Studi Efisiensi Biochar Limbah Tembakau Sebagai Adsorben Dalam Penyisihan COD dan Fenol Limbah Cair Perusahaan Rokok X

Inayah, Salsabila Anisa (2026) Studi Efisiensi Biochar Limbah Tembakau Sebagai Adsorben Dalam Penyisihan COD dan Fenol Limbah Cair Perusahaan Rokok X. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5014221033-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Peredaran rokok ilegal di Indonesia meningkat pesat seiring dengan pertumbuhan industri rokok rumahan. Namun, sebagian besar industri tembakau belum memiliki sistem pengelolaan limbah yang baik. Di Boyolali, limbah batang tembakau mencapai 22.000 ton pada 2023 dari lahan seluas 3.500 hektare, seluruhnya belum terkelola optimal. Sekitar 2.000 unit industri rokok skala rumahan tidak memiliki IPAL memadai. Seperti pada Perusahaan Rokok X, limbah cair dibuang langsung tanpa pengolahan. Sementara itu, limbah padat tembakau ditangani dengan pembakaran yang berbahaya. Terdapat kesenjangan antara besarnya permasalahan limbah cair dan padat di industri skala rumahan dengan solusi pengelolaan yang layak secara teknis dan ekonomis bagi skala usaha mereka. Teknologi pengolahan konvensional seperti adsorpsi dengan karbon aktif memiliki kendala biaya, sehingga dapat dilakukan pemanfaatan limbah tembakau sebagai biochar untuk adsorpsi limbah cair perusahaan rokok X. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik biochar, efisiensi removal, dan model kinetikan dan isoterm adsorpsi. Limbah tembakau yang digunakan sebagai bahan baku biochar diproduksi melalui proses pirolisis pada suhu 400°C selama 2 jam kemudian diayak hingga mendapatkan ukuran yang seragam yakni 60 mesh. Karakterisasi biochar meliputi analisis proksimat, morfologi permukaan menggunakan SEM-EDX, dan gugus fungsi permukaan menggunakan uji FTIR. Selanjutnya dalam menyisihkan polutan akan dilakukan uji adsorpsi dalam skala laboratorium secara batch menggunakan jar tester kecepatan 150rpm dan volume limbah 300ml pada tiap beaker glass, dengan variable uji yakni dosis biochar dan waktu kontak adsorpsi. Pada penelitian utama digunakan penambahan massa adsorben sebesar 8g, 10g, 12g 14g, 16g, dan 18g dengan variasi waktu 30,60,90,120, 150,180 menit. Kemudian dilakukan analisis COD dan Fenol. Hasil penelitian menunjukkan biochar memiliki kadar air 3,8%, zat terbang 35,5%, kadar abu 20,1%, karbon terikat 40,6%, dan rendemen 47%. Morfologi SEM memperlihatkan struktur aglomerat besar berdinding tak beraturan serta rongga yang mempertahankan jejak jaringan asal. Analisis FTIR mengidentifikasi biochar mengandung gugus fungsi polar, struktur aromatik, serta area non-polar yang mendukung kemampuan adsorpsi. Uji efektivitas pada limbah cair menunjukkan efisiensi penghilangan COD hingga 88% saat waktu kontak 120 menit dan massa adsorben 16 g, serta efisiensi removal fenol 87% pada 18 g dan 120 menit. Model isoterm adsorpsi COD mengikuti Langmuir sedangkan fenol mengikuti Freundlich dan keduanya mengikuti kinetika pseudo second order. Hasil ini menegaskan biochar limbah tembakau berpotensi tinggi sebagai adsorben multifungsi.
===================================================================================================================================
The illicit cigarette market in Indonesia has surged from 28% in 2021 to 46% in 2024, parallel to the growth of home-scale tobacco industries. However, many small-scale tobacco producers lack proper waste management systems. In Boyolali, tobacco stem waste peaked at 22,000 tons in 2023 from 3,500 hectares of farmland, with most remaining unmanaged. Around 2,000 home-scale cigarette industries lack adequate wastewater treatment facilities. In one example, cigarette company X was found discharging untreated liquid waste directly into drains and burning unprocessed solid production waste, posing serious environmental risks. This dual challenge demands a comprehensive solution, such as converting tobacco waste into biochar to serve as an adsorbent in liquid waste treatment. Tobacco waste for biochar production is processed via pyrolysis at 400°C for two hours, then sieved to 60 mesh for uniform particle size. Biochar characterization involves proximate analysis, surface morphology using SEM-EDX, and surface functional group identification via FTIR. Laboratory-scale batch adsorption tests are performed using a jar tester (150 rpm, 300 ml effluent per beaker), with varying biochar doses (8, 10, 12, 14, 16, 18 g) and contact times of 30, 60, 90, 120, 150, and 180 minutes. Subsequent analyses focus on COD and phenol removal. Biochar from pyrolyzed tobacco waste demonstrates low moisture content (3.8%), high volatile matter (35.5%), ash content (20.1%), fixed carbon (40.6%), and a yield of 47%. SEM reveals large, irregular agglomerates with residual biomass networks, while EDX analyses indicate carbon and oxygen dominance as well as the presence of alkali and alkaline earth elements. FTIR detects polar functional groups (-OH, C=O), aromatic structures, and non-polar regions promoting adsorption of polar substances, metals, and hydrophobic interactions. Efficiency testing shows up to 88% COD removal (16 g biochar, 120-minute contact), while phenol removal reaches 87% (18 g biochar, 120 minutes). COD adsorption follows the Langmuir isotherm (qmax 18.97 mg/g, KL 0.12), and phenol fits the Freundlich model (KF 0.09); both follow pseudo-second order kinetics, indicating initial physical diffusion followed by chemical interaction. These findings confirm that tobacco waste biochar has high potential as a multifunctional adsorbent for reducing complex organic pollutants and heavy metals via diverse surface mechanisms.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Adsorpsi, Biochar, Industri Rokok, Limbah Cair, Limbah Tembakau Adsorption, Biochar, Cigarette Industry, Liquid Waste, Tobacco Waste
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD194.6 Environmental impact analysis T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD430 Water--Purification. T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD794.5 Recycling (Waste, etc.)
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Salsabila Anisa Inayah
Date Deposited:	21 Jan 2026 07:47
Last Modified:	21 Jan 2026 07:47
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/129988

Actions (login required)

View Item