LAPORAN RESMI

KOAGULASI

1. TUJUAN

Menentukan dosis koagulan optimum

Menentukan pH optimum

Mengetahui pengaruh waktu dan intensitas pengadukan dalam proses koagulasi-

flokulasi

2. DASAR TEORI

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan

partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa

fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang

diperlukan.  Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui

perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan

juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan

membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan

koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat

diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan

membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida

logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit.

Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara

kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.

Salah satu contoh pengolahan limbah secara kimia adalah koagulasi-flokulasi. Koagulasi

flokulasi adalah salah satu proses kimia yang digunakan untuk menghilangkan bahan

cemaran yang tersuspensi atau dalam bentuk koloid. Dimana partikel-partikel koloid ini

tidak dapat mengendap sendiri dan sulit ditangani oleh perlakuan fisik. Pada proses

koagulasi, koagulan dan air limbah yang akan diolah dicampurkan dalam suatu wadah

atau tempat kemudian dilakukan pengadukan secara cepat agar diperoleh campuran yang

merata distribusi koagulannya sehingga proses pembentukan gumpalan atau flok dapat

terjadi secara merata pula.

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Koagulasi

merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid, suspended solid halus dengan

penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan

kimia secara merata. Proses flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi dimana pada

proses koagulasi kekokohan partikel koloid ditiadakan sehingga terbentuk flok-flok

lembut yang kemudian dapat disatukan melalui proses flokulasi. Flokulasi adalah tahap

pengadukan lambat yang mengikuti unit pengaduk cepat. Tujuan dari proses ini adalah

untuk mempercepat laju tumbukan partikel.

Mekanisme koagulasi – flokulasi secara umum adalah padatan terendapkan

karena penambahan koagulan (dengan kecepatan tinggi) diikuti dengan flokulan

(kecepatan rendah). Jenis koagulan – flokulan yang biasanya digunakan adalah

Alumunium sulfat (Tawas), FeCl3, Ca(OH)2, dan polimer.

Dosis koagulan berbeda-beda tergantung dari jenis koagulan yang dibubuhkan,

temperatur air, serta kualitas air yang diolah. Penentuan dosis koagulan dapat dilakukan

melalui penelitian laboratorium dengan metode  jar test. Prosedur  jar test pada

prinsipnya merupakan proses pengolahan air skala kecil.

Jar Test adalah suatu percobaan skala laboratorium untuk menentukan kondisi

operasi optimum pada proses pengolahan air dan air limbah. Metode ini dapat

menentukan nilai pH, variasi dalam penambahan dosis koagulan atau polimer, kecepatan

putar, variasi jenis koagulan atau jenis polimer, pada skala laboratorium untuk

memprediksi kebutuhan pengolahan air yang sebenarnya. Metode mensimulasikan proses

koagulasi dan flokulasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi (suspended solid) dan

zat – zat organic yang dapat menyebabkan masalah kekeruhan (Turbidity), baud an rasa.

Gambar Jar test

3. ALAT DAN BAHAN

Alat : - Seperangkat alat flokulator (Jar test)

- Labu ukur 100 mL

- Gelas arloji

- Spatula

- Batang pengaduk

- Beaker Glass

- Pipet ukur 5 mL

- Boulp pipet

- Turbiditymeter

Bahan : - Larutan PAC

- Larutan FeCl2

- Larutan alumunium sulfat (Tawas)

