asam humat, humin

7/26/2019 asam humat, humin

1/24

5

BAB II TINJAUAN

PUSTAKA

Air di wilayah gambut merupakan sumber air baku yang potensial untuk

diolah menjadi air bersih, terutama di daerah-daerah pedalaman Kalimantan,

Sumatera maupun Papua. Secara umum proses/tahapan pengolahan air gambut

tidak berbeda jauh dengan air baku tawar lainnya. asalah utama dalam

mengolah air gambut berhubungan dengan karakteristik spesi!ik yang dimilikinya

"#ur, $%&$'.

Adapun ciri-ciri air gambut adalah memiliki kadar p( yang rendah ")-*'

sehingga bersi!at sangat asam, memiliki kadar organik yang tinggi, kadar besi dan

mangan tinggi, serta berwarna kuning atau coklat tua "pekat'.

Karakteristik tersebut sangat berkaitan dengan proses terbentuknya

"!ormasi' air gambut seperti terlihat pada +ambar &.

Sumber : Nur, 2012.+ambar &. ekanisme Pembentukan Air +ambut

arna coklat kemerahan pada air gambut merupakan akibat dari tingginya

kandungan at organik "bahan humus' terlarut terutama dalam bentuk asam

humus dan turunannya. Asam humus tersebut berasal dari dekomposisi bahan

organik seperti daun, pohon atau kayu dengan berbagai tingkat dekomposisi,

namun secara umum telah mencapai dekomposisi yang stabil. arna akan


2/24

semakin tinggi karena disebabkan oleh adanya logam besi yang terikat oleh asam-

asam organik yang terlarut dalam air tersebut "usnimar et al., $%&%'.

Sumatera Selatan merupakan wilayah yang terdiri dari daerah dataran

rendah, berawa dan pasang surut merupakan sumber air gambut. leh pemerintah

sebagian dari daerah-daerah tersebut di atas dijadikan daerah pemukiman

transmigrasi, yang kemudian berkembang menjadi daerah perkebunan dan

pedesaan bahkan perkotaan. #amun dalam pengembangannya daerah ini

menghadapi kendala utama yaitu langkahnya air bersih, sehingga untuk dapat

memenuhi kebutuhan akan air sehari-hari masyarakat setempat meman!aatkan air

gambut yang banyak terdapat di daerah tersebut tanpa melalui proses pengolahan.

Air gambut tersebut cukup potensial bila dilihat dari kwantitasnya untuk dijadikan

sebagai sumber air bersih melalui pengolahan terlebih dahulu "0epartemen

Kesehatan, $%&%'.

2.1 Air Gambut

2.1.1 Pengertian Air Gambut

+ambut adalah jenis tanah yang terbentuk dari akumulasi sisa-sisa

tumbuhan yang setengah membusuk. leh sebab itu, kandungan bahan

organiknya tinggi. 1anah yang terutama terbentuk di lahan-lahan basah ini disebut

dalam bahasa 2nggris sebagai peat3 dan lahan-lahan bergambut di berbagai

belahan dunia dikenal dengan aneka nama seperti bog, moor, muskeg, pocosin,

mire, dan lain-lain. 2stilahgambut sendiri diambil dari bahasa daerah 4anjar "#ur,

$%&$'.

Sebagai bahan organik, gambut dapat diman!aatkan sebagai sumber energi.

olume gambut di seluruh dunia diperkirakan sejumlah * triliun m6, yang

menutupi wilayah sebesar kurang-lebih ) juta km7 atau sekitar $8 luas daratan di

dunia, dan mengandung potensi energi kira-kira 9 miliar terajoule "#aswir, $%%:'.

4eberapa jenis gambut di 2ndonesia;

&. Gambut topogen ialah lapisan tanah gambut yang terbentuk karena genangan

air yang terhambat drainasenya pada tanah-tanah cekung di belakang pantai, di

pedalaman atau di pegunungan. +ambut jenis ini umumnya tidak begitu dalam,


3/24

sekitar * m saja, tidak begitu asam airnya dan relati! subur, dengan at hara

yang berasal dari lapisan tanah mineral di dasar cekungan, air sungai, sisa-sisa

tumbuhan, dan air hujan. +ambut topogen relati! tidak banyak dijumpai.

$. Gambut ombrogen lebih sering dijumpai, meski semua gambut ombrogen

bermula sebagai gambut topogen. +ambut ombrogen lebih tua umurnya. Pada

umumnya lapisan gambutnya lebih tebal, hingga kedalaman $% m, dan

permukaan tanah gambutnya lebih tinggi daripada permukaan sungai di

dekatnya. Kandungan unsur hara tanah sangat terbatas, hanya bersumber dari

lapisan gambut dan dari air hujan, sehingga tidak subur. Sungai-sungai atau

drainase yang keluar dari wilayah gambut ombrogen mengalirkan air yang

keasamannya tinggi "p( ),%n, ?, Ag, Au, ?a, 4a, 1i, , ?u, n, dan ?o. etode

elektrokoagulasi adalah proses metode air gambut menjadi air murni "@ustanti,

$%%:'.

