tekst il
TRANSCRIPT
TEKSTIL (POLIESTER DAN POLIAMIDA)
Disusun Oleh :
Kelompok 11
1.Anikmatun Khotimah ( 11/317069/PA/14186 )
2.Dian Sukmawati Latifah ( 11/317104/PA/14221 )
3. Dyla Anisa ( 11/3/PA/1)
4. Fitra Isni Rosita (11/317087/14204)
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2012
POLIESTER
Poliester merupakan salah satu polimer sintetik yang mudah terbiodegradasi. Hal ini disebabkan
karena dalam rantai utama polimer terdapat gugus ester (-COO) yang mudah terhidrolisis.
Poliester merupakan suatu polimer (sebuah rantai dari unit yang berulang-ulang) dimana masing-
masing unit dihubungkan oleh sebuah sambungan ester.
Serat Poliester merupakan serat buatan yang dibuat dengan mereaksikan asam tereftalat dengan
etilena glikol. Reaksi pembuatan poliester termasuk reaksi esterifikasi. Ketika asam karboksilat
dan alkohol bereaksi, sebuah molekul air dihapus, dan molekul ester terbentuk. Reaksi yang
terjadi sebagai berikut.
Serat poliester mempunyai koefisien elastisitas yang tinggi sehingga cocok untuk bahan busana.
Stabilitas terhadap panas baik sekali dan stabilitas dimensi yang baik menjadikan bahan industri
yang baik dipakai.
Sifat Fisika Poliester
1. Berat jenis
Serat poliester memiliki berat jenis 1,38 g/cm3
2. Kandungan air
Serat sintetik pada umumnya memiliki kandungan air yang rendah yaitu antara 0-3 % - 0,4 %
3. Morfologi
Serat poliester berbentuk silinder dengan penampang melintang bulat
4. Pengaruh panas
Serat poliester tahan terhadap panas sampai pada suhu 220 0C, diatas suhu ini akan
memepengaruhi kekuatan, mulur, dan warnanya menjadi kekuningan. Suhu 230-240 C
menyebabkan poliester melunak, suhu 2600 C menyebabkan poliester meleleh
5. Sifat Elastis
Poliester memiliki sifat elastisitas yang baik dan ketahanan kusut yang baik
Sifat Kimia Poliester
1. Poliester tahan asam lemah meskipun pada suhu mendidih, dan tahan asam kuat dingin.
Poliester tahan basa lemah tapi kurang tahan basa kuat. Poliester tahan zat oksidator,
alkohol, keton, sabun, dan zat-zat untuk pencucian kering. Poliester larut dalam
metakresol panas, asam trifouro asetat-orto-cloro fenol.
2. Poliester merupakan serat sintetik yang bersifat hidrofob karena terjadi ikatan hidrogen
antara gugus – OH dan gugus – COOH dalam molekul tersebut, oleh karena itu serat
poliester sulit didekati air atau zat warna.
3. Kerapatan serat poliester tinggi. Derajat kerapatan ini akan berkurang dengan adanya
kenaikan suhu karena fibrasinya bertambah dan akibatnya ruang antar molekul makin
besar pula.
Skema pembuatan Poliester
1. Esterifikasi
Esterifikasi merupakan tahap pembentukanmonomer. Proses ini disebut langsung
karena gugus karboksil (COOH-) dari asam tereftalat dapat dengan mudah bereaksi dengan
etilena glikol, sehingga tidak memerlukan katalis/pemercepat rekasi.
Proses esterifikasi diawali dengan pemompaan larutan homogen yang mengandung
asam etilena glikol, kobalt asetat, asam fosfit, diantimontrioksida, dan titaniumoksida ke
dalam reaktor. Proses ini berlangsung selama kurang lebih 45 menit pada reaktor bersuhu
proses 10-20OC. Dalam proses ini akan dihasilkan produk sampingan berupa air yang dapat
menghambat kesetimbangan reaksi dan menghambat hasil, untuk itu air perlu dihilangkan
dari proses dengan dipompa agar dihasilkan berat molekul monomer yang besar, selain itu
juga jumlah pereaksi (etilena glikol) yang ditambahkan harus berlebih 10-20% karena etilena
glikol akan mengalami banyak kehilangan akibat destilasi kontinyu selama tahap reaksi.