- Kertas pH

4. LANGKAH KERJA

a. Membuat larutan koagulan untuk masing-masing sampel

b. Mengecek pH dan turbidity awal dari sampel

c. Mengambil sampel sebanyak 1 L untuk masing-masing beaker glass pada jar test

d. Menambahkan koagulan sebanyak 1 ml pada masing-masing beaker. Beaker 1-2

menggunakan koagulan tawas, beaker 3-4 menggunakan koagulan PAC beaker 5-6

menggunakan koagulan FeCl3,

e. Mengatur kecepatan putar awal jar test sebesar 100 rpm untuk koagulasi lalu

mengaduknya selama 5 menit

f. Mengurangi kecepatan pengadukan menjadi 35 rpm dan melanjutkan pengadukan

selama 20 menit

g. Mematikan pengaduk setelah 20 menit dan mengendapkannya selama 30 menit

h. Menganalisa turbidity dari cairan di atas endapan dan mengukur pH larutan yang

telah diendapkan

i. Mengulangi percobaan dengan menggunakan dosis yang berbeda (10 ml koagulan)

5. DATA PENGAMATAN

Percobaan 1

- Kecepatan putar 1 = 100 rpm

- Kecepatan putar 2 = 35 rpm

- t 1 = 5 menit

- t 2 = 20 menit

- t pengendapan = 30 menit

- konsentrasi koagulan = 10 ppm

- Tabel pengamatan :

Beake

r

Turbidity

(NTU) Koagulan

(1 mL)

pH

awalakhi

r

Aw

al

akhi

r

1 136

115.

5 tawas 6 6

2 136

115.

9 tawas 6 6

3 136

124.

4 PAC 6 6

4 136

125.

2 PAC 6 6

5 136

133.

3 FeCl3 6 6

6 136

132.

2 FeCl3 6 6

Percobaan 2

- Kecepatan putar 1 = 100 rpm

- Kecepatan putar 2 = 35 rpm

- t 1 = 5 menit

- t 2 = 20 menit

- t pengendapan = 30 menit

- konsentrasi koagulan = 10 ppm

- Tabel pengamatan :

Beake

r

Turbidity

(NTU) Koagulan

(10 mL)

pH

Awal Akhirawa

l

akhi

r

1 136 132.5 Tawas 6 6

2 136 132.4 Tawas 6 6

3 136 128 PAC 6 6

4 136 128.8 PAC 6 6

5 136 127.1 FeCl3 6 6

6 136 133 FeCl3 6 6

6. PEMBAHASAN

Pada percobaan Koagulasi ini bertujuan untuk Menentukan dosis dari koagulan

yang optimum, pH optimum,dan untuk mengetahui pengaruh waktu dan intensitas

pengadukan serta mengetahui turbidity dari air limbah setelah dilakukan koagulasi –

flokulasi. Air limbah yang digunakan adalah air limbah tempe. Karena limbah yang

digunakan terlalu pekat maka pada saat percobaan dilakukan pengenceran terlebih

dahulu.

Variabel yang divariasikan disini adalah menggunakan beberapa jenis koagulan

yaitu Tawas (Alumunium Sulfat), PAC dan FeCl3. Untuk percobaan yang pertama

menggunakan koagulan sebanyak 1 ml. Sedangkan untuk percobaan yang kedua

menggunakan koagulan sebanyak 10 ml. Metode koagulasi – Flokulasi ini

menggunakan alat skala laboratorium yang disebut Jar Test.

Sebelum ditambahkan koagulan terlebih dahulu menganalisa pH dari air limbah.

pH awal dari air limbah yang sudah diencerkan tersebut adalah 6. Selain mengecek pH

juga diamati turbiditynya atau tingkat kekeruhannya. Untuk menganalisa kekeruhannya

digunakan sebuah alat yang disebut Turbidimeter. Turbidity awal dari sample adalah

136 NTU. Air limbah tempe yang digunakan adalah sebanyak 1 L. Air ini dimasukkan

ke dalam beaker glass yang ada pada Jar Test, yang sudah dilengkapi dengan

pengaduknya.

Metode koagulasi ini dilakukan dengan bantuan pengadukan. Kecepatan putar

yang digunakan adalah 100 rpm. Pengadukannya dilakukan selama 5 menit, hal ini

dimaksudkan agar koagulan terdistribusi secara merata. Setelah 5 menit kecepatan

diubah secara mendadak menjadi 35 rpm. Penggunaan kecepatan yang rendah ini

dimaksudkan agar tumbukan antar partikel bisa terjadi sehingga flok – flok yang

terbentuk bisa menjadi flok yang memiliki ukuran lebih besar. Pengadukan yang pelan

ini dilakukan selama 20 menit. Setelah itu pengadukan dihentikan. Untuk waktu

pengendapannya selama 30 menit.

