16
III. METODOLOGI
D. BAHAN DAN ALAT
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah efluen tahap pengolahan sekunder yaitu yang berasal dari bak sedimentasi clarifier PT.
Capsugel Indonesia, Cibinong, Jawa Barat. Efluen tersebut terdapat dalam 2 jenis yaitu Efluen I hasil dari pewarnaan cangkang kapsul dengan “Erythrosin
B ” dan Efluen II hasil dari pewarnaan cangkang kapsul dengan “Brilliant
Blue FCF ”.
Koagulan yang digunakan adalah alum padat, PAC padat, FeCl
3
padat, dan kaporit padat. Bahan-bahan lain yang digunakan adalah kertas saring,
bahan-bahan kimia seperti DPD Free Chlorine Powder Pillow serbuk untuk analisis klorin metode DPD dengan spektrofotometer dan larutan H
2
SO
4
, HCl, dan NaOH untuk pengaturan pH.
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah VELP – scientificaTest di cessione C6F Jartester
, oven, spektrofotometer Direct Reading DR 2000, timbangan, pH meter, turbidimeter, dan alat-alat gelas.
E. TAHAPAN PENELITIAN
1. Karakterisasi Efluen
Efluen diperoleh dari bak sedimentasi yang berupa cairan tanpa flok yang merupakan hasil dari proses penanganan secara biologis pada
bak aerasi. Efluen dianalisis baik fisik maupun kimia yang meliputi: pH, kekeruhan Nefelo Turbidity Unit – NTU, warna PtCo, dan klorin
mgl.
2. Penelitian Pendahuluan
d.
Uji Toksisitas Efluen Terhadap Ikan
Uji toksisitas efluen terhadap ikan dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik toksik efluen setelah proses klorinasi
terhadap ikan. Pengukuran dilaksanakan dengan menggunakan wadah
17 plastik, volume 21 liter. Semua wadah plastik diisi efluen hingga 20
liter. Jumlah wadah plastik yang digunakan adalah 4 buah, 1 buah diisi dengan Efluen I sebelum klorinasi A1, 1 buah diisi dengan Efluen I
setelah klorinasi A2, dan 2 buah wadah plastik lainnya diisi dengan Efluen II sebelum klorinasi B1, 1 buah lagi diisi dengan Efluen II
setelah klorinasi B2. Kualitas efluen yang dimasukkan ke dalam wadah plastik dianalisis pH dan kadar klorinnya sebelum ikan
dimasukkan. Ke dalam tiap-tiap wadah percobaan dimasukkan 10 ekor ikan.
Jenis ikan yang akan digunakan adalah ikan mas Cyprinus carpio dengan ukuran panjang antara 3 – 5 cm dan berasal dari tempat yang
tidakbelum dikenal pencemaran Suriawiria, 2003. Uji toksisitas dilakukan selama 96 jam 4 hari. Setelah ikan
mas dimasukkan ke dalam masing-masing wadah, dilakukan perhitungan jumlah ikan yang mati setiap 24 jam, dan setiap 24 jam
dilakukan pengukuran pH dan klorin dari masing-masing efluen dalam wadah percobaan, sehingga secara bertahap akan diketahui ketahanan
dari ikan percobaan terhadap air limbah selama 4 hari percobaan. Gambaran tentang penentuan kondisi uji toksisitas efluen
terhadap ikan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Kondisi uji toksisitas efluen terhadap ikan
Kondisi Uji Efluen I
Efluen II A1
A2 B1
B2
Volume Efluen 20 L
20 L 20 L
20 L Jumlah ikan
10 ekor 10 ekor
10 ekor 10 ekor
Keterangan : A1 = Efluen I sebelum klorinasi A2 = Efluen I setelah klorinasi
B1 = Efluen II sebelum klorinasi B2 = Efluen II setelah klorinasi
e.
Proses Optimasi Penggunaan Kaporit dengan Jartest
Proses optimasi penggunaan kaporit ini dilakukan untuk mengetahui dosis kaporit yang tepat yang dapat ditambahkan kedalam
efluen pada proses klorinasi sehingga warna yang masih tersisa dalam efluen dapat hilang. Berdasarkan dosis yang didapatkan tersebut
diharapkan dapat mengurangi kadar residu klorin dalam efluen sehingga mengurangi sifat toksik bagi ikan.
18 Perlakuan dosis yang diberikan pada tahap ini adalah 5, 10, 15
mgl. Rentang penggunaan dosis kaporit ini didasarkan pada penggunaan kaporit dengan dosis yang lebih rendah dibandingkan
dengan proses klorinasi di IPAL PT. Capsugel Indonesia yaitu kurang dari 24 mgl. Perlakukan pH yang diberikan pada tahap ini adalah 4,
4.5, 5, 5.5, 6, 6.5. Penentuan rentang pH adalah pada kondisi asam hingga netral
www.terranet.com , 2006.
Proses penentuan dosis terbaik pada penambahan kaporit ini dilakukan dengan menggunakan peralatan Jartest. Hasil dari proses
tersebut dilakukan uji kekeruhan, warna, dan klorin. f.
