kanalispolban.files.wordpress.com view... yang merupakan penjernih air cepat yang ... muncul...

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air sungai merupakan salah satu sumber daya alam yang mempunyai fungsi

serbaguna bagi kehidupan manusia mulai dari sebagai sumber air bersih untuk

kehidupan masyarakat sampai kepada sumber irigasi untuk pertanian. Saat ini sedikit

sekali sungai yang masih menjalankan fungsinya dengan baik dikarenakan

tercemarnya sungai-sungai tersebut yang banyak diakibatkan perbuatan manusia.

Maka dari itu, dibutuhkannya pengolahan air sungai yang berguna untuk

mendapatkan kualitas air sungai yang baik sehingga dapat dimanfaatkan bagi

kehidupan masyarakat.

Pada proses Koagulasi biasanya sering digunakan yaitu Alum sulfat dan Poli

Aluminium Klorida (PAC) yang merupakan penjernih air cepat yang merupakan

polimer dari Aluminium koagulasi yang dinilai efektif untuk menurunkan kekeruhan.

Akan tetapi, koagulan ini ternyata juga dapat membahayakan manusia yaitu dapat

menyebabkan gangguan pencernaan. Keterbatasan penggunaan koagulan kimia ini

menghasilkan lumpur/endapan yang masih mempunyai unsur kimia yang dapat

membahayakan lingkungan bila dibuang langsung. Disamping itu, juga bisa

mempengaruhi pH air.

Dari keterbatasan koagulan kimia ini, muncul alternatif penggunaan koagulan

biologi yang berasal dari tanaman. Shultz dan Okun (1983) melaporkan bahwa

Institut Penelitian Teknik India, telah menemukan ekstrak Nirmali (Strychnos

potatorum), asam (Tamarindus indica), tanaman guar (Cyamopsis psoraloides),

sorella merah (Hibiscus sabdariffa), fenugreek (Trigonella foenum) dan lentils (Lens

Pengolahan Air Sungai dengan Proses Koagulasi-Flokulasi 1 Menggunakan Biji Asam Jawa sebagai Koagulan

esculenta), semuanya berpotensi sebagai koagulan yang efektif pada turbiditas tinggi

air baku dan dapat mengurangi dosis alum yang dibutuhkan sekitar 40-50%.

Berdasarkan penelitian tersebut maka digunakan koagulan alami untuk

pengolahan air limbah sebagai cara alternatif. Untuk penelitian ini koagulan alami

yang digunakan adalah biji asam jawa. Pemilihan biji asam jawa sebagai koagulan

alami untuk pengolahan air limbah didasarkan pada kandungan dari biji asam jawa.

Kandungan biji asam jawa yaitu polisakarida dan tannin merupakan koagulan alami

yang lebih ramah lingkungan bila dibandingkan dengan koagulan organik dan

anorganik lainnya untuk pengolahan air limbah. Dengan pertimbangan lebih

ekonomis dan lebih ramah lingkungan maka dipilih biji asam jawa sebagai koagulan

untuk pengolahan air limbah sungai.

Bertolak dari hal tersebut di atas, maka dilakukan penelitian yang bertujuan

untuk menentukan dosis optimum Biji Asam Jawa (Tamarindus Indica L) sebagai

koagulan dalam proses penurunan turbiditas dalam limbah air sungai. Dengan adanya

penelitian ini, diharapakan diperoleh bahan koagulan pengolahan limbah cair yang

relatif murah sekaligus menambah nilai ekonomisnya, dan pada gilirannya menjadi

motivasi bagi masyarakat untuk membudidayakan dan melestarikan fungsinya. dan

diharapakan dapat diperoleh suatu inovasi baru untuk lingkungan sebagai alternatif

yang berkualitas yang relatif murah dan sangat aman untuk manusia dan

lingkungannya sehingga masyarakat dapat memanfaatkan dan mengembangkan

fungsi sumber daya alam secara baik.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Menentukan pengaruh asam jawa sebagai koagulan terhadap pH dan

ketinggian endapan.

2. Menentukan dosis optimum asam jawa untuk mengurangi kekeruhan air

sungai.


3. Mengetahui kemampuan biji asam jawa sebagai koagulan apabila

dikombinasikan dengan aquaclear.

1.3 Ruang Lingkup

Penelitian dilakukan di Laboratorium Pengolahan Limbah Industri (PLI),

Teknik Kimia, POLBAN, pada tahun 2013. Penelitian berlangsung selama dua hari.

dengan bahan-bahan yang digunakan antara lain biji asam jawa, aquaclear, dan air

sungai dekat kampus POLBAN.

1. Air sungai yang digunakan adalah air sungai Sarijadi dimana titik

samplingnya diambil di bagian pinggir sungai.

2. Koagulan yang digunakan adalah biji asam jawa dengan variasi dosis 0,2

g/L : 0,3 g/L : 0,4 g/L : 0,5 g/L : 0,6 g/L : 0,7 g/L

3. Flokulan yang digunakan adalah aquaclear dengan konsentrasi 1%.

4. Parameter uji yang dilakukan adalah pH, dan kekeruhan.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Air limbah adalah air yang tidak bersih dan mengandung berbagai zat yang

dapat membahayakan kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya dan lazimnya

muncul karena hasil aktivitas manusia. Untuk mengolah air limbah maka dilakukan

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.

