## PENGOLAHAN LIMBAH BATIK DENGAN METODE FOTOKATALITIK DI DESA GEMAWANG KABUPATEN SEMARANG
Achmad Wildan 1* , Anastasia Setyopuspito P 2 ., Ebta Narasukma Anggraeny 3
1 Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi, Yayasan Pharmasi”Semarang Jl. Sarwo Edhie Wibowo Km. 1, Plamongansari, Pucanggading Semarang
21 Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi, Yayasan Pharmasi”Semarang Jl. Sarwo Edhie Wibowo Km. 1, Plamongansari, Pucanggading Semarang
3 1 Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi, Yayasan Pharmasi”Semarang Jl. Sarwo Edhie Wibowo Km. 1, Plamongansari, Pucanggading Semarang
*Email: Achmadwildan58@gmail.com

## Abstrak
Limbah  batik  merupakan  limbah  yang  dihasilkan  dalam  proses  penghilangan  kanji, penggelantangan,  pemasakan,  merserisasi,  pewarnaan,  pencetakan  dan  proses  penyempurnaan. Pewarnaan  dan  pembilasan  menghasilkan  air  limbah  yang  berwarna  dengan  COD  tinggi  dan bahan-bahan  lain  dari  zat  warna  yang  dipakai,  seperti  fenol  dan  berbagai  macam  logam. Desa Gemawang  kabupaten  Semarang  merupakan  salah  satu    sentra  batik  di  kabupaten  Semarang. Kurangnya  kemampuan  dan  pengetahuan    masyarakat  akan  pengolahan  limbah,  menyebabkan teknik pengolahan limbah  yang sederhana  bahkan  dibuang begitu saja pada perairan di sekitar tanpa  pengolahan  terlebih  dahulu.Metode  fotokatalitik  mengunakan  titanium  dioxide  (TiO 2 ) merupakan  metode  yang  efektif,  selektif,  ekonomis,  bebas  polutan  dan  sangat  sesuai  untuk menghancurkan  senyawa-senyawa  organik.  Metode  fotokatalitik  dapat  digunakan  untuk menguraikan senyawa organik maupun anorganik yang ada didalam limbah seperti limbah batik. Kegiatan yang dilakukan berupa pelatihan pengunaan reaktor fotokatalitik dan penyuluhan teknik pengolahan limbah.