1abel &. uas 0aerah +ambut di Kalimantan dan Sumatera

(utan @awa +ambut

#o ProBinsi

uas (utan

"Km$' uas "Km$' 8-ase terhadap uas (utan

&KalimantanKalimantan 1engah &&C,&** $9,*9: $*.5

$ Kalimantan Selatan &D,:5: &,*5$ 9.&) Kalimantan 4arat 9D,%%C &9,D9$ $&.C

Sumatera

* @iau 5:,)C5 )5,&$9 5:.$

5 Eambi $D,C59 5,95& $&.$

C Sumatera Selatan C,D$& C,D$& &9.:

Sumber :h tt p : // www.setneg.go.id/index.2 01 1.
http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011


4/24

2.1.2 Pr o s e s P e m b e n t ukan A ir G a mbut

+a mbut ter b e ntuk k are n a a d a nya tumpukan bahan organik dalam waktu

yang lama. 0i alam, bahan organik akan selalu mengalami perombakan,

umumnya secara biologi oleh makro dan mikroorganisme. Adanya tumpukan

menunjukkan bahwa perombakan bahan organik lebih kecil dibandingkan dengan

penambahan bahan organik. 0ekomposisi bahan organik ditentukan oleh aktiBitas

mikroorganisme, serta oleh komposisi kimianya. Kecepatan pembentukan gambut

dipengaruhi oleh kemampuan tanaman menghasilkan biomassa, susunan biomassa

yang terbentuk, kecepatan dekomposisi dan mineralisasi, keadaan anaerob,

temperatur, kemasaman dan aktiBitas mikroorganisme "#ur, $%&$'.

+a mbut ter b e ntuk d a r i bagian-bagian tumbuhan yang terhambat

pembusukannya, biasanya di lahan-lahan berawa, karena kadar keasaman yang

tinggi atau kondisi anaerob di perairan setempat. 1anah gambut sebagian besar

tersusun dari serpih dan kepingan sisa tumbuhan, daun, ranting, pepagan, bahkan

kayu-kayu besar, yang belum sepenuhnya membusuk. Kadang-kadang ditemukan

pula sisa-sisa bangkai binatang dan serangga yang turut terawetkan di dalam

lapisan-lapisan gambut.

a im n y a di dun i a , d i s e but sebagai gambut apabila kandungan bahan

organik dalam tanah melebihi )%8, akan tetapi hutan-hutan rawa gambut di

2ndonesia umumnya mempunyai kandungan melebihi C58 dan ke dalamannya

melebihi dari 5% cm. 1anah dengan kandungan bahan organik antara )5


5/24

organiknya, para ahli arkeologi dapat merekonstruksi gambaran ekologi pada

masa purba "#ur, $%&$'.

Air gambut adalah air permukaan yang menggenangi suatu daerah, dimana

daerah tersebut terbentuk dari adanya tumpukan bahan organik dalam waktu yang

lama. 4erdasarkan penelitian, air gambut tersebut mengandung senyawa organik

trihalometan yang bersi!at karsinogenik "pemicu kanker'. Selain itu, air gambut

dapat menyebabkan iritasi kulit, gangguan metabolisme, dan menyebabkan

kerusakan pada gigi "0epartemen Kesehatan, $%&%'.

1abel $. Properti =isik 1anah +ambut Sumatera, Kalimantan, Eawa, dan K2Parameter

0uri

Sumatera

1ampan Palembang Pontianak

Kalimantan

4anjarmasin Palangkaraya

Eawa

@awa Pening

/K2

Sampel &F

Kadar Air C$&.$C *D$.D < 59$.9 $)5.)C C)&.D* **:.9) 5)C.)$ < 5)$.* )$&.)$ < 5C&.DC *:5.CD)9).4atas ?air **%.5) )%: < *CC.5 $D* $5:.CC &9$ $$D.9 < )55.* - $)4atas Plastis )DD.)5 $)5.: < )%D.: &:*.$& &:C.)D &*D.C &)*.* < &:9 - $&D.CD4atas Susut - 5:.*C - - $9.%$ **.C$ - -Speciic Gra!it" &.C &.55 < &.*: &.9$ &.*$ &.*D &.): < &.5& &.** < &.D$ &.94erat Eenis "k#/m)' - - &&.$) - :.C* &% - -Kadar p(0alam Air Suling ).:: ).C& ).)9 *.9 C.*D *.5 < 5.5 - *.D:0alam ?a?l$ ).:& ).%C ).$9 - C.)9 - - -Kadar Abu $&.:C 9.& < $&.& 5%.D* &.$ *.$C %.D$ < D )D.D) $).C)Kadar Serat D*.%9 $) < D9.: D&.9: D:.*5 C&.)) :).& < :$.: C$.&$ )).*5Kadar rganik - 9D.) < :C.5 - :9.9 :5.)9 :9.:& - DC.)DAngka Pori - 9.&$ - - C.9: 9.&D - -

Sumber : h tt p : // www.setneg.go.id/index.2 01 1.

2.1.3 Parameter Fisika an Kimia Air Gambut

2.1.3.1 Parameter Fisika

a. Suhu

Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses !isika, kimia, dan biologi

badan air. Peningkatan suhu dapat mengakibatkan peningkatan Biskositas, reaksi

kimia, eBaporasi dan Bolatilisasi. Peningkatan suhu juga dapat menyebabkan

penurunan kelarutan gas dalam air, seperti $, ?$, #$ dan sebagainya.

b. arna

Pada proses pengolahan air warna merupakan salah satu parameter !isika

yang digunakan sebagai persyaratan kualitas air baik untuk air bersih maupun

untuk air minum. Prinsip yang berlaku dalam penentuan parameter warna adalah

memisahkan terlebih dahulu at atau bahan-bahan yang terlarut yang

menyebabkan kekeruhan.
http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011http://www.setneg.go.id/index.2011


