2020 : TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH LOGAM BERAT B3 INDUSTRI ELEKTROPLATING DENGAN METODE MICROBIAL FUEL CELL

Dra. Ratna Ediati MS., Ph.D
Drs. Djarot Sugiarso KS MS.
Herdayanto Sulistyo Putro S.Si, M.Si

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Electroplating banyak digunakan sebagai metode pelapisan logam pada berbagai industri, pelapisan penyepuhan logam dengan logam lainnya dengan menggunakan bantuan listrik (Liu, 2016). Limbah yang dihasilkan dari proses elektroplating merupakan limbah logam berat yang termasuk dalam limbah B3 seperti logam berat besi, krom, seng, nikel, mangan, dan tembaga. (Nurhasni, 2013). Ion ion logam berat pada limbah cair elektroplating menjadi sebuah permasalahan karena bersifat toksik meskipun berada pada konsentrasi yang rendah (ppm) juga dapat bersifat bioakumulasi dalam siklus rantai makanan (Iksan, 2010). Metode Microbial Fuel Cell (MFC) mampu mengurangi kadar logam berat B3 dengan proses bioremediasi. Pada proses bioremediasi menggunakan beberapa bakteri dari SV-30 yang memiliki kemampuan remediasi lebih baik dan efisien (99,92%) dibandingkan dengan mikroorganisme tunggal seperti Pseudomonas sp, Escherichia coli, dan Shewanella sp. Pada proses bioremediasi terdapat proses adsorpsi dan reduksi secara kimia oleh mikroba, metode kimia dan biologi adalah proses sederhana yang memiliki potensi tinggi untuk reduksi Cr(VI) menjadi spesi yang lebih ramah lingkungan, yaitu Cr(III), dan diadsorpsi oleh mikroba melalui proses biosorpsi, serta dapat diaplikasikan untuk logam berat lainnya seperti Fe, Cu, Cd, dan lainnya. Selain itu, bakteri pada SV-30 mampu mendegradasi limbah organik lainnya seperti limbah amonium sebagai nutrisi dan menurunkan kadar COD dan BOD. Pada proses reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) memanfaatkan elektron yang dihasilkan dari proses metabolisme mikroba dengan sistem sel volta. Mikroorganisme dalam SV-30 mampu menghasilkan listrik sebesar 862,85 mA/m2 dengan sistem anaerob yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber bioenergi. Konsentrasi awal dan konduktivitas dari Cr(VI) dapat mempengaruhi laju reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III), produksi listrik dan efisiensi coulomb dari sistem MFC. Pada penelitian Ravikumar (2018) menggunakan bakteri konsorsium (SV-30) dan Fe0 memiliki batas kapasitas adsorpsi merkuri sebesar 381± 17,1 mg/g dengan efisiensi sebesar 90 ± 5,96%. Tidak semua Cr(VI) dan Cr(III) teradsorp pada mikroba, sehingga diperlukan material adsorben lain untuk mengurangi kadar logam Cr(VI) yang tersisa. Beberapa material adsorben yang dapat digunakan seperti karbon aktif (Kim, 2016), senyawa kompleks, hidrida logam, hidrida kimia, dan adsorpsi pada material berpori (Hwang dkk, 2014). Namun demikian juga perlu diperhatikan material adsorben yang aman dan efisien sebagai prasyarat untuk aplikasi pengurangan kadar logam berat, salah satunya metode adsorpsi dengan material berpori karena tidak melepas ion-ion yang berbahaya. Dalam hal ini, Material berpori yang memiliki keunggulan dengan volume pori besar, dan porositas tinggi adalah material zeolit karena memiliki kekuatan kerangka yang kuat dan memiliki luas permukaan yang relatif tinggi. Pada penelitian sebelumnya, melalui penelitian Program Kreativitas Mahasiswa telah berhasil mereduksi limbah Cr (VI) hingga 0.01 mg/L serta menurunkan nilai BOD dan COD yang telah sesuai dengan baku mutu limbah cair MENLH No. KEP-51/MENLH/10/1995. Metode yang digunakan pada penelitian sebelumnya menggunakan metode microbial fuel cell dengan bakteri SV-30 dan adsorpsi dengan zeolit y hierarki. Hasil penelitian tersebut masih dalam proses review di jurnal Open Chemistry dengan nomer manuscript OPENCHEM-D-19-00279. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya berpotensi untuk dikembangkan pada skala yang lebih besar. Pada penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah prototipe teknologi pengolahan limbah logam berat B3 yang dapat meminimalisir bahaya limbah industri.