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.

C. Penggunaan Biokoagulan MoM dan MoN pada Limbah Pabrik

Bio-etanol Thin Stillage Thin Stillage TS merupakan limbah pabrik bioetanol. Thin stillage memiliki warna coklat, tingkat kekeruhan tinggi, berbau asam dan pH 3-4. TS ini tentunya perlu ditangani dengan baik sebelum dibuang ke lingkungan Blanco dan Isenhouer 2010. Sebenarnya, TS masih terdiri dari banyak bahan yang dapat digunakan kembali, misalnya sebagai bahan baku pakan ternak atau diolah kembali dengan teknologi berbeda sebagai sumber bahan baku lain, karena masih banyak mengandung nilai nutrisi yang tinggi. Tetapi meskipun sudah dilakukan berbagai cara pemanfaatan kembali, pada akhirnya, tetap saja masih banyak menimbulkan limbah. Dalam penelitian ini, pengelolahan sampah TS telah dilakukan dengan menambahkan koagulan serbuk biji Moringa oleifera MoM dan MoN. Biji Moringa oleifera adalah biji tanaman yang memiliki kandungan protein tinggi. Biji serbuk moringa dapat digunakan sebagai biokoagulan untuk memurnikan air limbah sisa pembuatan minyak kelapa sawit Bhatia et al. 2007a; 2007b. Serbuk biji MoM dan MoN diuji coba efektivitasnya pada limbah TS, karena limbah ini merupakan limbah bahan organik. Parameter kualitas air Sampel Air Situ Cipondoh Sampel tanpa perlakuan + MoM 80 mgL + MoN 40 mgL + alum 40 mgL + filtrasi Baku mutu air Temperatur o C 28.20 28.30 28.60 29.20 Suhu udara ±3.00 pH 6.82 7.20 6.99 6.76 6.50 – 8.50 Konduktivitas µScm 112.80 68.00 64.50 121.20 - Turbiditas NTU 57.00 4.83 4.14 1.20 5.00 Warna TCU 343.00 10.00 13.00 6.00 15.00 TDS mgL 56.40 34.00 32.30 60.60 500.00 Fe 2+ mgL 0.510 0.01 0.014 0.039 0.300 Cr 6+ mgL 0.001 0.001 0.001 0.001 0,05 Mn 2+ mgL 0.407 0.080 0.101 0.400 0.400 Zn 2+ mgL 0.005 0.005 0.005 0.005 0,050 Al 3+ mgL 0.010 0.010 0.010 0.020 0.200 total hardness 167.00 105.00 115.00 158.00 250.00 Ca 2+ mgL 116.00 55.00 59.00 26.00 - Cl 2 mgL 0.07 - - 0.20 - SO 4 2- mgL 28.00 21.00 12.00 58.00 250.00 NO 2 - mgL 0.15 0.02 0.03 0.02 3.00 NO 3 - mgL 1.90 1.80 2.60 0.30 50.00 Cl - mgL 30.10 3.90 4.20 13.00 5.00 Tujuan penambahan koagulan adalah untuk mengendapkan kotoran terlarut dalam limbah TS sehingga dapat dibuang ke lingkungan setelah dipisahkan antara cairan dan padatannya. Cairan tersebut dapat dibuang ke lingkungan atau dapat digunakan kembali sebagai sumber air dalam proses pembuatan bio-ethanol. Sementara limbah padat dapat digunakan sebagai pupuk atau dapat ditransfer ke tempat pembuangan sampah akhir. a b c Gambar 18 Foto thin stillage tampak atas a, tampak samping b, dan setelah terpisah antara cairan dan padatan c. koleksi pribadi Proses pengolahan TS dengan koagulan MoM dan MoN adalah sebagai berikut. Limbah padat dan cair TS dipisahkan oleh pengendapan secara alami karena proses gravitasi. TS dalam penelitian ini merupakan limbah pabrik bio- etanol dengan bahan baku utama adalah biji jagung. Jadi limbah TS bisa dikategorikan sebagai limbah organik. TS ini merupakan limbah salah satu pabrik bio-etanol, koleksi laboratorium kimia, University of Boras, Swedia. Limbah padat yang merupakan lumpur coklat dipisahkan dan tidak diolah dengan MoM maupun MoN. Limbah cair yang memiliki warna coklat tua yang diproses selanjutnya oleh serbuk biji moringa. Pada awalnya, penambahan koagulan MoM dan MoN disesuaikan dengan dosis optimum yang sudah diuji sebelumnya pada air limbah tekstil, yaitu 100-120 mgL. Tetapi pada dosis