosa yang terionisasi.Agar dapat bereaksi zat warna memerlukan penambahan alkali yang berguna untuk mengatur suasana yang cocok untuk bereaksi, mendorong pembentukan ion selulosa dan menetralkan asam-asam hasil reaksi.

  1. D. Karakteristik Industri Tekstil

Karakteristik Air Limbah :

Karakteristik air limbah dapat dibagi menjadi tiga yaitu:

1. Karakteristik Fisika

Karakteristik fisika ini terdiri daribeberapa parameter, diantaranya :

a. Total Solid (TS)

Merupakan padatan didalam air yangterdiri dari bahan organik maupunanorganik yang larut, mengendap,atau tersuspensi dalam air.

b. Total Suspended Solid (TSS)

Merupakan jumlah berat dalam mg/lkering lumpur yang ada didalam air

limbah setelah mengalamipenyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron.

 

 

 

c. Warna.

Pada dasarnya air bersih tidak berwarna, tetapi seiring dengan waktu dan menigkatnya kondisi anaerob, warna limbah berubah dari yang abu–abu menjadi kehitaman.

d. Kekeruhan

Kekeuhan disebabkan oleh zat padat tersuspensi, baik yang bersifat organik maupun anorganik.

e. Temperatur

Merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan efeknya terhadap reaksi kimia, laju reaksi, kehidupan organisme air dan penggunaan air untuk berbagai aktivitas sehari – hari.

f. Bau

Disebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan substansi pada limbah. Pengendalian bau sangat penting karena terkait dengan masalah estetika.

2. Karateristik Kimia

a. Biological Oxygen Demand (BOD)

Menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk menguraikan atau mengoksidasi bahanbahan buangan di dalam air

b. Chemical Oxygen Demand (COD)

Merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses reaksi secara kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. COD dinyatakan dalam ppm (part per milion) atau ml O2/ liter.(Alaerts dan Santika, 1984).

c. Dissolved Oxygen (DO)

adalah kadar oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk respirasi aerob mikroorganisme. DO di dalam air sangat tergantung pada temperature dan salinitas.

d. Ammonia (NH3)

Ammonia adalah penyebab iritasi dan korosi, meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan mengganggu proses desinfeksi dengan chlor (Soemirat, 1994). Ammonia terdapat dalam larutan dan dapat berupa senyawa ion ammonium atau ammonia.tergantung pada pH larutan.

e.Sulfida

Sulfat direduksi menjadi sulfida dalam sludge digester dan dapat mengganggu proses pengolahan limbah secara biologi jika konsentrasinya melebihi 200 mg/L. Gas H2S bersifat korosif terhadap pipa dan dapat merusak mesin.

  1. f. Fenol

Fenol mudah masuk lewat kulit.Keracunan kronis menimbulkan gejala gastero intestinal, sulit menelan, dan hipersalivasi, kerusakan ginjal dan hati, serta dapat menimbulkan kematian).

  1. g. Derajat keasaman (pH)

pH dapat mempengaruhi kehidupan biologi dalam air. Bila terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat mematikan kehidupan mikroorganisme.Ph normal untuk kehidupan air adalah 6–8.

  1. h. Logam Berat

Logam berat bila konsentrasinya berlebih dapat bersifat toksik sehingga diperlukan pengukuran dan pengolahan limbah yang mengandung logam berat.

Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia yang dalam skala tertentu membantu kinerja metabolisme tubuh dan mempunyai potensi racun jika memiliki konsentrasi yang terlalu tinggi. Berdasarkan sifat racunnya logam berat dapat dibagi menjadi 3 golongan :

1. Sangat beracun, dapat mengakibatkan kematian atau gangguan kesehatan yang tidak pulih dalam jangka waktu singkat, logam tersebut antara lain : Pb,Hg, Cd, Cr, As, Sb, Ti dan U.

2. Moderat, mengakibatkan gangguan kesehatan baik yang dapat pulih maupun yang tidak dapat pulih dalam jangka waktu yang relatif lama, logam tersebut antara lain : Ba, Be, Au, Li, Mn, Sc, Te, Va, Co dan Rb.

3. Kurang beracun, namun dalam jumlah yang besar logam ini dapat menimbulkan gangguan kesehatan antara lain :Bi, Fe, Mg, Ni, Ag, Ti dan Zn .

3. Karakteristik Biologi

Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air yangdikonsumsi sebagai air minum dan air bersih.Parameter yang biasa digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air limbah.