2.1 Air Sungai

Sungai adalah salah satu ekosistem perairan yang dipengaruhi oleh banyak

faktor, baik oleh aktivitas alam maupun aktivitas manusia di Daerah Aliran Sungai

(DAS). Sungai merupakan jaringan alur-alur pada permukaan bumi yang terbentuk

secara alamiah, mulai dari bentuk kecil di bagian hulu sampai besar di bagian hilir.

Air hujan yang jatuh diatas permukaan bumi dalam perjalanannya sebagian kecil

menguap dan sebagian besar mengalir dalam bentuk-bentuk kecil, kemudian menjadi

alur sedang seterusnya mengumpul menjadi satu alur besar atau utama. Dengan

demikian dapat dikatakan sungai berfungsi menampung curah hujan dan

mengalirkannya ke laut (Loebis et al., 1993, hlm: 3).

2.2 Koagulasi dan 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 dan flokulasi diperlukan untuk menghilangkan material limbah

berebentuk suspense atau koloid. Koloid merupakan partikel-pertikel berdiameter

sekitar 1 nm (10-7cm) hingga 0,1 nm (10-8cm). partikel-partikel ini tidak dapat

mengendap dalam periode waktu tertentu dan tidak dapat dihilangkan dengan proses

perlakuan fisika biasa.

2.2.1 Koagulasi

Koagulasi didefinisikan sebagai proses destabilisasi muatan koloid padatan

tersuspensi termasuk bakteri dan virus, dengan suatu koagulan. sehingga akan

terbentuk flok-flok halus yang dapat diendapkan, proses pengikatan partikel koloid.

Pengadukan cepat (flash mixing) merupakan bagian integral dari proses koagulasi.

Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan

penyebaran zat kimia melalui air yang diolah. Koagulan yang umum dipakai adalah

alumunium sulfat, feri sulfat, fero sulfat dan PAC.

Umumnya partikel-partikel tersuspensi atau koloid dalam air buangan

memperlihatkan efek Brownian. Permukan partikel-partikel tersebut bermuatan listrik

negatif. Partikel-partikel itu menarik ion-ion positif yang terdapat dalam air dan

menolak ion-ion negatif. Ion-ion positif tersebut kemudian menyelubungi partikel-

partikel koloid dan membentuk lapisanrapat bermuatan didekat permukannya.

Lapisan yang terdiri dari ion-ion positif itu disebut dengan lapisan kokoh (fixed

layer). Adanya muatan-muatan pada permukaan partikel koloid tersebut

menyebabkan pembentukan medan elektrostatik di sekitar partikel itu sehingga

menimbulkan gaya tolak-menolak antar partikel. Disamping gaya tolak-menolak

akibat muatan negatif pada partikel-partikel koloid, ada juga gaya tarik manarik

antara 2 patikel yang dikenal dengan gaya Van der Walls. Selama tidak ada hal yang


mempengaruhi kesetimbangan muatan-muatan listrik partikel koloid, gaya tolak

menolak yang ada selalu lebih besar dari pada gaya Van der Walls, dan akibatnya

partikel koloid tetap dalam keadaan stabil (Farooq dan Velioglu, 1989).

Jika ion-ion atau koloid bermuatan positif (kation) ditambahkan kedalam

koloid target koagulasi, maka kation tersebut akan masuk kedalam lapisan difusi

karena tertarik oleh muatan negatif yang ada permukaan partikel koloid. Hal ini

menyebabkan konsentrasi ion-ion dalam lapisan difusi akan meningkat. Akibatnya,

ketebalan lapisan difusi akan berkurang (termampatkan kea rah permukaan partikel).

Pemampatan lapisan difusi ini akan mempengaruhi potensial permukaan partikel

koloid, gaya tolak menolak antar partikel serta stabilitas partikel koloid. Penambahan

kation hingga mencapai suatu jumlah tertentu akan merubah besar partikel kesuatu

tingkat dimana gaya tarik menarik Van der Walls antar partikel dapat melampaui

gaya tolak menolak yang ada. Dengan demikian, partikel koloid dapat saling

mendekati dan menempel satu sama lain serta membentuk mikroflok. (Farooq dan

Velioglu, 1989).

Ion-ion atau koloid bermuatan positif (kation) yang ditambahkan untuk

meniadakan kestabilan partikel koloid tersebut dapat dihasilkan dari senyawa organic

dan anorganik tertentu yang disebut koagulan. Zat kimia yang digunakan dalam

proses ini meliputi ion-ion metal seperti alumunium atau besi, yang mana akan

terhidrolisa dengan cepat untuk membentuk presipitat yang tidak larut dan

polielektrolit organik alam atau sintetik, yang mana dengan cepat teradsoprsi pada

permukaan partikel koloid, dengan demikian mempercepat laju pembentukan agregat

dari partikel koloid (Montgomery, 1985).

2.2.2 Flokulasi

Flokulasi merupakan proses pembentukan flok, yang pada dasarnya merupakan

pengelompokan/ aglomerasi antara partikel dengan koagulan (menggunakan proses

pengadukan lambat atau slow mixing), Proses pengikatan partikel koloid oleh


flokulan. Pada flokulasi terjadi proses penggabungan beberapa partikel menjadi flok

yang berukuran besar. Partikel yang berukuran besar akan udah diendapkan.