Dari hasil percobaan tidak terdapat endapan, hal ini dimungkinkan karena limbah

tempe ini termasuk limbah organik yang banyak mengandung protein. Sehingga kurang

sesuai jika diolah dengan metode koagulasi. Hal ini dibuktikan dari penurunan

turbiditynya yang sangat kecil.

Pada percobaan yang pertama pH akhir dari sample setelah dilakukan proses

koagulasi ternyata sama seperti pH awalnya yaitu 6. pH yang terukur masih sama

seperti pH awalnya artinya tidak terjadi perubahan yang signifikan terhadap pHnya.

Pada percobaan yang kedua pH awal dan pH akhirnya sama yaitu 6. Pada percobaan

yang pertama turbiditynya adalah 115,5 NTU (tawas), 124,4 NTU (PAC) dan 133,3

NTU (FeCl3). Untuk penggunaan koagulan sebanyak 1 ml ini, penurunan turbidity

yang paling besar adalah penggunaan koagulan tawas. Sedangkan untuk percobaan

yang kedua turbiditynya adalah 132,5 NTU (tawas), 128 NTU (PAC) dan 127,1 NTU

(FeCl3). Pada penggunaan koagulan sebanyak 10 ml ini, penurunan turbidity yang

paling besar adalah penggunaan koagulan FeCl3. Dari data pengamatan yang ada maka

dapat dibuat grafik sebagai berikut :

0 2 4 6 8 10 12105

110

115

120

125

130

135

140Grafik Turbidity Vs Volume Koagulan

tawas

PAC

FeCl3

V Koagulan (ml)

Turb

idity

(NTU

)

Dari grafik diatas dapat disimpulkan, untuk tawas dosis koagulan yang paling bagus

untuk digunakan adalah sebanyak 1 mL. Hal ini terbukti dengan 1 ml koagulan

penurunan turbiditynya sangat besar dibandingkan dengan koagulan 10 ml penurunan

turbiditynya sangat kecil. Sama halnya dengan tawas penggunaan koagulan PAC 1 ml

lebih bagus dibandingkan dengan penggunaan PAC sebanyak 10 ml,karena penurunan

turbiditynya yang sangat besar. Sedangkan pada koagulan FeCl3 penurunan turbiditynya

sangat besar saat menggunakan koagulan sebanyak 10 ml.

7. KESIMPULAN

Dalam penggunaan koagulan tawas dosis optimum yng digunakan sebanyak 1 ml

dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 115,5 NTU.

Dalam penggunaan koagulan FeCl3 dosis optimum yang diigunakan adalah 10 ml

dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 127,1 NTU.

Dalam penggunaan koagulan PAC dosis optimum yang diigunakan adalah 10 ml

dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 124,4 NTU.

Dari ketiga koagulan diatas dengan dosis 1 ml yang paling bagus dalam penurunan

turbidity adalah tawas, sedangkan dengan dosis 10 ml penurunan turbidity yang

paling bagus menggunakan koagulan FeCl3.

Jadi keefektivan metode pengolahan limbah tergantung jenis limbahnya.

8. SARAN

o Gunakan limbah yang sesuai dengan metode pengolahan limbah.

o Lebih teliti dalam pembacaan turbidimeter

o Dapat mencoba untuk menggunakan variasi yang lebih banyak pada variabelnya

sehingga bisa dijadikan pembanding.

9. DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Koagulasi

http://kamusq.blogspot.com/2012/05/koagulasi-pengertian-dan-definisi-sifat.html

http://vexillum-nsr.blogspot.com/2012/04/definisi-koagulasi-dalam-koloid.html