Penentuan kualitas biologi ditentukan oleh kehadiran mikroorganisme terlarut dalam air seperti kandungan bakteri, algae, cacing, serta plankton.penentuan kualitas mikroorganisme dilatarbelakangi dasar pemikiran bahwa air tersebut tidak akan membahayakan kesehatan. Dalam konteks ini maka penentuan kualitas biologi air didasarkan pada analisis kehadiran mikroorganisme indikator pencemaran.

Menurut Sunu (2001) faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah dan jenis mikroorganisme yang terdapat di dalam air yaitu :

  1. Sumber air

Jumlah dan jenis mikroorganisme di dalam air dipengaruhi oleh sumber seperti air hujan, air permukaan, air tanah, air laut dan sebagainya.

  1. Komponen nutrien dalam air

Secara alamiah air mengandung mineral-mineral yang cukup untuk kehidupan mikroorganisme yang dibutuhkan oleh spesies mikroorganisme tertentu.

3.   Komponen beracun

Terdapat di dalam air akan mempengaruhi jumlah dan jenis mikroorganisme yang terdapat di dalam air. Sebagai contoh asam-asam organik dan anorganik, khlorin dapat membunuh mikroorganisme dan kehidupan lainnya di dalam air.

4. Organisme air

Adanya organisme di dalam air dapat mempengaruhi jumlah dan jenis mikroorganisme air, seperti protozoa dan plankton dapat membunuh bakteri.

5. Faktor fisik

Faktor fisik seperti suhu, pH, tekanan osmotik, tekanan hidrostatik, aerasi, dan penetrasi sinar matahari dapat mempengaruhi jumlah dan jenis mikroorganisme yang terapat di dalam air.

Meningkatnya jumlah industri tekstil selain dapat meningkatkan perekonomian akan tetapi juga memiliki dampak negatif dan membahayakan lingkungan. Efek negative dari industri tekstil salah satu adalah air limbahnya yang mengandung zat organic yang tinggi dari hasil pencelupan dan apabila dibuang langsung ke lingkungan tanpa pengolahan terlebih dahulu dapat memperburuk kualitas badan air, karena zat warna ini akan sulit didegradasi secara alami di badan air.

Kualitas air yang baik sangat mendukung kehidupan organisme air. Mikroorganisme air seperti plankton selain sebagai indikator pencemaran suatu perairan juga mempunyai peranan penting dalam lingkungan aquatik yaitu sebagai dasar piramida makanan bagi organisme lain yang hidup di perairan. Plankton merupakan makanan alami bagi organisme perairan seperti bentik dan ikan (Sachlan, 1982).Plankton dan ikan membentuk rantai penghubung yang penting antara produsen dan konsumen. Ikan dan organisme air lainnya akan hidup dengan baik bila kondisi perairan mendukung. Sebagai bioindikator dari limbah ini adalah adanya organisme biologi yaitu ikan lele, bawal, braskap, tanaman air, cacing, algae, dan bakteri.

Di sekitar pabrik pada umumya sungai digunakan untuk tempat pembuangan limbah, tanpa instalasi pengolahan limbah terlebih dahulu, selain itu kadang para penduduk membuang sampahnya langsung ke sungai. Limbah dari industri tekstil yang dibuang ke sungai sudah mengalami proses pengolahan limbah terlebih dahulu. Dengan pengolahan tersebut limbah tekstil yang dibuang ke sungai di duga dapat mengurangi bahan pencemar.

Pengoperasian unit pengolahan limbah memegang peranan yang penting. Pengoperasian yang kurang benar akan menyebabkan limbah yang terproses masih memiliki nilai parameter diatas ambang batas yang ditentukan.Pengoperasian yang tidak sistematis dan tidak berpedoman, akan cenderung menyebabkan ketidakefisien yang pada akhirnya akan menyebabkan biaya pengolahan yang tinggi.