Proses ini berkahir ketika seluruh air sebagai produk samping dapat di destilasi seluruhnya
dan produk reaksi berupa BHET (bishidroksi etlena tereftalat) yang kemudian akan
dipindahkan ke dalam reaktor polikondensasi bersuhu 260OC dengan cara didorong
menggunakan tekanan gas nitrogen 2,3 kg/cm3 melalui suatu filter untuk menyaring kotoran.
Selain air, hasil samping yang harus dihindari adalah terbentuknya asetaldehida yang
terbentuk akibat terdegradasi suhu yang tinggi, akibatnya akan berpengaruh pada sifat akhir
polimer poliester yang terbentuk.
2. Polikondensasi
Polikondensasi merupakan proses penggabungan monomer-monomer membentuk
suatu polimer. Panjang rantai polimer yang terbentuk dari reaksi ini dinyatakan dalam derajat
polimerisasi yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan lama reaksi melalui putaran pengadukan
yang dilakukan secara bertahap. Dalam proses ini dapat juga terjadi kerusakan rantai polimer
yang sudah terbentuk yang diakibatkan oleh adanya Oksigen, yang berasal dari dalam
maupun dari luar reactor walaupun jumlahnya sangat sedikit karena terjadinya kerusakan
rantai akan menjadi besar sebab ini terjadi pada waktu proses reaksi apenggabungan
monomer
POLIAMIDA
Poliamida adalah jenis serat buatan yang dibuat dari Heksametilena diamina dan asam adipat,
jenis serat ini biasanya disebut poliamida 6,6 atau nylon 6,6.
Nylon 6,6 digunakan secara luas dalam industri tekstil untuk memproduksi kain non-woven.
Kain yang terbuat dari nilon 6,6 bersifat kuat dan tahan lama.
Sifat Fisika Poliamida
1. Elastisitas
Poliamida mempunyai elastisitas yang tinggi. Jika diregang sampai 8%, benang akan
kembali pada panjang semula, tetapi kalau terlalu regang, bentuk akan berubah
2. Pada umumnya poliamida tidak tahan panas
Sifat Kimia Poliamida
1. Poliamida tahan terhadap asam-asam encer, tetapi dengan asam klorida pekat mendidih
selama beberapa jam, akan terurai menjadi asam adipat dan heksa metilena diamonium
hidroklorida
2. Poliamida sangat tahan terhadap basa
BAGAN PROSES PRODUKSI TEKSTIL
Tahapan dalam produksi tekstil
1. Penghilangan kanji (Desizing)
Proses penghilangan kanji dilakukan pada kain tenun, yang bertujuan menghilangkan
kanji yang terdapat pada benang, karena pada saat proses petenunan benang banyak
mengalami gesekan, agar tidak putus maka benang diberi kanji sehingga menjadi kuat.
Kanji tersebut akan menghalangi proses pencelupan jika tidak dihilangkan, karena kanji
yang terdapat pada kain akan menghalangi zat warna masuk kedalam serat dan hasil
pencelupannya akan belang dan tampak tidak rata.
Prinsip penghilangan kanji
Agar kanji larut dalam air kanji harus dihidrolisa atau dioksidasi menjadi senyawa yang
lebih sederhana sehingga rantai molekulnya lebih pendek dan mudah larut dalam air.
Untuk menghilangkan kanji dikenal beberapa cara :
1. Perendaman
2. Asam Encer
3. Alkali Encer
4. Enzym
5. Oksidator
● Penghilangan Kanji dengan Cara Perendaman
Cara perendaman merupakan cara yang paling mudah dilakukan, kain direndam dalam air panas
+ 35oC - 40oC selama 24 jam, selanjutnya dicuci dengan air panas kemudian dengan air dingin.
Penghilangan kanji dengan perendaman ini dapat dilakukan untuk Jenis kanji yang mudah larut
dalam air seperti gom, dekstrin, CMC, PVA dan lain-lain.
