20-68-1-pb.pdf

0 Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 18, Agustus 2012

PEMANFAATAN LIMBAH KULIT KERANG

UNTUK MENAIKKAN pH PADA PROSES

PENGELOLAAN AIR RAWA MENJADI AIR BERSIH

Azhary H. Surest*, Aria Risma Wardani, Resi Fransiska

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

Abstrak

Pemanfaatan limbah kulit kerang untuk menaikan pH pada proses pengelolahan air rawa menjadi air

bersih dilakukan dengan memvariasikan dosis kulit kerang (75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 115; 120)

mg dan 100 ml air rawa. Kulit kerang yang telah dibersihkan, dibakar, dihaluskan kemudian menjadi

kalsit dan dicampurkan pada setiap 100 ml air rawa pada proses koagulasi. Kalsit berfungsi untuk

menaikan pH air selain itu dapat menurunkan nilai COD, BOD, TSS, dan kekeruhan. Setelah proses

penambahan dosis kalsit air rawa diukur pH, konduktivitas, TSS, BOD, COD,dan Kekeruhan. Dari hasil

penelitian dosis optimum penambahan kalsit adalah 100 mg dan memberi perubahan pH dari 4,54

menjadi 7,09, konduktivitas dari 1,27 mS/cm menjadi 1,44 mS/cm, kekeruhan dari 9,8 NTU menjadi 1

NTU, COD dari 9,88 mg/l menjadi 4,18, BOD dari 28,18 mg/l menjadi 8,13 mg/l dan TSS dari 7,4 ppm

menjadi 2,5 ppm.

Kata kunci: air bersih, air rawa, kerang , pH

Abstract

Waste shells to used for raising the pH in the process swamp water treatment into clean water is done by

varying the dose of clam shell (75; 80; 85; 90, 95; 100: 105: 110: 115; 120) mg and 100 ml of water

marsh. Shells that have been cleaned, baked, then mashed and mixed into calcite in each 100 ml of water

marsh on the coagulation process. Calcite serves to raise the pH of the water than it can lower the value of

COD, BOD, TSS, and turbidity. After the addition of calcite dose of swamp water, were measured pH,

conductivity, TSS, BOD, COD, and turbidity. From the research results the addition of calcite is the

optimum dose of 100 mg and gave change of pH from 4.54 to 7.09, the conductivity of 1.27 mS/cm to

1.44 mS/cm, turbidity of 9.8 NTU to 1 NTU, COD of 9.88 mg/l to 4.18 mg/l, BOD of 28.18 mg/l to 8.13

mg/l and TSS from 7.4 ppm to 2.5 ppm.

Key words: clean water, water marshes, shellfish, pH

1. PENDAHULUAN

Kerang Andara merupakan hewan yang

termasuk jenis dalam kelas Bivalvia (Phylum

Mollusca) dan hewan laut yang sudah lama

dikenal sebagai sumber protein hewani yang

murah dan kaya akan asam amino esensial

seperti arginin, leusin, dan lisin (Reece, Campell,

dan Mitchell, 2003).

Kerang Andara mengandung daging sekitar

30% dari berat keseluruhan yang mengandung

mineral-mineral kalsium, fosfat, besi, yodium,

dan tembaga sedangkan kulit kerang merupakan

salah satu batuan Calcareous yang mengandung

kadar CaO yang tinggi. Sehingga permintaan

pasar meningkat dan menyebabkan budidaya

kerang Andara semakin diintensifkan, khususnya

di kota-kota besar. Hal ini memberikan

gambaran bahwa aktivitas unit pengolahan

kerang Andara semakin tinggi. Kegiatan

pengolahan kerang Andara menghasilkan

limbah padat yang cukup tinggi.

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 18, Agustus 2012 Page 11

Besarnya jumlah limbah padat cangkang kerang

Andara yang dihasilkan maka diperlukan upaya

serius untuk menanganinya agar bermanfaat dan

mengurangi dampak negatif terhadap kesehatan

manusia dan lingkungan.

Berdasarkan data ekspor hasil perikanan

Indonesia pada tahun 2008 dan 2009, untuk

komoditas kulit kerang dihasilkan sekitar 3,208

ton dan 2,752 ton (Widiharjo,2010). Berkaitan

dengan ketentuan CCRF (Code of Conduct for

Responsible Fisheries) maka usaha pengolahan

hasil perikanan harus dilakukan lebih optimal

dan ramah lingkungan.

