## TEKNOLOGI TEPAT GUNA PENGOLAHAN LIMBAH TEKSTIL BAGI INDUSTRI TENUN BINTANG TIMUR
Ni Wayan Yuningrat, Ni Putu Sri Ayuni, Ni Wayan Martiningsih, I Made Gunamantha, Gede Agus Beni Widana
Prodi D3 Analis Kimia FMIPA Universitas Pendidikan Ganesha e-mail: wayan.yuningrat@undiksha.ac.id ,

## Abstrak
Pengabdian  pada  masyarakat  ini  bertujuan  untuk  menginformasikan karakteristik,  bahaya,  pencegahan  dan  penanggulangan  zat  warna  sintetik serta  menyediakan  reaktor  fotokatalitik  fixed  bed  sebagai  alat  pengolahan limbah  sisa  pencelupan  kain  sebelum  dibuang  ke  lingkungan.  Kegiatan pengabdian  diawali  dengan  identifikasi  pengetahuan  peserta  tentang karakteristik, bahaya, penanggulangan dan penanganan awal zat warna tekstil melalui  kuisioner.  Sosialisasi  alat  pengolahan  limbah  dilakukan  melalui penyerahan  reaktor  fotokatalitik  fixed  bed  TiO 2 -batu  apung  dan  dilanjutkan dengan  demonstrasi  pengoperasiannya  menggunakan  zat  warna  sisa pencelupan.  Berdasarkan  kuisioner  yang  diperoleh  setelah  kegiatan  dapat diketahui  bahwa  sebagian  besar  peserta  belum  mengetahui  karakteristik  zat warna  tekstil  serta  bahaya,  pencegahan  dan  penanggulangannya.  Informasi tentang  perlunya  proses  pengolahan  zat  warna  tekstil  agar  tidak  mencemari lingkungan  juga  sangat  minimal  diketahui  oleh  para  peserta.  Penyediaan reaktor  fotokatalitik  fixed  bed  dan  demonstrasi  pengolahan  limbah  cair  tekstil sisa  pencelupan  diikuti  dengan  seksama  oleh  pemilik  dan  karyawan  industri tenun.  Zat  warna  tekstil  yang  terdegradasi  pada  saat  demonstrasi  berjalan kurang efektif yaitu sebesar 26% disebabkan keberadaan sinar matahari yang kurang maksimal untuk proses fotodegradasi.
Kata  kunci: degradasi,  fotokatalitik,  reaktor  fixed  bed  TiO 2 -batu  apung,  zat warna

## Abstract
The  objective  of  the  devotion  to  the  community  were  to  inform  the characteristics,  hazardous,  prevention  and  treatment  of  the  synthetic  textile dyes  and  also  giving  fixed  bed  photocatalytic  reactor  as  the  dying  treatment equipment  before  thrown  away  to  the  environment.  The  activity  was  started with  exploring  participants  knowledge  about  the  characteristics,  risk,  and  first aid  from  exposing  to  the  dyes  by  questionnaire.  Introducing  the  waste  dyes treatment  were  done  by  giving  the  photocatalytic  reactor  and  then demonstrating it by the remaining dyes. According to the questionnaire, most of the participants have not known the characteristics, hazardous, prevention and treatment of the textile dyes. The participant knowledge about dying treatment
in order to keep the environment is still minimized. The fixed bed photocatalytic reactor  given  following  by  the  equipment  demonstration  yields  26%  of  textile dyes degraded because of less sunlight needed for photodegradation process. Keywords  : degradation,  dyes,  fixed  bed  reactor  TiO 2 -batu  apung, photocatalytic

## PENDAHULUAN
Kain  endek  adalah  salah  satu kerajinan  tenun  yang  menjadi  ciri  khas Pulau  Bali.  Industri  endek  banyak berada di Kabupaten Klungkung. Salah satu  industri  tenun  endek  yang  ada  di Klungkung  yaitu  industri  tenun  Bintang Timur  yang  berada  di  Desa  Tegak,
Kecamatan Klungkung, Kabupaten
Klungkung.  Industri  ini  didirikan  sejak tahun  1999  oleh  Bapak  I  Made Suwebawa.  Sampai  saat  ini,  industri tenun  Bintang  Timur  memiliki  18  orang karyawan tenun dan 34 karyawan yang bertugas  pada  bagian  pemasaran. Karyawan industri tersebut berasal dari penduduk  desa  setempat  dengan  latar belakang pendidikan SD dan berprofesi sebagai  ibu  rumah  tangga.  Pada awalnya  industri  ini  menggunakan pewarna alami untuk proses
pencelupannya.  Namun  kain  endek yang  dihasilkan  dengan  menggunakan pewarna alami ternyata kurang diminati oleh  para  konsumen  karena  warna yang  dihasilkan  pada  kain  tampak kurang  tajam.  Solusi  yang  dilakukan yaitu  menggunakan  pewarna  sintetis seperti  naphthol  dan  belerang  yang dapat  mempercantik  penampilan  kain endek.  Ternyata  pemilihan  pewarna sintetis  pada  proses  pencelupan  dapat menarik  minat  konsumen,  baik  yang berada  di  Bali  maupun  mancanegara untuk membelinya.