6/24

&%

c. Kekeruhan "#urbidit"'

Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya at tersuspensi, seperti

lumpur, at organik, plankton dan at-at halus lainnya. Kekeruhan merupakan

si!at optis dari suatu larutan, yaitu hamburan dan absorpsi cahaya yang

melaluinya. Kekeruhan dengan kadar semua jenis at suspensi tidak dapat

dihubungkan secara langsung, karena tergantung juga kepada ukuran dan bentuk

butiran.

d. 1SS "#otal Suspended Solid '

Padatan 1otal 1ersuspensi "1SS' adalah bahan-bahan tersuspensi "diameterG&Hm' yang tertahan pada saringan millipore dengan diameter pori %,*5 Hm

"I!!endi, $%%)'. 1SS terdiri atas lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik,

yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke

badan air.

2.1.3.2 Parameter Kimia

a. p(

#ilai p( menunjukkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air.Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan sejumlah ion hidrogen akan

menunjukkan apakah perairan tersebut bersi!at asam atau basa. #ilai p( air

gambut berkisar antara $,D- * "2P2, $%&$'.

b. 0 "$issol!ed %x"gen'

ksigen terlarut "dissol!ed ox"gen' merupakan konsentrasi gas oksigen

yang terlarut dalam air. =aktor yang mempengaruhi jumlah oksigen terlarut di

dalam air adalah jumlah kehadiran bahan organik, suhu, aktiBitas bakteri,

kelarutan, !otosintesis dan kontak dengan udara.

c. 405 "&iochemical %x"gen $emand '

&iochemical %x"gen $emand adalah jumlah oksigen yang diperlukan oleh

mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik yang terdapat dalam air pada

keadaan aerobik yang diinkubasi pada suhu $%o? selama 5 hari, sehingga sering

disebut 405. #ilai 405 ini juga digunakan untuk menduga jumlah bahan


7/24

organik di dalam air limbah yang dapat dioksidasi dan akan diuraikan oleh

mikroorganisme melalui proses biologi.

d. ?0 "'hemical %x"gen $emand '

?0 menyatakan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi semua bahan organik yang terdapat di perairan, menjadi ?$ dan

($. Pada prosedur penentuan ?0, oksigen yang dikonsumsi setara dengan

jumlah dikromat yang diperlukan dalam mengoksidasi air sampel. 4ila 40

memberikan gambaran jumlah bahan organik yang dapat terurai secara biologis

"bahan organik mudah terurai, biodegradable organic matter', maka ?0memberikan gambaran jumlah total bahan organik yang mudah terurai maupun

yang sulit.

e. 4esi "=e'

4esi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir

setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air.

Pada umumnya, besi yang ada di dalam air dapat bersi!at;

&. terlarut sebagai =e$J "!erro' atau =e)J "!erri',

$. tersuspensi sebagai butiran koloidal "diameter &Hm' atau lebih besar, seperti

=e$), =e, =e"(') dan sebagainya,

). tergabung dengan at organik atau at padat yang anorganik.

!. angan "n'

ogam mangan adalah unsur kimia dalam 1abel periodik yang memiliki

lambang n dan nomor atom $5, berwarna sil!er metallic, keras dan sangat

rapuh. ogam mangan memiliki energi ionisasi D,$& g/cm), titik leburnya sekitar

"&' &$*C D&D,) kE/mol, "$' &5%: kE/mol, ")' )$*9 kE/mol. ogam angan

memiliki jari-jari atom &,)5 L dan jari-jari ionnya %.9 L, logam ini bersi!at

paramagnetik.

angan mampu menimbulkan keracunan kronis pada manusia hingga

berdampak menimbulkan lemah pada kaki dan otot, muka kusam dan dampak


8/24

lanjutan bagi manusia yang keracunan angan "n', bicaranya lambat dan

hiperre!leksi "PahleBi, $%%:'.

angan mempunyai warna putih-kelabu dan menyerupai besi. angan

berkilap metalik sampai submetalik, kekerasan $


9/24

1. &og

erupakan jenis lahan gambut yang sumber airnya berasal dari air hujan dan

air permukaan, karena air hujan mempunyai p( yang agak asam maka setelah

bercampur dengan gambut akan bersi!at asam dan warnanya cokelat karena

terdapat kandungan organik.

2. (en

erupakan lahan gambut yang sumber airnya berasal dari air tanah yang

biasanya dikontaminasi oleh mineral sehingga p( air gambut tersebut memiliki

p( netral dan basa.

4erdasarkan kelarutannya dalam alkali dan asam, asam humus dibagi dalam

tiga !raksi utama yaitu "Kusnaedi, $%&%';

&. Asam (umat

Asam humat atau humus dapat dide!inisikan sebagai hasil akhir dekomposisi

bahan organik oleh organisme secara aerobik. ?iri-ciri dari asam humus ini

antara lain;

- Asam ini mempunyai berat molekul &%.%%% hingga &%%.%%% g/mol- erupakan makromolekul aromatik komplek dengan asam amino, gula

amino, peptide, serta komponen ali!atik yang posisinya berada antara

kelompok aromatik.

- erupakan bagian dari humus yang bersi!at tidak larut dalam air pada

kondisi p( $ tetapi larut pada p( yang lebih tinggi.

- 4isa diekstraksi dari tanah dengan bermacam reagen dan tidak larut dalam

larutan asam.

