PERMODELAN ADSORPSI KROMIUM LIMBAH CAIR LABORATORIUM KIMIA DENGAN SISTEM SSF-WETLANDS MENGGUNAKAN TANAMAN SIPRUS (Cyperus Papilus L.)

Abstract

ABSTRAK Sebagai salah satu laboratorium pendidikan, keberadaan laboratorium kimia memegang peranan penting dalam peningkatan kualitas dan kuantitas pendidikan bagi mahasiswa maupun bagi dosen yang mengadakan penelitian dalam ruang lingkup Universitas. Dari hasil pengamatan dan analisis pendahuluan, limbah tersebut mengandung sejumlah logam berat yang berbahaya bagi lingkungan. Belum adanya sistem pengolahan limbah terpadu dalam ruang lingkup laboratorium, menjadikan limbah buangan dari laboratorium akan merusak lingkungan sekitar laboratorium. Untuk itu diperlukan suatu treatment terlebih dahulu dalam mengolah limbah buangan laboratorium tersebut sebelum di buang ke badan air, salah satunya dengan sistem lahan basah buatan aliran bawah permukaan (SSF-Wetlands) dengan memanfaatkan tanaman siprus (Cyperus papyrus L.). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui model adsorpsi logam berat kromium pada bagian tanaman siprus dengan sistem lahan basah buatan aliran bawah permukaan (SSF-Wetlands) pada limbah cair laboratorium Teknik Kimia Universitas Diponegoro dan juga mengetahui seberapa besar efektifitas penggunaan sistem ini dalam menangani kondisi limbah yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan dengan tipe eksperimen, pengumpulan data variabel konsentrasi dan waktu dengan selang waktu 2 hari selama 10 hari. Analisis dilakukan dengan AAS untuk mengetahui konsentrasi kromium yang terdapat pada keluaran limbah dan juga bagian tanaman Cyperus papyrus L. yang meliputi akar, batang dan daun. Analisis data menggunakan regresi linier, kemudian mengaplikasikan dengan model Freundlich dan Langmuir kemudian membandingkan keduanya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model penurunan konsentrasi adalah dC/dt = -3,152C dengan tingkat signifikansi sebesar 99,81 %. Model adsorbsi mengikuti persamaan Freundlich, untuk akar adalah x/m = 11,459C1/-2,132, batang x/m = 6,325C1/-4,587, daun x/m = 9,621C1/-29,411 dan keseluruhan tanaman x/m = 13,915C1/-0,6282. Terjadinya penurunan konsentrasi tersebut dikarenakan adanya penjerapan yang dilakukan oleh tanaman yang memiliki sifat daya tekan akar, osmosis, difusi dan juga daya isap daun. Berdasarkan hasil yang didapatkan dari model penelitian, maka akan dibuat perancangan scale-up dari sistem SSF-Wetlands. Prarancangan di bangun dengan mempertimbangkan konsentrasi output dari limbah sesuai dengan ketetapan baku mutu, yaitu 0,5 ppm untuk kromium total. Prarancangan yang akan diusulkan ialah dengan menggunakan aliran batch dan waktu tinggal dalam reaktor selama 23,28 jam dengan laju alir 0,002 m3/jam Kata kunci : Cyperus papyrus L., model, laboratorium, logam berat, kromium, SSF-Wetlands xiii ABSTRACT As one of the education laboratory, the existence of the laboratory plays an important role in improving the quality and quantity of education for students and for the lecture who conduct research within the scope of the University. From the results of field observations, the waste contains a number of heavy metals that are harmful to the environment. So that needed advance treatment in treating the waste before discharging the waste laboratory into the body of water, for example with a constructed wetlands subsurface flow (SSF-Wetlands) using cypress plant (Cyperus papyrus L.). This study aims to determine the adsorption model for heavy metals (Cr) in the part of the cypress plant using subsurface flow wetlands system (SSF-Wetlands) in the liquid waste of chemical engineering laboratory Diponegoro University and also knowing how effective using this system in dealing with the condition of waste. This research using by experiment type, collecting the data of concentration and time during 10 days with the interval of 2 days. Analysis was performed by AAS to determine the concentration of Cr contained in the output of waste and also part of Cyperus papyrus L. plant, which includes the roots, stems and leaves. Analysis of data using linear regression, apply with Freundlich and Langmuir models then compare the both of them. The results showed that the degradation model is dC / dt = -3,152 C, with a significance level of 99,81%. While for the model of adsorption for the roots are x m = 11,459C1/-2,132, stems x/m = 6,325C1/-4,587, leaves x/m = 9,621C1/-29,411 and the whole plant x/m = 13,915C1/-0,6282. The decrease in concentration was due to absorption by the plant because plant having tap roots, osmosis, diffusion, and also suction by leaves. Based on the results obtained from the experiment model, will make the scale-up design for the SSF-Wetlands system. Design built by considering the concentration of output waste in accordance with standard quality assessment 0,5 ppm for Cr total. Design to be proposed is by using batch flow and residence time in the reactor during 23,28 hours with a flow rate of 0,002 m3/h Keywords : Cyperus papyrus L., model, laboratory, heavy metals, chromium, SSF-Wetlands