Indikator bahwa air telah tercemar adalah adanya perubahan air yang dapat diamati, yaitu adanya perubahan suhu air, adanya perubahan pH, adanya perubahan warna, bau, rasa serta timbulnya endapan (Suriawiria, 1996). Menurut Odum (1993), pencemaran air merupakan suatu peristiwa penambahan suatu zat tertentu yang berasal dari limbah proses industri dan domestik yang dapat mengolah kualitas alami dari air tersebut yang juga akan mengganggu kehidupan hidrobiota sungai. Menurut Undang-Undang RI No.4 Tahun 1982 tentang ketentuan pokok pengelolaan lingkungan hidup Bab 1, pasal 1 pencemaran lingkungan adalah masuknya makhluk hidup, zat, energi dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Pemeriksaan perairan yang menerima buangan air limbah, merupakan suatu keharusan. Hal ini berguna untuk mengevaluasi masalah kesehatan yang mungkin timbul misalnya bahan beracun ke dalam baku mutu air.

  1. E. Metode Pengolahan Limbah Industri Tekstil

Sumber daya alam bagi makhluk hidup merupakan suatu sistem rangkaian kehidupan dalam arti setiap kondisi alam akan mempengaruhi petumbuhan atau perkembangan kehidupan. Apabila suatu ekosistem telah tercemar oleh suatu limbah yang tidak ramah lingkungan, akan menurunkan tingkat pertumbuhan. Begitupula pada suatu industri yang menghasilkan limbah dengan membuang ke lingkungan sekitar tanpa pengolahan khusus terlebih dahulu dengan standart baku mutu yang aman bagi lingkungan.

Industri batik merupakan industri penghasil cemaran yang dapat merusak ekosistem alam. Limbah cair industri batik dijadikan suatu penelitian dalam pengolahan limbah dengan proses aerob dan anaerob yang menggunakan koagulan tawas untuk menurunkan kadar COD agar ramah lingkungan.

Berdasarkan karakteristik limbah, proses pengolahan dapat digolongkan menjadi tiga bagian, yaitu proses fisik, kimia, dan biologi. Proses ini tidak dapat berjalan secara sendiri-sendiri, tetapi kadang-kadang harus dilaksanakan secara kombinatif. Pemisahan proses menurut karakteristik limbah sebenarnya untuk memudahkan pengidentifikasian peralatan.

a. Proses Fisik

Perlakuan terhadap air limbah dengan cara fisika, yaitu proses pengolahan secara mekanis dengan atau tanpa penambahan bahan kimia. Proses-proses tersebut di antaranya adalah : penyaringan, penghancuran, perataan air, penggumpalan, sedimentasi, pengapungan, Filtrasi,

b. Proses Kimia

Proses secara kimia menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar di dalam limbah. Kegiatan yang termasuk dalam proses kimia di antaranya adalah pengendapan, klorinasi, oksidasi dan reduksi, netralisasi, ion exchanger dan desinfektansia.

c. Proses Biologi

Proses pengolahan limbah secara biologi adalah memanfaatkan mikroorganisme (ganggang, bakteri, protozoa) untuk mengurangi senyawa organik dalam air limbah menjadi senyawa yang sederhana dan dengan demikian mudah mengambilnya.

Proses ini dilakukan jika proses fisika atau kimia atau gabungan kedua proses tersebut tidak memuaskan. Proses biologi membutuhkan zat organik sehingga kadar oksigen semakin lama semakin sedikit. Pada proses kimia zattersebut diendapkan dengan menambahkan bahan koagulan dan kemudian endapannya diambil. Pengoperasian proses biologis dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu operasi tanpa udara dan operasi dengan udara.

Digunakannya mikroorganisme untuk menguraikan atau mengubah senyawa organik, maka dibutuhkan suatu kondisi lingkungan yang baik.Pertumbuhan dan perkembangan harus memenuhi persyaratan hidup, misalnya penyebaran, suhu, pH air limbah dan sebagainya. Adanya perubahan dalam lingkungan hidupnya akan mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi. Ada golongan mikroorganisme tertentu yang rentan terhadap perubahan komponen lingkungan, dan ada pula yang dapat dengan cepat melakukan adaptasi dengan kondisi yang baru.Oleh karena itu kondisi lingkungan amat penting artinya dalam pengendalian kegiatan mikroorganisme dalam air limbah.