ini tidak tampak terjadi perbaikan dari kekeruhan maupun warna, walaupun sudah mengalami peningkatan dosis sampai puluhan kali. Jadi koagulan MoM dan MoN tidak bekerja pada TS secara langsung. Hal ini bisa disebabkan karena TS bersifat sangat asam pH 3-4, sehingga bisa merusak protein yang ada dalam serbuk biji moringa. Pada tahap berikutnya, keasaman TS diubah terlebih dulu dengan penambahan 0.1 M larutan KOH dan diaduk, disesuaikan sampai pH 6. Sampel TS dibagi menjadi 3 jenis kontrol = TS tanpa koagulan, sampel + MoM, sampel + MoN . Jar test dilakukan dengan cara semua sampel dicampur dengan MoM dan MoN dengan berbagai dosis, kemudian diaduk dengan kecepatan yang sama dan waktu yang sama kecepatan rotasi 150 rpm selama 5 menit, 100 rpm selama 15 menit, dan 50 rpm selama 30 menit. Selanjutnya sampel didiamkan selama satu jam unutk proses dekantasi, setelah itu sampel disaring dengan kertas saring whatman. B = Blanko C = control D = sample + MoM E = Sample + MoN Gambar 19 Foto proses pengolahan TS dengan penambahan serbuk biji moringa MoM dan MoN. koleksi pribadi Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan koagulan Moringa oleifera ukuran nano partikel MoN, Moringa oleifera hasil ayakan 100 mesh MoM dan kemudian dilanjutkan dengan penyaringan dapat digunakan untuk mengurangi kekeruhan dan merekonstruksi parameter karakteristik limbah. Kondisi optimal, didapatkan pada pH = 6, temperatur ruang, dosis 0.6 untuk MoN, dan dosis 1.5 untuk MoM. Pada kondisi ini dapat menurunkan kekeruhan sampai 90 , meningkatkan nilai DO, menurunkan viskositas, menurunkan nilai BOD. Tabel 10 menunjukan karakteristik TS sebelum dan setelah perlakuan dengan serbuk biji moringa. Dalam hal ini dosis MoN 0.6 yang diperlukan lebih kecil dari dosis MoM 1.5. Hal ini menunjukan bahwa MoN lebih efesien sebagai koagulan dalam memperbaiki karakteristik limbah TS. MoN lebih efesien, karena kandungan senyawa aktif berupa protein terlarutnya lebih tinggi daripada MoM. Tabel 10 Karakteristik TS sebelum dan setelah perlakuan dengan MoM dan MoN Parameter Thin Stillage Control Thin Stillage + MOM 1.5 Thin Stillage + MON 0.6 Colour Tidak turun 0 Turun 61.92 turun 75.26 pH 3.72 6.00 6.08 TDS gml 0.04 Not Detection Not detection Turbidity Tidak turun 0 Turun 88.63 Turun 90.57 BOD mgL 2.85 0.56 0.20 Viscocity cP S.18; 60 rpm; 11.95 3.15 2.95 Dosis biokoagulan MoM dan MoN untuk limbah TS, jauh lebih besar dibandingkan untuk limbah pabrik tekstil 80-100 mgL. Limbah TS yang digunakan sebagai sampel banyak mengandung bahan organik, bersifat asam, dan kadar pengotornya tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan ciri fisik seperti warna coklat yang pekat, berbau tajam dan bersifat asam. Nilai pH yang terlalu asam, akan menyebabkan protein dalam biokoagulan moringa mengalami denaturasi dan menjadi tidak aktif sehingga tidak dapat mengendapkan pengotor secara optimal. Penelitian serupa dilakukan oleh Bhatia et al. 2007 yang mengaplikasikan biokoagulan moringa pada Palm Oil Mill Effluent POME suatu limbah yang banyak mengandung bahan organik dan bersifat asam. Hasil penelitiannya menunjukkan biokoagulan moringa mampu memperbaiki karakteristik limbah pada dosis 6500-7500 mgL. Kadar bahan organik seperti asam asetat, etanol, gliserol, asam laktat, Xilos dan glukosa dianalisa dengan HPLC. Analisa dilakukan dengan tujuan untuk melihat pengaruh MoN terhadap kadar bahan organik dalam limbah