NI MADE DWIDIANI

KARAKTERISTIK SUSTAINABLE KARBON AKTIF DARI SEKAM PADI DENGAN VARIASI VARIETAS PADI

UNTUK FILTRASI AIR MINUM

HIBAH PENELITIAN UNGGULAN UDAYANA14 AGUSTUS 2017

PROGRAM STUDI TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

TIM PENGUSUL PENELITIANIr. Ni Made Dwidiani, MASc NIDN: 0014026002Dr.Wayan Nata Septiadi, ST,MT NIDN: 0012098401Ir. Anak Agung Adhi Suryawan, MT NIDN: 0003126502

AGENDALatar belakangUrgensiRumusan masalahTinjauan pustakaMetode penelitianRancangan penelitian dan luaranRencana Anggaran BiayaJadwal kegiatanDaftar pustaka

LATAR BELAKANG

Meningkatnya kedatangan turis tiap tahun Meningkatnya industri garmen, tekstil dan pencelupan Peraturan pencemaran lingkungan lemah Peraturan air bawah tanah lemah daya dukung terbatas

LATAR BELAKANG

kualitas dan kuantitas air di bali menurunaliran air kecil dan kelangkaan air sering terjadiair keruh, berlumpur dan kecoklatan sering terjadi

untuk memasak dan mencuci sayur harus menggunakan air yang sudah dimurnikan/galon.

PDAM menyatakan : 5 tahun lagi tidak dapat memenuhikebutuhan air bersih

URGENSI Air Kotor Ancaman Kesehatan Bahkan Dapat Menyebabkan Kematian

pemurnian air perlu segera dilakukan. Kemungkinan kurang dari 5 tahunair bersih sudah tidak tersedia lagi karena turis yang datang Terus meningkat dari tahun ke tahun. Disamping itu penduduk terus bertambahbaik penduduk local maupun dari luar Bali yang hijrah ke Bali musimanatau permanen

Beberapa hotel di Nusa dua dengan jumlah kamar lebih dari 400 kamarsudah harus memebeli air tank karena air bawah tanah yang sudahdipakai sjak hotel berdiri sudah Pmenjadi air payau.

TINJAUAN PUSTAKA• Karbon aktif mempunyai struktur berpori dengan

kandungan karbon tinggi dan permukaan internal yang luas,sehingga menjadi absorben yang sangatbaik

• Bahan karbon aktif bisa terbuat dari batubara ataubiomass.

• Karbon aktif dari kulit kelapa diteliti oleh Liu at al (1989)

• Karbon aktif dari jerami dipelajari oleh Nabilla and mungoor (1993)

TINJAUAN PUSTAKA

Karbon aktif dari kulit kapuk dilaporkan oleh Grigis and Ishak (1999) Karbon aktif dari ampas tebu diteliti Ahmedna et al (2000) Karbon aktif dari sekam padi diteliti oleh Lin et al (2013). Lin et al

menemukan karbon aktif sekam padi dapat menyerap methylene Blu. Peneliti ini juga menemukan suhu aktivasi yg baik antara 600-850 oC

Liu et al mengemukakan bahwa karbon aktif sekam padimenyerap Nitrogen sesuai untuk pemurnian gas

PERUMUSAN MASALAH TAHUN I

Bagaimanakah pengaruh perlakuan alkali pada sekamBagaimanakah respons varietas padi yang berbeda.Seberapa efektifkah aktivasi karbon dengan metode

Double crucible

METODE PENELITIAN

PEMBUATAN KARBON AKTIF

Pencucian dan pengeringan sekam padi Karbonisasi 650oC selama 24 jam Menghilangkan abu dengan NaOH 5% dan dikeringkan Perendaman dengan Seng Chlorida selama 24 jam dan

dikeringkan Aktivasi dalam Double Crucible pada 850 oC selama 1 jam

PENGUJIAN

Absorpsi methylene blue Warna, bau Karakterisasi

Morfologi ( SEM ) TGA ( ash, volatile, fix and yield carbon, moisture )

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Sekam Padi Lokal Jatiluwih Sekam padi C4 Sekam padi IR 64

HASIL KARBONISASI

HASIL UJI TGAName Ash (%) Ash Temperature Fixed Carbon (%)

Batok Kelapa(kontrol)

0,83 750 75,82

Varietas PadiLokal Jatiluwih ( datarantinggi )

50,77 751 27,61

Varietas padi C4 (datarantinggi)

48,27 751 32,23

Varietas IR 64(dataran rendah)

53,74 751 26,81

Fixed carbon ke tiga varietas padi relatif lebih rendah dibandingkan control

HASIL UJI ABSORPSI METHYLENE BLUENo Sample Kandungan Methylene blue Presentase

Penyerapan

1 Varietas Padi Lokal

Jatiluwih

( dataran tinggi )

0.090 97,958%

2 Varietas padi C4

(dataran tinggi)

0.121 97,254%

3 Varietas IR 64

(dataran rendah)

0.150 96,596%

5 Methylene Blue 5PPM

4.407 -

Penyerapan ke tiga varietas padi setara dengan ) peneliti terdahulu ( 97%)

HASIL UJU SEM

Sekam mentah

Padi llokal jatiluwih

Karbon aktif

HASIL UJI SEM

Sekam padi C4

Sekam mentah Karbon aktif

HASIL UJI SEM

Sekam padi IR 64

Sekam mentah Karbon aktif

HASIL UJI SEM

Batok kelapa

PEMBAHASAN

Rendahnya fixed carbon pada ketiga varietas disebabkan olehtingginya kandungan abu seperti terlihat pada hasil uji TGA.

