Tempeh Industry Wastewater Treatment using Mix Natural Adsorbents (Zeolite, Bentonite,  Water Hyacinth-Activated Carbon): Effect of Mass Ratio and Dosage of Mix Adsorbents on  Turbidity and pH

Lia Cundari; Muhammad Radhiy Sukandar; Fahmi Nurusman

doi:10.21771/jrtppi.2023.v14.no3.p41-52

Authors

Lia Cundari Universitas Sriwijaya
Muhammad Radhiy Sukandar Universitas Sriwijawa
Fahmi Nurusman Universitas Sriwijawa

DOI:

https://doi.org/10.21771/jrtppi.2023.v14.no3.p41-52

Keywords:

Tempe Liquid Waste, Adsorption, Zeolite, Bentonite, Water Hyacinth Activated Carbon, Turbidity, pH

Abstract

Adsorption is the process of agglomeration of dissolved substances in solution by the surface of an absorbent substance which makes the material enter and collect in an absorbent substance. Natural adsorbents that function to treat tempe liquid waste are zeolite, bentonite, and water hyacinth activated carbon. The purpose of this study was to determine the effect of the mass ratio and dose of natural adsorbents on the turbidity and pH values of tempe wastewater. The mass ratio variation used was the ratio of each material in the form of zeolite: bentonite: active carbon of water hyacinth in the form of R1 (1:1:1); R2 (2:1:1); R3 (1:2:1); and R4 (1:1:2). The adsorbent dose carried out was 1.5 gr; 3 grams; and 4.5 gr per 100 ml volume of liquid waste. The contact time between the adsorbent and the liquid waste is every 15, 30, 60, 90, 120, 150 minutes. Processing of tempe liquid waste was carried out in laboratory-scale batches with 120 rpm stirring. The analysis was carried out in form of turbidity, pH, COD, BOD, and TSS. The results showed that the adsorption was able to reduce turbidity and increase the pH level up to 99% by stirring the mass ratio R2 (2:1:1) for 150 minutes with a dose of 4.5 grams. It was found that the turbidity value decreased from 520.5 NTU to 2.47 NTU =ncrease in pH levels reaching 75% at 150 minutes of stirring at a dose of 4.5 grams. Decreased pH value from 3.7 to 6.4. The maximum adsorption capacity validation results were obtained based on the Frendulinch analysis of 7.07-49.75 mg/g with a Freundlich constant of 0.67-0.70 at a dose of 4.5 grams.

References

Agustini, D. dan Fitriah, L. 2021. Serbuk Biji Asam Jawa (Tamarin Dusindica L) untuk Pengelolaan Limbah Industri Cair Tempe (Studi Kasus Mataram): Tamarind Seed Powder (Tamarindusindica, L) to Treatment the Liquid Waste Industrial of Tempe (Mataram case study). JURNAL SAINS TEKNOLOGI & LINGKUNGAN. Vol. 7(2): 272-279.

Anshori, A.M. 2020. Efektivitas Tanaman Eceng Gondok (Eichorniacrassipes) dalam Menurunkan Kadar COD pada Limbah Cair Tempe. [SKRIPSI]. Banyumas (IDN). Universitas Jenderal Soedirman.

Ashari, S.H. 2018. Pengaruh Konsentrasi TiO2N, Rasio Fotokatalis, dan Lama Penyinaran terhadap Aktivitas Fotokatalis TiO2N-Zeolit/Alginat dalam Mendegradasi Limbah Cair Industri Tempe Menggunakan Sinar UV. [SKRIPSI]/ Malang (IND). Universitas Brawijaya.

Azhari, M. 2016. Pengolahan Limbah Tahu dan Tempe dengan Metode Teknologi Tepat Guna Saringan Pasir sebagai Kajian Mata Kuliah Pengetahuan Lingkungan. Media Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol 1(2): 1-8.

