Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Perancangan peralatan fotoreaktor bertingkat dan uji kinerjanya untuk mengolah limbah Cr(VI) dan fenol dilakukan dalam penelitian ini. Seluruh pelat reaktor merupakan bahan stainless steel 316 dengan panjang 30 cm dan lebar 15 cm. Pipa aliran zat cair dipilih dari bahan PVC (merek Rucika) dengan diameter 0,5 inch yang dilengkapi dengan kerangan dari bahan PVC juga. Lampu UV yang digunakan dari jenis black light lamp berjumlah 10 buah @ 10 watt. Reflektor sinar UV yang digunakan merupakan lembaran kertas putih. Fotokatalis yang digunakan adalah TiO2 Degussa P25 berbentuk slurry. Parameter yang diuji meliputi konsistensi katalis, laju sirkulasi, volume awal limbah, dan konsentrasi awal limbah fenol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum yang didapatkan adalah pada konsistensi katalis 0,5 g/L, laju sirkulasi 6 L/menit, dan volume limbah 6 L. Pada kondisi optimum tersebut, reduksi larutan Cr(VI) 40 ppm selama 6 jam operasi pada pH 2 secara simultan mampu menurunkan konsentrasi Cr(VI) sampai 0,45 ppm. Di sisi lain, reduksi Cr(VI) secara terpisah hanya mampu menurunkan konsentrasi Cr(VI) sampai 5,26 ppm. Pada kondi si operasi optimum itu pula, secara simultan larutan fenol 40 ppm dapat disisihkan konsentrasinya sampai 1,9 ppm, selama 8 jam pada pH 2, sedangkan pada degradasi fenol secara terpisah pada pH larutan 7 hanya mampu mendegradasi fenol sampai 5,45 ppm. Konsentrasi fenol dan Cr(VI) yang optimum untuk proses penyisihan ini masing-masing adalah 40 ppm, dimana dapat dicapai penyisihan Cr(VI) sampai sekitar 99,2 %.

---

The design of photocatalytic cascade reactor and performing its characteristics to treat Cr(VI) and phenol waste in simultaneous way have been realized in this research. The reactor plate was made from stainless steel 316, having size in length and width respectively 30 and 15 cm. The circulating pipe for liquid waste was made from PVC (Rucika) with diameter of 0,5 inch, equipped with PVC globe-valve. It used 10 sets of UV lamp @ 10 watts having type of black light lamp, and UV reflector from white paper sheets. The photocatalyst used is TiO2 Degussa P25 slurry. The process parameters studied in this research consist of catalyst loading, circulation flowrate, initial waste volume, and initial phenol concentration. From this experimental works, it has been shown that the optimum conditions for the cascade reactor are: loading catalyst of 0,5 g/L, circulation rate at 6 L/minute, and 6 L initial waste volume. At these optimum conditions, the Cr(VI) solution might be removed from 40 ppm to 9,45 ppm in 6 hours at pH 2 in simultaneous system, in the other hand, the reduction of Cr(VI) in separ ate system has reached just at 5,26 ppm. Furthermore at these conditions of simultaneous system, the degradation of 40 ppm phenol solution might be attained until 1,9 ppm for 8 hours operation and pH 2, but in separate system, the degradation of phenol just reached until 5,45 ppm at pH 7. In this simultaneously waste treatment system, the optimum concentration of phenol and Cr(VI) are respectively 40 ppm, which the removal of Cr(VI) solution might be as far as 99,2 %."