## Kata kunci: fotokatalitik, fotokatalis, Pengolahan limbah batik,Titanium dioxide

## PENDAHULUAN
Desa  Gemawang  terletak  di  Kecamatan  Jambu,  sebelah  selatan  Kabupaten  Semarang  yang berbatasan  langsung  dengan  Kabupaten  Temanggung  dan  Kabupaten  Magelang.  Tahun  2009  desa Gemawang  sebagai  desa  vokasi  mempunyai  banyak  potensi  dan  produk  unggulan  yang  dapat dikembangkan,  di  antaranya:  produk  batik,  produk  madu,  produk  kopi,  produk  boga,  Produk  alat permainan  edukatif  (APE),  Produk  pertanian  perintis,  produk  budidaya  jamur,  dan  produk  pupuk bokasi  GEMATANI.  Kelompok  Usaha    Batik  Desa  Gemawang  memproduksi  batik  menggunakan pewrana alami dan sintetis. Rata-rata batik yang dihasilkan perhari mencapai 20 lembar. Limbah cair yang di hasilkan dari proses pembuatan batik mencapai 12.000 kubik perhari
Industri batik  merupakan salah satu penghasil limbah cair yang berasal dari proses pewarnaan. Selain kandungan zat warnanya tinggi, limbah industri batik   juga mengandung bahan-bahan sintetik yang  sukar  larut  atau sukar  diuraikan.  Setelah proses pewarnaan selesai,  akan  dihasilkan  limbah  cair yang  berwarna  keruh  dan  pekat.  Biasanya  warna  air  limbah  tergantung  pada  zat  warna  yang digunakan. Limbah air yang berwarna-warni ini yang menyebabkan masalah terhadap lingkungan.
Limbah  zat  warna  yang  dihasilkan  dari  industri  batik  umumnya  merupakan  senyawa  organik non-biodegradable,  yang  dapat  menyebabkan  pencemaran  lingkungan  terutama  lingkungan  perairan. Senyawa  zat  warna  di  lingkungan  perairan  sebenarnya  dapat  mengalami  dekomposisi  secara  alami oleh  adanya  cahaya  matahari,  namun  reaksi  ini  berlangsung  relatif  lambat,  karena  intensitas  cahaya UV  yang  sampai  ke  permukaan  bumi  relatif  rendah  sehingga  akumulasi  zat  warna  ke  dasar  perairan atau tanah lebih cepat daripada fotodegradasinya. Jika industri tersebut membuang limbah cair, maka aliran limbah tersebut akan melalui perairan di sekitar pemukiman. Dengan demikian mutu lingkungan tempat  tinggal  penduduk  menjadi  turun.  Limbah  tersebut  dapat  menaikkan  kadar  COD  (Chemical Oxygen Demand). Jika hal ini melampaui ambang batas yang diperbolehkan, maka gejala yang paling mudah  diketahui  adalah  matinya  organisme  perairan.  Oleh  karena  itu  perlu,  dilakukan  pengolahan limbah industri tekstil yang lebih lanjut agar limbah ini aman bagi lingkungan.
Saat  ini  berbagai  teknik  atau  metode  penanggulangan  limbah  tekstil  telah  dikembangkan,  di antaranya adalah metode adsorpsi. Namun metode ini ternyata kurang begitu efektif karena zat warna tekstil yang diadsorpsi tersebut masih terakumulasi di dalam adsorben yang pada suatu saat nanti akan menimbulkan  persoalan  baru.  Sebagai  alternatif,  dikembangkan  metode  fotodegradasi  dengan menggunakan bahan fotokatalis dan radiasi sinar ultraviolet. Metode fotodegradasi akan membuat zat warna terurai menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana dan lebih aman untuk lingkungan. Pengolahan  limbah  yang  dipilih  adalah  dengan  proses  kimia  dan  fisika,  hal  ini  karena  tujuan  utama dari pengolahan limbah batik adalah penghilangan warna dari limbah batik.
Metode  fotokatalitik  mengunakan  titanium  dioxide  (TiO 2 )  merupakan  metode  yang  efektif, selektif,  ekonomis,  bebas  polutan  dan  sangat  sesuai  untuk  menghancurkan  senyawa-senyawa organik.Metode  fotokatalitik  dapat  menguraikan  senyawa  organik  maupun  anorganik  yang  ada didalam limbah.
TiO 2 merupakan katalis yang banyak dipilih untuk proses fotokatalisis karena memenuhi beberapa kriteria yaitu inert secara biologi dan kimia, stabil terhadap korosi akibat foton dan reaksi  kimia,  mempunyai  daya  oksidasi  tinggi,  tidak  beracun,  dan  harga  relatif  murah.  TiO 2 merupakan  fotokatalis  yang  menyerap  energi  foton  pada  daerah  UV.  TiO 2 dapat  berfungsi sebagai  fotokatalis,  yaitu bahan  yang dapat  mempercepat  reaksi  yang diinduksi oleh cahaya, karena  TiO 2 memiliki  struktur  semikonduktor.  Struktur  semikonduktor  adalah  struktur elektronik  yang dikarakterisasi oleh adanya dua macam pita tingkatan energi elektronik. Pita pertama  berkarakter  ikatan  (bonding)  yang  terisi  elektron  dan  disebut  sebagai  pita  valensi (valence  band,  vb),  sedangkan  pita  yang  kedua  berkarakter  antiikatan  (anti-bonding)  yang tidak  terisi  elektron  dan  disebut  sebagai  pita  konduksi  (conduction  band,  cb).  Jarak  antar kedua pita sering disebut sebagai energi celah pita (band gap energy, Eg). Dengan pemberian energi  yang  lebih  besar  daripada  energi  celah  pita  (Eg),  elektron  dapat  tereksitasi  dari  pita valensi ke pita konduksi.
Jika suatu semikonduktor yang menyerap energi yang sesuai atau lebih besar dari energi band  gap  maka  elektron-elektron  pada  pita  valensi  (vb)  akan  tereksitasi  menuju  ke  pita konduksi  (cb).  Hole  akan  terbentuk  pada  pita  valensi  yang  ditinggalkan  elektron.  Hal  ini merupakan tahap awal yang menyebabkan berlangsungnya reaksi fotokatalisis.

## METODE
Metode pelaksanaan kegiatan pengabdian masyarakat  antara lain :
1. Desk Study dan Survey
o Desk study menelusuri dan mengevaluasi data sekunder dan studi yang terkait.
o Melaksanakan survey data lapangan untuk memperoleh data kondisi dan situasi dari kelompok usaha pembuatan batik
2. Perancangan Alat
Dalam  kegiatan  ini  dikaji  tentang  perancangan  alat  yang  dibuat  sehingga  menurunkan  kadar limbah organik maupun anorganik.
3. Orientasi Laboratorium dan Menguji Coba Alat.
Kegiatan  yang  dilakukan  adalah  orientasi    dengan  menggunakan  skala  laboratorium  dan melakukan ujicoba alat yang sudah siap untuk digunakan
4. Pelatihan dan Sosialisasi
Dilakukan  proses  pelatihan  cara  penggunaan  alat  yang  baru  dengan  lengkap  petunjuk penggunaan serta sosialisasi cara penggunaannya

