Kombinasi Karbon Aktif dan Zeolit Untuk Olah Air Limbah

Pengolahan air limbah menjadi penting guna meningkatkan pasokan air untuk berbagai keperluan selain untuk diminum. Saat ini, ada berbagai jenis metode pengolahan air limbah. Di antaranya, adsorpsi yang paling menonjol sebagai pilihan yang efektif dan lebih baik. Karbon Aktif dan Zeolit ​​​​adalah adsorben yang umum digunakan. Jika disuruh memilih di antara keduanya, mana yang paling bagus atau bisa dengan mengombinasikan keduanya? Simak ulasan di bawah ini.

Kandungan Air Limbah Rumah Tangga

Baik karbon aktif atau pun zeolit secara selektif menyerap kontaminan yang terkandung di dalam air. Oleh karena itu, perlu adanya perpaduan antara keduanya dalam komposisi tertentu. Artikel ini mengulas dan mengevaluasi tentang bagaimana karakteristik selektif karbon aktif dan zeolit ​​​​dapat digabungkan untuk komposit yang lebih baik.

Surfaktan memainkan peran utama dalam kehidupan kita sehari-hari. Jenis utama surfaktan seperti sabun dan deterjen dll berguna ketika mereka bersentuhan dengan air. Oleh karena itu, penelitian yang dilakukan pada surfaktan yang dimodifikasi dengan karbon aktif dan zeolit ​​bermanfaat karena dapat digunakan untuk mengolah air yang terkontaminasi juga.

Dunia membutuhkan air domestik dalam jumlah besar untuk memenuhi kebutuhan domestik atau sehari-harinya. Namun, sebagian besar terkontaminasi oleh pembuangan limbah industri yang tidak diolah yang mengakibatkan pelepasan ion logam berat seperti kadmium, timbal, seng, kobalt, dll.

Pengotor ini ada dalam berbagai bentuk seperti mikroorganisme, padatan tersuspensi atau padatan terlarut atau koloid zat anorganik dan organik. Pengolahan air dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti proses fisik, kimia dan biologi. Contoh yang sesuai adalah degradasi mikroba, filtrasi, oksidasi kimia, oksidasi elektrokimia, koagulasi dan pemisahan membran.

Namun, teknik ini memiliki keterbatasan seperti biaya tinggi, timbulnya polutan sekunder dan efisiensi penyisihan yang buruk. Adsorpsi efisien menggunakan teknik dalam pengolahan air limbah. Manfaat adsorben lebih unggul dalam hal biaya awal, zat berbahaya sekunder dan kemudahan pengoperasian. Biodegradasi mengalami masalah optimasi sementara pertukaran ion dan oksidasi kimia dianggap sebagai metode berbiaya tinggi.

Proses elektrokimia mengalami tiga masalah utama:

[1] biaya tinggi dan bahan anodik yang tidak stabil;

[2] limbah tidak dapat dibuang dengan adanya konsentrasi klorida yang tinggi;

[3] efisiensi kolom rendah. Selanjutnya, metode koagulasi floatation memiliki efisiensi yang rendah.

Teknik yang lebih canggih seperti ekstraksi pelarut, bio-sorpsi, dan ultra-filtrasi mahal tidak dapat mengatasi kontaminan konsentrasi tinggi. Semua metode ini memiliki kelemahan yang signifikan seperti penghilangan ion yang tidak lengkap, kebutuhan energi yang tinggi, dan produksi lumpur beracun atau produk limbah lainnya yang memerlukan pembuangan lebih lanjut.

Penelitian telah menunjukkan bahwa zeolit ​​alam, sebagai sumber daya melimpah yang tersedia secara global, dapat menggantikan karbon aktif karena kapasitas tukar kation dan luas permukaannya yang tinggi, dll. Substituen yang disebutkan di atas seperti karbon aktif, zeolit ​​alam, surfaktan termodifikasi zeolit ​​digunakan untuk pengolahan air limbah.

Karbon Aktif

Karbon aktif (AC) dikenal sebagai adsorben yang sangat efektif karena porositasnya yang sangat berkembang, luas permukaan yang besar, karakteristik kimia permukaan yang bervariasi, dan tingkat reaktivitas permukaan yang tinggi. Mereka digunakan dalam pengolahan air sebagai katalis dan pendukung katalis yang digunakan untuk tujuan yang berbeda seperti penghilangan polutan dari fase gas atau cair dan pemurnian atau pemulihan bahan kimia. Pengolahan air limbah dan air tanah yang terkontaminasi menggunakan AC semakin meningkat di seluruh dunia sebagai akibat dari terbatasnya sumber pasokan air.