- Asam humat adalah bagian yang paling mudah diekstrak di antara

komponen humus lainnya.

- empunyai warna yang berBariasi mulai dari cokelat pekat sampai abu-abu

pekat.

- (umus tanah gambut mengandung lebih banyak asam humat.

- Asam humus merupakan senyawa organik yang sangat kompleks, yang

secara umum memiliki ikatan aromatik yang panjang dan nonbiodegradable


10/24

yang merupakan hasil oksidasi dari senyawa lignin "gugus !enolik'. Struktur

asam humat dapat dilihat pada +ambar $.

Sumber : Samosir, 200).

+ambar $. odel Struktur Asam (umat

$. Asam =ulBat

- Asam !ulBat berasal dari kataul!us yang berarti kuning, warna dari asam

!ulBat adalah kuning terang hingga mendekati cokelat. Asam !ulBat

merupakan senyawa asam organik alami yang berasal dari humus, larut

dalam air, sering ditemukan dalam air permukaan dengan berat molekular

yang rendah yaitu antara rentang &%%% hingga &%.%%%.

- Asam ini larut dalam air pada berbagai kondisi p( dan sangat rentan

terhadap serangan mikroba. Asam-asam !ulBat mengandung atom oksigen

dua kali lebih banyak dari pada asam humat, karena banyaknya gugus

karboksil "-?(' dan hidroksil "?(' sehingga secara kimia asam !ulBat

lebih reakti! dibandingkan senyawa-senyawa humus lainnya. Struktur asam

humat dapat dilihat pada +ambar ).

Sumber : Samosir, 200).+ambar ). odel Struktur Asam =ulBat


11/24

). (umin

Kompleks humin dianggap sebagai molekul paling besar dari senyawa

humus karena rentang berat molekulnya mencapai &%%.%%% hingga &%.%%%.%%%,

sedangkan si!at kimia dan !isika humin belum banyak diketahui "=itria, $%%9'.

Karakteristik humin adalah berwarna coklat gelap, tidak larut dalam asam

dan basa, dan sangat resisten akan serangan mikroba, tidak dapat diekstrak oleh

asam maupun basa. Perbedaan antara asam humat, asam !ulBat dan humin bisa

dijelaskan melalui Bariasi berat molekul, keberadaan grup !ungsional seperti

karboksil dan !enolik dengan tingkat polimerisasi.

4ahan organik tanah dan tanaman berada dalam bentuk koloid.

4erdasarkan kemudahan berikatan dengan air, maka bahan organik dapat

dibedakan atas hidro!obik "tidak suka air' dan hidro!ilik "suka air'. Koloid

hidro!obik dapat di!lokulasi, sedangan koloid hidro!ilik biasanya tidak. Koloid

tanaman kebanyakan bersi!at hidro!ilik sehingga sulit untuk dikoagulasi secara

konBensional "=itria, $%%9'. Kandungan unsur yang terdapat pada tanah

gambut dapat dilihat pada 1abel ).

1abel ). Kandungan unsur mikro tanah gambut di Sumatera

Mnsur < unsurKandungan unsur "kg/ha'Pada kedalaman %-$5 cm

Kandungan unsur "kg/ha'Pada kedalaman 9%-&%% cm

- Kobalt "?o' %,& < %,$ %,%5 < &,%

- 1embaga "?u' %,9 < 9,% %,$ < %,9

- 4esi "=e' &*) < &D5 CD < &$$

- angan "n' *,& < $5 &,& < &,D

- olibdenum "o' %,C < &,% %,) < %,C

- Seng ">n' $,9 < *,* &,9 < *,9Sumber : Nurhasni et al., 2012.

Salah satu contoh kualitas air gambut lainnya yang diambil di daerah

Sumatera Selatan dapat dilihat pada 1abel *.


12/24

1abel *. ?ontoh kualitas air gambut daerah Sumatera Selatan

#o Parameter Mnit Air 4aku

& 'olour pt. 'obalt &$5$ %dour

) #aste

* p* 5.%

5 #urbidit" =1M )D

C +monium mg/ below %.%*

D 'alcium mg/ 5,$$

9 'opper mg/ below %.%)

: ron disol!e mg/ &.$%

&% -anganese mg/ %.$&&& -agnesium mg/ D.):

&$ inc mg/ &.*C

&) &icarbonate mg/ 99.::

&* 'hloride mg/ &.5&

&5 Nitrate mg/ below %.&&

&C Nitrite mg/ %.%)

&D Sulphate mg/ 5C.99

&9 ead mg/ below %.%&

&: %rganic -atter mg/ &*.5*

b" -n%

$% +rsenic mg/ below %.%%&

$& 'admium mg/ below %.%&

$$ '"anide mg/l below %.%&

$) 'hrom hexa!alent mg/ below %.%%C

$* -ercur" mg/ below %.%%&

$5 coli /&%% m -

$C 'oliorm /&%% m -

$D Salmonella sp /&%% m -

Sumber : Nurhasni et al., 2012.

?ontoh kualitas air gambut lainnya yang terdapat di Kabupaten uaro

Eambi seperti di daerah 1angkit, 4ungur dan Sungai +elam, semuanya

mempunyai spesi!ikasi yang hampir sama, antara lain "#aswir, $%%:';

&. p( berkisar ),)*


13/24

*. Kesadahan berkisar C,&-9,& mg/ ?a?