"Limbah yang dihasilkan olch industri dewasa ini merupal-can suatu pcrmasalahan yang serius sehingga teknologi pengolahan limbah pun terus berkembang mengikuti semakin kompleksnya limbah yang ada. Bebempa limbah yang menjadi sorotan masyarakat antara lain adalah limbah logam berat serta limbah organik. Proses fotokatalitik merupakan altematif untuk pengolahan limbah logam berat dan limbah organik secara simuItan_ Salah satu Cara untuk meningkatkan eiisiensi proses fotokalalitik tersebut dapa! dicapai dengan merancang fotoreaktor yang tepat. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dirancang reaktor fotokatalitik Cascade Reacfor (Reaktor Bertingkat) dan dilakukan uji kinerja terhafla p reaktor tersebut sehingga didapatl-:an kondisi reaktor yang optimum untuk reduksi fotokatalitik Cr(VI) dan degradasi fenol secara simultan. Percobaan yang dilakukan rnelipuri perancangan reaktor fotokatalitik skala pilot dan uji kinerja reaktor fotokatalitik unluk fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol yang dilakukan secara simultan dengan menggunakan fotokatalis TIO2 Degussa P25 dalam bentuk slimy. Sebagai pendukung penelitian dilakukan pula fotoreduksi Cr(VI) dan fotodegradasi fenol secam terpisah. Parameter yang diuji meliputi konsistensi (ioading) katalis, laju sirkulasi, dan volume awal limbah. Kondisi optimum yang didapatkan untuk Reaktor Bertingkat (Cascade Reacior) adalah konsistensi katalis 0,5 g/L, Iaju sirkulasi 6 L/menit, dan volume limbah 6 L. Pagia kondisi reaktor optimum, reduksi Cr(VI) 40 ppm selama 6 jam operasi dan pH larutan 2 secara simultan mampu menunmkan konsentrasi Cr(VI) sampai 0,45 ppm, sedangkan untuk reduksi Cr(VI) secara terpisah hanya mampu menurunkan konsentrasi Cr(VI) sampai 5,26 ppm Pada kondisi reaktor optimum, degradasi fenol 40 ppm selama 8 jam operasi dan pH larutan 2 secara simultan mampu mendegradasi fenol sampai 1,9 ppm, sedangkan untuk degradasi fenol secara terpisah pada pH larutan 7 hanya mampu mendegradasi fenol sampai 5,45 ppm. Untuk pengolahan limbah secara simultan penambahan fenol yang optimum adalah 40 ppm untuk mereduksi Cr(VI) 40 ppm dimana dapat dicapai konversi reduksi Cr(VI) dari 98,18 % menjadi 99,2 %."

"Suatu industri pengolahan biasanya tidak terlepag dari permasalahan limbah yang berkaitan dengan kualitas lingkungan hidup. Masalah iingkungan rnerupakan hal yang mutlak harus diperhatikan oleh sebuah industri pengolahan, dikarenakan tuntutan standar baku mutu lingkungan yang harus dipenuhi oleh sebuah industri. Salah satu jenis limbah yang menjadi sorotan masyarakat adalah limbah logam berat yang beracun dan berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Limbah logam berat yang beracun dapat bempa Cr(VI), Pb dan Hg Serta limbah logam berat yang rnempunyai nilai strategis dan ekonomis yang tinggi seperti platina (Pt), emas (Au), Rh, Ag, dan Pd. Dalam penelitian ini dilakukan preparasi katalis TiO2-SiO; dan PUTiO2 yang digunakan untuk melakukan uji reduksi Cr(\/I) menjadi Cr(Ill). Beberapa parameter yang diuji dan diteliti meliputi variasi jenis katalis, sistem fotoreaktor, efek penambahan metanol. Kemudian dilakukan pula reduksi Cr(VI) dari berbagai jenis limbah antara lain; limbah sintetis, limbah praktikum dan limbah industri elektroplating. Dari hasil penelitian didapat bahwa katalis serbuk TiO2 Degussa P25 memiliki aktivitas tertinggi dalam mereduksi Cr(Vl) dibandingkan dengan katalis hasil preparasi (TiO2-SiO2_ CuO/Ti02 dan Pt/TiO2). Pcnambahan dua reaktor yang disusun secara seri dengan penggunaan konsenirasi katalis 3 g/lt tiap reaktor dapat meningkatkan nilai konversi dari 25% menjadi 98%. Untuk penggunaan konsentrasi katalis lg/It tiap reaktor dengan jumlah reaktor 3 buah didapat nilai konversi sebesar 36% dan penambahan metanol sebesar 10% dapat memberikan efck positif terhadap proses reduksi Cr(VI) sehingga diperoleh konversi sebesar 99%. Limbah elelctroplating dengan konsentrasi Cr(VI) 40 ppm dapat tereduksi hingga dibawah ambang batas maksimum (0,05 ppm) dalam waktu 5 jam dan bila konsentvasi Cr(VI) dibawah 5 ppm maka dalam waktu kurang dari 30 menit ambang batas tersebut dapat dicapai."

