Perpustakaan Digital ITB

Pengolahan limbah cair yang mengandung zat warna tekstil, seperti methylene blue, menjadi perhatian penting mengingat dampaknya terhadap lingkungan. Dalam tugas akhir ini, telah dikembangkan suatu sistem reaktor filter yang dirancang untuk menguji efektivitas pemfilteran dan degradasi warna melalui kombinasi proses adsorpsi dan foto-Fenton. Sistem reaktor ini terdiri atas tiga komponen utama, yaitu reaktor adsorpsi, reaktor foto-Fenton, dan sistem pemantauan berbasis spektrofotometer. Kombinasi dari ketiga unit ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi degradasi zat warna dalam air limbah secara terpadu dan terkontrol. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem reaktor mampu mencapai efisiensi degradasi methylene blue sebesar 50% dengan kombinasi waktu reaksi 20 menit untuk adsorpsi dan 40 menit untuk proses foto-Fenton. Proses adsorpsi bertujuan untuk menurunkan konsentrasi awal zat warna dengan memanfaatkan media zeolit, sedangkan proses foto-Fenton memanfaatkan radikal hidroksil (·OH) yang dihasilkan dari reaksi antara hidrogen peroksida (H?O?) dan ion besi (Fe²?) di bawah penyinaran lampu UV. Lampu UV yang digunakan memiliki panjang gelombang 254 nm, yang termasuk dalam kategori UV-C, dan berperan penting dalam mempercepat pembentukan radikal hidroksil selama reaksi foto-Fenton berlangsung. Selain aspek efisiensi degradasi, penelitian ini juga mengevaluasi performa sistem pompa yang digunakan untuk mengalirkan larutan ke dalam reaktor. Berdasarkan hasil pengukuran, diketahui bahwa persentase error flow rate pada pompa reaktor adalah sekitar 0,36%, sedangkan pada pompa reagen tercatat sebesar 3,2%. Ketidakakuratan ini dapat memengaruhi stabilitas proses reaksi dan, secara tidak langsung, memengaruhi hasil degradasi warna. Oleh karena itu, kontrol aliran menjadi salah satu aspek penting yang perlu ditingkatkan dalam pengembangan sistem ke depan. Adapun dari sisi kebutuhan energi, daya masukan sistem reaktor tercatat sebesar 464,64 watt. Nilai ini belum memenuhi spesifikasi daya optimal yang telah direncanakan sebelumnya, yang mengindikasikan adanya potensi efisiensi energi yang dapat ditingkatkan melalui optimasi sistem kelistrikan dan komponen pemanas serta pencahayaan. Berdasarkan temuan-temuan tersebut, disusun beberapa saran untuk pengembangan sistem di masa mendatang. Pertama, efisiensi degradasi diperkirakan dapat ditingkatkan dengan penggunaan katalis Fe?O? (magnetit) yang memiliki sifat feromagnetik dan mampu menghasilkan lebih banyak radikal hidroksil dibandingkan katalis biasa. Kedua, penambahan sistem elektroda untuk menjalankan reaksi elektro-Fenton diharapkan mampu memperkuat pembentukan radikal hidroksil secara elektrokimia, yang akan berdampak pada peningkatan efisiensi degradasi warna. Selain peningkatan dari sisi reaktor kimia, pengembangan juga diarahkan pada aspek kontrol sistem. Disarankan penerapan algoritma kendali PID (Proportional-Integral-Derivative) pada pompa agar aliran fluida menjadi lebih konstan dan sesuai dengan kebutuhan reaksi. Hal ini penting mengingat fluktuasi aliran dapat menyebabkan ketidakseimbangan waktu reaksi serta konsentrasi zat pereaksi di dalam sistem. Selain itu, pemasangan sensor aliran (flow sensor) pada tiap subsistem pompa akan sangat membantu dalam memantau dan menghitung flow rate secara lebih akurat, sehingga evaluasi performa sistem menjadi lebih mudah dan akurat. Secara keseluruhan, reaktor filter yang dikembangkan menunjukkan potensi dalam mengolah air limbah tekstil dengan kombinasi proses adsorpsi dan foto-Fenton. Meskipun masih terdapat beberapa keterbatasan dalam hal efisiensi degradasi, kontrol aliran, dan konsumsi daya, hasil penelitian ini memberikan dasar yang kuat untuk pengembangan sistem pengolahan limbah cair yang lebih efisien dan terintegrasi di masa depan. Dukungan dari aspek teknologi kontrol dan peningkatan desain reaktor sangat diperlukan untuk menjadikan sistem ini sebagai solusi alternatif dalam pengolahan air limbah berwarna di skala laboratorium maupun industri kecil.