PENURUNAN COD DAN BOD LIMBAH LAUNDRY DENGAN METODE FOTODEGRADASI MENGGUNAKAN KATALIS TiO2-KITOSAN
-
Abstract
Limbah laundry mengandung bahan organik dengan konsentrasi tinggi yang dapat memberikan efek pada lingkungan perairan. Pencemaran air akibat limbah laundry dengan kandungan bahan organik tinggi menyebabkan penurunan kualitas air yang ditandai dengan meningkatnya nilai COD dan BOD. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan efektivitas penggunaan katalis TiO2-kitosan untuk menurunkan kandungan COD dan BOD limbah laundry menggunakan metode fotodegradasi. Fotodegradasi adalah proses penguraian senyawa organik menjadi senyawa yang lebih sederhana menggunakan katalis dan sinar UV. Pembuatan komposit TiO2-kitosan dilakukan dengan sintesis TiO2 dan kitosan menghasilkan katalis TiO2-kitosan. Hasil karakterisasi TiO2-kitosan dengan FTIR menunjukkan keberadaan gugus OTiO, OH, NH, CH, dan CO yang mengidentifikasikan telah terbentuknya katalis TiO2-kitosan. Karakterisasi TiO2-kitosan dengan XRD menunjukkan fase kristalin anatase tetragonal. Kondisi optimum fotodegradasi limbah laundry dalam menurunkan nilai COD dan BOD menggunakan katalis TiO2-kitosan diperoleh pada massa katalis 50 mg, pH 7, dan waktu penyinaran selama 120 menit. Pengembanan TiO2 pada kitosan dalam kondisi optimum dengan sinar UV mempengaruhi efektivitas fotodegradasi limbah laundry dengan penurunan tertinggi nilai COD sebesar 90,5760 mg/L dan BOD sebesar 24,0000 mg/L.
Kata kunci: limbah laundry, COD, BOD, fotodegradasi, katalis TiO2-kitosan.
ABSTRACT
Laundry waste contains a high concentration of organic matter, which can affect the aquatic environment. Water pollution due to laundry waste with high organic matter content causes a decrease in water quality, as indicated by an increase in COD and BOD values. This research aimed to determine the effectiveness of using TiO2-chitosan catalysts to reduce the COD and BOD contents in laundry waste using photodegradation. Photodegradation is an organic compound decomposition into simpler compounds using a catalyst and UV light. The preparation of the TiO2-chitosan composite was carried out by synthesizing TiO2 and chitosan to produce a TiO2-chitosan catalyst. The results of the characterization of TiO2-chitosan with FTIR showed the presence of OTiO, OH, NH, CH, and CO groups, which identified the formation of a TiO2-chitosan catalyst. The characterization of TiO2-chitosan by XRD showed a tetragonal anatase crystalline phase The optimum conditions for photodegradation of laundry waste in reducing the COD and BOD values using a TiO2-chitosan catalyst were at a catalyst mass of 50 mg, pH 7, and an irradiation time of 120 minutes. Embedding TiO2 on chitosan under optimum conditions with UV light affected the effectiveness of laundry waste photodegradation, with the highest decrease in COD values of 90.5760 mg/L and a BOD of 24.0000 mg/L.
Keywords: laundry waste, COD, BOD, photodegradation, TiO2-chitosan catalyst.
Downloads
References
Diantariani, N.P., 2021. Penghilangan Metilen Biru dan Ion Cr (IV) Secara Simultan dan Sinergis Dengan Menggunakan Katalis ZnO-Ag/Zeolit Alam. Disertasi. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Dini, E.W.P., dan Wardhani, S., 2014. Degradasi Metilen Biru Menggunakan Katalis ZnO-Zeolit. Chem Prog. 7(1):29-33.
Fajriati, I., Sedyadi, E., dan Sudarlin, 2017. Sintesis Komposit Film Kitosan-TiO2 Menggunakan Sorbitol sebagai Plasticizer. Jurnal Penelitian Kimia. 13(1):75-94.