"Limbah yang dihasilkan oleh industri, dewasa ini telah menjadi permasalahan serius yang dapat menghambat terciptanya lingkungan yang bersih dan sehat. Salah satu metode pengolahan limbah yang sangat prospektif dan ramah lingkungan adalah dengan metode fotokatalisis yang menggunakan katalis semikonduktor TiO2. Agar metode ini dapat lebih optimal maka perlu dikembangkan konfigurasi reaktor yang efektif dengan menggunakan katalis TiO2 bentuk lapisan tipis (film) dan energi foton dari sinar matahari. Pada penelitian ini, pelapisan katalis TiO2 dari Degussa P25 dilakukan dengan menggunakan perekat epoksi dan dengan metode spin coating, sedangkan fotoreaktor yang digunakan adalah reaktor plat bertingkat (RPB), reaktor silinder berputar (RSB) dan reaktor tubular "Y" collector (TVC). Dari masing-masing reaktor tersebut ditentukan kondisi optimalnya, yaitu laju sirkulasi limbah untuk RPB, putaran silinder untuk RSB, laju sirkulasi limbah dan sudut reflektor untk TVC. Ketiga reaktor tersebut dibandingkan kinerjanya dalam mengolah limbah Cr(Vl) dan fenol secara simultan pada kondisi optimal masing-masing reaktor dengan energi foton dari sinar matahari. Hasil eksperimen menunjukkan katalis TiO2 dalam bentuk film yang dibuat dengan metode spin coating lebih aktif dibandingkan dengan menggunakan perekat epoksi. Luas permukaan aktif RPB, RSB dan TVC masing-masing sebesar 4500 cm², 4398 cm² dan 1778 cm², sedangkan berat katalis di RPB, RSB dan TVC masingmasing sebesar I,57 gram, 2,19 gram dan 0,57 gram. Kondisi optimal untuk RPB diperoleh pada laju sirkulasi limbah sebesar 8,1 liter/menit, untuk RSB pada putaran silinder sebesar 120 rpm, untuk TVC pads laju sirkulasi sebesar 10,5 literlmenit dengan sudut reflektor sebesar 90° untuk sumber foton dari lampu UV dan 150° untuk sinar matahari. Dari ketiga reaktor yang digunakan, RSB merupakan konfigurasi reaktor yang paling optimal untuk mengolah Cr(VI) dan fenol secara simultan. Pada cuaca yang cerah (intensitas rata-rata sinar matahari 894 μW/m²), reaktor tersebut mampu mengolah 10 liter limbah Cr(VI) dan fenol pada konsentrasi awal 10 ppm hingga dibawah ambang baku mutu limbah. Konsentrasi akhir Cr(Vl) dan fenol setelah tiga jam masing-masing mencapai 0,47 ppm dan 0,40 ppm.

---

Waste that produced by industries recently has become serious problem in creating clean and healthy environment. One of more prospective and friendly environment method for waste treatment is photo catalysis method which using semiconductor catalyst TiO2. In order to optimize the method; it has to develop effective reactor configuration by using TiO2 catalyst, in the form of thin layer and photon energy from sunray. In this experiment coating TiO2 catalyst from Degusa P25 done by using epoxy glue and by using spin coating method, while photoreactor use in this experiment are cascade plate reactor (RPB), rotating drum reactor (RSB) and tubular V collector reactor (TVC). The optimal condition of each reactor have to definite are rate of waste circulation for RPB, rotation speed for RSB, rate of waste circulation and reflector angle for TVC. Performance of three reactor are compared in the way they treat Cr(VI) and phenol waste simultantly at the optimal condition of each reactor with photon energy from solar light. The experiment result show that TiO2 catalyst, in the form of thin layer, which made by spin coating method is more active than TiO2 catalyst made by using epoksi glue. Width of active surface of RPB, RSB and TVC are 4500 cm², 4389 cm² and 1778 cm², while catalyst weight in each RPB, RSB and TVC are 1.57 gr, 2.19 and 0.57 gr, optimal condition for RPB obtains at rate of waste circulation 8.1 L/min, rotating drum for RSB gains at 120 rpm, for TVC the rate of circulation obtains at 10.5 llmin with reflector angle is 900 if photon?s source is from ITV lamp and reflector angle is 150° if photon?s source is from solar light. From the three reactor used in this experiment, RSB is the most optimal configuration reactor for treat Cr (VI) and phenol simultantly. At the sunny weather (intensity of rate solar light 894 μW/m²) the reactor can treat 10 liter Cr (VI) and phenol waste at initial concentration is 10 ppm until below the threshold of waste standard quality. Final concentration of Cr (VI) and phenol miter 3 hours can be reach at 0.47 ppm and 0.40 ppm."