Agar patikel koloid dapat menggumpal, gaya tolak-menolak elektrostatik

antara partikelnya harus dikurangi dan transportasi partikel harus menghasilkan

kontak diantara partikel yang mengalami destabilisasi. Setelah partikel-partikel koloid

mengalami destabilisasi, adalah penting untuk membawa partikel-partikel tersebut ke

dalam suatu kontak antara satu dengan yang lainnya sehingga dapat menggumpal dan

membentuk partikel yang lebih besar yang disebut flok. Proses kontak ini disebut

flokulasi.

2.3 Biji Asam Jawa

Banyak penelitian yang mengindikasikan bahwa koagulan alami dapat

menunjukan kemampuannya yang terbaik saat digunakan untuk pengolahan air

limbah dengan beberapa macam kontaminan.

Jenis koagulan yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah biji asam jawa.

Asam Jawa termasuk ke dalam suku Fahaccae. Spesies ini adalah satu-satunya

anggota marga Tamarindus. Biji Asam Jawa (Tamarindus Indica L) mengandung

senyawa tanin, minyak esensial, serta polimer alamipli. Tanin adalah senyawa yang

dapat menghambat pertumbuhan bakteri (Rosydah, 2008). Minyak esensial

merupakan minyak aromatik yang dapat mengurangi bau yang tidak sedap (Rosydah,

2008), sedangkan polimer alami seperti albuminoid, pati, dan getah berfungsi sebagai

koagulan yang berperan dalam pengumpalan partikel-partikel air (Rosydah, 2008).

Ekstrak biji asam jawa mengandung polisakarida alami yang tersusun atau D-

galactose, D-glucose dan D-xylose yang merupakan flokulan alami. Biji asam jawa

sendiri mudah ditemukan di Indonesia. Di Indonesia sendiri biji asam jawa biasa

dimakan setelah direndam dan direbus, atau setelah dipanggang. Selain itu, biji asam

juga dijadikan tepung untuk membuat kue atau roti. Selain dikonsumsi untuk

sebagian orang, pemanfaatan biji asam jawa yang selama ini hanya sebagai limbah


yang jarang digunakan perlu dikembangkan lebih lanjut untuk pengolahan limbah

cair, yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan.

Buah asam jawa adalah buah sejati tunggal (buah sungguh) dan kering.

panjang 5-15 cm, buah rapuh, polong yang menggelembung, hampir silindris,

bengkok atau lurus, berbiji sampai 10 butir, sering dengan penyempitan di antara dua

biji, kulit buah mengeras berwarna kecoklatan atau kelabu bersisik, dengan urat-urat

yang mengeras dan liat serupa benang. Daging buah putih kehijauan ketika muda,

menjadi merah kecoklatan sampai kehitaman ketika sangat masak, asam manis dan

melengket.

Biji asam jawa dapat dipergunakan sebagai koagulan pada proses koagulasi,

karena pertimbangan kandungan tannin dalam biji tersebut. Tannin adalah senyawa

phenolic yang larut dalam air. Dengan berat molekul antara 500-30000 dapat

mengendapkan protein dari suatu larutan. sebagian besar biji legume mengandung

tannin terutama pada kulit bijinya. warna kulit biji yang semakin gelap, menandakan

kandungan tannin yang semakin tinggi.

Biji asam memiliki kandungan tannin sebesar 20% yang terdapat pada kulit biji

dan kandungan pati dalam daging biji cukup besar sekitar 33,1%.

Berdasarkan pengamatan Rao, 2005, tannin yang dikandung dalam tanaman

merupakan zat aktif yang menyebabkan proses koagulasi dan polimer alami seperti

pati yang berfungsi senagai flokulan.

2.4 Parameter-Parameter

2.4.1 Kekeruhan (Turbidity)

Turbiditas atau kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat yang

tersuspensi seperti lumpur, plangton, zat organik dan zat halus lainya. Turbiditas

tidak memiliki hubungan langsung dengan zat padat tersuspensi, karena turbiditas

tergantung dari ukuran dan bentuk butir partikel, sedangkan zat padat tersuspensi


tergantung dengan zat yang tersuspensi tersebut. Ada beberapa metoda pengukuran

turbiditas yatu :

- Nefelometri

- Hellige turbiditymetri (kekeruhan silika)

- Metode visual/candle turbiditymetri (kekeruhan jackson)

- Metode spektrofotometri

Metode yang sering dipakai adalah metode nefelometri dengan satuan NTU

(Nefelometric Turbidity Units). Prinsip analisa dengan metode nefelometri ini adalah

pengukuran terhadap intensitas cahaya yang dihamburkan oleh partikel-partikel yang

ada di dalam air. Semakin tinggi intensitas cahaya yang dihamburkan semakin tinggi

pula turbidity atau kekeruhannya. Pengukuran dilakukan dengan membandingkan

intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sampel dengan intensitas cahaya yang

dihamburkan oleh larutan standar dalam keadaan yang sama. Sebagai larutan standar

untuk penentuan kekeruhan digunakan larutan suspensi polimer formazin. Maka

satuannya juga sering disebut FTU (Formazin Turbidity Units).

