The Application of Goat Bone Waste Activated Charcoal As Manganese Heavy Metal Absorbent in Borehole Water

Sari Wardani, Savitri Savitri, Firda Mawardah, Muhammad Adham, Lindawati Lindawati

Abstract


Abstract: Bone is a waste from livestock that contains both organic and inorganic components. It consists of 69% organic compounds used as raw materials for activated charcoal manufacturing. The research aimed to process goat bone waste into activated charcoal products to absorb manganese-heavy metals in borehole water. This research was conducted through carbonization, activation, and characterization. The goat bone waste was carbonized and heated at 700oC for 1 hour, followed by activation. The absorption of manganese-heavy metal was determined by variating the weight of goat bone activated charcoal in 5 g, 10 g, 15 g with a contact time of 15 and 30 minutes. The goat bone waste charcoal obtained was characterized by proximate test, Fourier  Transform  Infrared  Spectroscopy  (FT-IR), and Scanning  Electron  Microscopy  (SEM). The results showed that goat bone activated charcoal has a water content value of 2%, ash content of 7%, volatile matter of 10%, fixed carbon 87%, and iodine absorption of 968 mg/g. These values still meet the requirement specified in SNI 06-3730-1995 and SNI 06-4253-1996. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis produced functions groups of C–H, C=C, C=H, CºC, N-H dan O–H. The Scanning Electron Microscopy (SEM) test results found an active charcoal pore diameter of 5,200 mm x 12,952 mm. The efficiency of manganese heavy metals absorption in borehole water ranges from 99.707% - 99.821%.

Abstrak: Tulang merupakan limbah hasil peternakan yang pemanfaatannya belum maksimal. Tulang tersusun dari senyawa organik sebesar 69% yang dapat dijadikan bahan baku pembuatan arang aktif. Penelitian bertujuan mengolah limbah tulang kambing menjadi produk arang aktif yang mampu menyerap logam berat mangan pada air sumur bor. Metode penelitian meliputi tahap karbonisasi tulang, tahap aktivasi arang pada suhu 700 oC selama 1 jam, tahap penyerapan logam berat mangan mengunakan variasi berat arang aktif tulang kambing 5 g, 10 g, 15 g dengan waktu kontak 15 dan 30 menit dan tahap analisis meliputi uji proksimat, uji gugus fungsi dan uji morfologi. Hasil uji proksimat menunjukkan nilai kadar air 2%, kadar abu 7%, volatile matter 10%, fixed karbon 87 %, daya serap yodium 968 mg/g masih memenuhi SNI 06-3730- 1995 dan SNI 06-4253-1996. Uji FTIR menghasilkan gugus fungsi C–H, C=C, C=H, CºC, N-H dan O–H. Pengujian SEM menghasilkan diameter pori arang aktif sebesar 5,200 mm x 12,952 mm. Efesiensi penyerapan logam berat mangan pada air sumur bor berkisar pada 99,707% - 99,821%.


Keywords


goat bone activated charcoal; manganese heavy metals; borehole water

Full Text:

PDF

References


Adikusuma, W., Windusara, S., Negara, P., & Astawa, K. (2018). Pengaruh Variasi Suhu Karbonisasi Terhadap Karakteristik Karbon Aktif Dari Bambu Swat (Gigantocholoa verticillata). Ilmiah Teknik Desain Mekanika, 7(4), 347–352. https://ocs.unud.ac.id/index.php/mekanika/article/download/44053/26758/

Agustin, D. A. S. H. (2020). Pengaruh Temperatur Karbonisasi Terhadap Karakteristik Arang Aktif Dari Tempurung Kluwak (Pangium Edule). Prosiding 4th Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat 2020, 60. http://jurnal.poliupg.ac.id/index.php/snp2m/article/download/2460/2172