Pada umumnya pengolahan limbah tekstil ini dilakukan dengan cara koagulasi danfiltrasi.Adsorpsi memiliki pengertian sebagai peristiwa penyerapan / pengayaan (enrichment) suatu komponen di daerah antar fasa. Dengan adanya penelitian sebelumnya mengenai penyerapan zat warna tekstil menggunakan jerami padi maka diharapkan jerami padi yang dibuat menjadi adsorben juga efektif untuk menurunkan kadar zat organik dalam limbah tekstil. Fenomena adsorpsi sendiri merupakan pengaruh dari gaya kohesi seperti ikatan valensi dan gaya tarik Van der Waals. Molekul-molekul tersebut saling mengikat kesemua arah sehingga dicapai sutau titik keseimbangan (equilibrium). Akan tetapi molekul lapisan terluar suatu zat padat mempunyai gaya tarik yang tidak diimbangi oleh molekul lainnya seperti zat cair dan gas sehingga permukaan zat padat dapat menangkap molekul fluida yang berdekatan. Fenomena ini dikenal dengan istilah adsorpsi pada permukaan adsorben.

Terdapat dua metoda adsorpsi, yaitu adsorpsi secara fisik dan adsorpsi secara kimia. Kedua metoda ini terjadi ketika molekul dalam fase cair melekat pada permukaan padat sebagai gaya tarik menarik pada permukaan zat padat (adsorben) untuk mengatasi energy kinetic molekul pencemar pada fase cair (adsorbat). Adsorpsi secara fisik terjadi jika molekul adsorbat terikat secara fisik pada molekul adsorben yang diakibatkan oleh perbedaan energy atau gaya Van der Waals. Adsorpsi ini akan membentuk lapisan-lapisan. Jumlah lapisan sebanding dengan konsentrasi pencemar.Hal ini berarti dengan semakin tinggi konsentrasi pencemar dalam larutan menyebabkan meningkatnya lapisan molekul. Proses adsorpsi fisik ini bersifat reversible dan reversibilitasnya tergantung pada kekuatan tarik menarik anatara molekul adsorbat dengan molekul adsorben.

Adsorpsi secara kimia terjadi jika senyawa kimia dihasilkan dari reaksi antar molekul adsorbat dan molekul adsorben. Proses ini membentuk lapisan molekul yang tebal dan bersifat irreversible. Untuk membentuk senyawa kimia diperlukan energy dan energy juga diperlukan untuk membalikan proses ini, sehingga proses adsorpsi kimia ini bersifat irreversible.

Terdapat beberapa parameter khusus yang mempengaruhi proses adsorpsi dari senyawa organik, tergantung dari beberapa karakteristik senyawa organic tersebut, diantaranya

  • Konsentrasi
  • Berat molekul
  • Struktur molekul
  • Tingkat kepolaran molekul
  • Temperatur
  • pH

Kecepatan adsorpsi merupakan hal yang terpenting dalam penentuan kapasitas adsorpsi suatu senyawa. Kecepatan untuk mencapai titik keseimbangan (equilibrium) tergantung pada beberapa faktor diatas, akan tetapi faktor yang paling berpengaruh dalam penentuan kecepatan adsorpsi adalah lamanya waktu kontak antara adsorben dengan sorbatnya.

Pengolahan limbah cair industri tekstil dapat dilakukan secara kimia, fisika, biologi ataupun gabungan dari ketiganya.Pengolahan secara kimia dilakukan dengan koagulasi, flokulasi dan netralisasi. Proses koagulasi dan flokulasi dilakukan dengan penambahan koagulan dan flokulan untuk menstabilkan partikel-partikel koloid dan padatan tersuspensi membentuk gumpalan yang dapat mengendap oleh gaya gravitasi. Proses gabungan secara kimia dan fisika seperti pengolahan limbah cair secara kimia (koagulasi) yang diikuti pengendapan lumpur atau dengan cara oksidasi menggunakan ozon.

Pengolahan limbah cair secara fisika dapat dilakukan dengan cara adsorpsi, filtrasi dan sedimentasi. Adsorpsi dilakukan dengan penambahan adsorban, karbon aktif atau sejenisnya. Filtrasi merupakan proses pemisahan padat-cair melalui suatu alat penyaring (filter). Sedimentasi merupakan proses pemisahan padat-cair dengan cara mengendapkan partikel tersuspensi dengan adanya gaya gravitasi.

Pengolahan limbah cair secara biologi adalah pemanfaatan aktivitas mikroorganisme menguraikan bahan-bahan organik yang terkandung dalam air limbah. Dari ketiga cara pengolahan diatas masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pengolahan limbah cair secara kimia akan menghasilkan lumpur dalam jumlah yang besar, sehingga menimbulkan masalah baru untuk penanganan lumpurnya. Oksidasi menggunakan ozon selain biaya tinggi juga tidak efektif untuk mereduksi sulfur yang ada di dalam limbah. Penggunaan karbon aktif dalam pengolahan limbah yang mengandung zat warna menghasilkan persen penurunan zat warna tinggi, tetapi harga karbon aktif relatif mahal dan juga akan menambah ongkos peralatan untuk regenerasi karbon aktif tersebut.