Faradina, Sari, I.P., dan Harahap, H.R., 2021. Pengolahan Air Buangan Limbah Laundry Menggunakan Bottom Ash Sebagai Media Adsorpsi. Jurnal Kinetika. 12(2):21-28.
Habiba, U., Joo, T.C., Shezan, S.K.A., Das, R., Ang, B.C., and Afifi, A.M., 2019. Synthesis and Characterization of Chitosan/TiO2 nanocomposite for the Adsorption of Congo Red. Desalination and Water Treatment. 164:361-367.
Hadjlatief, H.B., Zina, M.B., Galvez, M.E., and Costa, P. D., 2016. Photocatalytic Degdradation of Methyl Green Dye In Aqueous Solution Over Natural Clay-Supported ZnO-TiO2 Catalysts. Journal of Photochemistry and Photobiology A. 315:25-33.
Ivanova, T., Harizanova, A., Koutzarova, T., and Vertruyen, B., 2011. Preparation and Characterization of ZnO-TiO2 Films Obtained by Sol-Gel Method. Journal of Non-Crystalline Solids. 357(15):2840-2845.
Koda, E., Miszkowska, A., and Sieczka, A., 2017. Levels of Organic Pollution Indicators in Groundwater at the Old Landfill and Waste management Site. Applied Sciences. 7(6):1-22.
Komalasari, M., dan Sunendar, B., 2013. Penggunaan TiO2 Partikel Nano Hasil Sintesis Berbasis Air Menggunakan Metode Sol-Gel pada Bahan Kapas sebagai Aplikasi untuk Tekstil Anti UV. Jurnal Ilmiah Arena Tekstil. 28(1):1-46.
Latifah, S., Ridho, R., dan Baiti, I.F., 2020. Imobilisasi Katalis Komposit TiO2- Kitosan Sebagai Pendegradasi Zat Warna Remazol Yellow FG. Jurnal Crystal. ISSN: 2685-7065.
Li, Q., Su, H., and Tan, T., 2008. Sythesis of Ion-Imprinted Chitosan-TiO2 Adsorbent and Its Multi-functional Perfomance. Journal of Biochemical Engineering. 38(2):212-218.
Lima, C.H., Ryub, J.H., Kimc, D., Choc, S., and Oha, W., 2010. Reaction Morphology and The Effect of pH on The Preparation of TiO2 Nanoparticles By a Sol-Gel Method. Journal of Ceramic Processing Research. 11:736-741.
Nandiyanto, Asep, B.D., Oktiani, R., and Ragadhita, R., 2019. How to Read and Interpret FTIR Spectroscope of Organic Material. Indonesian Journal of Science and Technology. 2(1):97-118.
Oktarina, K., dan Said, 2019. Pengolahan Limbah Zat Warna Procion dengan Katalis Kitosan-TiO2 pada Industri Songket. Distilasi. 4(1):1-9.
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Saraswati, I.G.A.A., Diantariani, N.P., dan Suarya, P., 2015. Fotodegradasi Zat Warna Tekstil Congo Red Dengan Katalis ZnO-Arang Aktif dan Sinar Ultraviolet (UV). Jurnal Kimia. 9(2):175-182.
Saravanan, R., Aviles, J., and Gracia, F., 2018. Crystallinity and Lowering Band Gap Induced Visible Light Photocatalytic Activity of TiO2-CS (Chitosan) Nanocomposite. International Journal of Biological Macromolecules. 109:1239-1245.
Sitorus, M., 2009. Spektroskopi Elusida Struktur Molekul Organik. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Sudarminto, H.P., Suryandari, A.S., Mufid, Sindhuwati, C., dan Maula, I., 2021. Degradasi Linier Alkylbenzene Sulfonate Air Limbah Laundry Menggunakan Proses Katalis. Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia. 5(1).
The, E.J., Leong, Y.K., and Craig V.S.J., 2017. Surface Forces and Rheology of Titanium Dioxide In the Presence of Dicarboxylic Acids: From Molecular Interactions to Yield Stress. Langmuir. 33:1496-506.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