Aktivitas  industri  tenun  Bintang Timur  ini,  selain  menghasilkan  kain endek  yang  dapat  dijual  dan  sangat dikenal  sampai  ke  Malaysia,  juga
menyisakan limbah cair yang dihasilkan dari sisa pencelupan. Zat warna sintetis yang digunakan dalam proses pencelupan merupakan senyawa golongan  azo  yang  sangat  sulit  untuk didegradasi secara konvensional.
Menurut  Kep  Men  LH  No  51  Tahun 1995,  konsentrasi  senyawa  golongan azo  dalam  limbah  yang  melebihi ambang  batas  sebesar  5  mg/L  dapat menimbulkan  terjadinya  pencemaran lingkungan.
Beberapa  dampak  negatif  yang timbul  akibat  keberadaan  pewarna yang  melebihi  ambang  batas  yaitu terjadinya  iritasi  mata,  kulit,  gangguan saluran pernafasan  bahkan  dapat
menimbulkan kematian. Dilaporkan oleh  Chung and Cernigla  (1992),  telah terjadi  iritasi  kulit  akibat  sensitivitas terhadap  zat  warna  azo  di  industri tekstil  pada  tahun  1930.  Oleh  karena itu, perlu dilakukan pengolahan terhadap  zat  warna  sisa  pencelupan tekstil sebelum dibuang ke lingkungan.
Pengolahan  limbah  cair  sisa pencelupan kain endek di industri tenun Bintang  Timur  dilakukan  dengan  cara mengalirkan  limbah  ke  dalam septic tank yang terbuat dari tanah sedalam 1 meter.  Pengolahan  ini  tentu  sangat sederhana  dan  kurang  efektif,  sebab seperti  yang  kita  ketahui,  zat  warna golongan  azo  sangat  sulit  terdegradasi secara  konvensional.  Oleh  karena  itu diperlukan  pengolahan  awal  terhadap limbah  cair  sisa  pencelupan  tersebut, sebelum dialirkan ke dalam septic tank .
Salah  satu  cara  yang  dapat  dilakukan untuk mengolah limbah sisa pencelupan  yang  dihasilkan  tersebut yaitu  dengan  menggunakan  reaktor fotokatalitik  fixed  bed  yang  merupakan produk  penelitian  penulis  pada  tahun 2015 (Yuningrat  dkk., 2016). Sistem ini memanfaatkan  fotokatalis  TiO 2 pada bahan  pendukung  batu  apung  yang mudah didapat. Untuk lebih
mengefektifkan  degradasi  zat  warna, maka proses degradasi dibantu dengan menggunakan  sinar  ultra  violet  (UV). Efektivitas sistem pengolahan zat warna ini dilaporkan dapat menurunkan konsentrasi  methyl  orange  sebagai salah  satu  zat  warna  golongan  azo menjadi 93,69% selama 7 jam penyinaran. Berdasarkan  pemaparan  diatas, maka  beberapa  hal  yang  menjadi permasalahan adalah kurangnya pengetahuan karyawan tentang karakteristik,  bahaya,  pencegahan  dan penanggulangan zat warna tekstil sintetis dan teknik pengolahannya agar limbah  cair  yang  dihasilkan  tidak mencemari lingkungan air dan tanah di sekitarnya. Berdasarkan rumusan masalah  yang  disampaikan,  maka tujuan kegiatan P2M ini adalah memberikan  informasi  kepada  para karyawan  dan  pemilik  industri  tenun Bintang  Timur  mengenai  karakteristik, bahaya, pencegahan dan penanggulangan  zat  warna  sintetik serta  mengadakan/menyediakan  alat pengolahan  limbah  sisa  pencelupan kain  berupa  reaktor  fotokatalitik  fixed bed yang dapat mengurangi konsentrasi  limbah  zat  warna  sebelum dibuang ke septic tank .