Cundari, L., Suhendra, A.A., Kurniawan, I.C., Asnari, M., Afrah, B.A., Siahaan, F.S., Siagian, F., Gunawan, A., Alfatih, M. M., dan

Wahyuningsih, D.R. 2022. Removal and Isotherm Adsorption of COD and Turbidity in Wastewater from Oil and Gas Industry onto Water Hyacinth (Eichhornia Crassipes) Activated Carbon.

Darojah, L.I., Jumaeri, dan Kusumastuti, E. 2018. Modifikasi Zeolit A dengan Surfaktan HDTMA dan Aplikasinya sebagai Adsorben Ion Nitrat. Indonesian Journal of Chemical Science. Vol. 7(15): 94-101.

Dewi, Y. S. dan Buchori, Y. 2016. Penurunan Cod, Tss pada Penyaringan Air Limbah Tahu Menggunakan Media Kombinasi Pasir Kuarsa, Karbon Aktif, Sekam Padi, dan Zeolit. Jurnal Universitas Satya Negara Indonesia. Vol. 9(1): 74-80.

Emelda, L., Putri, S.M. dan Ginting, S. 2013. Pemanfaatan Zeolit Alam Teraktivasi untuk Adsorpsi Logam Krom (Cr3+). Jurnal Rekayasa Kimia & Lingkungan. Vol. 9(4): 166-172.

Fathurrahmi. 2012. Analysis of Mineral Contents Ca, Mg, Fe and Na in Natural Bentonite Clay. Jurnal Natural. Vol. 12(1): 32-36.

Gerbono, A. dan Siregar, A. 2005, “Kerajinan Eceng Gondok”, Kanisius, Yogyakarta.

Giyatmi. 2008. Penurunan Kadar Cu,Cr dan Ag Dalam Limbah Cair Industri Perak di Kotagede Setelah Diadsorpsi Dengan Tanah Liat Dari Daerah Godean. Yogyakarta: Seminar Nasional SDM Teknologi Nuklir.

Hanum F. 2002. Proses pengolahan air sungai untuk keperluan air minum. [SKRIPSI]. Medan: Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Juliandini F dan Trihadiningrum Y. 2008. Uji kemampuan karbon aktif dari limbah kayu dalam sampah kota untuk penyisihan fenol. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi VII; Surabaya, 2 Februari 2008. Jurusan Teknik Lingkungan: Program Pascasarjana, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Kasim, K. 2018. Pengaruh Massa Zeolit dan waktu Inkubasi Limbah Cair Industri Tahu Terhadap Kadar BOD dan COD. (SKRIPSI). Makasar (IND). Universsitas Islam Negeri Alauddin Makassar.

Khery, Y., Kurnia, N., Kahpiyati, Adelesmula, L., dan Afriawan, R. 2013. Efektifitas Penurunan Cod Limbah Tempe Tahu Oleh Karbon Aktif Tongkol Jagung. Jurnal Kependidikan Kimia “Hydrogen”. Vol. 1(1): 21-27

Khoiriyah, W., Sunarto, W. and Susatyo, E.B. 2016. Adsorpsi Linear Alkylbenzene Sulfonate Limbah Laundry Oleh Arang Aktif Kulit Singkong. Indonesian Journal of Chemical Science, 5(2).

Kumar, P., Jasra, R. V, dan Bhat, T. S. G. 1995. Evolution of Porosity and Surface Acidity in Montmorillonite Clay on Acid Activation. Ind. Eng. Chem. Res. Vol. 34(4): 1440-1448.

Kusumawati, A. dan Setiawan, A.D. 2017. Analisis Pengendalian Persediaan Bahan Baku Tempe Menggunakan Material Requirement Planning. Journal Industrial Servicess, Vol. 3(1b): 168-173.

Lestari, D.I. 2018. Kajian Pengaruh pH dan Lama Penyinaran Terhadap Aktivitas Fotokatalis Beads TiO2N/Zeolit-Kitosan dan TiO2/Zeolit-Kitosan Pada Degradasi Limbah Cair Tempe Dengan Sinar UV. [SKRIPSI]. Malang (IND). Universitas Brawijaya.

