Restaurant Liquid Waste Treatment into Clean Water Using Graded Filter-Ultrafiltration Membrane Polyethersulfone (PES) Method

Intan  Fadhilah; Abd Mujahid Hamdan; Fachrul Razi

doi:10.33795/jtkl.v7i2.1691

Authors

Intan Fadhilah Department of Environmental Engineering, UIN Ar-Raniry Banda Aceh, 23111, Jl. Syekh Abdurrauf No. 1 Darussalam, Banda Aceh, Indonesia
Abd Mujahid Hamdan Department of Environmental Engineering, UIN Ar-Raniry Banda Aceh, 23111, Jl. Syekh Abdurrauf No. 1 Darussalam, Banda Aceh, Indonesia
Fachrul Razi Department of Environmental Engineering, UIN Ar-Raniry Banda Aceh, 23111, Jl. Syekh Abdurrauf No. 1 Darussalam, Banda Aceh, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/jtkl.v7i2.1691

Keywords:

Dimethylformamide (DMF) solvent, effectiveness, graded filter, Polyethersulfone (PES) membrane, restaurant wastewater, ultrafiltration

Abstract

Restaurant liquid waste contains elevated pollutant levels and is commonly discharged directly into the environment, leading to adverse impacts on ecosystems and aquatic life. The traditional methods for processing such wastewater often involve extensive land usage and complicated operations, posing challenges for effective treatment. Therefore, there is a need for a more practical technology to manage restaurant liquid waste, and one promising approach is the utilization of membrane technology for wastewater treatment. In this study, the researchers employed a combination process of multilevel filters with downflow flow and PES membrane ultrafiltration to treat the restaurant liquid waste. The multilevel filter comprised several layers of filter media, including silica sand, activated carbon, zeolite, and gravel, with specific thicknesses on a PVC pipe. For the PES membrane, two different concentrations were tested: 15% and 20% PES. To evaluate the efficiency of the treatment process, pollutant parameters such as pH, TSS (Total Suspended Solids), COD (Chemical Oxygen Demand), and turbidity were measured. The results indicated significant pollutant reduction: pH levels could reach 6.9, TSS degradation achieved up to 98.37%, COD degradation up to 88.14%, and turbidity degradation up to 97.03%. Based on the outcomes, the most effective treatment for converting restaurant wastewater into clean water involved the combined use of multilevel filters and a 20% PES membrane ultrafiltration system.

References

A. M. Simanjuntak, Pengaruh Jenis Botol dan Lama Penjemuran Solar Water Disinfection (SODIS) terhadap Kadar Bakteriologis Air Sumur Gali Tahun 2019, Bachelor Thesis, Universitas Sumatera Utara, Indonesia, 2019.

C. Samekto, E. S. Winata, Potensi Sumber Daya Air di Indonesia, Seminar Nasional: Aplikasi Teknologi Penyediaan Air Bersih untuk Kabupaten/Kota di Indonesia, Jakarta, Indonesia, June 2010.

S. Safiah, S. Mulyati, Karakterisasi dan Analisa Kinerja Membran Selulosa Asetat untuk penyisihan Ion Logam Cr3+ dan Cd2+ dalam air dengan Proses Ultrafiltrasi, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, vol. 13, no. 2, pp. 127–134, 2018.

N. G. A. M. D. A. Suastuti, I. E. Suprihatin, W. D. Sulihingtyas, A. A. I. A. M. Laksmiwati, Rizodegradasi untuk Minimalisasi BOD, COD, Kandungan Dertergen dan Lemak Limbah Cair Rumah Makan, Jurnal Kimia (Journal of Chemistry), vol. 12, no. 2, pp. 102–106, 2018.

K. P. Utomo, O. Saziati, S. Pramadita, Coco Fiber sebagai Filter Limbah Cair Rumah Makan Cepat Saji, Jurnal Teknologi Lingkungan Lahan Basah, vol. 6, no. 2, pp. 30–39, 2018.

T. Susana, Tingkat Keasaman (pH) dan Oksigen Terlarut sebagai Indikator Kualitas Perairan Sekitar Muara Sungai Cisadane, Jurnal Teknologi Lingkungan Universitas Trisakti, vol. 5, no. 2, p. 33–39, 2009.

D. Ariyanti, N. Widiastuti, N. Safarina, Kinerja Membran Plat Berpori Berbasis Selulosa Asetat yang Disintesis Secara Inversi Fasa untuk Ultrafiltrasi Bakteri E. coli di PDAM Surabaya, Jurnal Teknologi Lingkungan, vol. 21, no. 2, pp. 165–173, 2020.

I. Kurniawan, P. D. Mariadi, Review : Profil Hybrid Membrane dalam Proses Reduksi Air Limbah, Konversi, vol. 5, no. 1, pp. 1–10, 2016.

M. Widyasmara, C. K. Dewi, N. Aryanti, Potensi Membran Mikrofiltrasi dan Ultrafiltrasi untuk Pengolahan Limbah Cair Berminyak, Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, vol. 2, no. 2, pp. 295–307, 2013.

