Banjarbaru. Lumpur pengolahan air (LPA) merupakan hasil samping proses pengolahan air bersih dari unit clarifier yang hingga sekarang ini masih  menimbulkan permasalahan tersendiri bagi perusahaan penyedia air bersih karena jumlahnya relatif sangat banyak dan perlu penanganan secara khusus. Sebenarnya LPA masih mengandung 11,37–28,5% berat aluminium dalam bentuk aluminium oksida yang memiliki kemampuan sebagai adsorben, katalis, dan koagulan untuk pengolahan air dan air limbah. Penelitian ini bertujuan mendapatkan aluminium dalam bentuk oksida dari LPA menggunakan microwave-assisted leaching (MAL) untuk dijadikan kembali sebagai koagulan dalam menurunkan kekeruhan (turbidity) dan total suspended solid (TSS) air sungai; mendapatkan data kinetika proses MAL menggunakan pengembangan model shrinking core (SC) dan model broken and intact cells (BIC).

Aluminium dihasilkan melalui proses recovery dari LPA menggunakan proses MAL dalam reaktor Pyrex yang diletakkan dalam alat microwave oven termodifikasi selama 60 menit. LPA berasal dari unit proses clarifier yang dikering dibawah sinar matahari langsung dan dihaluskan, kemudian dilakukan proses MAL dengan variasi parameter konsentrasi pelarut asam klorida (1, 2, 4, dan 6 M), microwave power (495, 506, dan 528 W), suhu (30, 40, 50, dan 60^oC), dan waktu (5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, dan 60 menit). Sedangkan parameter lainnya dianggap tetap seperti kecepatan pengaduk (300 rpm), ukuran partikel (200 mesh) dan perbandingan padatan & cairan pelarut (0,02 g/mL). Proses MAL aluminum dilakukan dengan menempatkan 5 g LPA ke dalam 250 ml HCl (32%, Sigma-Aldrich) pada berbagai variasi konsentrasi menggunakan perbedaan microwave power, suhu reaksi, dan waktu reaksi selama 60 menit. Pada setiap interval waktu yang ditentukan, sampel diambil dengan injeksi (syringe) dan difilter untuk dianalisis kadar aluminium menggunakan inductively coupled plasmacluster optical emission spectrometer (ICP-OES). Setiap analisis dilakukan tiga kali pengujian (triplicated) dan nilai rata-rata yang diambil. Karakterisasi LPL dan aluminium yang diperoleh dilakukan dengan analisis x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope-energy dispersive x-ray (SEM-EDX), dan kadar air. Tahapan selanjutnya data perolehan aluminium dari parameter optimum dilakukan pemodelan matematis proses MAL menggunakan pengembangan model SC dan BIC.

Berdasarkan hasil SEM-EDX maka didapatkan bahwa morfologi untuk sampel LPA PDAM Banjarmasin berbentuk tidak beraturan, ukuran partikel membesar setelah dilakukan kalsinasi karena terjadi pengembangan pori-pori sebesar 3,7%, dan unsur penyusun utama terdiri dari aluminium, silika, dan besi. Sedangkan berdasarkan hasil XRD diketahui bahwa LPA PDAM Banjarmasin sebelum kalsinasi mengandung kuarsa, kianit, dan mullite, dan setelah kalsinasi mengandung kuarsa, hercynite, dan silimanit. Pengaruh penambahan pelarut asam klorida (1, 2, 4, dan 6 M),  microwave power  (495, 506, dan 528 W), suhu (30, 40, 50, dan 60^oC), dan lama waktu (5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, dan 60 menit) terhadap proses MAL aluminium dari LPA PDAM memiliki pengaruh terhadap peningkatan %recovery yang dihasilkan karena semakin memperbanyak ion H⁺ untuk bereaksi dengan aluminium. Kenaikan signifikan %recovery aluminium didapatkan dari rentang waktu 0-15 menit yang kemudian mulai melambat dan stabil setelah 15 menit pada setiap kondisi proses (microwave power, konsentrasi HCl, dan suhu) karena kondisi proses mencapai steady state sehingga didapatkan waktu optimum untuk proses MAL sebesar 15 menit. Pemodelan proses MAL aluminium dari LPA PDAM menggunakan model shrinking core (SC) dan broken and intact cells (BIC) menunjukkan bahwa proses perpindahan cenderung dipengaruhi oleh D_e ditandai dengan meningkatnya nilai D_e di berbagai kondisi proses. Model SC menggambarkan data eksperimen lebih baik dibandingkan model BIC disemua kondisi proses dengan nilai error yang lebih kecil.