5. Angka Kn*berkisar 5%,95-&%*,DD mg/

C. 3hospat total berkisar %,%D-%,%$ mg/

D. Kadar besi berkisar $,**-$,99 mg/

9. Kadar mangan berkisar tt-%,&)9 mg/

2.2 Pengola"an Air Gambut

Karakteristik air gambut seperti yang telah disebutkan di atas menunjukkan

bahwa air gambut kurang menguntungkan untuk dijadikan air minum bagi

masyarakat di daerah berawa. #amun karena jumlah air gambut tersebut sangatbanyak dan dominan berada di daerah tersebut maka harus bisa menjadi alternati!

sumber air minum masyarakat. Kondisi yang kurang menguntungkan dari segi

kesehatan adalah sebagai berikut "?ahyana, $%%:';

- Kadar keasaman p( yang rendah dapat menyebabkan kerusakan gigi dan sakit

perut.

- Kandungan organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi

mikroorganisme dalam air, sehingga dapat menimbulkan bau apabila bahanorganik tersebut terurai secara biologi.

- Apabila dalam pengolahan air gambut tersebut digunakan klor sebagai

desin!ektan, akan terbentuk trihalometan seperti senyawa argonoklor yang

dapat bersi!at karsinogenik "kelarutan logam dalam air semakin tinggi bila p(

semakin rendah'.

- 2katannya yang kuat dengan logam "4esi dan angan' menyebabkan

kandungan logam dalam air tinggi dan dapat menimbulkan kematian jika

dikonsumsi secara terus-menerus.

4erdasarkan pada pengetahuan tentang penyebab dan kandungan warna

pada air gambut dan si!at-si!atnya, maka proses dan metode pengolahan yang

dapat diterapkan untuk mengolah jenis air berwarna alami adalah proses oksidasi,

proses adsorpsi, proses koagulasi-!lokulasi dan elektrokoagulasi.


14/24

&. Proses ksidasi

Proses oksidasi untuk pengolahan air berwarna "yang mengandung senyawa

organik' yang dapat dianjurkan adalah dengan oon atau peroksida, karena tidak

menghasilkan suatu ikatan atau senyawa yang berbahaya "dapat menguraikannya

sehingga mudah terurai dan menguap'. on atau peroksida dikenal sebagai

oksidator yang kuat yang dapat digunakan dalam pengolahan air sehingga ikatan

polimer dan monomernya akan terputus dan akan membentuk ?$ dan ($

apabila oksidasinya sempurna. #amun dalam aplikasinya biaya operasi relati!

mahal, dan perlu digunakan unit penghasil oon.

$. Proses Adsorpsi

Adsorbsi merupakan !enomena !isika dimana molekul-molekul bahan yang

diadsorpsi tertarik pada permukaan bidang padat yang bertindak sebagai adsorban.

Adsorbsi merupakan !enomena bidang batas, yang e!isiensinya makin tinggi

apabila luas bidang permukaan adsorban makin besar. 0itinjau dari segi derajat

adsorpsi pada suatu jenis adsorban secara umum mengikuti aturan sebagai berikut

"?ahyana, $%%:';

- Adsorpsi berlangsung sedikit terhadap semua senyawa organik, kecuali

senyawa berhalogen "=, 4r dan ?l'.

- Adsorpsi berlangsung baik pada semua senyawa berhalogen dan senyawa

ali!atik.

- Adsorpsi berlangsung sangat baik terhadap semua senyawa aromatik, semakin

banyak kandungan inti benennya semakin baik adsorpsinya.

4erdasarkan kriteria di atas, maka pengolahan air berwarna "air gambut'dapat dilakukan dengan cara adsorpsi karena asam humus mempunyai gugus

senyawa aromatik. #amun secara umum proses ini masih mahal.

0alam pengolahan air gambut dengan proses adsorpsi pada prinsipnya

adalah menarik molekul asam-asam humus ke permukaan suatu adsorben. ?ontoh

adsorben yang biasa digunakan adalah karbon akti! "charcoal', eolit, resin, dan

tanah liat dari lokasi sumber air gambut.


15/24

). Proses Koagulasi - =lokulasi

Proses koagulasi yang diiringi dengan proses !lokulasi merupakan salah satu

proses pengolahan air yang sudah lama digunakan. Proses ini penting untuk

penyisihan warna dan organik. 0e!inisi koagulasi sebagai proses cukup banyak

tapi dari laporan #urhasni et al., "$%&$' dapat disimpulkan menjadi tiga;

a. Proses untuk menggabungkan partikel kecil menjadi agregat yang lebih besar.

b. Proses penambahan bahan kimia ke dalam air untuk menghasilkan spesies

kimia yang berperan dalam destabilisasi kontaminan dan meningkatkan

kemungkinan penyisihan.

c. Proses untuk menggabungkan partikel koloid dan partikel kecil menjadi

agregat yang lebih besar dan dapat mengadsorb material organik terlarut ke

permukaan agregat sehingga dapat mengendap.

Partikel koloid yang terkandung dalam air alam umumnya mempunyai

muatan negati!, sehingga koagulan yang diperlukan adalah yang bermuatan

positi!. Koagulan yang umum digunakan dalam pengolahan air adalah garam

aluminium seperti alum.=lok-!lok yang terbentuk pada umumnya juga mempunyai kemampuan

adsorpsi yang cukup besar, sehingga pada saat yang bersamaan dengan

pembentukan dan penggabungan mikro!lok akan terjadi proses adsorpsi dan

pemerangkapan bahan-bahan terlarut dalam air, dan akan ikut tersisih dalam

proses pengendapan dan penyaringan, sedangkan pada air berwarna alami atau air

gambut konsentrasi bahan koloid atau partikel tersuspensi lainnya umumnya

sangat rendah, sehingga ada pendapat mengatakan bahwa sesungguhnya proses

koagulasi dan !lokulasi yang dilaksanakan pada air berwarna tidak lain adalah

melaksanakan proses adsorpsi dengan bantuan penambahan bahan kimia "PahleBi,

$%%:'.