Dalam perawatan seperti itu, AC biasanya digunakan sebagai perawatan utama, mendahului proses pemurnian lainnya, atau sebagai perawatan tersier atau lanjutan akhir. Saat menggunakan AC, proses adsorpsi dihasilkan dari interaksi antara permukaan karbon dan adsorbat. Interaksi ini dapat bersifat elektrostatik atau non-elektrostatik.

Ketika adsorbat adalah elektrolit yang terdisosiasi dalam larutan berair, interaksi elektrostatik terjadi; sifat interaksi ini, yang dapat menarik atau menolak, tergantung pada:

(i)                  kerapatan muatan permukaan karbon;

(ii)                karakteristik kimia dari adsorbat;

(iii)               kekuatan ionik larutan.

Interaksi non-elektrostatik selalu menarik dan dapat mencakup:

(i)                  gaya van der Waals;

(ii)                interaksi hidrofobik; dan

(iii)               ikatan hidrogen.

Penghilangan As(V) dan As(III) dari air dipelajari dengan menggunakan char carbon (CC) yang berasal dari fly ash. Adsorben CC dan AC menghilangkan As(V) dalam jumlah yang sama pada kondisi optimum.

Namun, persen penyisihan As(III) lebih banyak pada CC daripada AC. Penghapusan As(V) oleh karbon aktif yang diresapi oksida besi dimodelkan oleh Vaughan dan Reed. Beberapa adsorben murah telah diuji; namun, AC diketahui memiliki kinerja yang jauh lebih baik untuk menangani limbah yang terkontaminasi.

Kebutuhan untuk penghilangan polutan yang efisien dan ekonomis, yaitu dari fase air, menghasilkan pengembangan penelitian tentang penggunaan bahan limbah sebagai prekursor untuk persiapan AC yang lebih murah. Oleh karena itu, penggunaan bahan tersebut dapat menjadi alternatif yang efisien untuk keduanya, produksi AC berbiaya rendah, dan penerapan praktik pengelolaan limbah yang efektif.

Zeolit Alam

Pengolahan air menggunakan zeolit ​​alam dilakukan terutama dengan metode pertukaran ion dimana kation terlarut yang ada dalam air dihilangkan oleh situs pertukaran zeolit. Studi Denes Kallo menyimpulkan bahwa kation yang paling umum di perairan yang mempengaruhi kesehatan manusia dan hewan adalah NH4+.

Ini dapat dihilangkan dengan bertukar dengan kation yang dapat diterima secara biologis seperti Na+, K+, Mg2+, Ca2+ atau H+ yang berada di tempat pertukaran zeolit. Untungnya, banyak zeolit ​​alam (misalnya klinoptilolit, mordenit, phillipsite, chabazite) selektif untuk NH4+ (vide infra), yang berarti bahwa mereka akan menukar NH4+ bahkan di hadapan sejumlah besar kation yang bersaing.

Klinoptilolit dan mordenit juga selektif untuk logam transisi (misalnya Cu2+, Ag+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+, Cr3+, Mo2+, Mn2+, Co2+, Ni2+), yang sering terdapat di perairan industri dan dapat sangat beracun bahkan dalam konsentrasi seperti serendah beberapa mg/L. Sebagaimana ditekankan dalam diskusi tentang pengolahan limbah radioaktif, baik linoptilolit dan mordenit memiliki selektivitas yang sangat tinggi untuk Cs+ dan Sr2+ dan oleh karena itu dapat digunakan untuk menghilangkan sejumlah kecil radioaktif 137Cs dan 90Sr dari air limbah proses nuklir.

Zeolit ​​alam terutama digunakan untuk menghilangkan kotoran organik seperti hidrokarbon, senyawa yang mengandung oksigen, turunan terhalogenasi, amina, asam humat, protein, dan lipid. Sebagian besar molekul atau partikel organik terlalu besar untuk ditembus ke dalam saluran dan sangkar untuk mengakses situs pertukaran kerangka ekstra zeolit ​​alam.