Pemanfaatan limbah padat kerang Andara

belum dilakukan secara optimal, tercatat hanya

20% dari limbah cangkang kerang yang

diproduksi sebagai pakan, kerajinan, dan produk

lain (Winarno,1992). Kerang merupakan hewan

laut yang mengandung banyak kalsium (CaO)

dan bersifat basa (Castro,1997). Sehingga dapat

digunakan untuk pengelolahan air bersih dari air

baku yang bersifat asam.

Salah satu kendala masalah yang dihadapi

yaitu melimpahnya air rawa didaerah Inderalaya

yang memiliki pH dan daya hantar yang kecil

dan memilki nilai BOD, COD, TSS, dan

Kekeruhan yang tinggi serta melimpahnya

limbah kulit kerang yang belum dimanfaatkan

dan minimnya pengetahuan terhadap kandungan

kulit kerang yang dapat menaikan pH air rawa

dan sebagai koagulan.

Penelitian ini diarahkan pada pemanfaatan

limbah kulit kerang, penambahan dosis kalsit

(CaO) yang tepat untuk mendapatkan air rawa

yang layak minum sesuai standar kualitas air

serta pemahaman pengelolahan air rawa menjadi

air bersih.

Sebelum kalsit ditambahkan air rawa

mempunyai pH asam, daya hantar listrik yang

kecil, serta nilai kekeruhan BOD,COD,dan TSS

yang tinggi,semakin besar penambahan kulit

kerang maka menaikkan pH,turbiditas, dan

konduktivitas serta menurunkan BOD, COD,

dan TSS sehingga mencapai dosis optimum.

Sesudah penambahan kulit kerang akan

memberikan hasil yang lebih baik terhadap

kualitas air bersih.

Adapun manfaat penelitian tersebut yaitu

untuk mengetahui pengaruh penambahan kalsit

terhadap proses koagulasi air serta meningkatkan

pH air rawa bersifat asam hingga mencapai titik

optimal air bersih.

Karakteristik Air

Ditinjau dari segi kualitas (mutu), secara

langsung atau tidak langsung pencemaran akan

berpengaruh terhadap kualitas air. Air

mempunyai karakteristik fisik dan kimia. (Razif,

2001:4)

Karakteristik Fisik Air, meliputi:

a. Kekeruhan

Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh

adanya bahan-bahan anrganik dan organik

seperti lumpur .

b. Temperatur

Kenaikan temperatur air menyebabkan

penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen

terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan

bau yang tidak sedap.

c. Warna

Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran

organisme,bahan tersuspensi yang berwarna dan

oleh ektrak senyawa organik serta tumbuh-

tumbuhan.

d. Solid (Zat Padat)

Kandungan zat padat menimbulkan bau

busuk, juga dapat menyebabkan turunya kadar

oksigen terlarut.

e. Bau dan Rasa

Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya

organisme dalam air seperti alga serta oleh

adanya gas seperti H2S senyawa organik tertentu.

Karakteristik Kimia Air, meliputi:

a. pH Air (Derajat Keasaman Air)

Kualitas air juga ditentukan oleh pH air. Air

murni mempunyai pH=7. Air yang tidak

tercemar mempunyai pH diantara 6,5-8,5. Diluar

daerah pH tersebut dapat dipastikan air telah

tercemar.

b. DO (Dissolved Oxygent)

DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air

yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi

atmosfer (udara). Air sedikitnya mengadung 5

ppm oksigen.

(Nurdijanto, 2000: 15).

c. BOD (Biological Oxygent Demand)

BOD air adalah ukuran banyaknya oksigen

yang digunakan oleh mikroorganisme untuk

menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna)

yang terdapat didalam air buangan secara

biologi. (Nurdijanto, 2000: 15).

d. COD ( Chemical Oxygent Demand )

COD adalah banyaknya oksigen yang

dibutuhkan unuk mengoksidasi bahan-bahan

organik secara kimia. (Nurdijanto, 2000: 15).

e. Kesadahan

Kesadahan air yang tinggi akan

mempengaruhi efektifitas pemakaian sabun,

namun sebaliknya dapat memberikan rasa yang

egar. Kesadahan yang tinggi bias disebabkan

oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi

dalam air.

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 18, Agustus 2012

2. METODOLOGI

Penelitian dilakukan di Lab. Kimia Fisika

Jurusan Teknik Kimia. Adapun peralatan yang

dipakai yaitu: kertas saring ayakan, gelas ukur,

furnace, turbidimeter, alat titrasi, batang

pengaduk, konduktometri, pH-meter. Sedangkan

bahan yangdigunakan yaitu: air rawa, kulit

kerang, dan oven.