Penelitian yang telah dilakukan untuk mengolah air gambut di antaranya;

&. Proses pengolahan air gambut dengan cara koagulasi yang lain yaitu,

two staged coagulation. #wo staged coagulation adalah proses koagulasi yang

dilakukan dalam dua tahap, dimana pada setiap proses dilakukan pembubuhan


16/24

$%

dosis dan pengkondisian p( yang kemudian diikuti oleh satu kali proses

!lokulasi "=itria, $%%9'.

$. Pengolahan air gambut menggunakan proses hibrid adsorpsi


17/24

Standar air baku atau air bersih tersebut disesuaikan dengan Standar

2nternasional yang dikeluarkan oleh 4orld *ealth %rgani5ation "4*%6.

Standarisasi kualitas air tersebut bertujuan untuk memelihara, melindungi, dan

mempertinggi derajat kesehatan mengolah dan mendistribusikan air bersih untuk

masyarakat umum. Kualitas air yang digunakan sebagai air bersih sebaiknya

memenuhi persyaratan secara !isik, kimia, dan mikrobiologi.

0ari segi kualitas air minum harus memenuhi "Kusnaedi, $%&%';

a. Syarat !isik;

&. Air tidak berwarnaAir untuk keperluan rumah tangga harus jernih. Air yang berwarna berarti

mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.

$. Air rasanya tawar

Air bisa dirasakan oleh lidah. Air yang terasa asam, manis, pahit, atau asin

menunjukkan bahwa kualitas air tersebut tidak baik. @asa asin disebabkan

oleh adanya garam tertentu yang larut dalam air, sedangkan rasa asam

diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.

). Air tak boleh berbau

Air yang memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat.

Air yang berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami

dekomposisi "penguraian' oleh mikrorganisme air.

*. Air harus jernih tidak keruh

Air yang keruh disebabkan adanya butiran-butiran koloid dari bahan tanah.

Semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh. 0erajat

kekeruhan dinyatakan dengan satuan unit.

5. 1idak mengandung at padatan

Air minum yang baik tidak boleh mengandung at padatan, walaupun

jernih, air yang mengandung padatan yang terapung tidak baik digunakan

sebagai air minum. Apabila air dididihkan, at padat tersebut dapat larut

sehingga menurunkan kualitas air minum.


18/24

Syarat-syarat kekeruhan dan warna harus dipenuhi oleh setiap jenis air

minum dimana dilakukan penyaringan dalam pengolahannya. Kadar bilangan

yang disyaratkan dan tidak boleh dilampaui dapat dilihat pada 1abel 5;

1abel 5. Parameter !isik air bersih

Parameter SatuanKadar maksimum yang

diperbolehkan

mperatur o? Suhu udara N )o? Kekeruhan #1M1idak berbau dan berasa

Sumber : eputusan -enteri esehatan 7 Nomor )2/-NS/3er/8/2010.

b. Syarat kimia

Air minum tidak boleh mengandung racun, at-at mineral atau at-at

kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang ditentukan dapat dilihat pada

1abel C.

1abel C. Parameter kimia air bersih

KadarParameter Satuan maksimum yang Keterangan

diperbolehkan

Alumunium mg/ %,$4esi mg/ %,)Klorida mg/ $5%Kesadahan mg/ 5%%angan mg/ %,*

p( mg/ C,5-9,5Seng mg/ )Sul!at mg/ $5%1embaga mg/ $1otal padatan terlarut mg/ 5%%Ammonia mg/ &,5

Sumber : eputusan -enteri esehatan 7 Nomor )2/-NS/3er/8/2010.

2.! %lektrokoagulasi

Ilektrokoagulasi dikenal juga sebagai Olektrolisis Gelombang 3endek.

Ilektrokoagulasi merupakan suatu proses yang melewatkan arus listrik ke dalam

air. (al tersebut dapat dijadikan sebuah uji nyata dengan proses yang sangat

e!ekti! untuk pemindahan bahan pengkontaminasi di dalam air. Proses ini dapat

mengurangi lebih dari :: 8 kation logam berat.

Ke tera n g a narna Pt-?o &54au dan rasa - -


19/24

Ilektrokoagulasi merupakan metode pengolahan air secara elektrokimia

dimana pada anoda terjadi pelepasan koagulan akti! berupa ion logam "biasanya

aluminium atau besi' ke dalam larutan, sedangkan pada katoda terjadi reaksi

elektrolisis berupa pelepasan gas hidrogen "=itria, $%%9'. Ilektrokoagulasi adalah

proses kompleks yang melibatkan !enomena kimia dan !isika dengan

menggunakan elektroda untuk menghasilkan ion yang digunakan untuk mengolah

air limbah "PahleBi, $%%:'.