"Aktivitas dan stabilitas fotokatalis TiO2 dalam pengolahan limbah Cr(VI) dan fenol secara simultan dapat terganggu dikarenakan adanya proses deaktivasi. Secara umum deaktivasi fotokatalis disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah perubahan fasa kristal katalis, akumulasi intermediate atau produk dari reaksi fotokatalisis pada permukaan fotokatalis yang teradsorpsi lebih kuat daripada reaktannya sehingga menutupi active site katalis, tingkat keasaman (pH) sistem katalis, dan perubahan energi bandgap yang terjadi karena kerusakan struktur kristal atau adsorpsi logam pada permukaan fotokatalis. Pengembalian aktivitas fotokatalis TiO2 dimungkinkan melalui proses regenerasi dengan cara perlakuan dalam suasana asam atau basa, penyinaran agar terjadi reaksi fotokatalisis lanjutan, pencucian, pemanasan, dan sebagainya. Dalam meregenerasi fotokatalis diperlukan metode dan kondisi operasi yang optimal agar aktivitas fotokatalis dapat dikembalikan seperti semula. Oleh karena itu akan dilakukan analisis penyebab deaktivasi fotokatalis TiO2 dalam pengolahan limbah simultan Cr(VI) dan fenol kemudian dicari metode regenerasi yang dapat mengembalikan aktivitas fotokatalis TiO2 seperti semula. Percobaan diawali dengan melakukan uji aktivitas dan stabilitas dalam mengolah limbah Cr(VI) dan fenol secara simultan dengan menggunakan reaktor skala pilot yang kemudian dilanjutkan dengan melakukan karakterisasi SEM-EDX pada katalis yang terdeaktivasi. Setelah itu dilakukan regenerasi dengan empat metode. Metode pertama dilakukan dengan mencampur katalis kering yang telah terdeaktivasi dengan air lalu mensonikasi dan diaduk selama beberapa saat. Metode kedua dilakukan dengan mencampur katalis dengan air lalu mensonikasi dan menyinari larutan katalis tersebut dengan sinar matahari sambil diaduk. Metode ketiga, katalis kering yang telah terdeaktivasi dicampur dengan air lalu disonikasi kemudian dipanaskan hingga suhu sekitar 80-90 _C. Metode keempat, katalis terdeaktivasi yang sama hanya disinari oleh sinar matahari selama beberapa saat. Selanjutnya dilakukan karakterisasi EDX pada katalis-katalis yang telah diregenerasi dengan keempat metode. Untuk mengetahui aktivitas katalis setelah proses regenerasi dilakukan uji aktivitas kedua dengan menggunakan reaktor skala laboratorium untuk mengolah limbah simultan Cr(VI) dan fenol. Hasil uji aktivitas dan stabilitas menunjukkan terjadinya deaktivasi fotokatalis. Konversi dalam reduksi Cr(VI) dan fenol setelah uji aktivitas kedua sebesar 39,56% dan 42,47% berturut-turut, sedangkan setelah regenerasi dengan metode regenerasi kedua konversi reduksi Cr(VI) menjadi 94,35% dan konversi degradasi fenol sebesar 68,35%. Hasil SEM-EDX menunjukan semakin tingginya %C dan %Cr selama penggunaan katalis. Terjadinya penggumpalan katalis dan terdapatnya senyawa karbon, yang diduga intermediate dari oksidasi parsial fenol, yang tinggi diawal pengujian dan kromium, yang diduga dalam bentuk Cr(III) hasil akhir reduksi Cr(VI), yang tinggi pada permukaan fotokatalis diakhir pengujian diduga sebagai penyebab terjadinya deaktivasi katalis. Hasil uji aktivitas kedua menunjukkan bahwa metode regenerasi kedua (pencampuran dengan air diteruskan dengan sonikasi, penyinaran dan pengadukan) dan metode regenerasi keempat (penyinaran katalis kering) merupakan metode regenerasi yang optimal dalam mengembalikan aktivitas katalis TiO2 yang terdeaktivasi."