Percobaan dilakukan dengan cara

membersihkan kulit kerang dan dibakar dengan

temperatur 800oC selama 1 jam kemudian

didinginkan serta dihaluskan dan disaring.

Sampel air rawa disaring kemudian dianalisa

pH, turbinity, daya hantar listrik, BOD, COD,

dan TSS. Perlakukan yang terakhir yaitu sampel

air rawa ditambah serbuk kulit kerang dengan

dosis yang berbeda kemudian dianalisa,

turbinity, daya hantar listrik, BOD,COD, dan

TSS. Data percobaan yang diukur yaitu pH,

kekeruhan daya hantar listrik, BOD, COD,dan

TSS Pengukuran pH air dimaksudkan untuk

mengetahui air bersifat asam atau

basa.Pengukuran ini dilakukan dengan

menggunakan alat pH-meter, pengukuran

kejernihan dilakukan dengan menggunakan alat

turbidimeter, Pengukuran daya hantar listrik

dilakukan dengan menggunakan alat conductivity

meter, Pengukuran COD merupakan banyaknya

oksigen yang dibutuhkan unuk mengoksidasi

bahan-bahan organik secara kimia.

(Nurdijanto,2000: 15). Pengukuran tersebut

dilakukan dengan metode titrasi setelah

ditambahkan K2Cr2O7 sebanyak 10 ml, H2SO4

sebanyak 30 ml, HgSO4 sebanyak 0,4 gr kedalam

20 ml sampel air rawa dan kemudian dititrasi

dengan FAS 0,1 N. Pengukuran BOD air

merupakan pengukuran terhadap banyaknya

oksigen yang digunakan dalam reaksi oksidasi

oleh bakteri. Pengukuran BOD dilakukan dengan

metode titrasi tiosulfat setelah ditambahkan

MnSO4 1 ml, alkali iodida 2 ml dan 1 ml H3PO4.

Pengujian Padatan Tersuspensi Total dilakukan

penyaringan dengan kertas saring yang telah

dikeringkan sebelumnya hingga sampel air rawa

habis dan mengeringkan kertas saring tersebut

kedalam oven setidaknya selama 1 jam pada

suhu 103oC sampai dengan 105

oC kemudian

didinginkan untuk menyeimbangkan suhu dan

timbang kertas saringnya..

Perhitungan

Mg TSS per liter =

(Standar Nasional Indonesia, 2004)

Dengan pengertian:

A adalah berat keras saring + residu kering (mg)

B adalah berat kertas saring (mg)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan disajikan dalam bentuk

tabel dan grafik yang didalamnya mencakup

pengaruh-pengaruh variabel yang diamati

Sampel (air rawa) tanpa perlakuan :

pH = 4,54

konduktometri = 1,27 mS/cm

Kekeruhan = 9,8 NTU

COD = 9,88 mg /l

BOD = 28.18 mg /l

TSS = 7.4 ppm

Tabel 1. Komposisi Kulit kerang setelah dibakar

pada temperatur 800oC

Kandungan Persen(%)

CaO 63,21

SiO2 22,19

Fe2O3 4,72

Al2O3 6,795

MgO 2,285

Free Lime 0,9

(Sumber: Lisa,F dan Ross,M,2003)

3.1. Pengaruh Penambahan Kulit Kerang

Terhadap pH

Penambahan dosis kalsit menyebabkan pH

air rawa semakin meningkat. Naiknya pH air

rawa setelah penambahan dosis kalsit disebabkan

karena kulit kerang mengandung CaO (kalsit).

Ketika kapur (CaO) direaksikan dengan air

(H2O) maka akan membentuk Ca(OH)2 dan

meningkatkan konsentrasi ion hidroksida (OH-)

yang merupakan pembawa sifat basa sehingga

pH air bertambah dari pH awal. pH yang

dihasilkan antara 4,34-8.02 dengan penambahan

kulit kerang (95-120) mg sehingga pH yang

dihasilkan memenuhi standar baku mutu kualitas

air bersih yaitu 6,5-8. Terlihat jelas pada

gambar.3.1 dibawah ini:

