Abstrak


Pengolahan limbah cair yang mengandung logam berat nikel dan krom pada industri pelapisan logam secara kombinasi elektrokoagulasi dan bioremidiasi dengan penambahan bakteri dan jamur


Oleh :
Mardiyono - T731208002 - Pascasarjana

Limbah yang dihasilkan dari industri pelapisan logam merupakan bahan berbahaya dan beracun (B3), apabila dibuang diperairan bebas dapat menimbulkan permasalahan. Permasalahan yang ditimbulkan dari pembuangan limbah cair industri pelapisan logam adalah toksisitas yang tinggi jika dilihat dari parameter logam krom dan logam nikel. Selain mencemari lingkungan, dampak negatif kontaminasi logam krom dan nikel adalah mengganggu kesehatan manusia dan makluk hidup yang lain. Dampak negatif tersebut perlu ditangani, dengan jalan mengolahnya, agar kadar logam krom dan nikel yang terkandung di dalamnya memenuhi baku mutu yang telah disyaratkan, sehingga limbah cair yang dikeluarkan dari industri pelapisan logam tersebut aman bagi lingkungan, tidak mengganggu kesehatan manusia.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh optimasi penurunan logam krom dan nikel, menguji keefektifan model instalasi pengolahan limbah cair industri pelapisan logam dalam menurunkan kadar logam krom dan nikel secara kombinasi elektrokoagulasi dan bioremediasi, serta mengidentifikasi nilai tambah bagi lingkungan, sosial dan ekonomi. Tujuan dari penggunaan metode kombinasi elektrokoagulasi dan bioremediasi adalah untuk (1) memperoleh hasil penurunan logam krom dan nikel yang maksimal; (2) mendapatkan model instalasi pengolahan limbah cair industri pelapisan logam menggunakan kombinasi metode elektrokoagulasi bioremediasi; dan (3) menguji keefektifan metode tersebut dalam mengolah limbah cair industri pelapisan logam.
Metode penelitian dalam disertasi ini menggunakan gabungan elektrokoagulasi dan bioremediasi. Elektrokoagulasi terdiri dari bagian logam anoda dan katoda dengan menggunakan prinsip elektrokimia,sedangkan pengolahan limbah secara bioremediasi menggunakan mikroba bakteri Bacillus subtilis dan jamur Saccharomyces cerevisiae.
Tahapan penelitian dilakukan dengan mencari kondisi optimum metode elektrokoagulasi pada limbah artifisial yang dapat menurunkan logam krom dan logam nikel yang paling optimum, meliputi (1) variabel larutan elektrolit NaCl (0,00; 0,40; 0,80; 1,20; 1,60)% b/v; (2) penentuan kecepatan alir (0,3; 0,6; 0,9; 1,2) liter per menit; (3) tegangan listrik (6; 9; 12; 15) volt; dan (4) waktu proses elektrokoagulasi (0; 15; 30; 45; 60; 75) menit. Tahap berikutnya adalah mengaplikasikan hasil optimasi metode elektrokoagulasi pada limbah artifisial tersebut pada pengolahan limbah cair industri pelapisan logam. Selanjutnya, proses pengolahan limbah cair industri pelapisan logam dilakukan secara bioremediasi menggunakan bakteri Bacillus subtilis, jamur Saccharomyces cerevisiae, dan campuran kedua mikroba tersebut dengan variasi konsentrasi (102,5; 105) sel/ml. Konsentrasi bakteri dan jamur yang menurunkan logam krom dan nikel paling tinggi digunakan sebagai acuan untuk mengolah limbah terhadap kandungan ion krom(VI) pada limbah cair artifisial dan limbah cair industri pelapisan logam. Kadar  logam krom total sebelum dan setelah pengolahan secara kombinasi elektrokoagulasi dan bioremediasi ditentukan dengan menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses elektrokoagulasi dapat menurunkan kadar logam krom dan nikel limbah artifisial dan limbah cair industri pelapisan logam. Hasil optimasi  yang dapat menurunkan logam krom dan logam nikel paling optimum adalah, larutan NaCl 1,20 % b/v; kecepatan alir 0,6 liter per menit (LPM); tegangan listrik 12 volt dan waktu proses 60 menit. Persentase penurunan dengan metode elektrokoagulasi dari limbah cair industri pelapisan logam untuk logam krom sebesar 83,64?n untuk logam nikel sebesar 82,61%.
Proses bioremediasi menggunakan bakteri, jamur, dan campuran keduanya dapat menurunkan kadar logam krom dan nikel. Urutan penurunan kadar logam krom dan nikel secara bioremediasi adalah (1) Bacillus subtilis 102,5 sel/ml sebesar 88,96?n 85,62%; (2) Bacillus subtilis + Saccharomyces cerevisiae 102,5 sel/ml 83,04?n 81,26%; (3) Bacillus subtilis105 sel/ml 78,34?n 75,25%; (4) Bacillus subtilis + Saccharomyces cerevisiae 105 sel/ml 73,33?n 71,33%; (5) Saccharomyces cerevisiae 102,5 sel/ml 70,06?n 68,46%; (6) Saccharomyces cerevisiae 105 sel/ml 55,63?n 53,44%.
Keefektifan pengolahan limbah logam krom dan nikel dengan proses kombinasi elektrokoagulasi bioremediasi menunjukkan hasil yang lebih maksimal dibanding dengan penggunaan elektrokoagulasi saja. Penurunan logam krom secara elektrokoagulasi sebesar 83,64%, sedangkan dengan kombinasi elektrokoagulasi-bioremediasi sebesar 98,19%. Proses elektrokoagulasi pada logam nikel dapat menurunkan sebesar 82,61%, sedangkan dengan kombinasi elektrokoagulasi bioremediasi sebesar 97,50%.
Pada penelitian ini, kapasitas kombinasi metode elektrokoagulasi dan bioremediasi sebesar 36 liter per jam. Angka ini didapatkan dari data kecepatan alir optimum yaitu 0,6 LPM. Jika dibandingkan dengan pengolahan secara konvensional, evaluasi dari aspek ekonomi pengolahan limbah pada volume limbah sebanyak 288 liter, jika dihitung dalam waktu satu tahun dapat menghemat biaya sebesarRp. 37.032.000,-
    Kombinasi elektrokoagulasi dan bioremediasi lebih efektif dalam menurunkan kadar logam krom dan nikel pada limbah cair industri pelapisan logam dibanding dengan metode elektrokoagulasi maupun bioremediasi tunggal.
    Pengolahan limbah cair industri pelapisan logam dengan kombinasi elektrokoagulasi dan bioremediasi dapat menurunkan kadar logam krom dan nikel sampai  memenuhi baku mutu,  lebih hemat dibanding pengolahan limbah cara konvensional dengan koagulan bahan kimia, sehingga dapat memberikan nilai tambah bagi aspek lingkungan, sosial dan ekonomi