Reaksinya yang terjadi adalah sebagai berikut :
hidrolisa
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
kanji (amilum) netral glukosa (gula)
● Penghilangan Kanji dengan Asam Encer
Asam dapat menghidrolisa kanji melalui dextrin menjadi glukosa yang larut dalam air, sehingga
mudah dihilangkan dalam proses pencucian. Jenis asam yang banyak digunakan dalam proses
penghilangan kanji adalah asam sulfat (H2SO4) encer dan asam chlorida (HCl) encer.
2(C6H10O5) + n H2O → nC12H22O6
Kanji Glukosa
Bahan direndam dalam larutan asam sulfat (H2SO4) encer atau asam chlorida (HCl) encer pada
suhu + 35oC - 40oC selama 2 – 4 jam, sampai terjadi reaksi glukosa larut dalam air, dicuci panas
kemudian cuci dingin, pencucian harus bersih karena sisa asam yang terjadi oleh panas akan
menambah kepekatan asam dalam kain sehingga dapat terjadi hidro selulosa. Untuk
mencegahnya dapat dilakukan penetralan dalam larutan alkali.
● Penghilangan Kanji dengan Soda Kostik (NaOH) Encer
Proses penghilangan kanji dapat dilakukan pula dengan soda kostik/soda api encer tetapi
memerlukan waktu yang cukup lama, cara ini jarang dilakukan di samping makan waktu lama
juga hasilnya kurang begitu sempurna. Jenis kanji yang larut dengan alkali seperti kanji protein,
PVA, pati.
Bahan direndam dalam larutan natrium hidroksida encer pada suhu kamar selama ± 12 jam,
Setelah selesai bahan dicuci panas, cuci dingin, keringkan.
hidrolisa
2 (C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11
Kanji (Pati) alkali maltosa (gula)
● Penghilangan Kanji dengan Enzima
Penghilangan kanji dengan enzim sekarang banyak dilakukan baik oleh industri besar maupun
industri kecil. Karena ada beberapa kelebihan dalam penggunaannya yaitu :
− Hidrolisa kanji berjalan cepat sehingga waktu pengerjaan lebih pendek
− Tidak terjadi kerusakan pada serat.
− Senyawa protein yang berfungsi sebagai katalisator
Terdapat 3 golongan enzima yang digunakan untuk proses penghilangan kanji yaitu :
- Enzym Mout / Malt diastase
- Enzym Pankreas diastase
- Enzym Bakteri diastase
Dalam proses penghilangan kanji dengan enzim perlu memperhatikan faktor suhu dan pH,
karena pada pH dan suhu tersebut daya kerja enzym akan berkurang dan hasil kurang sempurna.
Prinsip penghilangan kanji dengan enzim adalah merendam peras kain dalam larutan enzim
selanjutnya kain diperam selama 6–8 jam tergantung jenis enzimnya. Perendaman dapat
dilakukan dengan cara kain digulung, ditutup plastik dan dimasukan dalam suatu ruang
kemudian diputar (batcher), atau dapat pula dilakukan dengan cara kain ditumpuk dan ditutup
plastik.
Reaksi yang terjadi pada perubahan kanji menjadi gula yang larut pada penghilangan kanji
dengan enzym dapat digambarkan sebagai berikut :
2 (C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11 2nC6H10O5+H2O
Kanji(amilum) enzyma maltosa (gula) glukosa (gula)
● Penghilangan Kanji dengan Oksidator
Zat pengoksid dapat digunakan untuk menghilangkan kanji jenis tapioka, poliaksilar dan lain-
lain. Sedangkan zat oksidator yang sering digunakan adalah Natrium sulfo kloramida (aktivin S)
pemakaiannya1–3 g/l, penggunaan aktivin S selain menghilangkan kanji juga terjadi efek
pengelantangan. Garam persulfat salah satu nama dagangnya adalah Ractogen. Pemakaian
ractogen 1% dengan penambahan natrium hidroksida 1%, pembasah 0,5 sampai 1% dan
dikerjakan pada suhu 80oC, selama 30 menit.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Oksidator + H2O → H2O + On
H2O2 → H2O + On
(C6H10O5)n n (C6H10O5 )
Kanji (amilun) Kanji (amilum)
rantai panjang rantai pendek
2. Pemasakan (Scouring)
Suatu proses penyempurnaan tekstil berupa penghilangan kotoran bawaan yang terdapat
didalam serat (impurities) seperti lilin, lemak dan minyak juga kotoran luar seperti debu,
oli. Zat-zat ini merupakan kotoran dari serat yang akan menghalangi penyerapan obat
pada proses berikutnya. Prinsipnya, pada serat buatan dengan zat aktif permukaan yang
bersifat mencuci dan detergent yang akan mengemulsi kotoran yang menempel pada
permukaanya. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan dengan zat
aktif permukaan yang bersifat sebagai pencuci (detergen).