METODE Zat warna tekstil sisa pencelupan  di  industri  tenun  Bintang Timur  belum  diolah  secara  maksimal sampai  saat  ini.  Limbah  cair  yang dihasilkan  ini  langsung  ditampung dalam septic tank ,  padahal  konsentrasi zat  warnanya  belum  tentu  memenuhi Kep  Men  LH  No  51  Tahun  1995 dengan ambang batas sebesar 5 mg/L. Permasalahan-permasalahan  yang ada di  industri  tenun  Bintang  Timur  diatasi melalui beberapa metode yaitu pemberian informasi mengenai karakteristik,  bahaya,  penanggulangan dan  penanganan  akibat  zat  warna  dan demonstrasi  pengolahan  limbah  zat warna  dengan  menggunakan  reaktor fotokatalitik  fixed  bed  TiO 2 -batu  apung.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengabdian masyarakat yaitu
penyebaran  kuisioner,  penyerahan  alat pengolahan  limbah  reaktor  fotokatalitik fixed bed TiO 2 batu apung, demonstrasi pengoperasian  alat  reaktor  fotokatalitik fixed  bed  TiO 2 batu  apung  dengan menggunakan limbah cair sisa pencelupan  tekstil  dan  diskusi  terkait zat  warna  tekstil  serta  pemeliharaan alat pengolahan limbah. Evaluasi terhadap pelaksanaan pengabdian masyarakat  dilakukan  dengan  cara mengukur konsentrasi zat warna sebelum dan setelah proses pengolahan dengan menggunakan reaktor  fotokatalitik  fixed  bed  TiO 2 -batu apung.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses pelaksanaan pengabdian  kepada  masyarakat  telah dilaksanakan dengan baik dari tahapan awal  berupa  identifikasi  pengetahuan para  peserta  tentang  zat  warna  tekstil melalui  kuisioner,  serah  terima  alat
pengolahan  limbah  sisa  pencelupan tekstil dan demonstrasi pengoperasiannya. Kuisioner yang disebarkan  untuk  mengetahui  tingkat pengetahuan  tentang  zat  warna,  juga memberikan  informasi karakteristik  dari karyawan  di  industri  tenun  Bintang
Timur.  Karakteristik  karyawan  yang meliputi nama, umur, pendidikan terakhir  dan  lama  bekerja  di  industri tenun  Bintang  Timur  disajikan  pada
Gambar 1.
Gambar 1. Karakteristik umur (A), pendidikan (B) dan waktu bekerja (C)
Keterangan gambar :
Karakteristik Kode umur (A) 30-40 th A1 41-50 th A2 51-60 th A3 pendidikan (B) SD B1 SMP B2 SMA B3 lama bekerja (C) 1-5 th C1 6-10 th C2 11-15 th C3 16-20 th C4
Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa  sebagian  karyawan  industri tenun  berusia  30-40  tahun,  33,33% berusia antara 40-50 tahun dan 16,67% berusia  51-60  tahun.  Sebagian  besar
karyawan  berlatar  belakang  pendidikan SD,  25%  berpendidikan  SMP  dan 16,67%  lulusan  SMA.  Bila  dilihat  dari pengalaman  bekerja  di  industri  tenun, maka  sekitar  8,33%  karyawan  sudah
bekerja di industri tenun dalam rentang 1-5  tahun,  41,67%  selama  6-10  tahun, 33,33%  selama  11-15  tahun  dan 16,67%  dalam  rentang  waktu  16-20 tahun. Faktor-faktor usia, latar belakang pendidikan dan lama bekerja di industri tenun mempengaruhi pengetahuan karyawan  terhadap  karakteristik  zat warna  tekstil.  Berdasarkan  informasi yang diperoleh melalui kuisioner, diketahui  bahwa  seluruh  karyawan sudah sering mengalami kontak dengan zat warna, dapat membersihkan dengan benar bila terjadi  kontak  dengan  zat  warna  tekstil dan  mengetahui  bahwa  zat  warna tekstil  bersifat  bahaya.  Pengetahuan karyawan terhadap sifat-sifat dan dampak  yang  ditimbulkan  akibat  zat warna  tekstil  masih  sangat  rendah. Namun sebagian besar karyawan  telah menyadari  bahwa  limbah  zat  warna tekstil  yang  langsung  dibuang  ke lingkungan  akan  menimbulkan  dampak negatif terhadap lingkungan.
