Download - Seminar Penelitian
SEMINAR PENELITIANSTUDI PENGAMBILAN KEMBALI ALUMINA DARI LIMBAH
PADAT LUMPUR PERUSAHAAN DAERAH AIR MINUM (PDAM) INTAN BANJAR
Kamis, 19 Mei 2011
Dosen Pembimbing :
Agus Mirwan, ST, MT
Diajukan oleh :
Retno Fitriana Sari H1D107001
Winda Aryani Prasetyo H1D107061
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
2011
1. PENDAHULUAN
Pengolahan Air Baku
LPL PDAM RecoveryCaCl2
Alumina
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana cara menghasilkan alumina dari limbah padat lumpur PDAM agar didapat hasil yang optimum?
2. Bagaimana pengaruh banyaknya penambahan CaCl2 ke dalam limbah lumpur kering terhadap alumina yang dihasilkan?
1.3 Tujuan Penelitian1. Mempelajari pengolahan pada limbah padat lumpur PDAM Intan
Banjar agar didapatkan alumina.2. Mempelajari dan mendapatkan kondisi optimal proses berdasarkan
variasi komposisi dan konsentrasi pelarut dalam ekstraksi alumina dari limbah padat lumpur PDAM Intan Banjar.
1.4 Manfaat Penelitian1. Sarana pembelajaran dalam pemanfaatan bahan terbuang dengan
proses ekstraksi padat cair yang diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari
2. Memberikan kontribusi nyata dalam mempelajari proses pemisahan senyawa dari campuran dan proses recovery alumina dari LPL PDAM menjadi solusi alternatif untuk memanfaatkan limbah hasil pengolahan air
3. Peran nyata kontribusi mahasiswa bagi lingkungan masyarakat sekitar, akademisi dan industri.
2. Tinjauan Pustaka2.1 Proses Terbentuknya Lumpur
1. Koagulasi
Reaksi koagulasi dapat berjalan dengan menambahkan zat pereaksi (koagulan) sesuai dengan zat yang terlarut. Jenis koagulan yang dapat digunakan antara lain kapur, tawas, dan kaporit.
2. FlokulasiFlokulasi terjadi karena adanya tumbukan antara pertikel-pertikel koagulasi hingga menempel dan bergabung membentuk partikel yang ukurannya bertambah besar.
3. SedimentasiPrinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padat dengan memanfaatkan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada di dalam kolam pengendapan sedangkan air murni diatas
2.2 Pemanfaatan Limbah Padat Lumpur PDAM- Sebagai koagulan dalam bentuk tawas cair- Sebagai adsorben
2.3 Proses Recovery- Proses asam- Proses basa
Bagan Proses Recovery AluminaCaCl2.2H2O
Mixing & drying
Crushing & Sizing
Heating 1100oC
CaCl2 solution
Crushing & Sizing
Acid Leaching Filtration or Decantation
Silica
HCl ReplHCl
Scrubber Crystali-zation
Filtration and Wash
solu
tion
Fe Extraction
Neutralization
PrecipitatorMetal Oxide Precipitates (Waste)
Hydrolitic decomposition 400-600oC
Mixer
AlCl3.6H2O
HCl
Fe+3 Extract
Crystals
Fly-ash
Dust
Ca(OH)2
CaCO3
HCl
Alumina Powder
HCl
H2O
Proses recovery alumina secara simultan dari bahan yang mengandung aluminosilikat menjadi alumina murni dan silikat mengikuti langkah-langkah berikut Memanaskan campuran aluminosilikat dan CaCl2
hidrat untuk mendapatkan alumino kalsium silikat dan kalsium alumina produk, dimana CaCl2 tidak mengandung MgCl2.
Leaching (ekstraksi padat-cair) produk dengan HCl yang menghasilkan larutan AlCl3 serta silika dan CaCl2 yang tidak larut
Memisahkan silika larut dari solusi dan AlCl3 mengkristal dari larutan
3. Metodologi Penelitian
3.1. Alat
3.1.1 Alat Utama
12
3
4
5
Keterangan : 1. Motor pengaduk2. Pengaduk kecepatan3. Tangki4. Baffle5. Pengaduk
3.1.2. Alat Pendukung
Alat pendukung yang digunakan pada penelitian ini yaitu ember, loyang stainless steel, furnace, crucible cover, screen (ayakan) ukuran 500 dan 125 micron, kuas, propipet, pipet volume ukuran 10 dan 25 mL, labu ukur, beaker glass 100, 250, 400 dan 1000 mL, gelas arloji, gelas ukur, sudip, pengaduk gelas, stopwatch, neraca analitik, lumpang dan alu, erlemeyer 250 mL, hot plate stirrer, kasa, buret 50 mL dan corong.
3.2 Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah Limbah Padat Lumpur PDAM Intan Banjar, CaCl2, larutan HCl 4N, 6N dan 8N, aquadest, hidrogen peroksida (H2O2) 30%, amonium hidroksida (NH4OH) p.a, NaOH, natrium etilenadiamina tetraasetat (EDTA), seng sulfat (ZnSO4.2H2O), metil merah, etanol 96%, xylenol orange (C31H28N2Na4O13S), hexametilena tetramina (C6H12N4) p.a, Na-asetat, asam asetat dan kertas saring Whatman No. 41.