Ditinjau dari sistem yang digunakan, proses pemasakan dapat digolongkan menjadi 2
macam, yaitu:
- Pemasakan Sistem Tidak Kontinyu (Discontinue)
Contohnya pemasakan dengan bak, mesin jigger, mesin haspel, mesin clapbau, mesin
kier ketel
- Pemasakan Sistem Kontinyu (Continue)
Contohnya pemasakan dengan mesin J-Box, L-Box.
Jika ditinjau dari tekanan mesin yang digunakan, proses pemasakan dibagi menjadi 2 macam,
yaitu:
- Pemasakan Tanpa Tekanan
Misalnya menggunakan bak, mesin jigger, haspel, Clapbau, J-Box dan L-Box
- Pemasakan Dengan Tekanan
Misalnya menggunakan mesin kier ketel, jigger tertutup.
Pada dasarnya proses pemasakan terbagi pada 2 tahap :
a. Tahap Saponifikasi ( Boiling Off )
Tahap ini untuk menghilangkan zat zat hidrofobik yang menghalangi proses selanjutnya seperti
pektin, wax, protein, abu dan kotoran organik lainnya.
b. Tahap Pemasakan ( Scouring )
Tahap ini untuk melepaskan hasil saponifikasi kotoran dari serat berupa penyabunan.
Pembentukan sabun dalam pemasakan sangat dipengaruhi oleh kesadahn air dan kandungan
mineral.
Pada proses pemasakan digunakan soda kostik (NaOH) untuk saponifikasi, scouring
agent
(deterjen) sebagai pembasah, pendispersi dan pengemulsi kotoran hasil reaksi serta squestering
agent untuk melunakkan air proses pemasakan.
Logam alkali tanah (Ca, Mg) dan logam berat (Fe, Cu) dalam bahan atau dalam air akan
membentuk ikatan komplek dengan NaOH sehingga mengurangi efektifitas kerja sabun. Juga
hidroksil dan pektin dapat terikat dalam garam2 dalam air membentuk endapan dan endapan
pektin brikatan dengan kapas melalui ikatan hydrogen bertujuan untuk menghilangkan “kotoran-
kotoran” serat kapas yang berupa : minyak, lilin (wax) , debu, knitting oil (oli rajut ), dan kotoran
lain yang menempel pada kain. Kotoran serat ini dapat menghalangi penyerapan serat pada
proses selanjutnya.
Soda kostik mengekstraksi pektin , wax , protein, abu dan kotoran organik lainnya
dengan jalan saponifikasi dan diemulsikan menjadi bentuk yang larut dalam air dengan bantuan
detergen / sabun yang mempunyai daya pendispersi yang kuat. Proses pemasakan / scouring ini
sangat diperlukan untuk mendapatkan daya serap kain yang baik.
Mekanisme proses pemasakan adalah menyabunkan kotoran berupa lemak, oli, serisin,
gum sehingga dapat larut dalam air serta melepaskan kotoran akibat efek detergensi dari larutan
pemasakan dan gerakan mekanik yang diberikan pada bahan. Pemasakan dapat dilakukan secara
proses tersendiri maupun dilakukan simultan dengan proses penghilanagn kanji dan
pengelantangan. Untuk bahan dengan kandungan kotoran yang tinggi sebaiknya dilakukan secara
terpisah (serat-serat alam), sedangkan untuk bahan yang terbuat dari serat sintetik atau serat
campuran biasanya dilakukan proses simultan.
3. Merserisasi
Merserisasi dapat didefinisikan sebagai pengolahan kapas dengan larutan 25% NaOH
sehingga kapas itu menyusut dan menjadi lebih berat, kuat, dan tebal, serta mudah diberi
warna (memiliki daya serap yang tinggi).