S. Agustina, Teknologi Membran dan Pengolaha Limbah Cair Industri, Bulletin Penelitian, vol. 28, no. 1, pp. 18–24, 2006.

N. Arahman, Teknologi Membran: Material, Pembuatan, Modifikasi dan Karakterisasi, Banda Aceh: Syiah Kuala University Press, 2017.

E. Rahmah, N. A. Sunia, J. Suhartono, Polyethersulfone (PES)/CNT-TiO2 Membrane for Humic Acid Removal at Jatiluhur Dam, Proc. Dissem. Fac. Ind. Technol., 2022.

A. R. P. Hidayat, V. R. Andina, Ahnaf, N. Widiastuti, R. M. Iqbal, Synthesis, Characterization, and Performance of TiO2-N as Filler in Polyethersulfone Membranes for Laundry Waste Treatment, J. Sains dan Seni ITS, vol. 8, no. 2, pp. C7–C11, 2019.

M. S. Nasution, A. Mataram, I. Yani, G. D. Septano, Characteristics of a PVDF–Tin Dioxide Membrane Assisted by Electric Field Treatment, Membranes (Basel)., vol. 12, No. 8, pp. 772, 2022

E. Nilasari, M. Faizal, S. Suheryanto, Pengolahan Air Limbah Rumah Tangga dengan Menggunakan Proses Gabungan Saringan Bertingkat dan Bioremediasi Eceng Gondok (Eichornia crassipes), (Studi Kasus di perumahan Griya Mitra 2, Palembang), Jurnal Penelitian Sains, vol. 18, no. 1, pp. 8–13, 2016.

M. Fadli, A. Khausar, S. Sofyana, U. Fathanah, Karakteristik Membran Komposit Polietersulfon, Polivinilpirolidon dan Kitosan, Serambi Eng., vol. 6, no. 4, pp. 2310–2319, 2021.

F. Razi, U. Fathanah, N. M. Erfiza, Fabrikasi Membran PES Ultrafiltrasi dan Kinerjanya pada Penyisihan Fosfolipid Minyak CPO, Jurnal Rekayasa Kimia & Lingkungan, vol. 14, no. 1, pp. 89–96, 2019.

E. Esnahati, H. Susanto, S. Syafrudin, Pengaruh Penambahan Nano-TiO2 sebagai Agen Anti-bakterial dalam Pembuatan Membran Selulosa Asetat – Kitosan terhadap Biofouling yang Disebabkan oleh Bakteri Gram Negatif dan Positif, J. Teknik Lingkungan., vol. 5, no. 4, pp. 1–8 2016.

U. Fathanah, I. Machdar, M. Riza, N. A. Rahman, M. R. Lubis, M. Qibtiyah, R. Jihannisa, Pembuatan dan Karakterisasi Membran Polyethersulfone (PES)-Kitosan Secara Blending Polimer, Proceeding Seminar Nasional Politeknik Negeri Lhokseumawe, vol. 3, no. 1, pp. A62–A66, 2019.

F. Deswardani, H. D. Fahyuan, N. Nurhidayah, M. F. Afrianto, M. Peslinof, N. Nazarudin, N. Nelson, Analisis Gugus Fungsi pada TiO2/Biochar dengan Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared), Journal Online of Physics, vol. 5, no. 2, pp. 54–58, 2020.

S. Sadaruddin, P. A. Nour, Analisis Kinerja Filter Upflow - Downflow untuk Pengolahan Limbah Cair, Bachelor Thesis, Universitas Muhammadiyah Makassar, Indonesia, 2020.

U. Hasanah, S. Sugito, Removal COD dan TSS Limbah Cair Rumah Potong Ayam Menggunakan Sistem Biofilter Anaerob, Waktu: Jurnal Teknik UNIPA, vol. 15, no. 1, pp. 61–69, 2017.

A. Asadiya, N. Karnaningroem, Pengolahan Air Limbah Domestik Menggunakan Proses Aerasi, Pengendapan, dan Filtrasi Media Zeolit-Arang Aktif, Jurnal Teknik ITS, vol. 7, no. 1, pp. D18–D22, 2018.

S. Notodarmojo, D. Mayasanthy, and T. Zulkarnain, Pengolahan Limbah Cair Emulsi Minyak dengan Proses Membran Ultrafiltrasi Dua-tahap Aliran Cross-flow, PROC. ITB Sains & Tek., vol. 36, no. 1, pp. 45–62, 2004.

M. N. Fajri, Y. L. Handayani, S. Sutikno, Efektifitas Rapid Sand Filter untuk Meningkatkan Kualitas Air Daerah Gambut di Provinsi Riau, Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik, vol. 4, no. 1, pp. 1–9, 2017.

W. Ariani, S. Sumiyati, I. W. Wardana, Studi Penurunan Kadar COD dan TSS pada Limbah Cair Rumah Makan dengan Teknologi Biofilm Anaerob - Aerob Menggunakan Media Bioring Susunan Random (Studi Kasus : Rumah Makan Bakso Krebo Banyumanik), Jurnal Teknik Lingkungan, vol. 3, no. 1, pp. 1–10, 2014.

M. Mahyudin, Analisis Kualitas Air dengan Filtrasi Menggunakan Pasir Silika sebagai Media Filter (dengan Parameter Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur), Bachelor Thesis, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia, 2016.