Penggunaan Serbuk Biji Moringa MoM dan MoN Sebagai Biokoagulan
akan menurunkan nilai pH. Peningkatan keasaman bisa terjadi karena adanya kation trivalent alumunium yang menjadi asam Lewis. Dengan demikian sistem
dapat menerima sepasang elektron sunyi Amagloh dan Benang 2009. Pada koagulan sintetik PAC dan alum, penurunan nilai pH disebabkan terdapatnya
ion hidrogen bebas H
+
yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis, yaitu ketika koagulan bereaksi dengan air.
Secara umum semakin banyak koagulan PAC dan alum yang digunakan maka penurunan pH akan semakin tinggi
.
Ini disebabkan karena larutan PAC dan alum memang bersifat asam, sehingga jika ditambahkan ke dalam air akan
menyebabkan sedikit penurunan pH. Penambahan semua koagulan baik yang alami maupun sintetik, menyebabkan perubahan pH tetapi masih dalam kisaran
baku mutu yaitu 6.5 -8.5 Permenkes 2010.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Konduktivitas
Daya hantar listrik dalam air sangat bervariasi, wilayah geografi yang berbeda memiliki perbedaan pula dalam tingkat kelarutan mineralnya karena itu
tidak terdapat nilai standar tetapi tingginya nilai daya hantar dalam air minum tidak dibenarkan bagi konsumen WHO 2006. Konduktivitas atau daya hantar
listrik adalah sifat menghantarkan listrik dalam air. Konduktivitas merupakan gambaran numerik dari kemampuan air untuk meneruskan aliran listrik, oleh
karena itu semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, maka akan semakin tinggi nilai daya hantar listriknya. Air yang layak konsumsi bagi
manusia bukan air murni tanpa ion terlarut, tapi air murni dengan sifat konduktivitas pada taraf wajar. Mengingat sifat konduktivitas wajar ini diperlukan
bagi metabolisme tubuh manusia.
Tabel 8 menunjukkkan bahwa dosis optimum biji moringa yang diberikan dalam proses penurunan nilai konduktivitas terjadi pada perlakuan dengan
konsentrasi koagulan 80 mgL untuk MoM dan 40 mgL untuk MoN. Penambahan koagulan biji moringa dengan konsentrasi 80 mgL MoM dan 40 mgL MoN
mampu menurunkan konduktivitas dari 73 µScm menjadi 65.1 dan 68 µScm. Nilai konduktivitas menunjukkan adanya ion-ion mineral dan senyawa anorganik
yang terlarut. Penambahan koagulan MoN dan MoM akan menyebabkan sebagian ion-ion mineral dan senyawa anorganik tersebut terdispersi ke dalam flok yang
kemudian akan mengendap dan terpisah dari larutannya.
Tabel 8 menunjukkan nilai konduktivitas yang semakin meningkat dengan penambahan koagulan PAC 80 mgL dari 73 menjadi 115.1 µScm dan PAC
40 mgL menjadi 85.5 µScm. Nilai konduktivitas pada air menjadi naik disebabkan adanya reaksi antara air dengan kation atau anion yang berasal dari
koagulan sintetis PAC. Air juga dapat bereaksi dengan garam yang akan menyebabkan naiknya nilai konduktivitas. Selain itu, alasan lain adalah senyawa
anorganik terdisosiasi dalam air, sehingga dalam air tersebut dapat menghantarkan arus listrik yang lebih besar. Pada umumnya senyawa anorganik terlarut dalam air
ditemukan dalam bentuk ion-ion. Bentuk ion-ion tersebut akan menghantarkan aliran listrik dan bergerak ke arah elektroda-elektroda yang dicelupkan pada
larutan tersebut. Ion-ion yang bermuatan negatif akan bermigrasi ke arah elektroda positif Sihombing 2002.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Turbiditas
Kekeruhan turbiditas pada air disebabkan oleh adanya zat padat tersuspensi, baik zat organik maupun zat anorganik. Zat anorganik biasanya
berupa lapukan batuan, pasir, lumpur, dan logam terlarut, sedangkan zat organik berasal dari buangan limbah domestik maupun industri yang dapat menjadi
makanan bakteri dan perkembangbiakkan bakteri. Selain itu mikroorganisme, alga, dan plankton juga dapat menyebabkan kekeruhan pada air. Turbiditas dapat
mengakibatkan terganggunya sistem osmoregulasi, misalnya pernafasan dan daya lihat organisme akuatik, serta dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air
Effendi 2003.