Adsorpsinya terjadi pada permukaan bahan yang mengandung zeolit ​​(misalnya permukaan kristal eksternal zeolit), yang dapat memiliki luas permukaan beberapa 10 m2/g. Secara volumetrik, zeolit ​​alam yang paling penting di permukaan bumi berasal dari sedimen, dan zeolit ​​dalam endapan tersebut terjadi dalam kelompok kristal yang sering kali memiliki ukuran pori antar kristal dengan diameter 10 hingga 1000 nm (yaitu pori batuan).

Koloid, enzim atau mikroorganisme sebesar bakteri dapat terperangkap di dalam pori-pori intra-partikel ini. Sebagai hasil dari luas permukaan yang besar, yang dapat diakses oleh bakteri yang melekat, zeolit ​​alam dapat menjadi bio-filter yang efektif jika dibandingkan dengan partikel yang memiliki luas permukaan total yang lebih kecil seperti lapisan pasir kuarsa.

Penghapusan Mikroorganisme

Salah satu zeolit ​​alam seperti klinoptilolit digunakan untuk menghilangkan ion NH4+ dan H2S dari air limbah. Berbagai mikroorganisme, seperti Escherichia coli, virus polio, virus coxackie, dan bakteriofag, telah secara efektif dihilangkan dari air minum menggunakan koagulan Al2 (SO4)3 dan bahan yang kaya klinoptilolit.

Jumlah mikroorganisme menurun 50% ketika bahan kaya klinoptilolit atau koagulan saja digunakan untuk mengolah air, sedangkan kedua aditif bersama-sama menghilangkan 90% dari semua mikroorganisme selama periode waktu yang sama. Hal ini disebabkan adanya ikatan yang kuat antara mikroorganisme-klinoptilolit-koagulasi.

Peralatan untuk menghilangkan NH4+, Fe2+, Mn2+ dll. dari air minum dengan bahan klinoptilolit telah diungkapkan dalam Paten Hungaria dan dibuat di Hungaria. Zeolit ​​alam lain phillipsite digunakan untuk menghilangkan bakteri indikator seperti coliform, coliform tinja, streptokokus tinja, dan bahan organik terlarut.

Penghilangan Logam Berat

Penelitian telah menunjukkan bahwa zeolit ​​alam dapat secara efektif menghilangkan partikel tersuspensi dan terlarut dari air limbah dari air limbah kota dan pertanian dan pengolahan zeolit ​​menggunakan zeolit ​​alam telah terbukti lebih unggul daripada pengolahan air limbah biologis konvensional. Ini juga digunakan untuk remediasi air limbah yang mengandung kation logam berat seperti Cu2+, Cd2+, Zn2+, Ni2+ dan Pb2+ dan juga kation radioaktif.

Zeolit ​​alam menjadi solusi bukan hanya karena biaya rendah tetapi juga fakta bahwa kation asli mereka yang dapat ditukar relatif aman bagi manusia, tanaman, dan hewan (misalnya Na+, Ca2+, Mg2+, K+), zeolit ​​alam merupakan alternatif yang sangat menarik untuk menghilangkan ion logam berat yang tidak diinginkan dari limbah cair terutama yang berasal dari industri.

Studi yang dilakukan oleh Ames (1959) menyimpulkan bahwa tufa kaya klinoptilolit adalah yang paling menjanjikan dari 15 zeolit ​​yang diuji untuk menghilangkan Cs+ dari larutan yang mengandung kation pesaing seperti Al3+, Fe3+, Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, Rb+, K+, NH4 +, Na+, dan Li+ dalam konsentrasi besar.

Keuntungan zeolit ​​alam dibandingkan resin penukar ion organik terletak pada ketahanannya terhadap degradasi dengan adanya radiasi pengion dan kelarutannya yang rendah. Zeolit ​​​​juga dapat digunakan untuk penyimpanan jangka panjang radioisotop berumur panjang dan lebih lanjut. 

Zeolit ​​alam juga bekerja maksimal untuk penyisihan dan fiksasi radionuklida, termasuk penghilangan 137Cs dari tingkat tinggi. limbah radioaktif, dekontaminasi limbah tingkat rendah dan menengah dan fiksasi limbah radioaktif untuk penyimpanan jangka panjang.

Jual Zeolit Alam Untuk Pengolahan Air Limbah

Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)                

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.