Antika, R., Siregar, D. S., & Pane, Y. P. (2019). Efektivitas Karbon Aktif Tongkol Jagung dalam Menurunkan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) pada Air Sumur Gali di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Kesehatan Global, 2(2), 81–92. https://doi.org/10.33085/jkg.v2i2.4263

Arsad, E., & Hamdi, S. (2010). Teknologi Pengolahan Dan Pemanfaatan Karbon Aktif Untuk Industri. Riset Industri Hasil Hutan, 2(2), 43–51. https://doi.org/10.24111/jrihh.v2i2.1146

Azmi, U., Hanifah, T. A., & Anita, S. (2015). Potensi Arang Aktif Dari Tulang Kambing Sebagai Adsorben Ion Tembaga, Timbal, Nitrat Dan Sianida Dalam Larutan. JOM FMIPA, 2(1), 152–162. https://www.neliti.com/publications/183833/potensi-arang-aktif-dari-tulang-kambing-sebagai-adsorben-ion-tembaga-timbal-nitr

Badan Pusat Statistik. (2020). Populasi Kambing menurut Provinsi (Ekor), 2018-2020. Populasi Kambing Menurut Provinsi. https://www.bps.go.id/indicator/24/472/1/populasi-kambing-menurut-provinsi.html

Budi, E., Nasbey, H., Budi, S., Handoko, E., Suharmanto, P., Sinansari, R., & Sunaryo. (2012). Kajian Pembentukan Karbon Aktif Berbahan Arang Tempurung Kelapa. Seminar Nasional Fisika 2012, 62–66. http://journal.unj.ac.id/unj/index.php/prosidingsnf/article/view/6154

Euw, S. Von, Wang, Y., Laurent, G., & Reports, C. D. (2019). Bone mineral: new insights into its chemical composition. In nature.com (Vol. 9, Issue 8456). https://www.nature.com/articles/s41598-019-44620-6

Fitryani, R., Bali, S., & Itnawita. (2014). Kemampuan Serapan Abu Tulang Kambing terhadap Variasi Konsentrasi Ion Sulfat. https://www.neliti.com/publications/188679/kemampuan-serapan-abu-tulang-kambing-terhadap-variasi-konsentrasi-ion-sulfat

Imammuddin, M., Soeparman, S., Suprapto, W., & As’ad Sonief, A. (2018). Pengaruh Temperatur Karbonisasi Terhadap Mikrostruktur Dan Pembentukan Kristal Pada Biokarbon Eceng Gondok Sebagai Bahan Dasar Absorber Gelombang Elektromagnetik Radar. Rekayasa Mesin, 9(2), 135–141. https://rekayasamesin.ub.ac.id/index.php/rm/article/view/446

Jamilatun, S., & Setyawan, M. (2014). Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa dan Aplikasinya untuk Penjernihan Asap Cair. Spektrum Industri, 12(1), 1–112. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/tugas-iad-3-tekhnologi-energi

Larasati, A. I., Susanawati, L. D., & Suharto, B. (2015). Efektivitas adsorpsi logam berat pada air lindi menggunakan media karbon aktif, zeolit, dan silika gel di TPA Tlekung, Batu. Sumberdaya Alam Dan Lingkungan, 2(1), 44–48. https://jsal.ub.ac.id/index.php/jsal/article/view/163

Lempang, M. (2014). Pembuatan dan kegunaan arang aktif. Info Teknis EBONI, 11(2), 65–80. http://ejournal.forda-mof.org/ejournal-litbang/index.php/buleboni/article/view/5041

Meisrilestari, Y., Khomaini, R., & Wijayanti, H. (2013). Pembuatan Arang Aktif Dari Cangkang Kelapa Sawit Dengan Aktivasi Secara Fisika, Kimia Dan Fisika-Kimia. Konversi, 2(1), 45–50. http://konversi.ulm.ac.id/index.php/konversi/article/view/21

Mohammed, A., Aboje, A. A., Auta, M., & Jibril, M. (2012). A Comparative Analysis and Characterization of Animal Bones as Adsorbent. Advances in Applied Science Research, 3(2), 3089–3096. www.pelagiaresearchlibrary.com