Untuk standar kekeruhan pada alat tubiditas di lapangan sebaiknya

menggunakan standar turbiditas yang berbentuk padat, yaitu kaca buram yang sudah

distandarisasikan dengan larutan standar turbiditas.

Gangguan yang dapat terjadi dalam pengukuran turbiditas antara lain:

- Warna sampel dapat memepengaruhi nilai kekeruhan, karena adanya

penyerapan cahaya sehingga nilai turbiditasnya akan turun.

- Alat gelas yang buram atau retak mempengaruhi hasil pengukuran.

Faktor lain yang harus diperhatikan adalah tingkat representatif sampel,

terutama pada sampel yang banyak mengandung zat padat tersuspensi.


2.4.2 pH

pH menunjukan derajat asam-basa suatu cairan, melalui konsentrasi (aktifitas)

ion Hidrogen. Peranan ion hidrogen dalam air dapat mempengaruhi aktifitas manusia,

binatang, nikroorganisme serta proses-proses lainya. Ion hidrogen sangat berperan

dalam air, namun tidak begitu berperan dalam pelarut organik seperti alkohol dan

lain-lain. Oleh karena itu, derajat asam basa hanya dapat diukur di dalam pelarut air.

Asam dianggap sebagai suatu molekul yang memisahkan diri menjadi ion H+ dan

sisa asam, misalnya HCl → H + + Cl − . Belakangan ini timbul anggapan baru tentang

asam, sehubungan dengan adanya senyawa yang bila bereaksi dengan air akan

menghasilkan ion hidrogen (H+) yaitu: CO2 dan Al2(SO4)3.

CO2 + 2H2O H3O+ HCO3-

pH dalam bentuk logaritma memiliki definisi sebagai berikut

pH = - log [H+]

Air murni memiliki kesetimbangan yang dinamis, antara H2O,H+ dan OH, H2O

H+ + OH Kw = [H+] [OH-]

[H2O] Kw = [H+] [OH-]

Kw = 10-4

Karena air memiliki konsentrasi ion H+ dan OH- yang sama maka H2O

memiliki pH = 7.

Kw = [H+] [OH-]

10-4 = 10-7.10-7

Ada dua metode pengukuran pH

- Metode kolorimetri

- Metode potensiometri

Metode kolorimetri adalah suatu cara pengukuran pH yang menggunakan

indikator warna sebagai alat ukur. Indikator dapat berupa kertas atau serbuk-serbuk


indikator. Metode ini sering dipakai dalam titrasi asam basa, atau alat pengukuran

dengan lakmus, kertas pH indikator dan sebagainya.

Metode potensiometri adalah metode pengukuran pH yang didasarkan atas

perbedaan tegangan pada kedua ujung potensial. Yang dimaksud dengan ujung

potensial disini adalah elektroda (elektroda kerja dan elektroda pembanding).


BAB III

METODOLOGI

Dalam mengolah air limbah, dilakukan proses koagulasi flokulasi

menggunakan biji asam jawa sebagai koagulan. Pada prosesnya dilakukan proses

koagulasi terlebih dahulu dimana dosis yang ditambahkan divariasikan. Proses

selanjutnya dilakukan proses flokulasi serta pengendapan flok yang terbentuk

sehingga kekeruhan air limbah berkurang.

3.1. Diagram Alir Proses

Diagram 3.1 Diagram Alir Proses Koagulasi dan Flokulasi Pada Sampel Air Sungai


Persiapan Alat dan Bahan

Analisis Parameter Awal Sampel Limbah

- Kekeruhan (NTU)

- pH

Penentuan Dosis Koagulan Optimum dengan Proses

Koagulasi-Folkulasi tanpa penambahan aquaclear

Variasi Dosis 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5 ; 0,6 ; 0,7 g/L

pH Optimum

Dosis Koagulan Optimum Biji Asam Jawa

- Kekeruhan (NTU)

- pHAnalisis Parameter Effluent

Penentuan Dosis Koagulan Optimum dengan Proses

Koagulasi-Folkulasi dengan penambahan aquaclear

Variasi Dosis 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5 ; 0,6 ; 0,7 g/L

pH Optimum

Dosis Koagulan Optimum Biji Asam Jawa

3.2. Tahapan Persiapan

3.2.1. Pengadaan Peralatan Penelitian dan Analisa

Pengadaan Peralatan Penelitian dan Analisa dari laboratorium pengolahan

limbah industri Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.

3.2.2. Pengadaan Bahan Koagulan, Bahan Kimia, dan Sampel Limbah

Bahan koagulan yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah biji asam

jawa. Awalnya biji asam jawa dipisahkan dari dagingnya dan dibersihkan, lalu

diblender hingga berbentuk serbuk dan diayak dengan menggunakan ayakan.

Kemudian dipanaskan dengan menggunakan oven pada suhu 1050C selama 30 menit

untuk menghomogenkan dan menurunkan kadar airnya hingga konstan. Tepung

inilah yang selanjutnya digunakkan sebagai koagulan dalam proses koagulasi

tersebut.