Demonstrasi  penggunaan  alat pengolahan  limbah  reaktor  fotokatalitik fixed  bed  TiO 2 -batu  apung,  diawali dengan penyerahan alat kepada pimpinan  industri  tenun  Bintang  Timur. Pengoperasian alat pengolahan dilakukan dengan menggunakan sampel  limbah  zat  warna  tekstil  sisa pencelupan,  seperti  yang  disajikan pada  Gambar  2.  Selama  kegiatan pengabdian
pada masyarakat berlangsung, terjadi diskusi antara para karyawan  dengan  tim  pelaksana  P2M. Beberapa hal yang sempat didiskusikan selama kegiatan, antara lain penampakan batu apung yang
berwarna  keputihan,  lama  penggunaan batu  apung,  waktu  pengoperasian  alat, daya  listrik  yang  diperlukan  untuk
mengoperasikan  alat,  dan  seberapa besar  pengaruh  penggunaan  sinar matahari  untuk  pengoperasian  alat pengolahan limbah zat warna tersebut.
Pemanfaatan  katalis  TiO 2 telah dilaporkan oleh beberapa peneliti dalam  mendegradasi  berbagai  zat warna seperti acid orange 7 (Rao et al ., 2004),  methyl  orange  dan  rhodamin  B (Moradi and Nasrollahpour, 2017). Para tim  pelaksana  kegiatan  menjelaskan bahwa  penampakan  batu  apung  yang berwarna putih dalam reaktor fotokatalitk fixed bed disebabkan adanya  lapisan  katalis  TiO 2 yang  akan mempercepat reaksi penurunan konsentrasi  zat  warna.  Penggunaan batu  apung  adalah  sebagai  bahan pendukung  bagi  katalis  semikonduktor TiO 2 agar lebih mudah dalam pengambilannya  setelah  digunakan. Dilaporkan  oleh  Rao et  al .  (2004) bahwa  efisiensi  fotokatalitik  TiO 2 -batu apung lebih tinggi dibandingkan dengan TiO 2 -polimer  dan  TiO 2 -fiber  organik. Penggunaan  bahan  pendukung  batu apung  dalam  mendegradasi  zat  warna acid  red 14  telah  dilaporkan  oleh Samargandhi et  al .  (2012)  mencapai 90%  melalui  proses  adsorpsi  pada  pH 3. Dilaporkan pula bahwa jumlah ion H + yang  banyak  pada  suasana  asam dapat  meningkatkan  kapasitas  kation adsorben sehingga terjadi gaya elektrostatik  yang  kuat  antara  ion  Si 2+ yang  berasal  dari  SiO 2 dalam  batu apung  dengan  anion  zat  warna  dari gugus sulfonat DSO 3- .
Bahan  pendukung  batu  apung dalam reaktor fixed bed yang digunakan  untuk  mengolah  limbah  zat warna  tekstil  ini  dapat  digunakan selama  30  hari  kemudian  dilakukan regenerasi seperti yang biasa dilakukan
dalam  industri  (Rao et  al .,  2004).
Dilaporkan  pula  bahwa  penggunaan katalis  dalam  waktu  yang  lama  dapat menurunkan  efisiensi  degradasi  zat warna. Penurunan ini dapat disebabkan oleh  adanya  adsorpsi  hasil  samping senyawa  organik  pada  permukaan katalis.
Proses  degradasi  zat  warna tekstil  dengan  menggunakan  reaktor fotokatalitik  fixed  bed  TiO 2 -batu  apung akan  berjalan  lebih  efektif  apabila tersedia  sinar  matahari  yang  cukup. Mekanisme  terjadinya  degradasi  zat warna dengan bantuan sinar berdasarkan  persamaan  1,  2,  3  dan  4 berikut (Bahadur and Pal, 2017).
TiO 2 + hν (energy foton) → TiO 2 (e − + h + )
(1) TiO 2 (h + ) + H 2 O → TiO 2 + H + + •OH   (2) TiO 2 (e − ) + O 2 → TiO 2 + •O 2 - (3) •OH, h + atau •O 2 - + zat warna → produk terdegradasi                                       (4)
Berdasarkan  persamaan  4,  maka  zat warna  tekstil  yang  terdegradasi  akan menghasilkan  senyawa  yang  lebih ramah  terhadap  lingkungan  seperti CO 2 ,  nitrogen  anorganik  dan  air. Senyawa-senyawa  ini  akan  dihasilkan dalam jumlah yang sedikit apabila sinar matahari  atau  ultraviolet  yang  tersedia tidak  cukup  untuk  berlangsungnya proses fotodegradasi.