Proses Penentuan Awal Dosis Koagulan
Proses penentuan awal dosis koagulan dilakukan dengan membedakan dosis masing-masing koagulan yang didasarkan pada
dosis terbaik dari penelitian sebelumnya. Perlakuan dosis yang diberikan pada tahap pertama untuk
masing-masing koagulan ini adalah sebagai berikut : Koagulan
Dosis Koagulan mgl Alum
40, 50, 60, 80, 100, dan 120 PAC
40, 100, 150, 180, 210, dan 250 FeCl
3
40, 50, 60, 100, 150, dan 200 Rentang penggunaan dosis ini didasarkan pada penelitian yang
dilakukan oleh Kurniawan 2005 untuk alum sebanyak 15-80 mgl, dan untuk PAC sebanyak 10-60 mgl. Penggunaan FeCl
3
didasarkan pada penelitian yang dilakukan oleh Pujiantoro 1995 sebanyak 50-
300 mgl. Proses koagulasi – flokulasi dilakukan dengan menggunakan
Jartest, dan hasil dari proses koagulasi – flokulasi tersebut dilakukan uji kekeruhan dan warna untuk mendapatkan tiga dosis koagulan yang
terbaik.
19 Gambar 1. Skema proses input output penelitian
3. Penelitian Utama
Tiga dosis yang optimal yang didapatkan dari penentuan dosis kemudian ditambahkan perlakuan pH dengan menggunakan Jartest.
Adapun perlakuan pH yang dilakukan pada tahapan selanjutnya adalah sebagai berikut :
Koagulan pH Alum
5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, dan 8 PAC
6, 6.5, 7, 7.5, 8, dan 8.5 FeCl
3
5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, dan 8 Penentuan rentang pH ini didasarkan oleh keefektifan masing-
masing koagulan, seperti yang dikemukakan oleh Davies dan Cornwell 1991, untuk alum 5-8, FeCl
3
4-9 dan juga oleh Klimiuk et al. 1999, untuk PAC yang efektif sekitar 6.5.
Hasil dari proses koagulasi – flokulasi dengan perlakuan pH dilakukan uji kekeruhan, warna, dan klorin. Uji ini bertujuan untuk
mendapatkan kombinasi terbaik antara dosis dan pH berdasarkan hasil
Efluen air limbah Efluen I dan Efluen II
Karakterisasi
Proses penentuan awal dosis koagulan dengan Jartest
penelitian pendahuluan
Efluen hasil koagulasi – flokulasi [Uji kekeruhan dan warna penelitian
pendahuluan; uji kekeruhan, warna, Cl
2
penelitian utama] Koagulan dengan
dosis yang bervariasi mgl
Uji toksisitas efluen terhadap ikan mas
Proses koagulasi – flokulasi dengan Jartest
penelitian utama
Proses koagulasi – flokulasi dengan
kaporit penelitian pendahuluan
20 yang optimal dari masing-masing parameter uji, khususnya untuk
parameter kekeruhan dan warna.
Gambar 2. Peralatan Jartest
F. ANALISIS DATA
Analisis data diolah dengan manggunakan Microsoft Excel 2003. Hasil proses penentuan awal dosis koagulan pada penelitian pendahuluan dianalisis
dengan menggunakan pendekatan grafis untuk mendapatkan tiga dosis terbaik.
Hasil uji dari perlakuan dosis dan pH pada penelitian utama diolah dengan rancangan percobaan desain blok acak lengkap dengan subsampling.
Hal ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan dosis dan pH yang berbeda terhadap parameter yang diukur, serta untuk mengetahui kombinasi
terbaik antara dosis dan pH dari masing-masing koagulan. Kombinasi terbaik antara dosis dan pH ditentukan berdasarkan hasil analisis pengukuran
parameter kekeruhan dan warna yang terendah. Model matematis untuk rancangan percobaan desain blok acak lengkap dengan subsampling, dapat
dituliskan dalam bentuk: Y
ijk
= μ + β
i
+ π
j
+ є
ij
+ η
ijk
dimana: Y
ijk
= Variabel yang diukur µ
= Rata-rata umum β
i
= Efek rata-rata blokefluen ke i π
j
= Efek rata-rata pH ke j є
ij
= Efek unit dosis dikarenakan pH ke j dalam blokefluen ke i
21 η
ijk
= Efek sampel ke k yang diambil dari unit dosis yang dikarenakan pH ke j dalam blokefluen ke i Sudjana, 1995.
Blok dalam penggunaan rancangan percobaan desain blok acak lengkap dengan subsampling disini adalah Efluen I blok 1 dan Efluen II blok 2.
22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
G. SUMBER DAN KARAKTERISTIK EFLUEN
Sumber efluen yang digunakan untuk proses koagulasi – flokulasi berasal dari cairan tanpa flok pada bak sedimentasi clarifier PT. Capsugel
Indonesia. Pada bagian ini, efluen telah mendapatkan penanganan secara fisik, kimia, dan biologis. Penanganan secara fisik meliputi ekualisasi dan
penurunan suhu. Penanganan secara kimia meliputi penurunan pH, dan penanganan secara biologis meliputi nitrifikasi dan denitrifikasi.
Lumpur aktif dari kolam aerobik mengalir ke bak sedimentasi. Flok- flok bakteri biomass yang ikut dalam efluen aerobik diendapkan di dalam
clarifier dan dipompa kembali ke kolam anoksik atau dikenal dengan return
activated sludge RAS. Efluen yang berupa cairan tanpa flok kemudian
mengalir ke bak klorinasi. Efluen yang berupa cairan dari bak sedimentasi ini memiliki dua
penampakan secara visual yang berbeda yaitu warna bening kemerahan Efluen I dan bening kebiruan Efluen II. Perbedaan ini dikarenakan bahan
pewarna cangkang kapsul yang digunakan berbeda yaitu cangkang kapsul yang menggunakan pewarna “Erythrosin B” dan cangkang kapsul yang
menggunakan pewarna “Brilliant Blue FCF”. Penampakan Efluen I dan Efluen II disajikan pada Gambar 3.
Efluen I Efluen II Gambar 3. Penampakan Efluen I dan Efluen II
Kategori