TEKNOLOGI MERKURATOR : TEKNOLOGI UNTUK MENGURANGI MERKURI

Penulis
Darmawansa. ST

Pertambangan dianggap sebagai penyebab degradasi dan pencemaran lingkungan. Misalnya, pertambangan emas skala kecil, pengolahan bijih dilakukan dengan proses amalgamasi dimana merkuri (Hg) digunakan sebagai media untuk mengikat emas. Karena merkuri sangat berbahaya, maka penyebaran logam tersebut perlu diwaspadai agar dapat dilakukan tindakan pencegahan sedini mungkin sesuai petunjuk. Selain itu, untuk mengurangi jumlah limbah merkuri, perlu dilakukan perbaikan sistem pengolahan yang dapat menekan jumlah limbah yang dihasilkan akibat pengolahan dan pemurnian emas.

1. Tujuan

Pengolahan Air Yang Mengandung Merkuri

2. Teori

kitosan

Kitosan merupakan senyawa turunan kitin dan golongan senyawa termasuk polisakarida yang mengandung selulosa. Selulosa dan turunannya merupakan salah satu polimer terpenting sebagai bahan dasar yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan membran membran mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, reverse osmosis, pemisahan gas dan dialisis (Wenten, 1999).

Formula kitin, kitosan dan selulosa dapat dilihat pada Gambar 1, dari struktur kitin tampak bahwa gugus asetamido mengandung kitin murni (NH-COCH3), kitosan murni mengandung gugus amino (NH2) sedangkan selulosa mengandung gugus hidroksida (OH). Perbedaan gugus ini akan mempengaruhi sifat kimia kitin, kitosan, dan selulosa. (Robert, 1992).

Gambar 1. Struktur selulosa dan kitosan (Roberts, 1992).

Salah satu limbah yang dapat dibuat menjadi kitosan adalah cangkang ale-ale (Meretrixspp). Ale-ale memiliki cangkang yang kuat dan simetris, bentuk cangkang agak bulat atau memanjang (Priyanto, 2010).

Gambar 2. ale-ale shell (Meretrixspp)

Kemampuan kitosan untuk mengadsorbsi disebabkan oleh sifat-sifat kitosan yang terkait dengan gugus amino dan ikatan hidroksil. Hal ini menyebabkan kitosan memiliki reaktivitas kimia yang tinggi dan menyebabkan sifat kation polielektrolit. Akibatnya, kitosan dapat berperan sebagai penukar ion dan dapat berperan sebagai adsorben logam berat dalam air limbah. Berdasarkan penelitian Sari (2012), kitosan dari cangkang ale-ale yang digunakan sebagai penyerap Hg memiliki derajat deasetilasi sebesar 98%.

Zeolit

Zeolit ​​dapat digunakan sebagai penyerap sebagai zeolit ​​kristal yang memiliki volume kosong berkisar antara 20% - 50% dan luas permukaan dalam ratusan ribu m2/kg. Zeolit ​​mampu menghilangkan kekerasan dengan pertukaran ion. Selain itu zeolit ​​dapat digunakan sebagai bahan filter dalam penjernihan air, menyerap amonia di dalam air dan dapat mereduksi unsur logam berat yang terkandung dalam air limbah (Sihombing, 2007).

Berdasarkan percobaan model, ditemukan bahwa zeolit ​​Sokornit dapat digunakan untuk mengikat kation dalam proses pertukaran ion yang diidentifikasi sebagai mekanisme yang mendominasi proses (selain adsorpsi fisik). Karena mekanisme yang dikenal sebagai pertukaran ion, penyerapan ion logam berat ternyata sangat bergantung pada pH. Dalam proses ini, kation mengikat (di bawah pH yang diberikan) ke kelompok terdeprotonasi pada permukaan zeolit. Tiga gugus fungsional asam diidentifikasi pada permukaan zeolit ​​dengan pK 3,10, 7,26 dan 10,7. Kapasitas tukar kation maksimum zeolit ​​dievaluasi sebagai 1,21 meq/g (A. Chojnacki, 2004).

Penyerapan merkuri dengan zeolit ​​ditemukan cepat, reversibel, reaksi orde pertama. Kesetimbangan tercapai setelah 15 menit. Isoterm sorbsi dimodelkan dengan persamaan Langmuir-Freundlich berdasarkan eksperimen sorpsi yang dilakukan pada larutan encer (konsentrasi merkuri dan pH mirip dengan limbah industri) (A. Chojnacki, 2004).