Proses merserisasi secara umum yaitu :
- Menambah daya serap terhadap zat warna
- Menambah kilap (kain)
- Menambah sifat pegangan yang lembut (soft)
- Menambah kerataan dan kestabilan (kain)
- Menambah kekuatan.
Merserisasi dilakukan tidak hanya untuk kain dari bahan serat kapas saja, tetapi kain rayon
walaupun telah memiliki efek kilau yang baik dibandingkan dengan serat lainnya masih
dipandang perlu untuk dimerser, karena ada beberapa proses lanjut untuk se3rat rayon yang
dapat menurunkan daya kilau dari serat rayon.
Merserisasi juga dapat dilakukan untuk serat campuran (misalnya campuran serat kapas dan
rayon), pada merserisasi campuran serat kapas dan rayon harus mempertimbangkan serat rayon
agar janang sampai rusak, karena daya tahan serat rayon terhadap larutan merserisasi
(menggunakan kostik soda – NaOH) yang lebih rendah daripada serat kapas.
Selain campuran serat kapas – rayon, maka campuran serat polyester – kapas dan polyester –
rayon juga dilakukan merserisasi untuk meningkatkan sifat serat kapas atau rayonnya tanpa
mengurangi sifat poliesternya.
Faktor-faktor Merserisasi
Hasil proses merserisasi dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain :
- Zat-zat yang digunakan
Untuk kain kapas gunakan NaOH 30 – 36 0Be, atau konsentraasi 25% sedangkan untuk kain
rayon gunakan larutan Kalium Hidroksida (KOH) 32 0Be. (perhatian : rayon tidak tahan terhadap
NaOH). Kadang-kadang dalam pembuatan resep merserisasi juga ditambahkan zat pembantu
seperti : pembasah, garam natrium atau kalium chloride dan sulfat.
- Suhu pengerjaan
Pengerjaan proses merserisasi dilakukan pada suhu 20 0C (Perhatian : di atas 30 0C NaOH dapat
merusak serat sellulosa). Suhu pengerjaan harus dijaga konstan/tetap, dan dihindari panas yang
terjadi/timbul selama proses merserisasi berlangsung.
- Lama pengerjaan
Waktu pengerjaan singkat saja sekitar 40 detik, karena pengerjaan lebih lama lagi tidak akan
efektif memberi hasil yang lebih baik.
- Tegangan
Pemberian dilakukan pada waktu penyerapan larutan kostik soda dan pada waktu pencucian
sedang berjalan atau bisa juga dilakukan setelah penyerapan larutan kostik soda tetapi sebelum
pencucian dilakukan. Pemberian tegangan ini disesuaikan dengan prinsip dapat mengembalikan
bahan agar sama dengan panjang semula. (perlu diperhatikan : bahwa pemberian tegangan
setelah pencucian berlangsung tidak akan memberikan efek kilau yang baik dan penambahan
panjang yang diperoleh akan mengkeret kembali dalm proses pencucian.
- Kualitas bahan yang dimerser
Semakin baik kualitas bahan yang dimerser, akan memberikan hasil merserisasi yang baik.
- Anyaman bahan/kain
Anyaman pada bahan yang dimerser juga menentukan hasil merserisasi, misalnya anyaman
satin dan anyaman keper karena mempunyai efek benang yang banyak pada permukaan
bahan/kain, maka akan memberikan efek merserisasi yang baik (khususnya dalam menambah
kilapnya).
4. Bleaching (pemutihan dan pemucatan kain)
Tujuan proses adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran organik, organik yang
terwujud sebagai pigmen-pigmen warna alami yang tidak bisa hilang hanya dengan
proses pemasakan saja.
Pengolahan Limbah Industri Tekstil
Cara pengolahan limbah cair yang saat ini telah dilakukan olch pabrik tekstil yang paling banyak
adalah cara kimia yaitu dengan koagulasi menggunakan bahan kimia. Bahan kimia yang banyak
digunakan adalah ferosulfat, kapur, alum, PAC dan polielektrolit. Pada cara ini, koagulan
digunakan untuk menggumpalkan bahan-bahan yang ada dalam air limbah menjadi flok yang
mudah untuk dipisahkan yaitu dengan cara diendapkan, diapungkan dan disarig. Pada beberapa
pabrik cara ini dilanjutkan dengan melewatkan air limbah melalui Zeolit (suatu batuan alam) dan
arang aktif (karbon aktif). Cara koagulasi umumnya berhasil menurunkan kadar bahan organik
(COD,BOD) sebanyak, 40-70 % Zeolit dapat menurunkan COD 10-40%, dan karbon aktif dapat
menurunkan COD 10-60 %.