Proses pengolahan limbah cair secara biologi adalah salah satu alternatif pengolahan yang sederhana dan ekonomis. Pada proses ini tidak diperlukan bahan kimia seperti pada proses koagulasi sehingga biaya operasinya relatif lebih rendah. Pengolahan limbah cair secara biologi ini dapat dikategorikan pada pengolahan limbah secara anaerobik dan aerobik atau kombinasi keduanya.Namun sampai sekarang ini pengolahan dengan sistem lumpur aktif tidak efisien untuk menghilangkan warna dari efluen industri tekstil.bahwa penghilangan warna dari antrakuinon dan azo pada sistem ini sangat kecil. Meskipun penelitian yang lain menunjukkan bahwa mikroorganisme aerobik strain tertentu dapat beradaptasi untuk mendegradasikan zat warna azo sederhana.

Jamur juga dapat digunakan untuk mengolah limbah industry tekstil.Jamur lapuk putih memproduksi enzim-enzim pendegradasi lignin yang non-spesifik, yang dapat mendegradasi berbagai jenis zat pengotor organik, termasuk zat warna tekstil.Enzim-enzim yang diproduksi oleh jamur lapuk putih mengkatalis penguraian zat warna tekstili menggunakan mekanisme pembentukan radikal bebas. Metode ini sangatlah murah apabila ditinjau dari kelayakan ekonominya, dan yang paling penting, molekul zat warna dalam limbah dapat direduksi secara efektif menjadi komponen yang tidak berbahaya, bukannya malah turut memproduksi bahan kimia yang berbahaya atau zat padat yang menimbulkan permasalahan pembuangan lebih lanjut. Karena seperti yang teman-teman ketahui enzim merupakan protein, yang di alam dapat dengan mudah diuraikan menjadi asam amino.

Degradasi Zat Warna

Tekstil dengan Sistem Anaerobik Limbah cair industri tekstil dari proses pewarnaan mengandung warna yang cukup pekat. Zat warna ini berasal dari sisa-sisa zat warna yang tak larut dan juga dari kotoran yang berasal dari serat alam.Warna selain mengganggu keindahan, mungkin juga bersifat racun dan sukar dihilangkan.

Perombakan zat warna ini berawal dari penemuan hasil metabolisme hewan mamalia yang diberi makanan campuran zat warna azo.Zat warna azo yang masuk ke dalam pencernaan hewan ini direduksi oleh mikroflora yang berada di dalam saluran pencernaan pada kandisi anaerobik.Ikatan azo yang direduksi ini menghasilkan produk samping (intermediat) yaitu turunan amino azo benzen yang dikhawatirkan karsinagen. Meyer (1981) menjelaskan bahwa reduksi azo dikatalisa aleh enzim azo reduktase di dalam liver sama dengan reduksi aza aleh mikroorganisme yang ada di dalam pencemaan pada kandisi anaerobik. Dari hasil penelitian-penelitian inilah berkembang penelitian lanjutan perombakan zat warna secara anaerobik.Selanjutnya biadegradasi zat warna dengan kandisi anaerobik ini cukup patensial untuk merombak zat warna tekstil.

Perlakuan secara anaerobik pada dasarnya sebagai pengalahan pendahuluan untuk limbah cair yang mengandung bahan organik tinggi dan sukar untuk didegradasi. Pada proses anaerobik terjadi pemutusan molekul-molekul yang sangat kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana, sehingga mudah terbiadegradasi oleh proses aerobik menjadi CO2, H2O, NH3 dan Biomassa.

 

Gambar Biodegradasi Zat Warna Azo dengan Proses Anaerobik-Aerobik

Mekanisme Perombakan Zat

Tesktil pada Kondisi Anaerobik Proses penghilangan warna pada campuran azo terdiri dari dua tahapan.Tahap pertama reaksi yang terjadi tidak stabil, karena masih ada molekul oksigen dalam media, yang dinyatakan sebagai persaingan dari oksida (zat warna dan oksiogen) pada saat respisasi. Pada kondisi oksidasi zat warna akan kembali ke bentuk semula. Setelah molekul oksigen yang ada dalam media habis maka proses perombakan zat warna akan stabil

R1-N=N-R2 + 2e- + 2H+ R1-NH-NH-R2…………(2.1.)