3.3 Prosedur PenelitianLimbah padat lumpur
PDAM
Dicampur / mixing dan dikeringkanCaCl2
Dipanaskan pada suhu 800oC
dibersihkan
dikeringkan
diayak
Digerus dan diayak dengan ukuran 200 mesh
diadukLarutan HCl dengan variasi
4N, 6N, dan 8N
Rafinat/endapandekantasi
filtrat
dipanaskan
H2O pengadukan
Dipanaskan sampai tertinggal 100 ml
Uji kandungan alumina
4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Data Hasil Analisa
Tabel Hasil pengamatan analisa LPL PDAM
Massa Lempung Gambut (gram)
Volume EDTA 0,02N
(mL)
Volume ZnCl2 0,02N
(mL)
%w/w alumina
dalam LPL PDAM
1 20 11,3 11,5 11,71%
Tabel Hasil Pengamatan Pengambilan Kembali Alumina dari LPL PDAMVariasi Perbandingan
CaCl2 (gram) dan
Tanah Lempung Gambut (gram)
Konsentrasi HCl (M)
Volume EDTA 0,02N (mL)
Volume ZnCl2
0,02N (mL)
Recovery Alumina
(%)
1,5:1
2 30 11,9 9.85
4 30 3,3 14.54
6 30 1,9 15.30
1:1
2 30 11,4 10.13
4 30 3,1 14.64
6 30 1,2 15.68
0,5:1
2 30 11,7 9.96
4 30 0,5 14.10
6 30 1,3 15.62
4.2 Pembahasan
2 3 4 5 6 7 8 99.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
Variasi perbandingan 0,5:1
Variasi perbandingan 1:1
Variasi perbandingan 1,5:1
Konsentrasi HCl (M)
% r
ecov
ery
alu
min
a
Hubungan % recovery alumina dan konsentrasi HCl pada variasi perbandingan CaCl2 dengan LPL PDAM
5. PENUTUP5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. LPL PDAM mengandung senyawa aluminosilikat yang dapat menghasilkan alumina dari proses recovery.
2. Persentase recovery alumina yang paling besar adalah 15,68% yang diperoleh pada variasi perbandingan berat CaCl2 dan lempung gambut 1:1 dengan konsentrasi HCl pada proses leaching sebesar 8M.
3. Secara umum, penambahan CaCl2 tergantung kandungan awal senyawa aluminosilikat yang ada pada bahan.
4. Secara umum, semakin besar besar konsentrasi pelarut pada proses leaching maka semakin baik dalam recovery alumina.
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses recovery alumina yakni komposisi fase dalam material/bahan baku serta kandungan alumina relatifnya.
5.2 PENUTUP
Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai recovery alumina dari LPL PDAM dengan proses leaching menggunakan pelarut basa agar diperoleh recovery alumina yang lebih besar dengan cara-cara yang lebih mudah dan ekonomis.
DAFTAR PUSTAKA
Cho, Jung-Hyun, dkk, 1995, Extraction of Al Component from Kaolin by the Hydrochloric Acid Leaching, Korea Research Institute of Chemical Technology : Kangweon
Kusnaedi. 2000. Mengolah Air Gambut dan Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta: PT.Penebar Swadaya.
Fair GM. 1971. Elements of Water Supply and Waste Water Disposa. 2nd Ed: Tokyo
Farah, Isma dan Eka R, 2009, Laporan Penelitian: Studi Awal Penurunan Kadar Besi (Fe) Dan Mangan (Mn) Air Sumur Kota Banjarbaru Memanfaatkan Limbah Lumpur Pdam Sebagai Adsorben. Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.
Mark JHJr. 2001. Water and Wastewater Technology. Fourth Edition. New Jersey: Prentice Hall.
Nehari, S., dkk, 1997, Process Recovery of Alumina and Silika, United State Patent : USA No.WO 97 22554.
Perry, R. H., 1997, “Perry’s Chemical Engineering Handbook seventh edition”, Mc Graw Hill Company : New York.
Richardson, J.F.,dkk.,2001,Chemical Engineering Particle Technology and Separation Processes , Butterworth-Heinemann : Oxford.
SNI 13-6620-2001. Penentuan Kadar Al2O3, Fe2O3, CaO dan MgO Contoh Lempung dengan Volumetri. Badan Standardisasi Nasional.
Sugiantoro, 2009, Laporan Penelitian: Upaya Penjernihan Air Dari Sungai Barito Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Lumpur Pdam Sebagai Tawas Cair Menggunakan Metode Koagulasi Dan Flokulasi, Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.
Sukanta, dkk, 2009, Pemecahan Senyawa Kompleks dalam Kaolin dan Pengambilan Alumina dengan Metode Kalsinasi dan Elutriasi, Universitas Gajah Mada : Yogyakarta
Treybal, R.E., 1981, Mass-Transfer Operations, Mc Graw Hill Company : Singapura
Underwood, A.L. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.
Wulandari, Puput dan Nor Anissa, 2009, Laporan Penelitian: Upaya Penjernihan Air Dari Sungai Martapura Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Lumpur Pdam Sebagai Tawas Cair Menggunakan Metode Koagulasi Dan Flokulasi, Universitas Lambung Mangkurat : Banjarbaru.
Ziegenhain, W.C., dkk, 1975, Calcining Method for Alumina, United State Patent : USA No.3,979,504
LAMPIRAN
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel limbah padat lumpur PDAM
Gambar 2. Pengeringan sampel
Gambar 3. Penambahan CaCl2
Gambar 4. Pengeringan setelah ditambahkan CaCl2
Gambar 5. Pemanasan dengan suhu tinggi (furnace)
Gambar 6. Proses leaching
Gambar 7. Proses filtrasi
Gambar 8. Proses hidrolisa
Gambar 9. Rangkaian Analisis Kadar Alumina
TERIMA KASIH