Kinerja Kolom Adsorpsi Menggunakan Karbon Sekam Padi pada Variasi Luas Permukaan Kolom dan Debit Aliran Dalam Penyisihan Fe dan Mn

M Yureico Soobirumbassa; Raden Kokoh Haryo Putro

Authors

M Yureico Soobirumbassa Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author
Raden Kokoh Haryo Putro Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author

Keywords:

Adsorpsi Kolom, Karbon Sekam Padi, Logam Berat, Breakthrough, Pengolahan air

Abstract

Kandungan besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air yang melebihi baku mutu memerlukan pengolahan yang efektif. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi luas permukaan kolom dan debit air terhadap efektivitas penyisihan Fe dan Mn menggunakan karbon sekam padi pada sistem adsorpsi kolom kontinu serta mengevaluasi karakteristik adsorpsi berdasarkan model Thomas. Penelitian dilakukan menggunakan variasi luas permukaan kolom sebesar 100 cm2, 132,25 cm2, 196 cm² dan 400 cm2 serta debit air sebesar 0,2 l/menit; 0,5 l/menit; dan 1 l/menit. Parameter yang dianalisis meliputi persen removal, kurva breakthrough, konstanta Thomas (Kth), dan kapasitas adsorpsi teoritis (q0). Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbon sekam padi efektif menyisihkan Fe dan Mn. Persen removal tertinggi Fe dan Mn masing-masing sebesar 95,67% dan 97,50%, diperoleh pada luas permukaan kolom 100 cm² dan debit air 0,2 L/menit. Peningkatan luas permukaan kolom dengan massa adsorben tetap serta peningkatan debit air menyebabkan penurunan persen removal dan mempercepat terjadinya breakthrough. Analisis model Thomas menunjukkan bahwa nilai Kth dan q0 dipengaruhi oleh kondisi operasi kolom. Variasi luas permukaan kolom 100 cm² dan debit air 0,2 L/menit memberikan kinerja adsorpsi terbaik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbon sekam padi berpotensi dimanfaatkan sebagai adsorben alternatif untuk penyisihan Fe dan Mn pada sistem adsorpsi kolom kontinu.

References

[1] Pemerintah Republik Indonesia, Undang - Undang Republik Indonesia Nomor 17 Tahun 2019 Tentang Sumber Daya Air, Pemerintah Republik Indonesia, 2019.

[2] Hamzar, Suprapta and A. Arfan, "Analisis Kualitas Air Tanah Dangkal Untuk Keperluan Air Minum Di Kelurahan Bontonompo Kecamatan Bontonompo Kabupaten Gowa," Jurnal Enviromental Science, vol. 3, pp. 150 - 159, 2021.

[3] J. E. A. Liku, W. Mulya, M. K.Sipahutar, I. P. Sari and Noeryanto, "Mengidentifikasi Sumber Pencemaran Air Limbah di Tempat Kerja," Jurnal Pengabdian Masyarakat, vol. 1, pp. 14 - 19, 2022.

[4] Djana, Miftahul. "Analisis kualitas air dalam pemenuhan kebutuhan air bersih di Kecamatan Natar Hajimena Lampung Selatan." Jurnal Redoks 8.1 (2023): 81-87.

[5] L. Ifa, Nurdjannah, T. Syarif and Darnengsih, Bioadsorben dan Aplikasinya, Yayasan Pendidikan Cendekia Muslim, 2021.

[6] M. A. Karim, H. Juniar and M. F. P. Ambarsari, "Adsorpsi Ion Logam Fe Dalam Limbah Tekstil Sintesis Dengan Menggunakan Metode Batch," Jurnal DIstilasi, vol. 2, no. 2, pp. 68 - 81, 2017.

[7] S. Indah, D. Helard and D. Ramadhan, "Penerapan Kolom Adsorpsi Seri dengan Adsorben Sekam Padi Pada Penyisihan Logam Seng (Zn) dari Air Tanah," Jurnal Riset Kimia, vol. 12, no. 1, pp. 19 - 26, 2021.

[8] A. Qomariyah and R. Hidayah, "Abu Limbah Sekam Padi Sebagai Bioadsorben yang Efektif Untuk Logam Timbal Dalam Tanah," FULLURENE, vol. 6, pp. 81- 88, 2021.

[9] E. Kusniawati, D. K. Sari and M. K. Putri, "Pemanfatan Sekam Padi Sebagai Karbon Aktif Untuk Menurunkan Kadar pH, Turbidity, TSS dan TDS," Journal Of Inovation Research and Knowledge, vol. 2, pp. 4183 - 4198, 2023.

[10] N. Hendrasarie and R. Prihatini, "Pemanfaatan Karbon Aktif Sampah Plastik Untuk Menurunkan Besi dan Mangan Terlarut Pada Air Sumur," Jukung Jurnal Teknik Lingkungan, vol. 6, no. 2, pp. 136 - 146, 2020.

[11] Kementerian Kesehatan, Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2023 Tentang Peraturan Pelaksanaan Peraturan Pemerintah Nomor 66 Tahun 2014 Tentang Kesehatan Lingkungan, Kementerian Kesehatan, 2023.

[12] A. Samanth, R. Vinayagam, T. Varadavenkatesan and R. Selvaraj, "Fixed Bed Column Adsorption System to Remove 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Herbicide from Aqueous Solutions Using Magnetic Actvated Carbon," Elsevier, 2024.

[13] Andres A, A. Bazaine, Mario A, O. Marquez and A. C. Trujillo , "A Fixed Bed Coloumn Sorption :Breakthrough Curves Modeling," in Sorption - New Perspevtives and Applications, IntechOpen, 2024.

[14] R. D. Ouedraogo, C. Bakouan, A. K. Sakira, B. Sorgho, B. Guel, T. I. Some, A.-l. Hantson, E. Ziemons, D. Mertens, P. Hubert and J. M. Kauffman, "The Removal of AS(III) Using a Natural Laterite Fixed-Bed-Column Intercalated with Activated Carbon: Solving the Clogging Problem to Achieve Better Performance," Separations, vol. 11, pp. 1-27, 2024.

[15] S. Bakhta, Z. Sadaoui, B. Samir, J. Cosme, O. Allalou, F. L. Derf and J. Viellard, "Successful removal of fluoride from aqueous environment using Al(OH)3@AC: column studies and breakthrough curve modeling," Royal Society of Chemistry, vol. 4, pp. 1-14, 2024.