Gambar 3.1 Pengaruh penambahan dosis

kapur(kalsit) terhadap kenaikan pH air rawa


3.2. Pengaruh Penembahan Kalsit (CaO)

Terhadap Konduktivitas

Penambahan dosis kalsit menyebabkan

nilai konduktivitas meningkat walaupun

peningkatan konduktivitasnya tidak terlalu

signifikan. Hal ini disebabkan karena

penambahan ion-ion Ca2+

yang berasal dari

Ca(OH)2 yang bersifat basa lemah. Terlihat jelas

pada gambar .3.2 di bawah ini:

Gambar 3.2 Pengaruh penambahan dosis kapur

(kalsit) terhadap konduktivitas air rawa

3.3. Pengaruh Penambahan Kalsit (CaO)

Terhadap Kekeruhan (Turbidity)

Kadar kekeruhan air proses lebih kecil dari

pada kekeruhan air rawa pada penambahan (75-

90) mg kalsit yaitu (0,9-0,4) NTU akan tetapi

terjadi peningkatan kekeruhan pada penambahan

(95-125) mg kalsit yaitu (0,6-1,6) NTU. Hal

tersebut disebabkan karena adanya ion-ion kapur

mengikat ion-ion positif dan negatif dari air rawa,

sehingga air menjadi jernih.

Dosis kalsit yang ditambahkan memiliki

batas optimum. Jika dosis yang ditambahkan

dibawah batas optimum yaitu dibawah 90 mg

kalsit maka partikel koloid dalam air yang

dinetralkan dengan muatan positif koagulan

sehingga filtrat menjadi jernih. Partikel koloid

dalam air sebagai penyebab kekeruhan bereaksi

dengan muatan positif dari koagulan yang

kemudian membentuk flok yang dapat menendap.

Penambahan koagulan merupakan penambahan

kation untuk menertalisir muatan negatif partikel

koloid dalam air sehingga terjadi gaya van der

walls, sehingga partikel koloid terflokulasi. Jika

kalsit ditambahkan diatas batas optimum maka

kekeruhan (turbiditas) larutan menjadi semakin

tinggi terlihat pada penambahan (95-125) gr

kalsit dengan kekeruhan (0,6-1,6) NTU karena

terjadi deflokulasi flok. Deflokulasi flok yaitu

pecahnya flok-flok yang dihasilkan kemudian

terurai didalam air sehingga menyebabkan

larutan menjadi keruh dan nilai turbiditas air

proses menjadi semakin meningkat. Terlihat

jelas pada ggambar 3.3 di bawah ini:

Gambar 3.3 pengaruh penambahan dosis kapur

(kalsit) terhadap kekeruhan air rawa.

3.4. Pengaruh penambahan Kalsit (CaO)

Terhadap COD Air Rawa

Penambahan dosis kalsit menyebabkan

nilai COD semakin menurun mulai dari

penambahan (75-110) mg kalsit. Hal tersebut

dikarenakan kalsit berfungsi sebagai koagulan

dan adsorben yang bersifat mengikat molekul-

molekul yang terdapat didalam air. Terlihat jelas

pada Gambar 3.4 dibawah ini:

Gambar 3.4. Pengaruh penambahan dosis kapur

(CaO) terhadap COD air rawa


Terhadap BOD Air Rawa

Penambahan dosis kulit kerang

meyebabkan nilai BOD semakin meningkat

mulai pada penambahan (75-110) mg kulit

kerang. Hal ini dikarenakan kuli kerang (CaO)

bereaksi dengan air (H2O) dan membentuk

Ca(OH)2 sehingga menurunya kadar oksigen

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 18, Agustus 2012

dalam air. Terlihat jelas pada gambar 3.5 di

bawah ini:


(kalsit) terhadap BOD air rawa


Terhadap TSS Air Rawa

Penambahan kalsit menyebabkan kadar (zat

padat tersuspensi) TSS menurun dari 2,7-1,3

ppm pada penambahan (75-90) mg kulit kerang.

Akan tetapi pada penambahan (95-125) mg kalsit

terjadi peningkatan TSS yaitu (1,3-3,3) ppm.

