New Ethylenediamine Crosslinked 2D-Cellulose Adsorbent for Nanoencapsulation Removal of Pb (II) and Cu (II) Heavy Metal Ions: Synthesis, Characterization Application, and RSM-Modeling

The main objective of the present work is to elaborate on a new eco-friendly and efficient adsorbent designated for aquatic micropollutants removal. However, the synthesis of the Ethylenediamine Crosslinked 2D-Cellulose green adsorbent was carried out successfully, by partial grafting of benzyl entities onto hydroxyl groups of HEC, and crosslinking with ethylenediamine ED. Further, the new ethylenediamine crosslinked 2D-Cellulose was used as a biosorbent for nanoencapsulation removal of copper and lead heavy metal ions from aqueous solutions. The proposal chemical structures of unmodified and modified materials were confirmed using FTIR, XRD, TGA, and SEM–EDX analysis. Furthermore, many parameters of the optimization for Pb (II) and Cu (II) in terms of removal efficiency including pH, adsorbent amount, and contact time were optimized by response surface methodology with a Box–Behnken design. Based on the desirability optimization with three factors, the maximal removal was 99.52% and 97.5% for Pb(II) and Cu(II), respectively and was obtained at pH = 5.94, 22.2 mg as the optimal adsorbent amount, and 21.53 min as contact time.

EFEKTIVITAS PENAMBAHAN GREEN ADSORBENT DI SEQUENCING BATCH REACTOR UNTUK MENURUNKAN PARAMETER BOD, TSS, DAN WARNA PADA LIMBAH INDUSTRI BATIK

Saat ini industri dalam bidang produksi batik menjadi salah satu yang potensial untuk dikembangkan. Dalam prosesnya industri batik menghasilkan limbah cair yang mencapai 80% dari seluruh jumlah air yang diperlukan. Limbah yang dihasilkan tersebut akan menjadi permasalahan bagi lingkungan. Limbah yang dihasilkan dari industri batik akan menjadi suatu permasalahan bagi lingkungan. Pengolahan air limbah industri batik dapat dilakukan dengan cara pengolahan biologis karena dapat menurunkan kandungan organik pada air limbah batik. Salah satu teknologi pengolahan limbah yang efektif dan efisien adalah Sequencing Batch Reactor (SBR). Prinsip operasi SBR adalah mengisi dan menarik (fill and draw), yang terdiri dari lima tahap yaitu pengisian (fill), reaksi (reaction), pengendapan (settle), pembuangan air olahan (decand) dan pembuangan lumpur (idle). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja SBR dengan penambahan green adsorbent dalam menurunkan kandungan BOD, TSS dan warna pada air limbah batik. SBR dioperasikan dengan waktu retensi hidrolik (HRT) dan konsentrasi limbah yang bervariasi, yaitu masing-masing sebesar 36 dan 48 jam dan konsentrasi limbah sebesar 50% dan 100% dengan penambahan karbon aktif tempurung kelapa, arang bambu, dan zeolit. Penelitian ini dilakukan dengan proses pre-treatment yaitu koagulasi dan flokulasi yang mana akan mengoptimalkan proses pengolahan limbah industri batik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa karbon aktif dapat menguraikan parameter sesuai dengan baku mutu terutamanya tempurung kelapa dapat menurunkan COD sebesar 98,27%.