Prasetyo, Y., Harun, D., Jurusan, N., Fmipa, K., Matematika, F., Ilmu, D., & Alam, P. (2013). Penentuan Konsentrasi ZnCl2 Pada Proses Pembuatan Karbon Aktif Tongkol Jagung Dan Penurunan Konsentrasi Surfaktan Linier Alkyl Benzene Sulphonate (LAS). UNESA Journal of Chemistry, 2(3), 231–235. https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/index.php/unesa-journal-of-chemistry/article/view/4506

Sembiring, M., & Sinaga, T. (2003). Arang Aktif. https://www.academia.edu/download/31831283/industri-meilita.pdf

Setiawan, A. A., Shofiyani, A., & Intan, S. (2017). Pemanfaatan Limbah Daun Nanas (Ananas Comosus) Sebagai Bahan Dasar Arang Aktif Untuk Adsorpsi Fe(II). Kimia Khatulistiwa, 6(3), 66–74. https://jurnal.untan.ac.id/index.php/jkkmipa/article/view/22339

Trisetyani, I., & Sutrisno, J. (2014). Penurunan Kadar Fe Dan Mn Pada Air Sumur Gali Dengan Aerasi Gelembung Udara Di Desa Siding Kecamatan Bancar Kabupaten Tuban. Jurnal Teknik Waktu, 12(1), 1412–1867. http://jurnal.unipasby.ac.id/index.php/waktu/article/download/822/669

Viena, V., Bahagia, B., & Afrizal, Z. (2020). Produksi Karbon Aktif dari Cangkang Sawit dan Aplikasinya Pada Penyerapan Zat Besi, Mangan Dan ph Air Sumur. Jurnal Serambi Engineering, V(1), 875–882. http://ojs.serambimekkah.ac.id/jse/article/view/875 - 882

Waluyo, C. A., Mongan, S., & Tumimomor, F. (2020). Pengaruh Waktu Aktivasi Kimia Pada Karbon Aktif Berbahan Dasar Arang Rotan Serta Karakterisasi Menggunakan SEM Dan FTIR. Pendidikan Fisika Charms Sains, 1(3), 113–118. http://eurekaunima.com/index.php/jpfunima/article/download/47/20

Wardani, S., & Mirdayanti, R. (2019). Optimasi Suhu Aktivasi Proses Pembuatan Arang Aktif Limbah Tulang Kambing. Serambi Engineering, 4(2), 498–505. https://doi.org/10.32672/jse.v4i2.1327

Wardani, S., & Rosa, E. (2018). Potensi Limbah Tulang Kambing Sebagai Arang Aktif Yang Teraktivasi Asam Sulfat. Serambi Engineering, 3(2), 308–315. https://doi.org/10.32672/jse.v3i2.714

WHO. (2004). Manganese in Drinking-water Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/75376/WHO_SDE_WSH_03.04_104_eng.pdf

Yaman, M. (2019). Teknologi Penanganan, Pengolahan Limbah Ternak Dan Hasil Samping Peternakan (Pertama). Syiah Kuala University Press. https://books.google.com/books?hl=id&lr=&id=tSC_DwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=limbah+tulang+ternak&ots=ESiLLeUX9h&sig=yaK3PRZjRuuk-f7hzu-PqnIvFJQ




DOI: http://dx.doi.org/10.22373/ekw.v7i2.9586

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2021 Sari Wardani, Savitri, Firda Mawardah, Muhammad Adham, Lindawati

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

P-ISSN : 2460-8912
E-ISSN : 2460-8920

ELKAWNIE

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Elkawnie: Journal of Islamic Science and Technology in 2022. Published by Faculty of Science and Technology in cooperation with Center for Research and Community Service (LP2M), UIN Ar-Raniry Banda Aceh, Aceh, Indonesia.

View full page view stats report click here

Flag Counter