Total suspended solid (TSS) merupakan flok

yang terbentuk karena adanya pergerakan

muatan negatif dari koloid penyebab kekeruhan

air dengan medan positif dari koagulan kulit

kerang. Dari grafik terlihat nilai TSS dipengaruhi

oleh penambahan kulit kerang. Semakin besar

dosis kalsit yang ditambahkan kisaran (95-

125)mg semakin banyak muatan positif yang

dihasilkan, maka jumlah flok yang terbentuk

semakin banyak. Hal ini dapat dijelaskan karena

dengan semakin banyaknya kation dari koagulan

yang dihasilkan maka semakin banyak pula

partikel koloid dalam air proses yang dinetralkan

dan membentuk flok sehingga nilai TSS akan

menjadi meningkat. Penambahan (75-90)mg

kalsit, jumlah TSS yang terbentuk semakin kecil

yaitu (2,7-1,3) ppm. Hal tersebut dikarena terjadi

proses adsorbsi kation yang berlebih oleh

partikel koloid dalam air sehingga menyebabkan

deflokulasi atau restabilisasi koloid kembali. Zat

padat tersuspensi berbanding lurus dengan

kekeruhan. Semakin kecil TSS maka semakin

kecil kekruhan dari air tersebut. Batas optimum

TSS air proses 1,6 ppm . Terlihat jelas pada

Gambar 3.6 di bawah ini:


(kalsit) terhadap TSS air rawa.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah

dipaparkan sebelumnya, dapat disimpulkan

bahwa semakin besar dosis penambahan kalsit,

semakin besar kemampuan untuk menaikan pH.

pH yang dihasilkan 4,34-8,02 dengan dosis (75-

120) mg. Penambahan dosis kalsit menyebabkan

nilai konduktivitas meningkat walaupun

peningkatan konduktivitasnya tidak terlalu

signifikan yaitu (75-85) mg dengan

konduktivitas (1,08-1,42) mS/cm dan

penambahan (90-120) mg dengan konduktivitas

(1,41-1,44) mS/cm serta mengalami penurunan

konduktivitas pada penambahan (85–90) mg

dengan konduktivitas 1,42-1,40 dan pada

penambahan (115-120) mg dengan konduktivitas

(1,42-1,35) NTU. Semakin besar dosis

penambahan kalsit, semakin besar kemampuan

untuk menaikan turbiditas yaitu (75-120) mg

dengan pH yang dihasilkan 4,34-8,02. Semakin

besar penambahan dosis kalsit, semakin tinggi

kekeruhan 1,6 NTU pada 120 mg. Serta

penambahan kalsit dalam jumlah yang besar

dapat menyebabkan penurunan nilai COD dari

9,88 menjadi 3,46 dan meningkatkan nilai BOD

dari 4,68 menjadi 10,78 serta menurunkan TSS

(2,7-1,3) ppm dan terjadi peningkatan TSS pada

penambahan (95-120) mg yaitu (1,6-3,3) ppm

Dalam penelitian ini akan didapatkan hasil

yang lebih baik jika air rawa langsung diberi

perlakuan (treatment) karena tidak mengubah

kandungan yang terdapat pada air rawa.


DAFTAR PUSTAKA

Muhammad Junaidi Hidayat, Widiharjo dan

Dudi. 2008. “Pemanfaatan Cangkang Kulit

kerang Hijau untuk Pengembangan

Produk”. Jurnal Ilmu desain Universitas

Atma Jaya Yogyakarta.

Muhammad Junaidi Hidayat, Widiharjo dan dudi.

2008. “Pemanfaatan Cangkang Kulit

kerang Hijau untuk Pengembangan

Produk”. Jurnal Ilmu desain Universitas

Atma Jaya Yogyakarta.

Nurdijanto, 2000. Kimia Lingkungan. Pati.

Yayasan peduli Lingkungan.

Sutrisno, C Totok, 2004. Teknologi Penyediaan

Air Bersih. Jakarta :Rineka Cipta

Reece, Campbell dan Mitchell. 2003.

“Biologi”.Erlangga. Jakarta.

Ross, Malini dan Ferdina Lisa.2003. “Pengaruh

Penambahan Kulit Kerang Terhadap Sifat

Fisik dan Sifat Kimia Pembuatan Semen

Portland Tipe 1”.Fakultas

Teknik,Universitas Sriwijaya.

Rosa, Dewi. 1997. “Penjernihan Air Sungai

Lahan Gambut dengan Metoda Koagulasi

dan Flokulasi”. Skripsi UI. Jakarta.

Sustrisno, C Totok, 2004. “Teknologi Penyedian

Air Bersih”. Rineka Cipta: Jakarta.

Sustrisno, T dan Suci Astuti, E. 1987.

“Teknologi Penyedian Air Bersih”. Rineka

Cipta: Jakarta.

20-68-1-pb.pdf

Documents