Saat ini penggunaan teknologi elektrokoagulasi dikembangkan untuk

meningkatkan kualitas e!luen air limbah. Ilektrokoagulasi digunakan untuk

mengolah e!luen dari beberapa air limbah yang berasal dari industri makanan,

limbah tekstil, limbah rumah tangga, limbah yang mengandung senyawa arsenik,

air yang mengandung !luorida, dan air yang mengandung partikel yang sangat

halus, bentonit dan kaolit.

Ilektrokoagulasi mampu mengolah berbagai polutan termasuk padatan

tersuspensi, logam berat, tinta, bahan organik "seperti limbah domestik', minyak

dan lemak, ion dan radionuklida. Karakteristik polutan mempengaruhi mekanisme

pengolahan, misalnya polutan berbentuk ion akan diturunkan melalui proses

presipitasi sedangkan padatan tersuspensi yang bermuatan akan diabsorbsi ke

koagulan yang bermuatan.

+ambar * menunjukkan proses elektrokoagulasi yang sangat kompleks.

Koagulan dan produk hidrolisis saling berinteraksi dengan polutan atau dengan

ion lain atau dengan gas hidrogen. ekanisme penyisihan yang umum terjadi

dalam elektrokoagulasi terbagi dalam tiga !aktor utama, yaitu "a' terbentuknya

koagulan akibat proses oksidasi elektrolisis pada elektroda, "b' destabilisasikontaminan, partikel tersuspensi dan pemecahan emulsi, dan "c' agregatisasi dari

hasil destabilisasi untuk membentuk !lok "PahleBi, $%%:'.


20/24

Sumber: (itria, 2009

+ambar *. 2nteraksi dalam Proses Ilektrokoagulasi

Proses destabilisasi kontaminan, partikel tersuspensi dan pemecahan emulsi

terjadi melalui tahapan berikut;

- Kompresi lapisan ganda "double la"er' yang terjadi di sekeliling spesi

bermuatan yang disebabkan interaksi dengan ion yang terbentuk dari oksidasidi elektroda.

- #etralisasi ion bermuatan dalam air limbah dengan menggunakan ion

berlawanan yang dihasilkan dari elektroda. Adanya ion tersebut menyebabkan

berkurangnya gaya tolak-menolak antar partikel dalam air limbah, sehingga

gaya !an der waals menonjol dalam proses koagulasi dapat berlangsung.

- Pembentukan !lok akibat proses koagulasi sehingga terbentuk sludge blanket

yang mampu menjebak dan menjembatani partikel koloid yang masih ada di airlimbah.

@eaksi kimia yang terjadi pada proses elektrokoagulasi yaitu reaksi reduksi

oksidasi, sebagai akibat adanya arus listrik "0?'. Pada reaksi ini terjadi

pergerakan dari ion-ion yaitu ion positi! "disebut kation' yang bergerak pada

katoda yang bermuatan negati!, sedangkan ion-ion negati! bergerak menuju anoda

yang bermuatan positi! yang kemudian ion-ion tersebut dinamakan sebagai anion

"bermuatan negati!'.


21/24

Ilektroda dalam proses elektrokoagulasi merupakan salah satu alat untuk

menghantarkan atau menyampaikan arus listrik ke dalam larutan agar larutan

tersebut terjadi suatu reaksi "perubahan kimia'. Ilektroda tempat terjadi reaksi

reduksi disebut katoda, sedangkan tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut

anoda.

enurut Eohanes reaksi yang terjadi pada elektroda tersebut sebagai berikut;

a' @eaksi pada Katoda

Pada katoda akan terjadi reaksi-reaksi reduksi terhadap kation, yang termasuk

dalam kation ini adalah ion (J dan ion ion logam.

&. 2on (J dari suatu asam akan direduksi menjadi gas hidrogen yang akan

bebas sebagai gelembung-gelembung gas.

$(J

J $e ($ ............................................................................. "&'

$. Eika larutan mengandung ion-ion logam alkali, alkali tanah, maka ion-ion

ini tidak dapat direduksi dari larutan yang mengalami reduksi adalah

pelarut "air' dan terbentuk gas hidrogen "($' pada katoda.

$($ J $e $(-J ($ .............................................................. "$'

0ari da!tar Io "deret potensial logam/deret Bolta', maka akan diketahui

bahwa reduksi terhadap air limbah lebih mudah berlangsung dari pada

reduksi terhadap pelarutnya "air'.

K, 4a, ?a, #a, g, Al, >n, ?r, =e, ?d, ?o, #i, Sn, Pb, Sb, 4i, ?u, (g, Ag,

Pt, Au.

). Eika larutan mengandung ion-ion logam lain, maka ion-ion logam akandireduksi menjadi logamnya dan terdapat pada batang katoda.

b' @eaksi pada Anoda

&. Anoda yang digunakan adalah logam Aluminium akan teroksidasi;

Al)J J )($ Al"(') J )(

- J)e .............................................. ")'

$. 2on (- dari basa akan mengalami oksidasi membentuk gas oksigen "$';

*(- $($ J $ J *e ............................................................... "*'


22/24

). Anion-anion lain "S*-$, S)

-$' tidak dapat dioksidasi dari larutan, yang

akan mengalami oksidasi adalah pelarutnya "($' membentuk gas oksigen

"$' pada anoda;

$($ *(- J $ J *e ................................................................. "5'

0ari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses elektrokoagulasi, maka pada

katoda akan dihasilkan gas hidrogen dan reaksi ion logamnya, sedang pada anoda

akan dihasilkan gas halogen dan pengendapan !lok-!lok yang terbentuk.

Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang di dalamnya

terdapat katoda dan anoda sebagai penghantar arus listrik searah yang disebutelektroda, yang tercelup dalam larutan limbah sebagai elektrolit, karena dalam

proses elektrokoagulasi ini menghasilkan gas yang berupa gelembung-gelembung

gas, maka kotoran-kotoran yang terbentuk yang ada dalam air akan terangkat ke

atas permukaan air. =lok-!lok terbentuk ternyata mempunyai ukuran yang relati!

kecil, sehingga !lok-!lok yang terbentuk tadi lama-kelamaan akan bertambah

besar ukurannya. Setelah air mengalami elektrokoagulasi, kemudian dilakukan

proses pengendapan, yaitu ber!ungsi untuk mengendapkan partikel-partikel atau!lok yang terbentuk tadi, kemudian e!luen yang dihasilkan akan dianalisis di

laboratorium.

Proses ini dapat mengambil lebih dari :: 8 kation beberapa logam berat

dan dapat juga membunuh mikroorganisme dalam air. Proses ini juga dapat

mengendapkan koloid-koloid yang bermuatan dan menghilangkan ion-ion lain,

koloid-koloid, dan emulsi-emulsi dalam jumlah yang signi!ikan.

Ilektrokoagulasi seringkali dapat menetralisir muatan-muatan partikel dan

ion, sehingga bisa mengendapkan kontaminan-kontaminan, menurunkan

konsentrasi lebih rendah dari yang bisa dicapai dengan pengendapan kimiawi, dan

dapat menggantikan dan/atau mengurangi penggunaan bahan-bahan kimia yang

mahal "garam, logam, dan polimer'.

Ilektrokoagulasi mampu menyisihkan berbagai jenis polutan dalam air,

yaitu partikel tersuspensi, logam-logam berat, produk minyak bumi, warna pada

at pewarna, larutan humus, dan de!louridasi air. Selain itu, elektrokoagulasi


23/24

dapat digunakan untuk pengolahan awal teknologi membran seperti reBerse

osmosis. Pada penelitian ini akan dilihat bagaimana metode elektrokoagulasi

dapat mengurangi kadar 10S, 405, ?0, logam besi, logam mangan dan

menaikkan p( dalam air gambut dengan berbagai Bariasi rapat arus dan waktu

proses serta bagaimana kee!ektiBitasan penggunaan metode elektrokoagulasi

untuk mengurangi kadar pencemar tersebut "@ustanti, $%%:'.

Ilektrokoagulasi merupakan metode elektrokimia untuk mengolah air

tercemar yang telah berhasil diterapkan tidak hanya untuk pengolahan larut atau

koloid polutan, limbah cair industri susu, kilang minyak sayur, air limbah nitrat,

air limbah yang mengandung logam berat, dan senyawa !enolik dan pestisida, tapi

juga air !luoride dan pengolahan asam humat "#aswir, $%%:'.

+ambaran tentang keuntungan dan kerugian dari penggunaan

elektrokoagulasi. 4eberapa keuntungan dari proses elektrokoagulasi adalah

sebagai berikut "usnimar et al., $%&%';

a. Peralatan yang dibutuhkan sederhana dan mudah dioperasikan.

b. Air limbah yang diolah dengan elektrokoagulasi menghasilkan e!luen yang

jernih, tidak berwarna dan tidak berbau.

c. umpur yang dihasilkan elektrokoagulasi relati! stabil dan mudah dipisahkan

karena berasal dari oksida logam. Selain itu, jumlah lumpur yang dihasilkan

sedikit.

d. =lok yang terbentuk pada elektrokoagulasi memiliki kesamaan dengan !lok

yang berasal dari koagulasi kimia. Perbedaannya adalah !lok dari

elektrokoagulasi berukuran lebih besar dengan kandungan air yang sedikit,

lebih stabil dan mudah dipisahkan secara cepat dengan !iltrasi.e. Ilektrokoagulasi menghasilkan e!luen dengan kandungan 1SS lebih sedikit,

sehingga mengurangi biaya reco!er" bila air hasil pengolahan digunakan

kembali.

!. Ilektrokoagulasi dapat mengolah partikel koloid yang sangat kecil karena

penggunaan arus listrik menyebabkan proses koagulasi lebih mudah terjadi dan

lebih cepat.


24/24

g. +elembung gas yang dihasilkan selama proses elektrolisis dan membawa

polutan yang diolah untuk naik ke permukaan tersebut mudah dikumpulkan

dan dipisahkan.

h. Perawatan reaktor elektrokoagulasi lebih mudah karena proses elektrolisis yang

terjadi cukup dikendalikan dari penggunaan listrik tanpa perlu memindahkan

bagian dalamnya.

Kerugian dari penggunaan elektrokagulasi adalah;

a. Ilektroda yang digunakan dalam metode ini harus diganti secara teratur.

b. Penggunaan listrik terkadang lebih mahal dari pada beberapa daerah.c. 1erbentuknya lapisan pada elektroda dapat mengurangi e!isiensi pengolahan.

d. Proses elektrokoagulasi membutuhkan konduktiBitas yang tinggi pada air

limbah yang diolah.

e. (idrolisis seperti gelatin cenderung solubiliti pada beberapa kasus.

4eberapa !aktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi antara lain "#aswir,

$%%:';

a. Kerapatan arus listrikb. aktu

c. 1egangan

d. Kadar keasaman "p('

e. Ketebalan plat

!. Earak antar elektroda

asam humat, humin

Documents