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 high organic matter that causes a decrease in water quality, which is indicated by high COD and BOD values. The high COD and BOD values of laundry waste need to be reduced, one of which is using the photodegradation method. Photodegradation is a breaking down process of organic compounds into simpler compounds using catalysts and UV light. In this research, the catalyst used was the TiO2-chitosan catalyst synthesized using the sol-gel method. Catalysts characterization was carried out using FTIR and XRD. The catalyst was applied to reduce COD and BOD of laundry waste in the optimum photodegradation conditions. The results of the characterization of TiO2-chitosan with FTIR showed the presence of O=Ti=O, 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 degrading laundry waste to COD and BOD using a TiO2-chitosan catalyst were obtained 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
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.
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
