Makalah Limbah Industri Tekstil
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 guru, 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.
Tanjung Ampalu, 17 September 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar…………………………………………………………………………………………
Daftar
Isi…………………………………………………………………………………………………..
BAB I PENDAHULUAN………………………………………………………..
Latar Belakang………………………………………………………………………..
Rumusan Masalah………………………………………………………………….
Tujuan dan Manfaat……………………………………………………………….
BAB II PEMBAHASAN………………………………………………………………………………
Pengertian Limbah Industri
Tekstil………………………………………….
Sumber Limbah Industri
Tekstil………………………………………………
Jenis dan Penggolongan Limbah
Industri Tekstil………………………
Karakteristik Limbah Industri
Tekstil…………………………………………
Metode Pengolhan Limbah Industri
Tekstil…………………………..
BAB III PENUTUP…………………………………………………………………………
Kesimpulan……………………………………………………………………………….
Daftar
Pustaka.......................................................................
BAB I
PENDAHULUAN
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,
Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan
masalah pada makalah ini adalah:
-Apa pengertian dari limbah
tekstil ?
-Darimana sumber limbah industry
tekstiltersebut ?
-Bagaimana jenis dan penggolongan
limbah industry tekstil?
-Bagaimana karakteritik limbah industry tekstil?
-Bagaimana metode pengolahan
limbah industry tekstil ?
-Tujuan dan Manfaat
-Adapun tujuan yang ingin dicapai pada pembuatan makalah ini adalah :
-Dapat mengetahui pengertian dari
limbah tekstil.
-Dapat mengetahui sumber limbah industri tersebut.
-Dapat mengetahui jenisdan penggolongan limbah industri
tekstil.
-Dapat mengetahui karakteristik
limbah industri tekstil.
-Dapat mengetahui metode pengolahan limbah industri tekstil.
BAB II
PEMBAHASAN
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.
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.
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
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.
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.
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 bahan–bahan 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.
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).
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.
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 :
Sumber air
Jumlah dan jenis mikroorganisme
di dalam air dipengaruhi oleh sumber seperti air hujan, air permukaan, air
tanah, air laut dan sebagainya.
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.
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.
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 :
Langkah pertama untuk memperkecil
beban pencemaran dari operasi tekstil adalah program pengelolaan air yang
efektif dalam pabrik, menggunakan :
Penggantian dan pengurangan pemakaian
zat kimia dalam proses harus diperiksa pula :
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.
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:
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.
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
Kesimpulan
Berdasarkan hal yang telah dikemukan
sebelumnya maka dapat ditarik beberapa kesimpulan diantaranya :
Limbah tekstil merupakan limbah
yang dihasilkan dalam proses pengkanjian, proses penghilangan kanji,
penggelantangan, pemasakan, merserisasi, pewarnaan, pencetakan dan proses
penyempurnaan.
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.
Karakteristik dari limbah
industry tekstil dapat dilihat dari karakteristik kimia, fisik serta
biologisnya.
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.
Metode pengolahan limbah industri
tekstil dapat dilakukan dengan proses primer, sekunder dan tersier.
DAFTAR PUSTAKA
https://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/pengolahan-limbah-industri-tekstil/
Comments
Post a Comment