Kelemahan dari cara ini dihasilkannya lumpur kimia (sludge) yang cukup banyak dan diperlukan
pencelolaan sludge lebih lanjut. Pengelolaan sludge yang saat ini dilakukan yaitu dengan
mengeringkan sludge pada drying bed lalu dimasukkan ke dalam karung. Beberapa pabrik telah
mengunakan alat pengerin lumpur yaitu filter press atau belt press yang akan megeluarkan air
yang terkandung dalam lumpur tersebut.
Cara lain yang mulai banyak dilakukan adalah cara biologi, yaitu memanfaatkan aktifitas
mikroba biologi untuk menghancurkan bahan-baban yang ada dalam air limbah menjadi bahan
yang, mudah dipisahkan atau yang, memberi efek pencemaran rendah . Cara biologi yang banyak
dilakukan adalah cara aerobik metode lumpur aktif. Dengan cara tersebut air limbah dengan
lumpur aktif yang, megandung mikroba diaerasi (untuk memasukkan oksigen) hingga terjadi
dekomposisi sebagai berikut :
Organik + O2—-> CO2 + H20 + Energi
Cara lumpur aktif yang telah dilakukan dapat menurunkan COD, BOD 30 – 70 %, bergantung
pada karakteristik air limbah yang, diolah dan kondisiproses lumpur aktif yang dilakukan.
Beberapa pabrik tekstil terutama pabrik dencan skala besar telah melakukan pengolahan dengan
gabungan cara kimia (koagulasi), cara fisik (penyerapan) dan cara biologi (lumpur aktif).
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
Khusus industri tekstil yang di dalam proses produksinya mempunyai unit Finishing- Pewarnaan
(dyeing) mempunyai potensi sebagai penyebab pencemaran air dengan kandungan amoniak yang
tinggi.
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.
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.
Pengelolaan limbah cair dalam proses produksi dimaksudkan untuk meminimalkan limbah yang
terjadi, volume limbah minimal dengan konsentrasi dan toksisitas yang juga minimal. Sedangkan
pengelolaan limbah cair setelah proses produksi dimaksudkan untuk menghilangkan atau
menurunkan kadar bahan pencemar yang terkandungdidalamnya sehingga limbah cair tersebut
memenuhi syarat untuk dapat dibuang. Pada dasarnya unit pengolahan limbah terdiri dari unit
operasi dan unit proses. Unit operasi terdiri dari ekualisasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan
aerasi. Sedangkan untuk unit proses meliputi pengolahan biologi dan pengolahan kimia. Contoh
dari unit proses adalah activated sludge, atau lumpur aktif.
Dampak limbah industri tekstil
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 terhadap permasalahan tersebut.
Karakteristik Air Limbah
Karakteristik air limbah dapat dibagi menjadi tiga yaitu:
1. Karakteristik Fisika
Karakteristik fisika ini terdiri dari beberapa parameter, diantaranya :
a) Total Solid (TS)
Merupakan padatan didalam air yang terdiri dari bahan organik maupun
anorganik yang larut, mengendap, atau tersuspensi dalam air.
b) Total Suspended Solid (TSS)
Merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada didalam air
limbah setelah mengalami penyaringan dengan membrane berukuran 0,45
mikron (Sugiharto,1987).
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
Kekeruhan 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 organism 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 unsure 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)
e) 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.
f) 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
(Sugiharto,1987).
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 (Soemirat, 1994).
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.
3. Karakteristik Biologi
Karakteristik biologi digunakan untuk
mengukur kualitas air terutama air yang
dikonsumsi sebagai air minum dan air
bersih. Parameter yang biasa digunakan
adalah banyaknya mikroorganisme yang
terkandung dalam air limbah.