R1-NH-NH-R2 + 2e- + 2H+ R1-NH2 + R2-NH2…… .(2.2.)

dimana R1 dan R2 adalah substitusi dari residu fenil dan naphtol.

Reduksi azo secara enzimatis dikatalisa oleh suatu enzim yang disebut azo reduktase.Enzim ini sensitif terhadap oksigen, sehingga aktivitas maksimum diperoleh pada kondisi anaerobik. Hasil penelitian ini masih kurang jelas apakah azoreduktase secara langsung mengkatalisa transfer elektron akhir ke campuran zat. Reduksi azo terjadi bersama dengan terbentuknya flavin yang tereduksi secara enzimatik, tetapi transfer elektron akhir terjadi secara non enzimatik.

Mekanisme dasar pemutusan ikatan azo terjadi bersamaan dengan reoksidasi dari nukleotida yang dibangkitkan secara enzimatis.Selama nukleotida direduksi dari sistem pengangkutan elektron, zat warna berperan sebagai oksidator. Elektron yang dilepas oleh nukleotida yang mengalami oksidasi akan diterima oleh campuran azo (aseptor elektron akhir) melalui FAD (Flavin Adenin Dinucleotida) sehingga zat warna dapat direduksi menjadi amina-amina yang bersesuaian. Flavoprotein mengkatalisa pembentukan flavin-flavin tereduksi dengan regenerasi dari Nikotinamida Adenin Dinucleotida fosfat (NADPH).

Mekanisme reduksi azo oleh enzim dan NADPH yang dilaporkan oleh Carliell dkk (1995) dapat dilihat pada reaksi :

 

 

Sistem pengolahan limbah tekstil dengan sistem pengolah limbah lumpur aktif dilakukan dengan tahap-tahap sebagai berikut:

1. PROSES PRIMER

*Penyaringan Kasar

Air limbah dari proses pencelupan dan pembilasan dibuang melalui saluran pembuangan terbuka menuju pengolahan air limbah. Saluran tersebut terbagi menjadi dua bagian, yakni saluran air berwarna dan asaluran air tidak berwarna. Untuk mencegah agar sisa-sisa benang atau kain dalam air limbah terbawa pada saat proses, maka air limbah disaring dengan menggunakan saringan kasar berdiameter 50 mm dan 20 mm.

*Penghilangan Warna

Limbah cair berwarna yang bersal dari proses pencelupan setelah melewati tahap penyaringan ditampung dalam dua bak penampungan, masing-masing berkapasitas 64 m3 dan 48 m3. Air tersebut kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi pertama (volume 3,1 m2) yang terdiri atas tiga buah tangki, yaitu : Pada tangki pertama ditambahkan koagulasi FeSO4 (Fero Sulfat) konsentrasinya 600-700 ppm untuk peningkatan warna. Selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki kedua dengan ditambahkan kapur (lime) konsentrasinya 150-300 ppm, gunanya untuk menaikkan pH yang turun setelah penambahan FeSO4. Dari tangki kedua, limbah dimasukkan ke dalam tangki ketiga pada kedua tangki tersebut ditambahkan polimer berkonsentrasi 0,5-0,2 ppm, sehingga akan terbentuk gumpalan-gumpalan besar (flok) dan mempercepat proses pengendapan.

Setelah gumpalan-gumpalan terbentuk, akan terjadi pemisahan antara padatan hasil pengikatan warna dengan cairan secara gravitasi dalam tangki sedimentasi. Meskipun air hasil proses penghilangan warna ini sudah jernih, tetapi pH-nya masih tinggi yaitu 10, sehingga tidak bias langsung dibuang ke perairan.

*Ekualisasi,

Bak ekualisasi disebut juga bak air minum yang memiliki volume 650 m3 menampung dua sember pembuangan yaitu limbah cair tidak berwarna dan air yang berasal dari mesin pengepres lumpur.Kedua sumber pembuangan mengeluarkan air dengan karakteristi yang berbeda. Oleh karena itu, untuk memperlancar proses selanjutnya air dari kedua sumber ini diaduk dengan menggunakan blower hingga mempunyai karakteristik yang sama yaitu pH 7 dan suhunya 32oC. Sebelum kontak dengan system lumpur aktif, terlebih dahulu air melewati saringan halus dan cooling water, karena untuk proses aerasi memerlukan suhu 32oc. Untuk mengalirkan air dari bak ekualisasi ke bak aerasi digunakan dua buah submerble pump atau pompa celup (Q= 60 m3/jam).

