Pengolahan Limbah Cair Proses Thawing Industri Pindang Dengan Teknik Elektrokoagulasi

1

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PROSES THAWING
INDUSTRI PINDANG DENGAN TEKNIK
ELEKTROKOAGULASI

MUHAMAD REZA FAHLEPI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2016

2

3

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyampaikan bahwa skripsi berjudul Pengolahan Limbah Cair
Proses Thawing Industri Pindang dengan Teknik Elektrokoagulasi adalah benar

karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2016

Muhamad Reza Fahlepi
NIM C34110041

4

5

ABSTRAK
MUHAMAD REZA FAHLEPI. Pengolahan Limbah Cair Proses Thawing
Industri Pindang dengan Teknik Elektrokoagulasi. Dibimbing oleh BUSTAMI
IBRAHIM dan UJU.

Limbah industri perikanan mengandung komponen-komponen organik
seperti protein dan lemak yang dapat direcovery untuk pemanfaatan lebih lanjut.
Komponen organik tersebut diperoleh dari air dari proses pencucian, sisa
pemasakan dan pengepresan ikan. Pengolahan limbah cair banyak dilakukan
untuk memisahkan komponen organik pada limbah dengan metode yang beragam.
Salah satu metode yang dapat digunakan adalah elektrokoagulasi. Penelitian ini
bertujuan untuk mengukur potensi limbah cair proses thawing serta mempelajari
penggunaan metode elektrokoagulasi sebagai metode alternatif dalam mengolah
limbah cair industri perikanan. Bahan utama yang digunakan merupakan air
thawing ikan salem (Decapterus kurroides) yang digunakan untuk pembuatan
pindang. Perlakuan menggunakan kombinasi variasi tegangan dan lama waktu
kontak. Tegangan yang diberikan 6 v, 9 v dan 12 v dan variasi waktu kontak yang
ditetapkan 30 menit, 60 menit dan 90 menit. Perbedaan variasi tegangan dan
waktu kontak listrik pada metode elektrokoagulasi mempengaruhi nilai kualitas
air limbah. Semakin tinggi tegangan dan lama waktu kontak yang diberikan
mampu menurunkan nilai BOD5 92,31%, COD 48,14%, TSS 71,15%, TDS
90,84%, kekeruhan 99,13%, protein 95,87% serta menaikkan nilai pH dari 6,1
menjadi 8,8 setelah elektrokoagulasi.
Kata kunci: elektrokoagulasi, limbah cair, komponen organik, air thawing

ABSTRACT
MUHAMAD REZA FAHLEPI. Treatment Wastewater from Thawing Process on
Pindang Industry using Electrocoagulation. Supervised by BUSTAMI IBRAHIM
and UJU.
Wastewater of Fish processing industry contains organic components such
as protein and fat which can be recovered for further utilization. The potential of
organic components wastewater are obtained from washing process, the cooking
effluent and fish pressing step. Wastewater treatment technology has been used to
separate the organic pollutants with several methods. One the methods is
electrocoagulation. The aims of study were to measure the potential polluting of
thawing process and to study the use of electrocoagulation as an alternative
method for treating wastewater of fish processing industry. We used pindang
processing thawing water of Decapterus kurroides. The thawing water was treated
with several of combination voltage (6 V, 9 V and 12 V) and contact time
(30, 60 and 90 minutes). The contact time and voltage of electrocoagulation

6

affecteds the value of the quality of waste water. Higher voltage and longtime
contact could reduce 92,31% of BOD5, 48,14% of COD, 71,15% of TSS,

90,84% of TDS, 99,13% of turbidity, 95,87% of protein. Wheras the pH values
increased from 6,1 to 8,8 after electrocoagulation.
Keywords: electrocoagulation, organic component, thawing, wastewater

7

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2016
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atauseluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentinganpendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.

8

9

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PROSES THAWING
INDUSTRI PINDANG DENGAN TEKNIK
ELEKTROKOAGULASI

MUHAMAD REZA FAHLEPI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

10

12

13

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu WaTa’ala atas
segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
ini dengan baik. Karya tulis ilmiah yang disusun dengan judul ”Pengolahan
Limbah Cair Proses Thawing Industri Pindang dengan Teknik Elektrokoagulasi’
ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan
strata satu (S1) pada Departemen Teknologi Hasil Perairan Fakultas Perikanan
dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah
membantu dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, antara lain kepada:
1 Dr Ir Bustami Ibrahim MSc dan Dr Eng Uju SPi MSi selaku dosen
pembimbing atas segala bimbingan, arahan dan motivasi yang diberikan
kepada penulis selama melakukan penelitian.
2 Dr Dra Pipih Suptijah MBA selaku dosen tamu penguji atas masukan serta
saran perbaikan yang diberikan.
3 Bambang Riyanto SPi Msi selaku Wakil Komisi Pendidikan Departemen
Teknologi Hasil Perairan atas masukan dan saran perbaikan yang

diberikan.
4 Dr Ir Iriani Setyaningsih MS, selaku Ketua Program Studi Departemen
Teknologi Hasil Perairan atas motivasi dan dukungan kepada penulis
dalam mengikuti berbagai kegiatan selama dikampus.
5 Prof Dr Ir Joko Santoso MSi, selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
6 Teman-teman Teknologi Hasil Perairan Angkatan 48, Faiz, Ayu, Fitri,
kepada keluarga, serta sahabat-sahabat yang telah memberikan dukungan
kepada penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya tulis ilmiah ini belum
sempurna dan masih banyak kekurangan atau kesalahan yang tidak disadari
penulis. Besar harapan penulis agar karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak yang memerlukan.

Bogor, Januari 2016

Muhamad Reza Fahlepi

14

15

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
PENDAHULUAN
Latar Belakang .......................................................................................
Perumusan Masalah ...............................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................
Manfaat Penelitian .................................................................................
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat .................................................................................
Bahan .....................................................................................................
Alat .........................................................................................................
Prosedur Penelitian ................................................................................
Analisis Data ..........................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Limbah Air Thawing Industri Pemindangan ....................
Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Elektrokoagulasi ..................

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap pH ................................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Kekeruhan ...................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TSS ..............................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TDS .............................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap BOD ............................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap COD ............................................
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Penyisihan Protein ......................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................
Saran ......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN ..................................................................................................

xi
xi
xii
1
2
3
3

3
3
4
4
5
8
8
9
10
12
13
15
16
18
20
20
20
24

TABEL

1

Karakateristik limbah air thawing ........................................................

8

DAFTAR GAMBAR

1
2
3

Rangkaian elektrokoagulasi untuk pengolahan limbah air thawing ....
Tahapan proses penelitian ....................................................................
Pengolahan limbah cair dengan elektrokoagulasi ................................

5
5
9

16

4
5
6
7
8
9
10

Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap pH limbah air
thawing ................................................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap kekeruhan
limbah air thawing ..............................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap TSS limbah
air thawing ...........................................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap TDS limbah
air thawing ...........................................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap BOD limbah
air thawing ...........................................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap COD limbah
air thawing ...........................................................................................
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap protein limbah
air thawing ...........................................................................................

10
11
13
14
15
17
19

DAFTAR LAMPIRAN

1
2
3
4
5
6
7

Analisis ragam uji pH ..........................................................................
Analisis ragam uji kekeruhan ..............................................................
Analisis ragam uji TSS .......................................................................
Analisis ragam uji TDS .......................................................................
Analisis ragam uji BOD ......................................................................
Analisis ragam uji COD ......................................................................
Analisis ragam uji protein ...................................................................

27
27
28
29
30
30
31

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Limbah merupakan konsekuensi logis dari pendirian suatu industri. Dampak
yang ditimbulkan dari limbah industri menjadi salah satu masalah bagi lingkungan
(Thirugnanasambandham et al. 2014). Industri yang paling banyak menghasilkan
limbah dalam kegiatan operasionalnya adalah industri pangan termasuk
didalamnya industri perikanan (Mu’lholland 2006). Industri perikanan
menggunakan air dalam jumlah yang banyak dan menghasilkan limbah dalam
volume yang tinggi.
Limbah yang dihasilkan dari industri perikanan dikelompokkan menjadi dua
yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat meliputi kepala udang atau
ikan, cangkang atau kulit, tulang, jeroan ikan, dan lain sebagainya. Limbah cair
hasil pengolahan ikan bersumber dari air proses (pencucian, sisa pemasakan dan
pengepresan ikan) yang mengandung banyak bahan organik terlarut, padatan
tersuspensi dan terlarut, nutrien dan minyak (Suprihatin dan Romli 2009).
Kemajuan ilmu pengetahuan serta kesadaran tentang dampak limbah bagi
lingkungan, mendorong penelitian mengenai pengolahan dan pemanfaatan limbah
sebagai hasil samping untuk kebutuhan pangan dan non-pangan
(Arvanitoyanis dan Kassaveti 2008). Penelitian mengenai pemanfaatan limbah
padat industri perikanan sudah banyak dikembangkan seperti pembuatan kitosan
dari cangkang udang (Mirari et al. 2014), pembuatan gelatin dari limbah tulang
ikan (Marzuki et al. 2011), pembuatan pakan ikan dengan memanfaatkan limbah
ikan (Yano et al. 2008) dan lain-lain. Pengolahan limbah cair yang ada saat ini
masih banyak menggunakan teknologi dengan prinsip degradasi aerobik
(Pant et al. 2010). Pengolahan tersebut hanya bertujuan untuk mengurangi
dampak dari cemaran limbah yang akan dibuang ke lingkungan dan belum
memperhatikan aspek pemanfaatannya. Pemanfaatan limbah cair mulai
dikembangankan seperti recovery protein sebagai bahan flavor dari limbah cair
pengolahan rajungan (Uju et al. 2008), pemanfaatan minyak hasil samping dari
pengalengan ikan lemuru (Estiasih dan Ahmadi 2002), serta biolistrik dari limbah
cair perikanan (Apriyani 2013).
Limbah cair industri perikanan mengandung komponen-komponen organik
yang masih bisa dimanfaatkan seperti protein, lemak, dan komponen organik
lainnya dalam kadar yang berbeda-beda (Islam et al. 2004). Limbah cair proses
pemindangan masih menyisakan komponen protein terlarut 12,38%
(Murniati 2007), air sisa pasteurisasi rajungan menyisakan kandungan protein
terlarut 0,88% (Uju et al. 2008), sementara kadar protein yang diperoleh dari
limbah industri surimi berkisar 0,46-2,34% (Lin et al. 1995). Limbah air thawing
memiliki potensi bahan organik yang dapat dimanfaatkan. Icier et al. (2010)
menyatakan proses thawing dapat menyebabkan pertumbuhan mikroba pada
produk serta mengurangi protein terlarut dalam daging yang terbuang bersama
aliran air. Penelitian mengenai pemanfaatan limbah air thawing masih jarang
dilakukan, sehingga menjadi penting adanya pembahasan mengenai potensi air
thawing untuk dimanfaatkan. Teknologi yang sudah digunakan dalam proses
recovery limbah cair antara lain separasi membran (Ohlrogge et al. 2010) dan

2

pemanas ohmic (Kanjanapongkul et al. 2009). Penggunaan membran dalam
proses recovery limbah terdapat kekurangan yakni timbulnya fouling pada
permukaan membran. Peristiwa fouling mengakibatkan menurunnya kinerja
membran sehingga berpengaruh pada kualitas effluen dan menghambat pemisahan
berikutnya (Rosenberger et al. 2002). Teknologi alternatif pengolahan limbah
yang bisa digunakan adalah elektrokoagulasi. Aplikasi elektrokoagulasi yang
sudah dilakukan dalam beberapa tahun belakangan diantaranya penerapan
elektrokoagulasi untuk peningkatan kualitas air (Holt et al. 2005), untuk
menangani limbah cair industri penyamakan kulit (Babu et al. 2007) dan untuk
pemisahan mikroalga dari effluent lumpur aktif (Afriyanti 2011).
Holt (2002) menerangkan elektrokoagulasi melibatkan proses elektrokimia,
koagulasi dan flotasi yang dapat dilakukan dalam sebuah reaktor kontinyu
ataupun dengan reaktor batch. Bayat et al. (2006) menjelaskan mekanisme dari
metode elektrokoagulasi adalah dengan memproduksi ion logam (Al3+, Fe3+, atau
Fe2+) sebagai prekursor koagulan aktif dari anoda sacrificial misalnya aluminium
atau besi yang dialiri arus listrik. Ion logam tersebut akan menetralkan ion negatif
yang tidak stabil dalam limbah menjadi bentuk presipitat (endapan) dan biasanya
sangat stabil, selain itu ion logam tersebut akan bereaksi dengan ion hidroksil
(OH-) pada katoda menghasilkan logam hidroksida, yang kemudian membentuk
flok dan mengapung pada permukaan (Blais et al. 2000). Proses elektrokoagulasi
tergantung pada kemampuan partikel air menanggapi medan listrik yang kuat
dalam reaksi redoks (Ezechi et al. 2010). Prinsip yang ditawarkan
elektrokoagulasi adalah proses destabilisasi kontaminan tersuspensi dan teremulsi
didalam media larutan dengan menggunakan arus listrik. Oleh karena itu
teknologi elektrokoagulasi diharapkan mampu mengolah limbah cair serta
memisahkan protein dari limbah cair industri perikanan dengan waktu yang lebih
cepat serta diproses memakai alat yang sederhana tanpa perlu lahan yang luas.

Perumusan Masalah
Penggunaan air yang banyak dalam industri perikanan menghasilkan limbah
cair yang mengandung bahan organik dalam volume yang tinggi. Limbah tersebut
akan berdampak negatif jika dibuang langsung ke lingkungan. Pengolahan limbah
cair di industri perikanan sejauh ini masih mengandalkan sistem aerasi yang
membutuhkan tempat yang luas serta biaya yang tinggi dalam prosesnya.
Elektrokoagulasi dikenal sebagai elektrolisis gelombang pendek yang digunakan
untuk pengolahan air, pengolahan air limbah, air olahan industri dan limbah cair
rumah sakit. Teknologi elektrokoagulasi berbasis listrik untuk menghilangkan
kontaminan yang kurang efisien dengan penyaringan, mikrobiologi atau sistem
pengolahan dengan bahan kimia, seperti emulsi minyak, hidrokarbon dari minyak
bumi, padatan tersuspensi, dan logam berat tanpa penggunaan bahan kimia
(Khandegar and Saroha 2013). Putero et al. (2008) menyatakan bahwa beberapa
faktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi antara lain, kerapatan listrik,
waktu operasi, tegangan, kadar asam, ketebalan plat dan jarak elektroda. Proses
elektrokoagulasi juga tidak memerlukan tempat yang luas dan biaya yang tinggi
sehingga diharapkan dapat diaplikasikan untuk pengolahan limbah cair di industri
perikanan.

3

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi limbah air thawing serta
efektifitas proses elektrokoagulasi sebagai proses alternatif pengolahan limbah
cair. Selanjutnya mengetahui pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak listrik
pada elektroda dengan proses elektrokoagulasi menggunakan alumunium pada
sistem batch. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui kualitas
limbah cair yang dihasilkan dari proses pengolahan elektrokoagulasi dengan
melihat kadar protein total, BOD5, COD, TSS, TDS, pH serta kekeruhan.

Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi baru mengenai
potensi dari limbah cair proses thawing serta teknik elektrokoagulasi sebagai
metode alternatif pengolahan limbah cair yang efektif. Manfaat yang lainnya
adalah kualitas limbah yang dihasilkan memenuhi standar baku mutu limbah
sehingga limbah aman dibuang ke lingkungan.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada pengujian metode elektrokoagulasi sebagai
proses alternatif pengolahan limbah cair industri perikanan. Proses
elektrokoagulasi difokuskan terhadap pengaruh kombinasi tegangan listrik dan
waktu kontak proses. Variasi tegangan yang ditetapkan 6 volt, 9 volt dan 12 volt.
Variasi waktu kontak yang ditetapkan adalah 30 menit, 60 menit dan 90 menit.
Hasil percobaan kemudian dianalisa parameter pencemar meliputi pH, kekeruhan,
TSS, TDS, BOD, COD serta kadar protein.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai Juni 2015.
Pengambilan sampel dilakukan di UKM Cindy, Parung, Bogor. Pengolahan
dengan alat elektrokoagulasi dilakukan di Laboratorium Membran Departemen
Teknologi Hasil Perairan dan uji karakteristik sampel dilakukan di Laboratorium
Produktifitas Lingkungan Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

4

Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah air thawing
pengolahan pindang ikan salem (Decapterus kurroides) dari UKM Cindy, Parung,
Bogor dan plat alumunium. Bahan yang digunakan untuk analisis kualitas air
antara lain aquades, MnSO4, AIA (NaOH+KI), H2SO4, Na2S2O3, kanji (BOD),
Ag2SO4, H2SO4, digestion solution (COD), kertas saring Whatman Grade 934 AH
1,5 µm (TSS). Bahan yang digunakan untuk analisis protein secara kuantitatif
adalah larutan Bradford dan larutan standar BSA.

Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah jerigen 20 L, gelas
ukur 1 L, plat alumunium (10 x 2 cm2), Adaptor DC Montana (6V, 9V dan 12V),
stopwatch, kabel, penjepit buaya, botol winkler 250-300 mL, erlenmeyer, buret
(BOD), spektrofotometer UV-VIS, tabung pencerna, COD reaktor, pipet
volumetrik, (COD), desikator, oven suhu 103-105oC, cawan alumunium, corong
(TSS), cawan, oven suhu 180oC (TDS) pH meter Thermo Scientific ORION 3
STAR (pH) dan turbidimeter HACH 2100Q dan spectrophotometer HACH
DR/2000 untuk uji kekeruhan, spektrofotometer UV-2500 Libra S-22 Double
Beam UV-Visible Biochrome untuk analisis kadar protein total.

Prosedur Penelitian
Penelitian ini terdiri dari pengambilan sampel, karakterisasi limbah cair,
pengolahan limbah dengan alat elektrokoagulasi, karakterisasi limbah setelah
pengolahan. Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan jerigen 10 L
dimasukkan kedalam coolbox yang diisi es balok untuk mempertahankan kondisi
limbah. Limbah air thawing diambil sebanyak 500 mL untuk dianalisis kualitas
awal. Pengolahan limbah dilakukan dengan proses elektrokoagulasi dengan
menggunakan elektroda plat alumunium (10 x 2 cm2) yang dialiri listrik dari
adaptor DC Montana. Perlakuan yang diberikan terhadap limbah cair dengan
metode elektrokoagulasi merupakan kombinasi variasi tegangan dan waktu
kontak. Tegangan yang digunakan ada 3 taraf yaitu 6 v, 9 v dan 12 v. Waktu
kontak yang digunakan ada tiga taraf yaitu 30 menit, 60 menit dan 90 menit.
Skema rangkaian reaktor elektrokoagulasi dalam pengolahan limbah air thawing
disajikan pada Gambar 1. Tahap proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Kualitas limbah air thawing dianalisis sesudah proses elektrokoagulasi
dilaksanakan. Analisis kualitas air limbah dilakukan untuk melihat peningkatan
kualitas limbah air thawing dengan mengacu pada perhitungan yang diajukan oleh
Arifin (2000), yaitu :
E(%) =
Keterangan:
A = Nilai kualitas air sebelum pengolahan
B = Nilai kualitas air setelah pengolahan

x 100%
E = Efektivitas pengolahan

5

Gambar 1 Rangkaian elektrokoagulasi untuk pengolahan limbah air thawing
Limbah air thawing

Karakterisasi limbah awal
(BOD, COD, TSS, TDS, pH, Kekeruhan dan Protein)
Pengolahan limbah
dengan
elektrokoagulasi

6V

9V

30 menit

12V

6V

9V

12V

90 menit

6V

9V

12V

120 menit

Karakterisasi limbah akhir
(BOD, COD, TSS, TDS, pH, Kekeruhan dan Protein)

Data hasil

Gambar 2 Tahapan proses penelitian

Prosedur Analisis
Nilai Biologycal Oxygen Demand (APHA 2012)
Analisis Biologycal Oxygen Demand diukur dengan cara titrimetri. Sampel
limbah air thawing sebanyak 250 mL yang sudah diencerkan diberi penambahan
larutan yang terdiri dari buffer fosfat, MgSO4, CaCl2 dan FeCl2 masing-masing
sebanyak 1 mL. Sampel air limbah tersebut diaerasi selama 1 jam sebelum
dimasukan kedalam dua botol Winkler 125mL. Botol Winkler yang pertama

6

dimasukan kedalam inkubator dalam kondisi gelap dan suhu tetap (20 oC) selama
5 hari (DO5). Botol Winkler kedua dianalisa kadar oksigen terlarut dengan
penambahan 1 mL MnSO4 1,25 N dan AIA (NaOH+KI) sehingga membentuk
gumpalan dan mengendap. Larutan H2SO4 pekat ditambahkan sebanyak 1 mL
untuk melarutkan gumpalan. Sampel kemudian diambil sebanyak 50 mL kedalam
erlenmeyer untuk dititrasi menggunakan Na2S2O3. Titrasi dilakukan sampai
berwarna kuning muda lalu diberi penambahan kanji sebanyak 3 tetes membentuk
warna biru kemudian dititrasi kembali hingga warna biru tersebut hilang (D0).
Sampel pada botol Winkler kedua dianalisis kadar oksigen terlarut setelah
inkubasi selesai, selisih nilai DO0 dan DO5 merupakan nilai BOD (mg/L).
Nilai Chemical Oxygen Demand (APHA 2012)
Analisis Chemical Oxygen Demand dilakukan menggunakan metode
dikromat refluks tertutup. Sampel sebanyak 2,5 mL yang telah diencerkan
ditambahkan dengan 1,5 mL larutan pencerna (digestion sol-high) dan 3,5 mL
Ag2SO4.H2SO4. Sampel selanjutnya divortex selama 1 menit dan direfluks pada
suhu 150 °C selama 2 jam. Sampel yang telah dingin dihitung absorbansinya pada
panjang gelombang 640 nm. Konversi nilai absorbansi menjadi nilai COD didapat
melalui persamaan regresi kurva standar.
Nilai Total Suspended Solid (APHA 2012)
Pengukuran nilai Total Suspended Solid dilakukan dengan menyaring
25 mL limbah air thawing menggunakan kertas saring yang telah diketahui bobot
keringnya. Kertas saring dipasang pada vacum pump untuk memudahkan proses
penyaringan. Kertas saring yang telah berisi padatan dari limbah air thawing
dioven pada suhu 105 °C selama 1 jam. Pendinginan dilakukan menggunakan
desikator minimal 30 menit kemudian kertas saring dihitung bobotnya.
Penghitungan nilai TSS dilakukan dengan membagi berat sampel akhir (mg)
dengan jumlah sampel awal (L).
Nilai Total Dissolved Solids (TDS) (APHA 2012)
Analisis Total Dissolved Solids dilakukan dengan mengoven cawan kosong
pada suhu 180 ± 2 °C selama 1 jam lalu didinginkan dalam desikator sebelum
ditimbang bobot awalnya. Limbah air thawing sebanyak 25mL dituang kedalam
cawan yang sudah ditimbang bobot awalnya lalu dikeringkan menggunakan oven
selama 1 jam pada suhu 180 ± 2 °C, kemudian didinginkan dalam desikator untuk
menyeimbangkan suhu dan berat. Siklus pengeringan, pendinginan dengan
desikator dan berat dilakukan berulang sampai berat konstan diperoleh atau
sampai perubahan berat kurang dari 4% dari berat sebelumnya atau 0,5 mg.
Lakukan analisis setidaknya 10% dari semua sampel.

7

Nilai Kekeruhan (APHA 2012)
Kekeruhan diukur menggunakan alat turbidimeter (HACH 2100Q). Sampel
dimasukkan kedalam kuvet sampai batas lalu bersihkan bagian luar kuvet dengan
tissue sebelum dimasukkan kedalam alat. Angka yang tertera pada layar digital
dicatat dan kuvet dibilas setelah digunakan.
Analisis Protein (Bradford 1976)
Uji bradfrod dilakukan untuk menentukkan konsentrasi protein pada sampel
dengan Bovine Serum Albumin (BSA) sebagai standar. Larutan Bradford dibuat
dengan mencampurkan 10 mg Coomasive Briliant Blue (CBB) dengan 5 mL
etanol 96%, kemudian ditambahkan 10 mL larutan asam Ortofosfat 85% dan
akuades hingga volumenya mencapai 500 mL. Larutan Bradford tersebut
kemudian disaring menggunakan kertas saring Whatman No. 1. Penentuan protein
terlarut dengan metode Bradford dilakukan menggunakan spektrofotometer.
Sampel sebanyak 0,1 mL ditambahkan larutan Bradford sebanyak 5 mL kemudian
divortex. Sampel ditentukan absorbansinya dengan spektrofotometer UV-2500
pada panjang gelombang 595 nm.

Analisis Data
Data yang diperoleh dari penelitian pendahuluan dan utama dianalisis
dengan menggunakan softwear Statistical Product and Service Solutions (SPSS)
17. Analisis statistik data penelitian diolah dengan Rancangan Acak Faktorial
(Steel dan Torrie 1993) dengan 2 faktor yaitu voltase sebanyak 3 taraf
(6v, 9v, 12v) dan lama waktu kontak dengan 3 taraf (30 menit, 60 menit, 90
menit). Semua perlakuan dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Model rancangannya
adalah:
Yijk = µ + τi + βj + εijk
Keterangan:
Yijk
= Nilai pengamatan dari perlakuan voltase ke-i, lama waktu kontak ke-j
dan ulangan ke-k
µ
= Nilai rataan umum populasi
τi
= Pengaruh perlakuan voltase ke-i
βj
= Pengaruh perlakuan lama waktu kontak ke-j
(τβ)ij = Pengaruh interaksi perlakuan voltase ke-i dengan lama waktu kontak ke-j
εijk
= Galat pengamatan pada perlakuan voltase ke-i, perlakuan lama waktu
= kontak ke-j dan ulangan ke-k.
Data yang diamati dianalisis secara statistik dengan analisis ragam
(ANOVA). Apabila hasil analisis menunjukkan berpengaruh nyata, maka
dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf
kepercayaan 95%. Hipotesis pengaruh voltase dan lama waktu kontak adalah
sebagai berikut:

8

H0
H1

= Perbedaan voltase, lama waktu kontak dan interaksi antar perlakuan
= tidak berpengaruh nyata terhadap karakteristik limbah air thawing.
= Perbedaan voltase, lama waktu kontak dan interaksi antar perlakuan
= berpengaruh nyata terhadap karakteristik limbah air thawing.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Limbah Air Thawing Industri Pemindangan
Limbah air thawing diperoleh dari ikan yang dikeluarkan dari cold storage
kemudian dilakukan thawing sebelum diproses pindang. Proses thawing dilakukan
dengan mengalirkan air pada ikan. Pengukuran sampel limbah air thawing
dilakukan analisis protein dengan Uji Bradford beserta parameter kualitas air
meliputi pH, kekeruhan, TSS, TDS, BOD dan COD. Hasil pengujian karakteristik
limbah dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Karakteristik limbah air thawing
Air cucian
Parameter
Nilai
Baku Mutu
surimi*
pH
6,1
6,7 ± 0
6-9
Tidak ditemukan
Kekeruhan (NTU)
256 ± 3,54
20 ± 0
TSS (mg/L)
0,25 ± 0,02
55 ± 0,0032
100
Tidak ditemukan
TDS (mg/L)
5990 ± 2,12 1633 ± 20,8
COD (mg/L)
7373 ± 4,24 4233 ± 115,47
200
Tidak dilakukan
BOD (mg/L)
2399,19
100
Tidak ditemukan
Protein (mg/mL)
0,977 ± 0,03
410 ± 0
*sumber : Uju et al. (2009)
Karakterisasi limbah menunjukkan nilai beberapa parameter menunjukkan
angka melebihi baku mutu yang sudah ditetapkan seperti COD dan BOD.
Karakteristik air thawing memiliki kandungan bahan organik yang lebih tinggi
jika dibandingkan dengan air cucian surimi hasil pengujian Uju et al. (2009).
Baku mutu yang digunakan sesuai dengan Permen LH No. 06 tahun 2007, tentang
Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pengolahan Hasil
Perikanan. Hal tersebut menandakan bahwa limbah harus diolah terlebih dahulu
sebelum dibuang ke lingkungan. Tray et al. (2006) operasi pengolahan
menunjukkan produksi BOD per ton produk sebesar 1-72 kg, sedangkan
pemfilletan ikan memproduksi 12,5-37,5 kg BOD per ton produk. Keberadaan
BOD dikarenakan hasil proses pembersihan dan adanya nitrogen berasal dari
darah yang terdapat pada limbah cair.

Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi merupakan proses koagulasi atau penggumpalan dengan
tenaga listrik melalui proses elektrolisis untuk mengurangi partikel-partikel

9

pencemar di dalam air. Sampel yang digunakan sebanyak 500 mL air thawing
ikan salem industri pemindangan dengan sistem batch (Gambar 3a). Perlakuan
yang diberikan terhadap limbah cair dengan metode elektrokoagulasi merupakan
kombinasi variasi tegangan dan waktu kontak. Perubahan limbah cair selama
proses elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 3b.

6v

9v

12v

kontrol

(a) Sampel sebelum diproses dengan elektrokoagulasi

protein
terkoagulasi

6v

9v

12v

kontrol

air limbah
endapan

(b) Pembentukan koagulasi protein selama proses

(c) Flok diakhir proses

Gambar 3 Pengolahan limbah cair dengan elektrokoagulasi
Prinsip dasar dari elektrokoagulasi ini merupakan reaksi reduksi dan
oksidasi (redoks). Reaksi oksidasi pada anoda akan menghasilkan gugus Al(OH)3
sebagai koagulan hasil dari reaksi ion Al3+ dan ion OH-. Ion OH- dihasilkan
melalui reduksi air (H2O) di katoda, sedangkan ion AL3+ terbentuk melalui
reduksi elektroda alumunium di anoda (Juriah 2011).

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap pH
Derajat keasaman atau pH merupakan nilai yang menunjukkan aktivitas ion
hidrogen dalam air. Nilai pH juga dapat mencerminkan keseimbangan antara asam
dan basa dalam air limbah (Ropi 2015). Limbah air thawing memiliki pH awal
6,1. Nilai pH air limbah setelah proses elektrokoagulasi dengan tegangan 6V dan
waktu kontak 30, 60 dan 90 menit berturut-turut 6,92; 7,13; 8,68. Perlakuan
tegangan 9V dan waktu kontak 30, 60 dan 90 menit menunjukkan nilai pH
berturut-turut 6,86; 7,36; 8,51; serta perlakuan tegangan 12V dengan waktu
kontak 30, 60 dan 90 menit nilai pH yang ditunjukkan berturut-turut 7,47; 7,82;
8,87. Grafik pengaruh teknik elektrokoagulasi terhadap pH limbah cair dapat
dilihat pada Gambar 4.

10

Gambar 4 menunjukkan peningkatan pH limbah cair. Hasil analisis ragam
terhadap nilai pH dengan taraf nyata 95% menunjukkan bahwa perbedaan voltase
yang digunakan dan lama waktu perlakuan berpengaruh nyata terhadap nilai pH,
artinya semakin tinggi voltase yang digunakan serta semakin lama waktu yang
digunakan terjadi peningkatan nilai pH. Interaksi antara voltase dan lama waktu
perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap nilai pH (Lampiran 1). Peningkatan
nilai pH disebabkan adanya akumulasi ion OH- (Niam et al. 2007).

Gambar 4 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap pH limbah air
thawing:
6V; 9V;
12V;
kontrol
Ion OH- mengindikasikan kebasaan yang dihasilkan pada anoda dengan rumus
kimia:
3H2O + 3e

3/2H2 + 3OH-

Kadar ion OH- yang meningkat dari hasil reaksi reduksi air pada katoda
dalam proses elektrokoagulasi maka nilai pH akan meningkat. Nilai pH yang
dihasilkan dari proses elektrokoagulasi memenuhi baku mutu limbah cair menurut
Permen LH No. 6 Tahun 2007 tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau
kegiatan pengolahan hasil perikanan menyebutkan bahwa batas nilai pH limbah
cair yaitu 6-9. Nilai pH limbah yang tidak sesuai dengan baku mutu lingkungan
dapat mempengaruhi kehidupan organisme didalamnya (Ibrahim et al. 2009).

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Kekeruhan
Kekeruhan atau turbidity digunakan untuk menyatakan derajat kekeruhan di
dalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang umumnya bahan
organik dan inorganik (Effendi 2003). Semakin pekat atau keruh suatu limbah cair
yang dibuang maka kualitas limbah dan keamanannya semakin buruk
(Gameissa 2012). Nilai kekeruhan limbah air thawing sebelum perlakuan sebesar
256 NTU. Elektrokoagulasi dengan perlakuan tegangan 6V dan waktu kontak
30, 60 dan 90 menit menunjukkan nilai kekeruhan berturut-turut
8,97; 3,66; 3,08 NTU. Nilai kekeruhan limbah air thawing dengan perlakuan

11

tegangan 9V dan waktu kontak 30, 60 dan 90 menit berturut-turut
6,86; 4,57; 2,24 NTU, sementara perlakuan tegangan 12V dan waktu kontak yang
sama dengan perlakuan sebelumnya menunjukkan nilai kekeruhan berturut-turut
4,61; 2,74; 2,29 NTU. Grafik pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai kekeruhan
limbah cair dapat dilihat pada Gambar 5a.
a)

b)

Gambar 5 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap kekeruhan limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai kekeruhan [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;

12V;

kontrol

Gambar 5a menunjukkan semakin tinggi tegangan dan waktu kontak maka
penurunan nilai kekeruhan semakin besar, serta efektifitas penurunan kekeruhan
akan semakin tinggi seperti pada Gambar 5b. Data hasil analisis ragam terhadap
nilai kekeruhan limbah air thawing menunjukkan bahwa perbedaan voltase dan
lama waktu kontak yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kekeruhan
akan tetapi tidak adanya interaksi diantara keduanya.
Hal tersebut menunjukkan semakin tinggi voltase yang digunakan dan
semakin lama waktu kontak yang diberikan nilai kekeruhan semakin rendah
(Lampiran 2). Elektrokoagulasi dapat menurunkan kekeruhan sebagai fungsi dari
waktu (Aulianur 2013), artinya semakin lama waktu yang diberikan maka
penurunan nilai kekeruhan pada limbah akan semakin besar. Penelitian
Chen (2004) menyatakan bahwa koagulan yang dihasilkan mengurangi polutan
yang menyebabkan kekeruhan dan menyebabkan terjadinya ketidakstabilan
muatan sehingga membentuk flok yang tidak larut untuk mencapai kestabilannya
kembali.

12

Nilai efektifitas penyisihan kekeruhan tertinggi sebesar 99,13% pada
perlakuan tegangan 9V dan waktu kontak selama 90 menit. Penelitian yang
dilakukan oleh Ni’am et al. (2007) proses elektrokoagulasi yang dilakukan pada
2 L limbah cair sintetik dari susu menggunakan elektroda besi dapat menurunkan
nilai kekeruhan sebesar 98% pada arus 5,62 mA/cm2 selama 50 menit sementara
penelitian Gameissa et al. (2012) menggunakan plat stainless steel sebagai
elektroda pada pengolahan tersier limbah cair industri pangan mampu
menurunkan nilai kekeruhan sebesar 76,85% dengan tengangan 24V selama
60 menit. Variasi tegangan dan waktu kontak yang digunakan dalam proses
elektrokoagulasi mempengaruhi nilai efektifitas penyisihan kekeruhan yang
dihasilkan. Nilai efektifitas meningkat seiring meningkatnya variasi tegangan
serta waktu kontak yang diberikan (Aulianur 2013).

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TSS
Total Suspended Solid (TSS) merupakan jumlah bobot bahan tersuspensi
yang dalam suatu volume air terdiri atas komponen terendapkan, bahan melayang
dan komponen tersuspensi koloid. Padatan tersuspensi mengandung bahan
organik berupa padatan biologi seperti bakteri dan anorganik berupa liat dan
butiran pasir (Pujiastuti et al. 2013). Padatan tersuspensi sangat berhubungan
dengan kekeruhan air, semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi tersebut maka
air akan semakin keruh (Metcalf dan Eddy 2003). Limbah air thawing sebelum
diproses dengan elektrokoagulasi memiliki nilai TSS sebesar 0,25 mg/L. Hasil
pengujian elektrokoagulasi dengan tegangan 6V dan waktu kontak 30, 60 dan
90 menit menunjukkan nilai TSS limbah air thawing berturut-turut 0,23; 0,12;
0,08 mg/L. Nilai TSS limbah air thawing yang dihasilkan dengan perlakuan
tegangan 9V dan waktu kontak 30, 60 dan 90 menit menunjukkan penurunan
berturut-turut 0,11; 0,08; 0,08 mg/L sementara perlakuan dengan tegangan 12V
dan waktu kontak 30, 60 dan 90 menit menunjukkan nilai TSS berturut-turut
0,15; 0,11; 0,08 mg/L. Grafik pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai TSS
limbah cair dapat dilihat pada Gambar 6a.
Gambar 6a menunjukkan seiring dengan peningkatan tegangan dan waktu
kontak yang diberikan, maka semakin besar nilai penurunan TSS. Analisis ragam
diketahui bahwa variasi tegangan dan perlakuan waktu kontak mempunyai
pengaruh yang berbeda nyata terhadap nilai TSS limbah air thawing, artinya
semakin tinggi voltase dan waktu kontak yang diberikan penurunan nilai TSS
semakin tinggi. Interaksi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap nilai TSS
(Lampiran 3).
Proses elektrokoagulasi terdapat 2 tahap, yakni destabilitas dan koleksi
partikel yang berlangsung dalam waktu singkat (Sadeddin et al. 2011). Koagulan
aluminium hidroksida (Al(OH)3) dapat mengadsorbsi zat organik dan inorganik
sehingga menyebabkan ketidakstabilan muatan dan membuat padatan tersuspensi
membentuk flok yang tidak larut untuk mencapai kestabilannya kembali
(Chen 2004). Sarala (2012) menambahkan bahwa konsentrasi total suspensed
solid diketahui menurun seiring peningkatan arus dan lama waktu kontak.
Penurunan ini disebabkan adanya flokulan yang dihasilkan selama peningkatan
waktu yang memberikan kontribusi untuk penghapusan komponen tersuspensi.

13

Hal ini sejalan dengan efektifitas penyisihan nilai TSS pada limbah air
thawing semakin tinggi. Besar efektifitas penyisihan nilai TSS pada limbah air
thawing dapat dilihat pada Gambar 6b.
a)

b)

Gambar 6 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap nilai TSS limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai TSS [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;

12V;

kontrol

Hasil pengukuran efektifitas nilai penurunan TSS yang dihasilkan dari
elektrokoagulasi mencapai 71,15%. Penilitian Aulianur (2013) proses
elektrokoagulasi yang dilakukan pada pengolahan limbah cair industri
penyamakan kulit dengan elektroda alumunium mampu menurunkan nilai TSS
sebesar 87,93%. Nilai tersebut memenuhi baku mutu sesuai Permen LH No. 6
Tahun 2007 tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan
pengolahan hasil perikanan menyebutkan bahwa batas nilai TSS limbah cair yaitu
100 mg/L.

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TDS
Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid) adalah bahan-bahan terlarut
dan koloid yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain yang tidak
tersaring oleh kertas saring berdiameter 0,45 µm (Effendi 2003). Grafik pengaruh
elektrokoagulasi terhadap nilai TDS limbah cair dapat dilihat pada Gambar 7a.

14

Gambar 7a menunjukkan peningkatan tegangan dan waktu kontak yang
diberikan, mempengaruhi nilai penurunan TDS. Nilai TDS limbah air thawing
sebelum perlakuan elektrokoagulasi mencapai 5990 mg/L. Nilai TDS air limbah
setelah proses elektrokoagulasi dengan tegangan 6V dan waktu kontak 30, 60 dan
90 menit berturut-turut 1087; 918,5; 579 mg/L. Perlakuan tegangan 9V dan waktu
kontak 30, 60 dan 90 menit menunjukkan nilai TDS berturut-turut 608,11; 15,56;
564 mg/L, serta perlakuan tegangan 12V dengan waktu kontak 30, 60 dan
90 menit nilai TDS yang ditunjukkan berturut-turut 1155,5; 918,5; 548,5 mg/L.
a)

b)

Gambar 7 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap nilai TDS limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai TDS [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;

12V;

kontrol

Efektifitas yang dihasilkan terhadap penurunan nilai TDS air thawing
meningkat seiring peningkatan variasi tegangan dan waktu kontak. Hasil
pengukuran efektifitas yang dicapai elektrokoagulasi terhadap penurunan TDS
dapat dilihat pada Gambar 7b. Analisis ragam diketahui bahwa variasi tegangan
tidak memiliki pengaruh yang berbeda nyata, artinya perbedaan tegangan yang
diberikan pada limbah air thawing mampu menurunkan nilai TDS dengan nilai
penuruan yang relatif sama. Hal tersebut berbeda dengan perlakuan waktu kontak
yang mempunyai pengaruh yang berbeda nyata terhadap nilai TDS limbah air
thawing, artinya semakin lama waktu kontak yang diberikan maka nilai TDS
dalam limbah cair semakin menurun, serta tidak ada interaksi diantara keduanya
(Lampiran 4). Sarala (2012) menyatakan bahwa penurunan nilai TDS disebabkan
fenomena restabilitasi yang terjadi karena kelebihan dosis koagulan dan
membawa kembali kedalam suspensi. Babu et al. (2007) menambahkan, gas

15

hidrogen yang dilepaskan hasil reaksi pada katoda membantu penghapusan TDS
dengan mengangkatnya kepermukaan.
Perbedaan tegangan dan waktu kontak yang digunakan dalam proses
elektrokoagulasi mempengaruhi nilai efektifitas penyisihan TDS yang dihasilkan.
Nilai efektifitas penyisihan TDS tertinggi sebesar 90,84% pada perlakuan
tegangan 12V dan waktu kontak selama 90 menit, namun nilai TDS tersebut
masih belum memenuhi standar baku air bersih. Nilai TDS air bersih menurut
Djuhariningrum (2005) berkisar 100 mg/L - 500 mg/L.

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap BOD
Kandungan bahan organik yang tinggi dalam suatu perairan dapat dilihat
dari besaran kadar BOD. Kadar BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organik
yang sebenarnya diperairan, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah oksigen
yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan tersebut
(Dirgayusa 2013). Parameter BOD merupakan salah satu parameter yang di
lakukan dalam pemantauan parameter air, khusunya pencemaran bahan organik
yang tidak mudah terurai. Grafik pengaruh elektrokoagulasi terhadap kadar BOD
limbah air thawing dapat dilihat pada Gambar 8a.
a)

b)

Gambar 8 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap nilai BOD limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai BOD [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;

12V;

kontrol

16

Gambar 8a menunjukkan peningkatan tegangan dan waktu kontak yang
diberikan, mempengaruhi kadar BOD limbah cair. Kadar BOD limbah air thawing
sebelum perlakuan elektrokoagulasi sebesar 2399,19 mg/L. Perlakuan
elektrokoagulasi dengan tegangan 6V dan waktu kontak 30, 60 dan 90 menit
menunjukkan kadar BOD berturut-turut 369,11; 461,39; 184,55 mg/L.
Pengukuran kadar BOD juga dilakukan pada perlakuan 9V dan 12V dengan
variasi waktu kontak yang sama yakni 30, 60 dan 90 menit menunjukkan kadar
BOD berturut-turut 738,21; 738,21; 553,66 dan 738,21; 738,21; 645,94 mg/L.
Hasil analisis ragam bahwa variasi tegangan dan waktu kontak yang diberikan
memiliki pengaruh yang berbeda nyata terhadap kadar BOD dalam limbah,
artinya semakin tinggi voltase dan lama waktu kontak yang diberikan kadar BOD
semakin menurun. Interaksi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap kadar
BOD serta efektifitas penyisihannya (Lampiran 5). Grafik pengukuran efektifitas
penurunan BOD dengan elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 8b.
Penurunan kadar BOD pada limbah air thawing menunjukkan nilai
efektifitas tertinggi sebesar 92,31% pada tegangan 6V dengan waktu kontak
90 menit. Hasil pengukuran kadar BOD setelah perlakuan masih belum sesuai
Permen LH No. 6 Tahun 2007 tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau
kegiatan pengolahan hasil perikanan menyebutkan bahwa batas nilai BOD limbah
cair yaitu 100 mg/L.

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap COD
Chemical oxygen demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia menurut
Wardana (2005) merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan agar senyawa
organik dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia dalam sampel terlarut.
Kadar COD yang tinggi menunjukkan bahwa adanya bahan pencemar berupa
senyawa organik dan inorganik yang cukup besar yang dapat mengakibatkan
tumbuhan air, ikan dan hewan air lainnya yang membutuhkan oksigen tidak dapat
hidup (Gameissa 2012).
Limbah air thawing sebelum perlakuan memiliki kadar COD sebesar
7373 mg/L. Perlakuan elektrokoagulasi dengan tegangan 6V dan waktu kontak
30, 60 dan 90 menit menunjukkan kadar COD berturut-turut 5323,34; 5106,67;
4740 mg/L. Pengukuran kadar COD juga dilakukan pada perlakuan 9V dan 12V
dengan variasi waktu kontak yang sama yakni 30, 60 dan 90 menit menunjukkan
kadar COD berturut-turut 5456,67; 4523,33; 4306,67 dan 5023,34; 3823,34;
4006,67 mg/L. Grafik pengaruh elektrokoagulasi terhadap kadar COD limbah air
thawing dapat dilihat pada Gambar 9a.
Gambar 9a menunjukkan adanya penurunan kadar COD seiring dengan
peningkatan variasi tegangan dan waktu kontak yang diberikan terhadap limbah
cair. Hasil analisis ragam diketahui bahwa variasi tegangan dan perlakuan waktu
kontak mempunyai pengaruh yang berbeda nyata terhadap kadar COD limbah air
thawing, serta interaksi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap kadar COD
(Lampiran 6). Grafik pengukuran efektifitas penurunan COD dengan
elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 9b.
Penurunan kadar COD pada limbah air thawing (Gambar 9b) menunjukkan
nilai efektifitas tertinggi sebesar 48,14% pada tegangan 12V dengan waktu kontak

17

60 menit. Hal tersebut menunjukkan semakin tinggi voltase dan waktu kontak
yang diberikan penurunan kadar COD serta efektifitas penyisihannya semakin
tinggi.
a)

b)

Gambar 9 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap nilai COD limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai COD [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;

12V;

kontrol

Penurunan kadar COD dikarenakan adanya netralisasi ion negatif yang
terkandung dalam limbah ketika bergabung dengan aluminium dan polimer
hidroksida sebagai kation membentuk massa yang mengendap (Sharma 2014)
serta pembentukan Al(OH)3 dan polimer hidroksida pada pH basa yang
membentuk koagulan (Layhans et al. 2006).
Penurunan kadar COD pada limbah air thawing menunjukkan nilai
efektifitas tertinggi sebesar 48,14% pada tegangan 12V dengan waktu kontak
60 menit. Pengujian pada setiap parameter dengan metode elektrokoagulasi
dengan menggunakan aluminium terdapat fenomena terjadinya penurunan
efektifitas parameter pencemar kekeruhan, TSS, TDS, BOD dan COD. Hal ini
disebabkan karena pembentukan koagulan dari reaksi oksidasi anoda plat
aluminium. Penelitian El-Ashtoukhy et al. (2013) menjabarkan reaksi utama yang
terjadi pada anoda:

18

Al(s)
Al3+(aq) + 3eO2(g) + 4H+(aq) + 4e-

2H2O

Pada katoda:
3/2H2 + 3OH-

3H2O + 3e

Ion Al3+ dan OH- yang dihasilkan pada elektroda akan bereaksi dalam air limbah
membentuk aluminium hidroksida.
Al3+ + 3OH-

Al(OH)3

Aluminium hidroksida akan mendestabilisasi partikel pencemar dan
membentuk flok yang berfungsi sebagai adsorben dan dapat menyebabkan
presipitasi ion logam sehingga dapat menurunkan parameter pencemaran tersebut
(Adhoum et al. 2004). Gugus Al(OH)3 sebagai koagulan mempunyai kemampuan
untuk mengadsorpsi partikel pencemar (Layhans et al. 2006). Hasil pengukuran
kadar COD setelah perlakuan masih belum sesuai Permen LH No. 6 Tahun 2007
tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan pengolahan hasil
perikanan menyebutkan bahwa batas nilai COD limbah cair yaitu 200 mg/L.

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap penyisihan protein
Protein mempunyai struktur yang tidak stabil sehingga mudah mengalami
denaturasi yang meliputi presipitasi dan koagulasi. Ishiwatari et al. (2013)
menyebutkan bahwa beberapa faktor yang dapat menyebabkan denaturasi protein
seperti perubahan pH yang drastis, penambahan garam dan garam logam berat.
Proses denaturasi protein menyebabkan perubahan struktur jaringan, tekstur dan
warna (Tornberg 2005; Garcia-Segovia et al. 2007). Dekomposisi pada protein
juga dapat menyebabkan bau busuk akibat tingginya kandungan asam amino
bersulfur (sistein) serta asam sulfida, gugus thiol dan amoniak (Oktavia et al.
2012). Karakteristik awal protein yang dihasilkan dari limbah air thawing
mencapai 0,977±0,03 mg/mL. Nilai tersebut mendekati kadar protein yang
dihasilkan dari limbah air surimi sebesar 1.23±0.08 mg/mL (Bourtoom et al.
2009).
Grafik pengaruh elektrokoagulasi terhadap kadar protein limbah air thawing
dapat dilihat pada Gambar 10a. Pengukuran kadar protein juga dilakukan pada
perlakuan 6V, 9V dan 12V dengan variasi waktu kontak yang sama yakni 30, 60
dan 90 menit menunjukkan kadar protein berturut-turut 0,12; 0,60; 0,17 dan 0,05;
0,38; 0,08 mg/mL. Hal tersebut menunjukkan adanya penyisihan kadar protein
setelah dilakukan proses elektrokoagulasi.
Hasil analisis ragam diketahui bahwa variasi tegangan dan perlakuan waktu
kontak mempunyai pengaruh yang berbeda nyata dalam penyisihan protein
limbah air thawing, serta interaksi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap
penyisihan kadar protein (Lampiran 7). Hal tersebut menunjukkan semakin tinggi
voltase dan waktu kontak yang diberikan penyisihan protein serta efektifitas
penyisihannya semakin tinggi. Kadar protein terlarut limbah air thawing berasal
dari darah, lendir dan serpihan daging yang bercampur saat proses thawing.
Perlakuan elektrokoagulasi dilakukan untuk memisahkan protein secara optimal

19

dari limbah air thawing. Grafik pengukuran efektifitas penyisihan protein dengan
elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 10b.
a)

b)

Gambar 10 Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap nilai protein limbah
air thawing : [a] Penurunan nilai protein [b] Efektifitas penyisihan
6V;

9V;