Sampel yang digunakan dalam percobaan ini adalah air sungai. Air sungai

yang dijadikan sempel berasal dari air sungai yang terdapat di daerah Sarijadi,

Bandung Barat yang kemudian dibawa ke laboratorium Pengolahan Limbah Industri

Politeknik Negeri Bandung.

3.3. Tahapan Pelaksanaan Percobaan

3.3.1. Sampling

Pada percobaan kali ini sampel yang dipakai adalah sampel air yang berasal

dari sampel air sungai.

3.3.2. Prosedur Koagulasi-Flokulasi

Prosedur koagulasi dilakukan dengan menggunakan alat jarset pada kecepatan

awal 100 rpm selama 1 menit. Dilanjutkan dengan kecepatan untuk proses flokulasi


dengan kecepatan 60 rpm selama 10 menit, kemudian diendapkan dalam kerucut

imhoff selama 60 menit.

3.3.3. Variasi Percobaan

Dalam percobaan kali ini dilakukan 2 variasi yaitu variasi terhadap dosis

koagulan untuk melihat kondisi optimum penyisihan yang dapat terjadi pada air

sungai setelah proses koagulasi dan yang kedua adalah variasi penambahan aquaclear.

Variasi pertama adalah variasi dosis untuk penentuan dosis optimum, koagulan biji

asam jawa dengan variasi antara lain 0,2 g/L ; 0,3 g/L ; 0,4 g/L ; 0,5 g/L ; 0,6 g/L ;

0,7 g/L, dengan pH optimum biji asam jawa adalah 2. Setelah prosedur tersebut

dilakukan maka, didapatkan dosis koagulan optimum dalam menyisihkan kekeruhan.

Variasi kedua adalah variasi penambahan koagulan biji asam jawa yang

dikombinasikan dengan aquaclear pada sampel. Sampel yang telah ditambahkan

koagulan biji asam jawa pada variasi dosis 0,2 g/L ; 0,3 g/L ; 0,4 g/L ; 0,5 g/L ; 0,6

g/L ; 0,7 g/L kemudian ditambahkan aquaclear 1 mL. Setelah prosedur tersebut

dilakukan maka, didapatkan dosis koagulan optimum biji asam jawa yang

dikombinasikan aquaclear dalam menyisihkan kekeruhan.

3.4. Tahapan Analisis

Tahap analisis kekeruhan dan pH dilakukan pada sebelum dan sesudah tahap

koagulasi dan flokulasi, sedangkan analisis TDS dilakukan sebelum dan sesudah

dilakukan tahap koagulasi dan flokulasi dan sesudah diketahui dosis optimum.

3.4.1. Prosedur Pemeriksaan Kekeruhan dan pH

Analisa kekeruhan dilakukan dengan alat turbidimeter. Sedangkan analisis pH

dilakukan dengan menggunakan alat pH meter. pH disesuaikan menurut variabel

yang telah ditentukan.


3.4.2. Prosedur Pemeriksaan Jartest

Analisa menggunakan alat Jartest dilakukan dengan menambahkan 750 mL

air sampel dan menambahkan koagulan biji asam jawa dengan variasi 0,2 g/L ; 0,3

g/L ; 0,4 g/L ; 0,5 g/L ; 0,6 g/L ; 0,7 g/L dan menambahkan masing-masing gelas

flokulan aquaclear 1 ml 0,1% kemudian dilakukan dengan pengadukan pada

kecepatan putar 100 rpm selama 1 menit. Setelah itu dilakukan pemutaran kembali

dengan kecepatan 60 rpm selama 10 menit dan menuangkan masing-masing air yang

sudah diinokulasikan kedalam kerucut Imhofft dan membiarkan sampai mengendap

selama 1 jam. Kemudian dilakukan pengukuran kekeruhan masing-masing air yang

telah terendapkan dan mengukur tinggi endapan dari masing-masing kerucut.

Sedangkan untuk mengetahui dosis optimum koagulan biji asam jawa yang dilakukan

sama hanya saja dilakukan tanpa penambahan aquaclear.


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan ini dilakukan pengolahan limbah pada air sungai dengan

menggunakan koagulan alami yaitu biji asam jawa. Dengan penambahan koagulan,

partikel-pertikel koloid dari air limbah tersebut dapat terendapkan sehingga air

limbah dapat dijernihkan dan partikel-partikel pencemar dapat berkurang. Alasan

penambahan koagulan pada pengolahan air limbah adalah karena sifat koloid yang

sulit mengendap ini akan menjadikan waktu pengendapan yang sangat lama. Hal ini

disebabkan karena adanya gaya van der walls dan elektrostatik pada koloid, sehingga

koloid sangat stabil. Maka dari itu untuk mempercepat partikel-partikel koloid

mengendap maka ditambahkan koagulan. Limbah yang digunakan adalah limbah dari

sungai yang berada di sarijadi dengan kekeruhan awal yaitu 40,88 NTU dengan pH

sebesar 8,95.