*Saringan halus

Air hasil ekualisasi dipompakan menuju saringan halus untuk memisahkan padatan dan larutan sehingga air limbah yang akan diolah bebas dari polutan kasar berupa sisa-sisa serat benang yang masih terbawa.

*Cooling Tower

Karakteristik limbah produksi tekstil umumnya mempunyai suhu antara 35-40 oC.sehingga memerlukan pendinginan untuk menurunkan suhu yang bertujuan mengoptimalkan kerja bakteri dalam system lumpur sktif. Karena suhu yang diinginkan adlah berkisar 29-30 oC.

2. PROSES SEKUNDER

a) Proses Biologi

Kontak bakteri dengan limbah lembih merata serta tidak terjadi pengendapan lumpur seperti layaknya yang terjadi pada bak persegi panjang.Kapasitas dari ketiga bak aerasi adalah 2175 m3.Pada masing-masing bak aerasi ini terdapat separator yang mutlak diperlukan untuk memasok oksigen ke dalam air bagi kehidupan bakteri. Parameter yang diukur dalam bak aerasi ini dengan system lumpur aktif adlah DO, MLSS dan suhu. Dari pengalaman yang telah dijalani, parameter-parameter tersebut dijaga sehingga penguraian polutan yang terdapat dalam limbah dapat diuraikan semaksimal mungkin oleh bakteri. Oksigen terlarut yang diperlukan berkisar 0,5-2,5 ppm. MLSS berkisar 4000-6000 mg/l dan suhu berkisar 29-30 oC.

b) proses sedimentasi

Bak sedimentasi II mempunyai bentuk bundar pada bagian atasnya dan bagian bawahnya berbentuk kronis yang dilengkapi dengan pengaduk.Desain ini dimaksudkan untuk mempermudah pengeluaran endapan dari dasar bak. Pada bak sedimentasi ini akan terjadi setting lumpur yang berasal dari bak aerasi dan endapan lumpur ini harus segera dikembalikan lagi ke bak aerasi karena kondisi pada bak sedimentasi hamper mendekati anaerob.

3. PROSES TERSIER

Pada proses pengolahan ini ditambah bahan kimia yaitu Aluminium Sulfat. Polimer dan antifoam ; untuk mengurangi padatan tersuspensi yang masih terdapat dalam air. Tahap lanjutan ini diperlukan untuk memperoleh kualitas air yang lebih baik sebelum air tersebut dibuang ke perairan.

Air hasil proses biologi dan sedimentasi selanjutnya ditampung dalam bak interdiet (volume 2 m3 ) yang dilengkapi dengan alat yang disebut inverter untuk mengukur level air, kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi dengan mengguanakan pompa sentrifugal. Pada tangki koagulasi ditambahkan aluminium sulfat dan polimer sehingga terbentuk flok yang mudah mengendap. Selain kedua bahan koagulan tersebut juga ditambahkan tanah yang berasal dari pengolahan air baku yang bertujuan menambah partikel padatan tersuspensi untuk memudahkan terbentuknya flok.

Proses atau tahap penanganan limbah meliputi :