Lisa, D., Syarifuddin, S. dan Winarni, R. 2018. Processing Of Tofu Industrial Liquid Waste with Aeration and Adsorption Combined Methods In Reducing Levels Of Bod, Cod And Tss In Tofu Industry Pela Mampang, Mampang Prapatan Sub-District-South Jakarta 2018. Sanitas. Vol. 9(1): 44-50.

Nisaa, A. K., Wardhani, S., Puwonugroho, D., dan Darjito. 2018. Tempe Waste Water Degradation Using TiO2-N/Bentonite alginate Granule Photocatalyst with Ultraviolet Light Irradiation. International Conference on Chemistry and Material Science (IC2MS) 2017 4–5 November 2017, Malang, Indonesia.

Nisaa, A.K., Wardhani, S. dan Purwonugroho, D. 2018. Tempe Waste Water Degradation Using TiO2-N/Bentonite Alginate Granule Photocatalyst with Ultraviolet Light Irradiation. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 299, No. 1, p. 012030). IOP Publishing.

Novita, E., Hermawan, A. A. G., dan Wahyuningsih, S. 2019. Komparasi Proses Fitoremediasi Limbah Cair Pembuatan Tempe Menggunakan Tiga Jenis Tanaman Air. Jurnal Agroteknologi. Vol. 13(1): 16-24.

Nugroho JD. 2010. Peran mikoriza dalam regenerasi pohon merbau [Intsia bijuga (Colebr) O. Kuntze] asal Papua. [Disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Nurlina, Zahara, T. A., Gusrizal, dan Kartika, I. D. 2015. Efektivitas Penggunaan Tawas dan Karbon Aktif pada Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu. Prosiding SEMIRATA 2015 bidang MIPA BKS-PTN Barat Universitas Tanjungpura. Pontianak.

Puspawati, S. W. 2017. Alternatif Pengolahan Limbah Industri Tempe dengan Kombinasi Metode Filtrasi Dan Fitoremediasi. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV.

Rachmanto, T. A. dan Winata, H. S. 2010. Pengolahan Limbah Industri Tahu dengan Menggunakan Teknologi Plasma. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol. 2(2): 19-28.

Rahmasari, K. P., Mahmudati, E., dan Purwanti, E. 2021. Analisis Kemampuan Remediasi Karbon Aktif Biji Tamarindus Indica L. pada Limbah Cair Tahu. Seminar Nasional VI. 336-343.

Ratnani, R, D. 2008. Teknik Pengendalian Pencemaran Udara yang diakibatkan oleh Partikel. Jurnal Ilmiah Momentum. Vol. 4(20): 27-32.

Ratnani, R, D., Hartati, D., dan Kurniasari, L. 2011. Pemanfaatan Eceng Gondok (Eichornia Crassipes) untuk Menurunkan Kandungan COD (Chemical Oxygen Demond), pH, Bau, dan Warna pada Limbah Cair Tahu. Jurnal Ilmiah Momentum. Vol. 7(1): 41-47.

Rizqullah, M. 2018. Pengaruh Rasio Fotokatalis dengan Limbah dan Lama Penyinaran Terhadap Kemampuan Beads TiO2-

Bentonit/Kitosan dan TiO2-N-Bentonit/Kitosan dalam Mendegradasi Limbah Cair Industri Tempe Menggunakan Sinar UV. [SKRIPSI] Malang (IND). Universitas Brawijaya.

Saragih, S.A. 2008. Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dari Batubara Riau Sebagai Adsorben. Program Pasca Sarjana Bidang Ilmu Teknik Fakultas Teknik Universitas Indonesia Jakarta.

Sayow, F., Polii, B.V. J., Tilaar, W. dan Augustine, K. D. 2020. Analisis Kandungan Limbah Industri Tahu dan Tempe Rahayu di Kelurahan Uner Kecamatan Kawangkoan Kabupaten Minahasa. Jurnal Nasional Sinta 5. Vol. 16(2): 245 - 252.