4.1 Pengaruh asam jawa sebagai koagulan terhadap pH dan ketinggian

endapan

Menurut literatur pH optimum biji asam jawa sebagai koagulan untuk

pengolahan limbah adalah pada pH 3. Biji asam jawa dibuat pH optimum karena pada

proses koagulasi flokulasi agar diperoleh hasil maksimum harus dilaksanakan pada

pH yang optimum.Untuk membuat biji asam jawa pada pH optimum maka dilakukan

penurunan pH. Akan tetapi pada percobaan ini penurunan pH dengan penambahan

H2SO4 4N terlalu banyak sehingga pH limbah air sungai adalah 2. Akan tetapi

menurut literatur semakin tinggi pH maka kemampuan biji asam jawa semakin

berkurang, sehingga semakin rendah pH maka kemampuan asam jawa semakin

optimal, oleh karena itu pada pH 2 biji asam jawa kemampuannya sebagai koagulan

tetap optimal.


Koagulan yang digunakan adalah biji asam jawa. Biji asam jawa dapat

menjadi koagulan disebabkan karena pengotor-pengotor atau koloid dari limbah

tersebut bermuatan negatif sedangkan koagulan biji asam jawa bermuatan positif.

Sehingga pada prosesnya akan terjadi tarik menarik antara koloid dan koagulan

karena adanya perbedaan muatan tersebut sehingga terbentuklah flok-flok yang

menyebabkan menurunnya kekeruhan pada air sungai tersebut. Menurut teori maka

semakin banyak jumlah koagulan yang ditambahkan pada limbah air sungai maka

semakin banyak pula partikel-partikel koloid pada limbah air sungai yang akan

berikatan dengan koagulan, sehingga flok yang terbentuk semakin banyak seiring

dengan penambahan jumlah koagulan. Dengan semakin banyaknya flok yang

terbentuk maka tinggi endapan akan semakin besar. Hal ini dapat ditunjukkan dengan

grafik di bawah ini:

0 1 2 3 4 5 6 702468

1012

Grafik tinggi endapan terhadap dosis koagulan

Series 1

dosis koagulan (gr/L)

tingg

i end

apan

(mL)

4.1 Grafik tinggi endapan vs dosis koagulan biji asam jawa

Berdasarkan grafik hasil percobaan (tinggi endapan vs koagulan), tinggi

endapan semakin besar seiring dengan penambahan jumlah koagulan yang

ditambahkan. Pada dosis koagulan 0,2 gr/L tinggi endapan adalah 3 mL, pada dosis

koagulan 0,3 gr/L tinggi endapan adalah 6,5 mL, pada dosis koagulan 0,4 gr/L tinggi


endapan adalah 7 mL, pada dosis koagulan 0,5 gr/L tinggi endapan adalah 10 mL,

pada dosis koagulan 0,6 gr/L tinggi endapan adalah 8,5 mL, dan pada dosis koagulan

0,7 gr/L tinggi endapan adalah 11 mL. Dari data tersebut semakin banyak dosis

koagulan yang ditambahkan maka tinggi endapan semakin tinggi. Hanya saja pada

dosis 0,5 gr/L dan dosis 0,6 gr/L tinggi endapan sama, yaitu 10 mL. Hal ini

disebabkan karena pada penambahan koagulan saat proses koagulasi sempat ada yang

terjatuh sehingga jumlah koagulan tidak sama lagi seperti yang seharusnya. Namun,

ketidak sempurnaan dalam pengadukan juga bisa mempengaruhi tinggi endapan yang

terbentuk karena masih ada pengotor yang membentuk flok-flok. Akan tetapi dari

hasil percobaan ini bila dilihat semakin banyak jumlah dosis yang ditambahkan maka

semakin tinggi endapannya. Hasil percobaan ini terdapat kesesuaian dengan teori

bahwa semakin banyak dosis koagulan yang ditambahkan maka semakin tinggi

endapannya. Pengukuran tinggi endapan dilakukan sebanyak 3 kali yaitu pada mnit

ke-30, mnit ke 60 dan pada jam ke-22. Pengukuran sebanyak 3 kali ini dilakukan

karena pada menit ke 30 masih terlihat flok-flok yang terbentuk masih mengapung

dan belum terendapkan oleh karena itu dilakukan pengukuran pada menit ke 60. Akan

tetapi pada menit ke 60 pun flok-flok masih ada yang belum terendapkan.

Dikarenakan flok-flok sangat lama untu terendapkan maka dilakukan pengukuran

pada jam ke-22. Dari ketiga pengukuran ini terlihat semakin lama waktu sedimentasi

maka tinggi endapan semakin banyak. Hal ini dikarenakan semakin lama waktu yang

diberikan untuk sedimentasi, maka lebih banyak flok-flok terendapkan. Pada dosis

0,3 gr/L, 0,4 gr/L,0,5 gr/L, 0,6 gr/L, 0,7 gr/L tinggi endapan meningkat seiring

lamanya waktu sedimentasi, kecuali pada dosis 0,2 gr/L tinggi endapan awalnya

meningkat pada menit ke 30 tinggi endapan 4,2 mL dan pada menit ke-60 tinggi

endapan 5 mL akan tetapi pada jam ke-22 tinggi endapan menurun menjadi 3 mL, hal

ini dikarenakan pada saat penelitian corong imhoff pada dosis 0,2 gr/L ketika

pendiaman untuk jam ke-22 corong imhoff tersebut mengalami pembocoran sehingga


kemungkinan terdapat endapan yang keluar yang menyebabkan penurunan tinggi

endapan.

Sedangkan pada pengaruh pH, pH limbah air sungai sebelum dilakukan

koagulasi flokulasi adalah 2, sedangkan setelah proses koagulasi flokulasi pH nya

adalah sebesar 2. Apabila dilihat sama sekali tidak ada perubahan pH sebelum dan

sesudah proses koagulasi flokulasi, artinya penggunaan koagulan asam jawa belum

memiliki kemampuan untuk mengembalikan pH ke keadaan netral. Sehingga bila

akan digunakan koagulan biji asam jawa maka perlu dilakukan pengolahan lebih

lanjut sebelum langsung dibuang ke lingkungan untuk mengatasi pH sehingga pH air

setelah pengolahan adalah netral.

4.2 Penentuan dosis optimum asam jawa untuk mengurangi kekeruhan air

sungai

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa semakin banyak jumlah dosis koagulan

yang ditambahkan maka semakin tinggi pula endapan yang terbentuk. Menurut teori

semakin banyak partikel koloid terendapkan maka semakin jernih filtratnya. Sehingga

apabila semakin tinggi endapan yang terbentuk maka kekeruhan pada filtranya pun

semakin kecil. Dari hasil percobaan telah didapatkan bahwa semakin tinggi dosis

koagulan yang ditambahkan nilai kekeruhannya pun semakin berkurang. Terlihat

pada data percobaan yang didapat dosis 0,2 gr/L memiliki kekeruhan sebesar 22,98

NTU, dosis 0,3 gr/L memeiliki kekeruhan sebesar 17,39 NTU, dosis 0,4 gr/L

memiliki kekeruhan sebesar 11,77 NTU, dosis 0,5 gr/L memiliki kekeruhan sebesar

14,01 NTU, dosis 0,6 gr/L memiliki kekeruhan sebesar 10,71 NTU, dosis 0,7 gr/L

memiliki kekeruhan sebesar 9,75 NTU. Sehingga hasil percobaan ini dapat dikatakan

semakin besar dosis koagulan maka nilai kekeruhannya semakin kecil. Hasil

percobaan ini terdapat kesesuaian dengan teori bahwa semakin banyak jumlah dosis

koagulan yang ditambahkan maka kejernihannya meningkat dan kekeruhannya

semakin menurun. Pengukuran kekeruhan dilakukan pada jam ke-22. Hal ini


dikarenakan pada jam ke-22 tinggi endapan optimum dan kemungkinan flok-flok

yang belum terendapkan telah sedikit.

Sedangkan nilai kekeruhan apabila dibandingkan dengan nilai kekeruhan awal

sebelum dilakukan proses kaogulasi flokulasi adalah sebesar 40,88 NTU sedangkan

setelah proses koagulasi flokulasi kekeruhan berkurang 22,98 (bila dibandingkan

dengan data dengan kekeruhan yang paling rendah pada variasi dosis). Hal ini

tentunya biji asam jawa cukup optimal untuk menurunkan kekeruhan pada air limbah

sungai karena dari hasil percobaan nilai kekeruhan sesudah proses koagulai flokulasi

dengan koagulan biji asam jawa terjadi penurunan yang sangat besar dibandingkan

dengan kekeruhan sebelum dilakukan proses koagulasi flokulasi. Penurunan

kekeruhan setelah proses koagulasi dapat terlihat dari grafik berikut:s

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

5

10

15

20

25

Grafik kekeruhan terhadap dosis koagulan

Series 1


keke

ruha

n (N

TU)

4.2 Grafik kekeruhan vs dosis koagulan biji asam jawa

Pada grafik (kekeruhan vs koagulan) didapatkan bahwa penurunan kekeruhan

terus terjadi akibat adanya penambahan koagulan dengan dosis yang semakin banyak.

Berdasarkan grafik (kekeruhan vs koagulan) tersebut, dikarenakan pada dosis 0,7

gr/L memiliki kekeruhan yang paling kecil sehingga pada dosis 0,7 gr/L terjadi


penurunan kekeruhan yang paling besar maka dosis optimum biji asam jawa sebagai

koagulannya adalah 0,7 g/L.

4.3 Kemampuan biji asam jawa sebagai koagulan apabila dikombinasikan

dengan aquaclear

Pada percobaan ini digunakan kaogulan biji asam jawa dan flokulan

aquaclear. Penambahan aquaclear pada percobaan ini adalah sebagai flokulan.

flokulan berperan sebagai pengikat antara flok yang satu dengan flok yang lainnya,

sehingga flok-flok tersebut bersatu menjadi flok-flok yang lebih besar dan

memungkinkan dapat mengendap lebih cepat. Setelah dilakukan penambahan

aquaclear sebagai flokulan maka didapatkan data bahwa semakin tinggi dosis

koagulan maka tinggi endapan semakin tinggi dan kekeruhannya pun semakin

menurun serta pH setelah proses koagulasi flokulasi adalah tetap yaitu pada pH 2. Hal

ini dapat terlihat pada grafik sebagai berikut:

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.802468

1012

Grafik tinggi endapan vs dosis koagulan

Series 1


tingg

i end

apan

(mL)

4.3 Grafik tinggi endapan vs dosis koagulan biji asam jawa dengan penambahan

aquaclear


Tinggi endapan hasil proses pengendapan pada kerucut imhoff pada grafik

(Konsentrasi Koagulan vs Tinggi Endapan setelah penambahan Flokulan) yang

didapat menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai dosis koagulan maka akan semakin

tinggi endapan yang didapat. Hal ini sesuai dengan teori karena semakin banyak dosis

koagulan maka akan semakin banyak flok-flok yang terbetuk sehingga akan

mengurangi kekeruhan dari air sungai tersebut. Begitupun dengan pengukuran

kekeruhan setelah penambahan aquaclear dapat terlihat dari grafik di bawah ini:

0 1 2 3 4 5 6 70

5

10

15

20

25

Grafik kekeruhan vs dosis koagulan

Series 1


keke

ruha

n (N

TU)

4.4 Grafik kekeruhan vs dosis koagulan biji asam jawa dengan penambahan

aquaclear

Pada grafik (kekeruhan vs koagulan + flokulan) dari hasil percobaan dapat

dilihat bahwa semakin banyak dosis yang ditambahkan maka nilai kekeruhannya

semakin berkurang. Hal ini sesuai dengan teori bahwa semakin banyak koagulan

yang ditambahkan, semakin banyak partikel yang terendapkan maka nilai

kekeruhannya pun semakin berkurang. Dari hasil percobaan yang didapat, tinggi

endapan limbah sebelum adanya penambahan flokulan lebih kecil dibandingkan

tinggi endapan pada limbah setelah adanya penambahan flokulan. Hal ini dapat


dilihat pada rata-rata tinggi endapan berbagai variasi dosis tanpa penambahan

aquaclear adalah sebesar 7,82 dan rata-rata tinggi endapan dengan memakai aquaclear

adalah 8,01. Sehingga tinggi endapan lebih tinggi bila ditambahkan aquaclear.

Begitupun dengan nilai kekeruhan, rata-rata nilai kekeruhan tanpa aquaclear adalah

13,87 dan rata-rata kekeruhan dengan memakai aquaclear adalah 14,04. Sehingga

kekeruhan dengan koagulan dengan penambahan aquaclear lebih rendah dibanding

kekeruhan dengan koagulan tanpa penambahan aquaclear. Sedangkan untuk pH

setelah proses koagulasi flokulasi pH tidak berubah yaitu tetap pada pH 2.

Dari hasil percobaan tersebut, penambahan aquaclear sebagai flokulan pada

proses koagulasi flokulasi dengan koagulan biji asam jawa lebih efektif untuk

menurunkan kekeruhan pada limbah dibanding menggunakan biji asam jawa tanpa

penambahan flokulan aquaclear. Hanya saja keefektifan penambahan aquaclear dalam

proses ini tidak terlalu besar karena apabila dilihat dari nilai rata-rata kekeruhan dan

tinggi endapan nilainya tidak terlalu berbeda jauh. Selain itu penambahan aquaclear

juga belum bisa mengatasi nilai pH, dimana nilai pH tidak berubah yaitu tetap pada

nilai 2, sehingga perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut lagi untuk mengontrol pH

sebelum limbah dibuang ke lingkungan. Dari hasil percobaan yang didapat

dikarenakan pada dosis 0,7 gr/L memiliki kekeruhan yang paling kecil sehingga pada

dosis 0,7 gr/L terjadi penurunan kekeruhan yang paling besar maka dosis optimum

biji asam jawa sebagai koagulannya yang dikombinasikan dengan aquaclear adalah

pada 0,7 g/L.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari data percobaan hasil penelitian pengolahan air sungai dengan proses

koagulasi-flokulasi menggunakan biji asam jawa sebagai koagulan yang telah

dilaksanakan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan dalam penelitian ini.

Kesimpulan yang didapat sebagai hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi

referensi untuk penelitian selanjutnya agar mencapai hasil yang terbaik.

5.1. Kesimpulan

Dari hasil yang didapat, dapat disimpulkan bahwa:

1. koagulan biji asam jawa tidak berpengaruh pada pH air limbah sungai, akan

tetapi koagulan biji asam jawa dapat meningkatkan ketinggian endapan

sehingga dapat mengurangi kekeruhan pada air limbah sungai.

2. Dosis optimum koagulan biji asam jawa yang didapat untuk mengurangi

kekeruhan secara efektif adalah pada 0,7 gr/L.

3. Kemampuan biji asam jawa lebih efektif apabila dikombinasikan dengan

aquaclear untuk menurunkan kekeruhan pada limbah air sungai.

5.2. Saran

Disarankan apabila dilakukan penelitian lebih lanjut untuk penggunaan

koagulan biji asam jawa baik dengan atau tanpa penambahan aquaclear, maka dapat

dilakukan penelitian untuk pengolahan lebih lanjut mengenai penaikan pH sehingga

pH air yang akan dibuang dapat ternetralisir serta dapat dilakukan penelitian lebih

lanjut mengenai lamanya proses sedimentasi dimana pada penelitian ini proses

sedimentasi dirasa masih memerlukan waktu yang cukup lama, diharapkan untuk

penelitian selanjutnya proses pengendapan flok yang terbentuk lebih cepat.


kanalispolban.files.wordpress.com view... yang merupakan penjernih air cepat yang ... muncul...

Documents