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Solusi  yang  dilakukan  untuk  pengolahan  limbah  batik  Kelompok  Belajar  Usaha  Nyi  Ageng Pandanaran dan Nila Batik yang ada di Desa Gemawang Kabupaten Semarang yaitu perbaikan proses pengolahan  Limbah.  Langkah  yang  dilakukan  untuk  memperbaiki  proses  pengolahan  limbah  batik
adalah  penggunaan  reaktor  fotokatalitik  yang  digunakan  untuk  menguraikan  limbah  organik  maupun anorganik.  Tahapan-tahapannya  meliputi  desain  dan  perancangan  alat,  uji  coba  proses  skala  lab  dan pelaksanaan  proses.  Dalam  menentukan  desain  dan  perancangan  alat,  perlu  mengetahui  kapasitas limbah yang dihasilkan per hari yaitu sekitar 12.000 liter per hari. Sehingga didesain alat yang mampu memproses sejumlah limbah tersebut
Gambar 2.. Desain Alat
Selanjutnya  langkah  kedua  yang  dilakukan  adalah  pembuatan  alat,  dari  desain  yang  sudah dilakukan maka dilakukan pengerjaan pembuatan alat.
Gambar 3. Proses Pembuatan Alat
Selanjutnya  tahap  berikutnya  adalah  orientasi  proses  pengolahan  limbah  secara  skala laboratorium  dengan  pengambilan  sampel  sejumlah  1  liter  ditambah  2,5  gr  TiO 2 dapat  menurunkan COD limbah dari 5067 mg/liter menjadi 3968 mg/liter.
Gambar 4. Orientasi skala Laboratorium.
Selanjutnya  setelah  alat  sudah  selesai  dibuat,  dilakukan  ujicoba  alat  dengan  menggunakan limbah batik dari kolam pembuangan limbah
Gambar 5. Uji Coba Alat
Selanjutnya  dilakukan  sosialisasi  dengan  mengundang  warga  sekitar,  aparat  kelurahan  serta karyawan pada kelompok usaha batik gemawang untuk menjelaskan teknik kerja dari alat serta cara- cara penggunaannya.
Gambar 6. Sosialisasi dan Pelatihan Penggunaan Alat

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Metode Fotokatalitik mampu untuk menurunkan cemaran limbah cair industri batik.

## Saran
Perlu adanya perawatan terhadap alat yang digunakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmet B., Ayfer Y., Doris L., Nese N. dan Antonius K. 2003, Ozonation of high strength segregated effluents from a woolen textile dyeing and finishing plant, Dyes and Pigments , 58: 93-98.
Al-Kdasi, A., Idris, A., Saed, K. dan Guan, C.T., 2004. Treatment of textile wastewater by advanced oxidation processes. Global Nest the Int. J. 6: 222-230.
Bonet,  F.,  Grugeon,  S.,  Dupont,  L.  Urbina,  R.H.,  Guery,  C.  dan Tarascon, J.M. 2003.  Synthesis  and characterization  of  bimetallic  Ni–Cu  particles. Journal  of  Solid  State  Chemistry 172:  111– 115.
Chen, X., Shen, Z., Zhu, X., Fan, Y. dan Wang, W. 2005. Advanced treatment of textile wastewater for reuse using electrochemical oxidation and membrane filtration. Wat. Res. 20: 271–277.
Halling-Sorensen,  B.,  Nors-Nielsen,  S.,  Lanzky,  P.  F.,  Ingerslev,  F.,  Holten-Lützhøft,  H.  C.,  dan Jørgensen, S. E. 1998. Occurrence,  Fate,  and  Effects  of  Pharmaceutical  Substances  in  the Environment. Chemosphere . 36. (2) : 357–393.
Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., dan Bahnemann, D. W. 1995. Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis. Chem. Rev . 95 : 69-96.
Pallar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta : Rhineka Cipta.
Perdana,  D.  N.,  Wardhani,  S.,  Khunur,  M.  2014.  Pengaruh  Penambahan  Hidrogen  Peroksida  (H 2 O 2 ) Terhadap  Degradasi  Methylene  Blue  Dengan  Menggunakan  Fotokatalis  ZnO-Zeolit. Kimia Student Journal. Vol. 2 : 576-582.
Permatasari, S, O., Wardhani S., Darjito.2015. Studi Pengaruh Penambahan H 2 O 2 Terhadap Degradasi Methyl Orange Menggunakan Fotokatalis TiO 2 -N. Kimia Student Journal.Vol.1 : 661-667.
Riyani, K., Tien, S.,Dian W. D. 2012. Pengolahan Limbah Cair Batik Menggunakan Fotokatalis TiO 2 Dopan-N dengan Bantuan Sinar Matahari. Kimia Student Journal . 5 : 581-587.
Setyaningsih, H. 2007. Pengolahan limbah batik dengan proses kimia dan adsorpsi karbon aktif . Tesis Program Pasca Sarjana UI. Jakarta.
Slamet, Syakur R., Danumulyo W. 2003. Pengolahan Limbah Logam Berat Chromium Cr(VI) dengan Fotokatalis TiO 2. Makara TeknologiVol. 7 . 1 April 2003.