Uji laboratorium tentang penghilangan merkuri dari limbah dari pabrik peleburan dan pemurnian tembaga menunjukkan potensi penerapan metode ini dalam pengolahan yang dikonfirmasi oleh uji skala penuh. Merkuri dihilangkan di bawah tingkat yang diatur oleh arahan pencemaran lingkungan di aliran limbah yang diolah yaitu 0,2 mg/kg. Karena variabilitas kadar merkuri dalam efluen, maka perlu dilakukan optimasi lebih lanjut dengan mempertimbangkan aspek instalasi dan konfigurasi proses yang ada (A. Chojnacki, 2004).

Karbon aktif

Karbon aktif merupakan karbon amorf yang memiliki porositas internal yang tinggi sehingga merupakan adsorben yang baik untuk adsorpsi gas, cairan, dan larutan. Daya serap karbon aktif tergantung pada jumlah senyawa karbon yang berkisar antara 85% sampai 95% karbon bebas. Karbon aktif telah mengalami proses aktivasi untuk memperbesar luas permukaannya dengan membuka pori-pori sehingga adsorpsinya meningkat (Sihombing, 2007).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Suhartana (2006), karbon aktif dapat digunakan untuk menurunkan kadar kesadahan, besi, dan NaCl pada air sumur. Karbon aktif memiliki pori-pori yang digunakan sebagai penyerap dan filter untuk menjernihkan air dari pengotor suspensi.

3. Konsep

Teknologi inovatif pengolahan air yang mengandung merkuri adalah Merkurator. Merkurator adalah teknologi pengolahan air sederhana yang menggabungkan sistem sedimentasi, penyaringan dan koagulasi. Merkurator sangat berperan dalam membantu masyarakat di area pertambangan emas. Merkurator terdiri dari bak sedimentasi, tabung filtrasi dan koagulasi. Sedimentasi adalah bak mandi pertama untuk mengurangi kekeruhan, tahap selanjutnya adalah filtrasi, proses filtrasi menggunakan tabung yang berisi zeolit ​​yang menyerap logam-logam yang ada di dalam air, kemudian air dialirkan ke bak koagulasi. Mandi koagulasi adalah penambahan bahan kimia (koagulan) ke dalam air baku dengan maksud untuk mengurangi gaya tolak menolak antar partikel koloid. Pada bak ini dikhususkan untuk mereduksi merkuri. Koagulan yang digunakan adalah kitosan. Berdasarkan penelitian Sari, 2002 merkuri (Hg) dapat direduksi dengan menggunakan cangkang penyerap kitosan dengan bahan dasar ale-ale yang banyak ditemukan di Kalimantan Barat. Merkuri (Hg) masuk ke perairan akibat penambangan liar di hulu. Berdasarkan penelitian Sari (2012) bahwa kitosan dari cangkang ale-ale yang digunakan sebagai logam penyerap merkuri dapat menurunkan kadar merkuri hingga 99,84%. Selanjutnya filter karbon aktif yang berfungsi untuk menghilangkan rasa, bau dan warna air (Suhartana, 2006).

4. Desain

5. Prototipe

6. Filter Material

Referensi :

Wenten, I G. 1999. TeknologiMembran Industri. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Robert, Bodgan, dan Steven J. Taylor. 1992. PengantarMetodaPenelitianKualitatif. Usaha Nasional. Surabaya.

Priyanto, D A. 2010. Analisis Pengembangan Desa-Desa  Pantai Bagi Pengelolaan Konflik Penangkapan Ale-Ale (Meretrixspp) di Perairan Ketapang Kalimantan Barat. Tesis. Universitas Diponegoro. Semarang. Sari, F. 2012. Potensi Cangkang Ale-Ale Kabupaten Ketapang Menjadi Kitosan Sebagai Adsorben Logam Merkuri di Perairan. Laporan Akhir PKM-P. Pontianak.

Sihombing, J B F. 2007. Penggunaan Media Filtran Dalam Upaya Mengurangi Beban Cemaran Limbah Cair Industri Kecil Tapioka. [Teknologi Pertanian. Bogor. Suharto. 2006. Pemanfaatan Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Baku Arang Aktif dan Aplikasinya untuk Penjernihan Air Sumur di Desa Belor Kecamatan Ngaringan Kabupaten Grobogan. Berkala Fisika ISSN : 1410 – 9662 Vol. 9, No. 3 Juli 2006, hal. 151-156.

Chojnacki, K. Chojnacka, J. Hoffmann, H.G_orecki, 2004, Penerapan alam zeolit ​​untuk menghilangkan merkuri: dari uji laboratorium hingga skala industri, Institute of Anorganic Teknologi dan Pupuk Mineral, Universitas Teknologi Wroclaw, Polandia. Baca Juga : Strategi-suri-tauladan-diri-sendiri

Related Posts