Setyaningrum, N. E., Santosi, B. B, dan Mangallo, B. 2018. Studi Adsorpsi Limbah Organik Industri Tahu Tempe dengan Karbon Aktif Kayu Merbau [Intsia Bijuga (Colebr) O. Kuntze]. Cassorawy. Vol. 2(1): 86-101.

Simatupang, M. dan Sigit, S. 1992. Pengantar Pertambangan Indonesia. Jakarta: Asosiasi Pertambangan Indonesia.

Sneanabrezovska, Biljanamarina, Biljanapanova, and Burevski, D. 2004. The Adsorption Characteristics and Porous Structure of Bentonite Adsorbents as Determined from the Adsorption Isotherms of Benzene Vapor. Journal Serbian Chem.Soic. Vol. 69(2): 145–155.

Suparno, Giyanto, Kusumadati, W., dan Sadono, A.2020. Pengaruh Lama Perendaman Kedelai dan Proporsi Tepung Beras Sebagai Upaya Meningkatkanmutu Gizi Tempe. Agrienvi: Jurnal Ilmu Pertanian. Vol 14(2): 50-58.

Tasiman, B.H.A. 2021. Elektrolisis Senyawa Organik dalam Limbah Cair Industri Tempe Menggunakan Elektroda PbO2/Pb dengan Rangkaian Seri. [SKRIPSI]. Bayumas (IND). Universitas Jenderal Soedirman.

Trisnadewi, N.W., Putra, K.G.D. and Simpen, I.N. 2017. Pemanfaatan Zeolit Alam Teraktivasi Sebagai Adsorben Untuk Menurunkan BOD dan COD Pada Limbah Cair Industri Tahu. Kimia. Vol. 11(2): 157-61.

Valentina, A.E., Miswadi, S.S. dan Latifah, L. 2013. Pemanfaatan Arang Eceng Gondok dalam Menurunkan Kekeruhan, COD, BOD pada Air Sumur. Indonesian Journal of Chemical Science, Vol. 2(2): 85-89.

Wati, A. dan Sandia Putra, A.B.E.L. 2019. Reduksi Kadar COD, BOD dan TDS Laboratorikum Kimia Organik FT UNTIRTA dengAN Proses Adsorpsi Menggunakan Zeolit Alam Bayah. [SKRIPSI]. Serang (IND). Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

Wicakso, D.R., Koswartin, T.K. dan Hardianto, W. 2017. Adsorpstion of Tofu Waste Using Water Hyacinth Leaves Powder for Decreasing BOD and COD. Konversi. Vol. 6(2): 72-76.

Widianti, S., Destiarti, L. dan Wahyuni, N. 2022. Adsorpsi Senyawa Organik pada Lindi TPA Batu Layang menggunakan Zeolit Alam Teraktivasi. Jurnal Ilmiah Ar-Razi. Vol. 10(1).

Widyastari, R.K. 2018. Pengaruh Konsentrasi TiO2-N, pH Limbah, dan Lama Penyinaran terhadap Aktivitas Fotokatalis Beads TiO2-NBentonit/Kitosan pada Degradasi Limbah Cair Industri Tempe Menggunakan Sinar UV. [SKRIPSI]. Malang (IND). Universitas Brawijaya.

Wijayanti, I.E., Kurniawati, E.A. and Solfarina, S. 2019. Studi Kinetika Adsorpsi Isoterm Persamaan Langmuir dan Freundlich pada Abu Gosok sebagai Adsorben. EduChemia (Jurnal Kimia dan Pendidikan). Vol. 4(2): 175-184.

Wood, G.O. 1992. Activated Carbon Adsorption Capacities for Vapors. Carbon. Vol. 30(4): 593-599.

Yusnimar, dan Drastinawati. 2005. Pemanfaatan Bentonit Sebagai Adsorben pada Proses Bleaching Minyak Sawit. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Petrooleokimia Indonesia. Pekanbaru.