Alat  pengolahan  limbah  tekstil yang  digunakan  ini  berjalan  secara kontinu  sehingga  diperlukan  pompa untuk  mensirkulasinya.  Energi  listrik yang  diperlukan  untuk  pengoperasian alat  tidak  terlalu  besar  yaitu  sekitar  13 watt untuk menjalankan pompa. Apabila  konsentrasi  zat  warna  sudah turun  atau  terlihat  penampakan  zat warna yang jernih, maka pengoperasian alat dapat dihentikan. Kegiatan pengabdian masyarakat  ini  sangat  didukung  oleh pimpinan perusahaan dan
karyawannya.  Mereka  mendapatkan pengetahuan  tentang  zat  warna  dan teknologi pengolahan limbah zat warna khususnya.  Namun  jumlah  peserta yang  hadir  pada  saat  kegiatan  tidak maksimal sebab kesibukan para karyawan  sebagai  ibu  rumah  tangga.
Selain  itu,  kain  tenun  yang  mereka kerjakan merupakan pekerjaan borongan  sehingga  mereka  sangat fleksibel dengan waktu untuk
mengerjakannya.  Bila  dipandang  dari sisi pengolahan limbah yang dihasilkan, maka  pengadaan  reaktor  fotokatalitik fixed  bed  sangat  tepat  dilakukan mengingat  belum  tersedianya  alat pengolahan  limbah.  Selain  itu,  alat  ini tergolong sederhana dan pengoperasiannya  tidak  memerlukan energi listrik yang besar.

## Gambar 2. Pengoperasian alat

## KESIMPULAN
Kegiatan  pengabdian  di  industri
tenun  Bintang  Timur  dengan  tujuan melakukan penyerahan alat pengolahan  limbah  reaktor  fixed  bed TiO 2 -batu  apung  telah  diterima  dengan baik oleh pimpinan perusahaan. Demonstrasi  penggunaan  alat  kurang berjalan  optimal  disebabkan  oleh  tidak tersedianya listrik di tempat pencelupan dan  kurang  tersedianya  sinar  matahari yang merupakan komponen pendukung keefektifan proses degradasi zat warna.
Jumlah peserta yang mengikuti
kegiatan kurang maksimal yang
disebabkan  oleh  kegiatan  masing- masing  sebagai  ibu  rumah  tangga. Informasi karakteristik, penanggulangan dan penanganan
pertama  serta  pengolahan  zat  warna tekstil  sebelum  dibuang  ke  lingkungan, diharapkan dapat diterapkan oleh pimpinan  dan  karyawan  industri  tenun Bintang Timur.

## DAFTAR PUSTAKA
Bahadur,  J.  and  Pal,  K.  2017.  Efficient Photodegradation  of  Organic Dye  Using  Anatase  TiO 2 Plants as  Catalyst. Electron.  Mater. Lett. DOI:  10.1007/s13391-017- 6284-5.
Chung,  K.T.,  and  C.E.  Cernigla.  1992. Mutagenicity  of  Azo  Dyes  : Structure  Activity  Relationship. Mutation  Research 277,  201-
220.
Kep  Men  LH  No  51  Tahun  1995 tentang  baku  mutu  limbah  cair  bagi kegiatan industri.
Moradi, S.E. and Nasrollahpour, A. 2017.  Competitive  Adsorption and Photodegradation of Methyl
Orange  and  Rhodamin  B  by TiO 2 Modified Mesoporous
Carbon  Photo-Catalyst  on  UV
Irradiation. Materials
Technology , 1-8.
Rao, K.V.S., Subrahmanyam, M., and Boule,  P.  2004.  Immobilized TiO 2 Photocatalyst During Long- Term  Use  :  Decrease  of  Its Activity. Applied  Catalysis  B: Environmental 49, 239-249.
Samarghandi, M.R., Zarrabi, M., Noori Sepehr, M., Panahi, R., and Foroghi,  M.  2012.  Removal  of Acid  Red  14  by  Pumice  Stone As  A  Low  Cost  Adsorbent: Kinetic  and  Equilibrium  Study. Iran.  J.  Chem.  Chem.  Eng. 31 (3), 19-27. Yuningrat, N.W., Retug, N., Gunamantha, I.M. dan Yuliartini, N.L.P.S. 2016. Fotodegradasi Methyl  Orange  Dalam  Reaktor Fixed  Bed  Batu  Apung-Semen. Jurnal  Sains  dan  Teknologi Vol 5  No  1  April  2016  ISSN  2303- 3142.