Arisandi, Yusi (2011) Solidifikasi Lumpur Limbah Pelapisan Logam dengan Semen Portland dan Zeolit sebagai Upaya Amobilisasi Ion Logam Krom dan Nikel. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kromium dan nikel yang terkandung dalam lumpur limbah pelapisan logam (0,0215 % and 0,013 % b/b) telah berhasil di amobilisasi dengan cara solidifikasi menggunakan semen dan zeolit. Amobilisasi dapat terjadi melalui proses fisik dan kimia, yaitu logam-logam berat secara kimiawi akan terikat di dalam kisi kristal produk reaksi hidrasi dan secara fisik terenkapsulasi di dalam matriks padatan. Solidifikasi dapat menurunkan luas permukaan dari limbah sehingga dapat meminimasi terjadinya perlucutan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari tentang solidifikasi lumpur limbah pelapisan logam menggunakan semen dan zeolit dan mempelajari tentang pengaruh zeolit sebagai subtituen semen terhadap kekuatan tekan dan perlucutan krom dan nikel dari monolith hasil proses solidifikasi lumpur limbah pelapisan logam. Zeolit dan semen dicampurkan berdasarkan perbandingan bobot kering, dengan rasio perbandingan antara zeolit dan semen (Z:C) yaitu 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 dan tanpa zeolit. Komposisi tersebut dicampurkan dengan lumpur limbah pelapisan logam dengan kadar air sebesar 51,36% dan faktor air yang terdapat dalam total campuran adalah sebesar 0,55. Setelah 28 hari sejak proses solidifikasi, dilakukan uji kekuatan tekan atau Unconfined Compressive Strength (UCS) dan uji perlucutan terhadap krom dan nikel yaitu Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP). Hasil dari kedua uji ini kemudian dibandingkan dengan baku mutu yang dipersyaratkan oleh US EPA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tekan hasil proses solidifikasi menurun seiring dengan peningkatan jumlah zeolit dalam campuran dengan nilai 36,37 kN ≈ 930 psi hingga 2,3 kN ≈ 59 psi. Uji perlucutan krom dan nikel dilakukan dengan menggunakan larutan asam asetat pH 2,88 dan asam sulfat pH 1, dan hasil ekstraksi menunjukkan adanya peningkatan perlucutan dengan larutan ekstraktan asam sulfat. Kadar krom dan nikel yang terlucut bervariasi dan menunjukkan nilai yang optimum pada komposisi zeolit:semen = 1:1 pada kedua larutan ekstraktan, untuk perlucutan krom adalah sebesar 0,08 ppm dengan ekstraktan CH 3 COOH dan 0,201 ppm dengan ekstraktan H 2 SO 4 dan perlucutan nikel yaitu 0,0002 ppm dan 0,020 ppm. Peningkatan perlucutan krom dan nikel terbesar adalah pada komposisi penambahan zeolit yang paling besar, hal ini disebabkan karena semakin meningkatnya porositas dan terjadinya gangguan terbentuknya Kalsium Silikat Hidrat. Akan tetapi baik kekuatan tekan maupun perlucutan krom dan nikel dalam produk hasil solidifikasi masih memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan oleh US EPA. Kesimpulan dari penelitian ini adalah krom dan nikel dapat diamobilisasi dengan cara solidifikasi menggunakan semen dan zeolit.
English Abstract
Chromium and nickel in industrial metal plating sludge (0.0215 % and 0.013 % w/w, respectively) was successfully immobilized by solidification using cement and zeolite. Immobilization includes physical and chemical processes and thus heavy metals both chemically fixed in lattice of hydration production and physically encapsulated in matrix. Solidification could reduce surface areas of wastes to minimize leaching. aims of this research are to study about solidification of electroplating sludge using cement and zeolite and study about effect of using zeolite as cement subtituent on mechanical properties and leaching chromium and nickel from monolith that is product of solidification electroplating sludge. Dried-to-constant-weight zeolite and portland cement were mixed according to zeolite : cement (Z:C) ratio of 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 and without zeolite. se mixtures were added to sludge (containing 51.36 % water) which weight was maintained constant at 0.55 to of total mixture. After 28 days curing period, all samples were subjected to leaching test as directed for Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and Unconfined Compressive Strength (UCS) test. Both test results for all samples complied with US EPA requirement. resulted of this research that compressive strength showed a decreasing trend from 36.37 kN ≈ 930 psi (without Zeolite) to 2.3 kN ≈ 59 psi (at Z:C =4:1). TCLP has done with acetic acid solution pH 2.88 and sulfhuric acid solution pH 1 and chromium and nickel leaching showed an increasing on TCLP with sulfhuric acid solution. chromium leaching varied insignificantly and optimum is on Z:C ratio of 1:1 are 0.08 ppm with CH 3 COOH extractant and 0.201 ppm with H 2 SO 4 extractant and nickel leaching Z:C ratio of 1:1 are 0.0002 ppm and 0.020 ppm. Increasing porosity and disruption of CSH gel formation in solidified matrix with bigger Z:C ratios could be primary sources of higher leaching of both metals. All result of compressive strength and leaching chromium and nickel with CH 3 COOH extractant and H 2 SO 4 extractant are still met US EPA requirement. conclusion that chromium and nickel can be immobilized by solidification using cement and zeolite.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/671.732 73/ARI/s/041102895 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 671 Metalworking Processes and primary metal products > 671.7 Finishing and surface treatment of metals; metal coating of nonmetals |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 14 Oct 2011 12:23 |
| Last Modified: | 14 Oct 2011 12:23 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160227 |
Actions (login required)
 |
View Item |