  1. Langkah pertama untuk memperkecil beban pencemaran dari operasi tekstil adalah program pengelolaan air yang efektif dalam pabrik, menggunakan :
  2. Penggantian dan pengurangan pemakaian zat kimia dalam proses harus diperiksa pula :
    1. Zat pewarna yang sedang dipakai akan menentukan sifat dan kadar limbah proses pewarnaan. Pewarna dengan dasar pelarut harus diganti pewarna dengan dasar air untuk mengurangi banyaknya fenol dalam limbah. Bila digunakan pewarna yang mengandung logam seperti krom, mungkin diperlukan reduksi kimia dan pengendapan dalam pengolahan limbahnya. Proses penghilangan logam menghasilkan lumpur yang sukar diolah dan sukar dibuang. Pewarnaan dengan permukaan kain yang terbuka dapat mengurangi jumlah kehilangan pewarna yang tidak berarti.
    2. Pengolahan limbah cair dilakukan apabila limbah pabrik mengandung zat warna, maka aliran limbah dari proses pencelupan harus dipisahkan dan diolah tersendiri. Limbah operasi pencelupan dapat diolah dengan efektif untuk menghilangkan logam dan warna, jika menggunakan flokulasi kimia, koagulasi dan penjernihan (dengan tawas, garam feri atau poli-elektrolit). Limbah dari pengolahan kimia dapat dicampur dengan semua aliran limbah yang lain untuk dilanjutkan ke pengolahan biologi.
    • Pengukur dan pengatur laju alir
    • Pengendalian permukaan cairan untuk mengurangi tumpahan
    • Pemeliharaan alat dan pengendalian kebocoran
    • Pengurangan pemakaian air masing-masing proses
    • Otomatisasi proses atau pengendalian proses operasi secara cermat
    • Penggunaan kembali alir limbah proses yang satu untuk penambahan (make-up) dalam proses lain (misalnya limbah merserisasi untuk membuat penangas pemasakan atau penggelantangan)
    • Proses kontinyu lebih baik dari pada proses batch (tidak kontinyu)
    • Pembilasan dengan aliran berlawanan
    • Penggantian kanji dengan kanji buatan untuk mengurangi BOD
    • Penggelantangan dengan peroksi da menghasilkan limbah yang kadarnya kurang kuat daripada penggelantangan pemasakan hipoklorit
    • Penggantian zat-zat pendispersi, pengemulsi dan perata yang menghasilkan BOD tinggi dengan yang BOD-nya lebih rendah.

Jika pabrik menggunakan pewarnaan secara terbatas dan menggunakan pewarna tanpa krom atau logam lain, maka gabungan limbah sering diolah dengan pengolahan biologi saja, sesudah penetralan dan ekualisasi. Cara-cara biologi yang telah terbukti efektif ialah laguna aerob, parit oksidasi dan lumpur aktif.Sistem dengan laju alir rendah dan penggunaan energi yang rendah lebih disukai karena biaya operasi dan pemeliharaan lebih rendah. Kolom percik adalah cara yang murah akan tetapi efisiensi untuk menghilangkan BOD dan COD sangat rendah, diperlukan lagi pengolahan kimia atau pengolahan fisik untuk memperbaiki daya kerjanya.

Untuk memperoleh BOD, COD, padatan tersuspensi, warna dan parameter lain dengan kadar yang sangat rendah, telah digunakan pengolahan yang lebih unggul yaitu dengan menggunakan karbon aktif, saringan pasir, penukar ion dan penjernihan kimia.

Pemanfaatan limbah industry tekstil dapat berupa:

  1. Industri tekstil tidak banyak menghasilkan banyak limbah padat. Lumpur yang dihasilkan pengolahan limbah secara kimia adalah sumber utama limbah pada pabrik tekstil. Limbah lain yang mungkin perlu ditangani adalah sisa kain, sisa minyak dan lateks. Alternatif pemanfaatan sisa kain adalah dapat digunakan sebagai bahan tas kain yang terdiri dari potongan kain-kain yang tidak terpakai, dapat juga digunakan sebagai isi bantal dan boneka sebagai pengganti dakron.
  2. Lumpur dari pengolahan fisik atau kimia harus dihilangkan airnya dengan saringan plat atau saringan sabuk (belt filter). Jika pewarna yang dipakai tidak mengandung krom atau logam lain, lumpur dapat ditebarkan diatas tanah.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

  1. Kesimpulan

Berdasarkan hal yang telah dikemukan sebelumnya maka dapat ditarik beberapa kesimpulan diantaranya :

  1. Limbah tekstil merupakan limbah yang dihasilkan dalam proses pengkanjian, proses penghilangan kanji, penggelantangan, pemasakan, merserisasi, pewarnaan, pencetakan dan proses penyempurnaan.
  2. Limbah industri tekstil dihasilkan pada proses atau pembuatan bahan jadi yang dalam proses pembuatannya menggunakan pewarna yang dapat mencemari lingkungan dengan tingkat kereaktifan yang berbeda-beda.
  3. Karakteristik dari limbah industry tekstil dapat dilihat dari karakteristik kimia, fisik serta biologisnya.
  4. Umumnya  jenis dan golongan limbah industri tekstil hanya bergantung pada jenis zat warna yang digunakan. Zat warna yang sering digunkan dalam proses industry adalah zat warna azo dan turunan dari benzene.
  5. Metode pengolahan limbah industri tekstil dapat dilakukan dengan proses primer, sekunder dan tersier.

 

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: