Optimasi Proses Koagulasi Kimia dengan PAC
dan rasio 3.597. Hasil uji analisis ragam untuk respon pH menunjukkan bahwa model yang terpilih adalah kuadratik. Nilai probF yaitu 0.0979 yang
menunjukkan bahwa model tidak berpengaruh nyata terhadap respon. Kesalahan pemodelan lack of fit bersifat tidak nyata karena nilainya lebih besar dari 0.1
yaitu 0.9454, hal ini menunjukkan bahwa model sudah sesuai dengan trend atau plot dari model kuadratik. Standar deviasi untuk model adalah 0.26 dengan nilai
R
2
= 77.76 dan rasio 5.573. Hasil analisis ragam dapat dilihat lebih lengkap pada Lampiran 25, 26, 27, 28, 29 dan 30.
Hasil optimasi pada media kultur RPH yang telah ditumbuhi mikroalga yaitu dengan faktor dosis PAC 100 mgL pada pH 7 didapatkan nilai respon TSS
= 9 mgL, kekeruhan = 5 FTU, warna = 16 PtCo, COD = 61.3 mgL, konsentrasi fosfat = 0.0305 mgl dan pH = 6.4. Masing-masing respon memiliki model
persamaan untuk mendapatkan nilai dari respon berdasarkan faktor dosis dan pH optimal. Data dapat dilihat pada Lampiran 2A. Nilai dari faktor dosis dan pH
optimal 100 mgL dan 7 akan dibandingkan dengan hasil eksperimen untuk memperoleh selisih antara hasil respon optimal dengan hasil eksperimen dapat
dilihat pada Lampiran 13-18. Berdasarkan optimasi dengan menerapkan proses koagulasi kimia
menggunakan koagulan PAC pada media kultur RPH yang telah ditumbuhi mikroalga, nilai faktor yang optimal juga merupakan titik central sehingga
berdasarkan hasil eksperimen didapatkan tiga nilai untuk masing-masing respon. Nilai TSS yang didapatkan berdasarkan hasil eksperimen adalah 5 mgL, 5 mgL
dan 4 mgL. Hasil yang didapatkan ini memiliki perbedaan yang cukup besar jika dibandingkan dengan nilai respon model yaitu 9 mgL. Perbedaan antara hasil
eksperimen dengan respon model adalah sebesar 82 dan 127. Pada nilai kekeruhan, apabila dibandingkan dengan hasil eksperimen terdapat perbedaan
namun tidak sebesar pada nilai TSS. Hasil eksperimen untuk kekeruhan adalah 4 FTU, 4 FTU dan 6 FTU, berdasarkan perhitungan maka terdapat perbedaan
sebesar 25 dan 17 dengan nilai respon model. Hasil eksperimen warna yaitu 16 PtCo, nilai yang didapatkan ini sama dengan hasil perhitungan respon model.
Hasil eksperimen untuk parameter COD yaitu 62.4 mgL, 60.8 mgL dan 63.2 mgL, sedangkan hasil perhitungan berdasarkan respon model yaitu 61.3
mgL sehingga terdapat perbedaan sebesar 2, 1 dan 3 antara hasil eksperimen dengan respon model. Pada parameter konsentrasi fosfat diperoleh
hasil eksperimen 0.007 mgL, 0.0035 mgL dan 0.0023 mgL, sedangkan hasil perhitungan berdasarkan respon model adalah 0.0305 mgL. Pada konsentrasi
fosfat ini terdapat perbedaan yang cukup besar antara hasil eksperimen dengan respon model yaitu sebesar 336, 771 dan 1226. Hasil eksperimen untuk
parameter pH yaitu 6.6, 6 dan 6.7, sedangkan hasil perhitungan respon model adalah 6.4. Apabila dibandingkan antara hasil eksperimen dengan nilai respon
model maka terdapat perbedaan sebesar 3, 7 dan 4. Efektivitas pemilihan titik optimal dari faktor yang digunakan pH dan
dosis pada proses koagulasi kimia menggunakan koagulan PAC sebagai perlakuan pendahuluan pada teknik pemisahan mikroalga dilihat dari parameter
TSS yang terukur. Berdasarkan perhitungan maka pada media kultur peternakan selisih antara hasil eksperimen dengan nilai respon model lebih kecil yaitu
berkisar antara 0.2-50 sedangkan pada media kultur RPH lebih besar yaitu 82 dan 127. Hasil ini menunjukkan bahwa nilai central untuk pH dan dosis
yang juga merupakan pendugaan awal titik optimal telah sesuai dengan rancangan pada metode permukaan respon.
Hubungan pH X
1
dan dosis PAC X
2
pada media kultur peternakan terhadap masing-masing respon ditunjukkan pada Gambar 13. Pada Gambar 13
a, 13 c dan 13 e dapat dilihat bahwa nilai TSS, warna dan konsentrasi fosfat terus menurun dan mencapai titik optimal 6 mgL, 78 PtCo dan 0.005 mgL pada
pH 7 dan dosis PAC 225 mgL, kemudian terjadi sedikit peningkatan. Penurunan nilai pH dan dosis PAC bersifat kuadratik pada daerah penelitian. Hal ini
menunjukkan bahwa nilai pH dan dosis PAC diatas 7 dan 225 mgL akan menghambat proses koagulasi mikroalga pada media kultur peternakan, dimana
koagulan pada media kultur telah menjadi jenuh sehingga tidak bekerja secara optimal lagi untuk menurunkan kadar TSS, warna dan konsentrasi fosfat. Menurut
Alaerts 1984, PAC memiliki beberapa keunggulan untuk digunakan sebagai koagulan yaitu efektif bekerja pada rentang pH 5-10, menghasilkan lumpur lebih
sedikit dan memiliki efek korosi yang jauh lebih kecil.
Pada Gambar 13 b dapat dilihat bahwa nilai kekeruhan terus menurun dan mencapai titik optimal pada kekeruhan = 18 FTU, sedangkan pada Gambar 13 f
menunjukkan bahwa nilai pH media kultur setelah diberi perlakuan semakin meningkat sehingga mencapai titik optimal yaitu 6.3. Model persamaan yang
terbentuk berdasarkan gambar adalah linier pada daerah percobaan. Gambar 13 d yaitu kurva respon COD menunjukkan bahwa tidak terbentuk suatu model
persamaan, berdasarkan metode respon permukaan tidak terpilih suatu model untuk menunjukkan hubungan antara faktor pH dan dosis PAC terhadap respon
COD sehingga hanya terdapat satu nilai untuk semua kombinasi percobaan yaitu 66.2 mgL.
Hubungan pH X
1
dan dosis PAC X
2
pada media kultur RPH terhadap masing-masing respon ditunjukkan pada Gambar 14. Pada Gambar 14 a dan 14
e dapat dilihat bahwa nilai TSS dan konsentrasi fosfat terus mengalami peningkatan hingga mencapai titik optimal yaitu 9 mgL dan 0.0028 mgL. Pada
Gambar 14 b dan 14 c dapat dilihat bahwa nilai kekeruhan dan warna terus mengalami penurunan hingga mencapai titik optimal kekeruhan = 5 FTU dan
warna = 16 PtCo. Penurunan nilai pH dan dosis PAC yang diikuti bersifat kuadratik pada daerah percobaan, pada titik tertentu nilai kekeruhan dan warna
kembali meningkat. Nilai kekeruhan dan warna pada media kultur RPH ini lebih rendah daripada media kultur peternakan.
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00
6.75 6.85
6.95 7.05
7.15 7.25
4 6
8 10
12 14
T S
S m
g L
X1: pH X2: Dosis mgL
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00
6.75 6.85
6.95 7.05
7.15 7.25
10 15
20 25
30
K e
k e
r u
h a
n F
T U
T u
r b
id it
X1: pH X2: Dosis mgL
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00
6.75 6.85
6.95 7.05
7.15 7.25
40 60
80 100
120 140
W a
r n
a U
n it
P t
C o
X1: pH X2: Dosis mgL
6.75 6.85
6.95 7.05
7.15 7.25
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00 55
60 65
70 75
80
C O
D m
g L
X2: Dosis mgL X1: pH
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00
6.75 6.85
6.95 7.05
7.15 7.25
-0.1 0.1
0.2 0.3
F o
s f
a t
m g
L
X1: pH X2: Dosis mgL
200.00 205.00
210.00 215.00
220.00 225.00
230.00 235.00
240.00 245.00
250.00 6.75
6.85 6.95
7.05 7.15
7.25 5.8
6 6.2
6.4 6.6
6.8
p H
X1: pH X2: Dosis mgL
a d
b e
c f
Gambar 13 Kurva permukaan respon 3 dimensi hubungan antara pH dan dosis dengan a respon TSS, b kekeruhan, c warna, d COD, e fosfat
dan f pH pada media kultur peternakan dengan koagulan PAC.
Gambar 14 d merupakan kurva yang menunjukkan hubungan antara pH X
1
dan dosis PAC X
2
terhadap COD. Kurva menunjukkan nilai COD pada respon model dibangun berdasarkan model persamaan linier, sedangkan Gambar
14 f yang merupakan kurva hubungan antara pH X
1
dan dosis PAC X
2
dengan parameter pH. Nilai pH terus mengalami peningkatan menuju pH netral dan mencapai titik optimal pada faktor pH 7 dan dosis PAC 100 mgL.
Penggunaan PAC sebagai koagulan pada proses koagulasi kimia sebagai perlakuan pendahuluan pada teknik pemisahan mikroalga pada kedua media
kultur memberikan hasil yang cukup efektif yaitu diperoleh nilai optimal untuk TSS adalah berkisar antara 4-6 mgL pada pH yang sama yaitu 7 namun dengan
dosis PAC yang berbeda yaitu untuk media kultur peternakan adalah 225 mgL dan media kultur RPH adalah 100 mgL. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian
besar mikroalga yang telah ditumbuhkan pada kedua media kultur telah berhasil dipisahkan, namun dosis PAC sebagai koagulan masih cukup besar.
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 2
4 6
8 10
12 14
16
T S
S m
g L
X1: pH X2: Dosis mgL
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 10
20 30
40
K e
k e
r u
h a
n F
T U
T u
r b
id it
y
X1: pH X2: Dosis mgL
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 50
100 150
200
W a
r n
a U
n it
P t
C o
X1: pH X2: Dosis mgL
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 58
60 62
64 66
C O
D m
g L
X1: pH X2: Dosis mgL
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 -0.02
0.02 0.04
0.06 0.08
F o
s f
a t
m g
L
X1: pH X2: Dosis mgL
75.00 80.00
85.00 90.00
95.00 100.00
105.00 110.00
115.00 120.00
125.00 6.50
6.70 6.90
7.10 7.30
7.50 5.8
6 6.2
6.4 6.6
6.8
p H
X1: pH X2: Dosis mgL
a d
b e
c f
Gambar 14 Kurva permukaan respon 3 dimensi hubungan antara pH dan dosis dengan respon a respon TSS, b kekeruhan, c warna, d COD,
e fosfat dan f pH pada media kultur RPH dengan koagulan PAC.