Pengurangan kandungan abu sudah dilakukan pada Pencucianarang dengan NaOH. Perlu pencucian menggunakan ukuranmesh yang lebih besar untuk lebih mengurangi kadar abu sebelumaktivasi

Tingginya kadar abu juga disebabkan oleh tingginya temperatureaktivasi. Temperatur aktivasi yang tinggi menyebabkan lebihbanyak arang yang terbakar menjadi abu.

KESIMPULAN

Fixed karbon dari varietas padi lebih rendah daribatok kelapa komersial yang di buat dengan aktifasigas mulia, yaitu 75,82% berbanding 26,81%.

Varietas padi tidak begitu mempengaruhi fixkarbonnya dengan varian 26,81% hingga 32,23 %

Varietas padi tidak begitu mempengaruhipenyerapan terhadap Methylene blue karenapresentase penyerapannya relatif sama yaituberkisar 96,60% hingga 97,96%

SARAN

Perlu di teliti temperatur aktifasi yang lebih rendahPerlu menggunakan lubang saringan yang lebih

besar

TERIMA KASIH

DAFTAR PUSTAKA Ahiduzzaman M (2011) Studies and investigation on extraction of

energy and value-added product from rice husk. Ph.D. thesis, Mechanical and Chemical Engineering Dept, Islamic University of Technology, September 2011

Ahmedna M, Maarshall WE, Rao RM (2000) Surface properties of granular activated carbons from agricultural by-products and their effects on raw sugar decolorization. Bioresour Technol 71:103–112

Chung KT, Fulk GE, Andres AW (1981) Mutagenicity testing of some commonly used dyes. Appl Environ Microbiol 42:641–648

Dai S, Zhuang Y, Chen Y, Chen L (1995) Study on the relationship between structure of synthetic organic chemicals and their biodegradability. Environ Chem 14:354–367

DAFTAR PUSTAKA

Dai S, Song W, Zhuang Y, Yan H (1996) Bio-technical treatment of wastewater containing azo dyes. In: Proceedings of the 4th Mainland–Taiwan environmental technology seminar, vol 1, pp 407–411

Grigis BS, Ishak MK (1999) Acitvated carbon from cotton stalk by impregnation with phosphoric acid. Mater Lett 39:107–114

Guettai N, Amar HA (2005) Phtotcatalytic oxidation of methyl orange in presence of titanium dioxide in aqueous suspension. PartII: kinetics study. Desalination 185:439–448

Guo J, Gui B, Xian S, Bao X, Zhang H, Lua AC (2008) Preparation of activated carbon by using solid waste from palm oil processing mills. J Porous Matter 15:535–540

DAFTAR PUSTAKA

Ho Yuh-shan (2004) Citation review of Lagergren kinetic rate equation on adsorption reactions. Scientometrics 59(1):171–177

Ho YS, McKay G (2000) The kinetics of sorption of divalent metal ions onto sphagnum moss peat. Water Res 34(3):735–742

Kadirvelu K, Kavipriya M, Karthika C, Radhika M, Vennilamani N, Pattabhi S (2003) Utilization of various agricultural wastes for activated carbon preparation and application for the removal of dyes and metal ions from aqueous solutions. Bioresour Technol 87:129–132

Kannan N, Veemaraj T (2009) Removal of lead(II) ions by adsorption onto bamboo dust and commercial activated carbons—a comparative study. J Chem 6(2):247–256

DAFTAR PUSTAKA

Lagergrens (1898) Zur theorie der sogenannten adsorption gelöster stoffe, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens. Handlingar, 24 (4):1.39

Laine J, Calafat A, Labady M (1989) Preparation and characterization of activated carbons from coconut shell impregnated with phosphoric acid. Carbon 27:191–195

Langmuir I (1918) The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. J Am Chem Soc 40:1361–1403

Lin L, Shang-Ru Z, Zuo-Yi X, Yu S, Qing-Da A, Xiao-Wei S (2013) Dye adsorption of mesoporous activated carbons produced from NaOH-pretreated rice husks. Bioresour Technol 136:437–443

DAFTAR PUSTAKA

Liu D, Zhang W, Lin H, Li Y, Lu H, Wang Y (2016) A green technology for the preparation of high capacitance rice huskbased activated carbon. J Clean Prod 112:1190–1198

Maiti S (2007) Studies and investigation of value added products from agricultural wastes. Ph.D. thesis. Submitted to Advanced Materials and Solar Photovoltaic Division, School of Energy Studies, Jadavpur University, India Namila D, Mungoor A (1993) Dye adsorption by a new low cost material Congo red. Indian J Environ 13:496–508

Ofomaja AE (2010) Intraparticle diffusion process for lead(II) biosorption onto mansonia wood sawdust. Bioresour Technol 101:5868–5876

Rys P, Zollinger H (1992) Fundamentals of the chemistry and application of dyes. Wiley-Inter-Scinece, New York

Safa Y, Bhatti HN (2011) Adsorptive removal of direct dyes by low cost rice husk: effect of treatment and modification. Afr J Biotechnol 10(6):3128–3142

Shimda M, Hamabe H, Iida T, Kananda K (1999) The properties of activated carbon from waste newsprint paper. J Porous Mater 6:191–196

Srivastava SK, Tyagi R, Pant N (1989) Adsorption of heavy metal ions on carbonaceous material developed from the waste slurry generated in local fertilizer plants. Water Res 23:1161–1165

Theivarasu C, Mylsamy S, Sivakumar N (2011) Cocoa shell as adsorbent for the removal of methylene blue from aqueous solution: kinetic and equilibrium study. Univ J Environ Res Technol 1:70–78

Weber WJ Jr, Morris JC (1963) Kinetics of adsorption on carbon from solution. J Sanit Eng ASCE 89:31–59

Zollinger H (1991) Color chemistry: synthesis, properties and applications of organic dyes and pigments, 2nd edn. VCH, Weinheim

TERIMA KASIH