Pada Tabel 8 dapat dilihat konsentrasi optimum bagi penurunan turbiditas air Sungai Cisadane adalah pada penggunaan koagulan serbuk MoM adalah
80 mgL, sedangkan MoN sebesar 40 mgL. Pemberian konsentrasi koagulan optimum disesuaikan dengan sasaran nilai kekeruhan baku mutu air yang
ditetapkan oleh PDAM yaitu kurang dari 5 NTU. Dibandingkan dengan PAC pada konsentrasi 40 mgL belum bisa menurunkan turbiditas sesuai baku mutu. Tapi
PAC 80 mgL mampu menurunkan turbiditas air baku sesuai dengan baku mutu air hasil olahan PDAM yaitu kurang dari 5 NTU. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa koagulan serbuk biji moringa memiliki kemampuan koagulasi yang lebih baik untuk menurunkan nilai turbiditas.
Biji moringa mengandung protein total sebesar 44 Hendrawati et al. 2015. Protein dalam biji moringa secara umum bersifat kationik dan merupakan
komponen utama dalam serbuk biji moringa Ruttarattanamongkol et al. 2014. Ketika ditambahkan koagulan ke dalam sampel dan diikuti dengan pengadukan
cepat, protein kationik yang dihasilkan biji moringa tersebut terdistribusi ke seluruh bagian cairan dan kemudian berinteraksi dengan partikel-partikel
bermuatan negatif penyebab kekeruhan yang terdispersi. Interaksi tersebut mempengaruhi gaya yang menyebabkan stabilitas partikel menjadi terganggu,
sehingga bisa berikatan dengan partikulat kecil membentuk endapan. Mekanisme yang paling mungkin terjadi dalam proses koagulasi adalah netralisasi tegangan
antara partikel yang tidak stabil.
Turbiditas pada air disebabkan oleh adanya zat padat tersuspensi, baik zat organik maupun zat anorganik. Zat anorganik biasanya berupa lapukan batuan,
pasir, lumpur, dan logam terlarut. Zat organik berasal dari buangan limbah domestik maupun industri yang dapat menjadi makanan bakteri dan
perkembangbiakkan bakteri. Selain itu mikroorganisme, alga, dan plankton juga
dapat menyebabkan kekeruhan pada air. Ketika ditambahkan koagulan ke dalam
sampel dan diikuti dengan pengadukan cepat, protein kationik yang dihasilkan Moringa oleifera
terdistribusi ke seluruh bagian cairan dan kemudian berinteraksi dengan partikel-partikel bermuatan negatif penyebab kekeruhan yang terdispersi.
Interaksi tersebut mempengaruhi gaya yang menyebabkan stabilitas partikel menjadi terganggu, sehingga bisa berikatan dengan partikulat kecil membentuk
endapan. Proses inilah yang disebut koagulasi. Oleh karena itu Moringa bisa disebut sebagai biokoagulan.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Intensitas Warna
Warna pada air dapat disebabkan oleh materi tersuspensi dan materi organik terlarut. Pada Tabel 8 dapat dilihat terjadi penurunan konsentrasi warna dari
proses pengolahan air dengan penambahan koagulan. Warna air baku sebelum pengolahan adalah 542 TCU dan setelah pengolahan dengan MoM, MoN dan
PAC 80 mgL, berubah menjadi dibawah 5. Hal ini sudah sesuai dengan baku mutu air yang diacu oleh PDAM. Pengolahan air dengan PAC 40 mgL belum
mampu menurunkan warna sesuai baku mutu. Pada konsentrasi PAC 40 mgL tersebut belum mencapai dosis optimum, sehingga pengotor masih banyak yang
belum terendapkan.
Sesuai dengan pengertian air bersih secara umum, bahwa air bersih merupakan air yang tidak berwarna, maka penurunan intensitas warna sangat
diharapkan terjadi pada proses pengolahan. Adanya unit koagulasi dan sedimentasi pada pengolahan air dimaksudkan untuk menyisihkan partikel
tersuspensi penyebab warna dengan cara pengendapan secara gravitasi.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Zat Padat Terlarut TDS
Partikel terlarut dalam air biasanya terdiri dari ion senyawa organik maupun anorganik. Senyawa organik dalam air berasal dari dekomposisi alami tumbuhan
dan hewan, air buangan industri, air buangan domestik dan pertanian. Konsentrasi partikel terlarut pada sampel berdasarkan analisa lapangan yang dilakukan dapat
dilihat pada Tabel 8, dapat diketahui bahwa terjadi kenaikan konsentrasi padatan terlarut setelah melalui proses pengolahan air dengan penambahan koagulan
MoM, MoN juga PAC. Walaupun terjadi peningkatan nilai konsentrasi TDS, sampel air masih memenuhi baku mutu Permenkes RI Tahun 2010, yaitu
tidak melebihi dari 500 mgL.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Kadar Logam Terlarut
Berbagai macam upaya telah dilakukan untuk mengurangi konsentrasi logam terlarut di lingkungan. Salah satunya dengan proses koagulasi. Logam yang
diamati pada penelitian ini adalah Fe, Cr, Mn, Zn, Al. Larutan logam ini mewakili logam-logam yang terdapat secara alami dalam air, dan logam pencemar. Pada
Tabel 2 terlihat bahwa penambahan koagulan dapat menurunkan kadar logam pada sampel air Sungai Cisadane. Penambahan koagulan biji moringa
menurunkan kadar logam Fe dari 1.450 mgL hingga menjadi 0.163 mgL oleh MoM 80 mgL dan menjadi 0.01 mgL oleh MoN 40 mgL, sedangkan
koagulan PAC 80 mgL menurunkan kadar logam Fe dari 1.450 mgL hingga 0.025 mgL. Konsentrasi kadar besi pada air pengolahan masih memenuhi baku
mutu air minum menurut Permenkes RI No.492MenkesPerIV2010 yaitu di bawah 0.300 mgL. Koagulan PAC 40 mgL hanya menurunkan kadar besi
sampai 0.530 mgL, jadi pada dosis ini belum optimal menurunkan kadar besi sesuai dengan baku mutu. Selain itu penambahan PAC sebagai koagulan telah
menyebabkan munculnya logam alumunium Al. Hal ini disebabkan masih ada sisa aluminium terlarut dari PAC yang belum mengendap. Namun demikian kadar
aluminium ini tidak melebihi batas maksimum yang terdapat dalam Permenkes RI No.492MenkesPerIV2010 yaitu 0.2 mgL.
Hasil penelitian ini membuktikan bahwa biokoagulan moringa dapat menurunkan kadar logam Fe, Cr, Mn dan Zn dalam sampel air Sungai Cisadane.
Hal ini bisa disebabkan penambahan koagulan akan membentuk flok dan menarik logam-logam tersebut ke dalam flok. Pengolahan air buangan secara kimia
biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap koloid, termasuk logam-logam berat. Dengan penambahan koagulan,
penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tidak dapat diendapkan menjadi mudah
diendapkan koagulasi, baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. Penurunan kadar logam ini juga
mungkin terjadi karena protein kationik dari biji moringa berikatan dengan muatan negatif dari senyawa yang mengikat ion-ion logam tersebut sehingga ion
logam terendapkan Parul et al. 2006. Larutan biji moringa bersifat basa 8-9. Larutan biji moringa bisa meningkatkan pH sampel air. Peningkatan pH yang
ditimbulkan oleh penambahan biokoagulan biji moringa juga memungkinkan ion- ion logam yang bermuatan positif terendap sebagai hidroksida logam yang tidak
larut.
Pengaruh Biokoagulan MoM dan MoN terhadap Kadar Amonia, Nitrat dan Nitrit
Sumber ammonia di suatu badan air adalah hasil dari pemecahan nitrogen organik serta nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air yang
berasal dari dekomposisi bahan organik tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati oleh mikroba dan jamur yang dikenal dengan istilah amonifikasi Effendi
2003.
Gambar 15 Kadar amonia NH
3
-N pada sampel air Sungai Cisadane dengan penambahan MoM, MoN dan PAC
Dapat dilihat pada Gambar 15, kandungan amonia NH
3
-N pada air sungai sebelum pengolahan adalah 0.7 mgL. setelah pengolahan dengan koagulan MoM
dan PAC pada dosis 80 mgL kadar amonia turun masing-masing menjadi 0.42 dan 0.04 mgL. Pada penambahan MoN dan PAC pada dosis 40 mgL, kadar
amonia turun menjadi 0.38 dan 0.03 mgL. Dalam hal ini PAC lebih efektif dalam menurunkan kadar amonia. Namun demikian semua nilai ini memenuhi
baku mutu air minum yang sesuai dengan Peraturan menteri kesehatan RI No.492MenkesPerIV2010 yaitu masih berada di bawah ambang batas 1.5
0.00 0.10
0.20 0.30
0.40 0.50
0.60 0.70
0.80
BLANKO + MoM 80
mgL + PAC 80
mgL + MoN 40
mgL + PAC 40
mgL
Ka da
r NH
3
-N mg
L
Kadar amonia dalam sampel air Sungai Cisadane
mgL. Hal ini menunjukan bahwa pada dosis yang sama, kemampuan biokoagulan biji moringa bisa dibandingkan dengan koagulan sintetik seperti PAC.
Gambar 16 Kadar nitrat NO
3
-N pada sampel air Sungai Cisadane dengan penambahan MoM, MoN dan PAC.
Kadar nitrat NO
3
-N pada sampel air sungai sebelum dan setelah pengolahan dengan penambahan koagulan MoM, MoN dan PAC, disajikan pada
Gambar 16. Kandungan nitrat NO
3
-N pada air sungai sebelum pengolahan blanko adalah 2.2 mgL. Setelah pengolahan dengan koagulan MoM dan PAC
pada dosis 80 mgL kadar nitrat turun masing-masing menjadi 1.5 dan 0.8 mgL. Pada penambahan MoN dan PAC pada dosis 40 mgL, kadar amonia turun
menjadi 1.8 dan 1.1 mgL. Namun demikian semua niilai ini memenuhi baku mutu air minum yang sesuai dengan Permenkes RI No.492MenkesPerIV2010
yaitu masih berada di bawah ambang batas 50 mgL.
Gambar 17 Kadar nitrit NO
2
-N pada sampel air Sungai Cisadane dengan penambahan MoM, MoN dan PAC.
0.00 0.50
1.00 1.50
2.00 2.50
BLANKO + MoM 80
mgL + PAC 80
mgL + MoN 40
mgL + PAC 40
mgL
K ada
r N
O
3
-N mg
L
Kadar nitrat dalam sampel air Sungai Cisadane
0.00 0.01
0.02 0.03
0.04
BLANKO + MoM 80
mgL + PAC 80
mgL + MoN 40
mgL + PAC 40
mgL
Ka da
r N
O
2
-N mg
L
Kadar nitrit dalam sampel air Sungai Cisadane
Kadar nitrit NO
2
-N pada sampel air sungai sebelum dan setelah pengolahan dengan penambahan koagulan MoM, MoN dan PAC, disajikan pada
Gambar 17. Kandungan nitrit NO
2
-N pada air sungai sebelum pengolahan blanko adalah 0.03 mgL. Setelah pengolahan dengan koagulan MoM dan PAC
pada dosis 80 mgL kadar nitrat turun masing-masing menjadi 0.033 dan 0.003 mgL. Pada penambahan MoN dan PAC pada dosis 40 mgL, kadar amonia
turun menjadi 0.018 dan 0.008 mgL. Semua nilai ini memenuhi baku mutu air minum yang sesuai dengan Permenkes RI No.492MenkesPerIV2010 yaitu
masih berada di bawah ambang batas 3 mgL. Hal ini menunjukan bahwa pada dosis yang sama, kemampuan biokoagulan moringa bisa dibandingkan dengan
koagulan sintetik seperti PAC. Pada bidang pertanian, nitrogen dalam bentuk nitrit dan nitrat merupakan salah satu parameter kesuburan. Keduanya berpengaruh
pada nutrien yang berperan dalam pembentukan biomassa organisme perairan,juga merupakan pembentuk komposisi dan biomassa fitoplankton sebagai
produsen perairan yang akan menentukan produktivitas primer perairan Krebs 2009.
Penurunan nilai konsentrasi yang terjadi pada tiga parameter nitrogen menunjukkan efektivitas perbaikan kualitas air minum. Dalam hal ini PAC lebih
efektif dalam menurunkan kadar amonia, nitrat dan nitrit. Koagulan MoM dan MoN dapat menurunkan kadar nitrat, tetapi tidak sebesar penurunan oleh PAC.
Hal ini disebabkan di dalam MoM dan MoN terdapat protein, yang sebagian besar tersusun atas gugus amina.
Aplikasi Serbuk Biokoagulan MoM dan MoN dan Koagulan Alum pada Sampel Air Situ Cipondoh
Situ Cipondoh terletak di Kecamatan Cipondoh, Tangerang, Banten. Berdasarkan catatatn Pemda Kota Tangerang, Situ Cipondoh mempunyai luas
sebesar 120 Ha dengan luas genangan kurang lebih 70 Ha dan merupakan 60 dari luas total danau. Air Situ Cipondoh diolah dengan penambahan alum atau
tawas sebagai koagulan dan melanjutkannya dengan proses ultrafiltrasi. Oleh karena itu dalam penelitian ini, aplikasi MoM dan MoN sebagai biokoagulan,
dibandingkan efektivitasnya dengan proses koagulasi alum + ultrafiltrasi Tabel 9.
Air Situ Cipondoh merupakan salah satu air baku yang digunakan oleh PDAM Tirta Tangerang. Air Situ Cipondoh memiliki karakteristik yang berbeda
dengan air yang berasal dari Sungai Cisadane. Perbedaan tersebut diantaranya warna yang lebih keruh, kesadahan lebih tinggi dan jumlah total zat padat terlarut
TDS juga lebih tinggi. Hal ini bisa disebabkan karena perputaran air di daerah Situ Cipndh cenderung rendah bahkan relatif diam, sedangkan air sungai cisadane
pergerakan air cukup tinggi, air mengalir terus menerus dari hulu ke hilir. Karena memiliki karakter yang berbeda, maka PDAM menggunakan cara pengolahan air
berbeda dengan pengolahan air Sungai Cisadane.
Tabel 9 Pengaruh penambahan serbuk biji moringa sebagai biokoagulan terhadap kualitas air Situ Cipondoh
Baku mutu sesuai Permenkes RI No.492MENKESPERIV2010
Semua parameter kualitas air yang diuji, menunjukan penambahan biokogulan MoM 80 mgL dan MoN 40 mgL telah berhasil memperbaiki
kualitas air sesuai baku mutu, dan dapat dibandingkan dengan koagulan sintetik yang dimodivikasi dengan proses ultrafiltrasi.