TS. Percobaan dilakukan dengan penambahan biokoagulan pada dosis 0.05 MoN. Hasil disajikan pada Gambar 20. Sampel TS sebelum dan setelah perlakuan diukur kadar bahan organiknya. Hasilnya menunjukan koagulan MoN mampu menurunkan kadar senyawa-senyawa tersebut, karena senyawa tersebut terendapkan. Kecuali pada glukosa, penambahan MoN justru meningkatkan kadar glukosa. Hal ini bisa disebabkan pada serbuk MoN memang mengandung pati. Gambar 20 Kadar senyawa organik TS, sebelum dan setelah penambahan MoN Gambar 20 menunjukkan bahwa TS mengandung gliserol, asam organik dan etanol. Sedangkan biokoagulan MoN berdasarkan karakteristiknya mengandung banyak protein 44.41±1.29. Gliserol dapat bereaksi dengan protein membentuk senyawa gabungan yang menyerupai polimer, membentuk molekul dengan berat molekul besar yang dapat menetap di bagian bawah gelas. Dalam kondisi tertentu, etanol juga dapat bereaksi dengan protein untuk membentuk amino-alkohol, tapi jika kadar etanol terlalu tinggi, dapat menyebabkan protein menjadi rusak. Demikian halnya dengan asam laktat dan asam asetat yang ada dalam TS, jika kadarnya terlalu tinggi, akan merusak protein yang ada dalam biji moringa, dan menyebabkan MoN tidak bisa berfungsi sebagai koagulan. Sehingga dalam hal ini TS perlu mengalami perlakuan terlebih dulu sebelum diolah dengan MoN. Perlakuan tersebut bisa dilakukan dengan pengubahan pH sesuai pH optimum, atau dengan pengenceran terlebih dulu. Pengubahan pH sesuai pH 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Acetic Acid Ethanol Glucose Glyserol Xylose Lactic Acid K ad ar m g L Kadar senyawa organik dalam TS TS TS + MoN optimum dan pengenceran TS diharapkan supaya protein dalam MoN tidak rusak. Pengenceran dengan air akan menyebabkan kadar pengotor dalam limbah TS menjadi berkurang, selain itu pengenceran bisa menambah kelarutan protein MoN dalam air menjadi bertambah, sehingga MoN bisa lebih efesien sebagai koagulan.

D. Aplikasi Biokoagulan MoN dan koagulan PAC pada Air Limbah

Laboratorium Pada Skala Besar Scale up Instalasi Pengolahan Air Limbah IPAL pusat laboratorium terpadu UIN Jakarta dibangun bersamaan dengan berdirinya laboratorium. Prinsip kerja IPAL ini adalah pengikatan partikulat terlarut dan tidak terlarut dengan proses koagulasi-flokulasi dan filtrasi. Koagualan yang digunakan biasanya tawas, sedangkan flokulan yang digunakan adalah flokulan komersil. Pada penelitian ini penggunaan koagulan tawas, dicoba diganti dengan biokoagulan Moringa oleifera Nanopartikel MoN. Aplikasi MoN pada sistem IPAL ini menggunakan skala besar atau skala sebenarnya, sehingga diperlukan MoN dalam jumlah yang besar pula. MoN dibuat dengan cara serbuk MoM dihaluskan kembali dengan blender merk Mitzui dan diberi aquades dengan perbandingan antara serbuk moringa : air adalah 1:10. Serbuk MoM diblender secara bertahap dan dihomgenkan. Sebanyak 1.5 Kg serbuk moringa dicampur dengan 15 liter aquades, diblender dan disaring. Larutan diencerkan menjadi 10 kali kemudian dimasukkan ke dalam tangki koagulan. Pompa akan menarik larutan biokoagulan dengan pompa dengan kecepatan 1 mldetik. Kecepatan alir air limbah 100 mldetik. Sebagian kecil larutan ini diuji ukuran partikelnya dengan PSA dan didapatkan sekitar 430 nm dengan PI 0.798. Serbuk sudah bisa dikategorikan sebagai ukuran nano berdasarkan Buzea 2007. Nilai PI 0.798 1, menandakan besarnya ukuran serbuk sudah seragam. Ukuran serbuk MoN ± 430 nm pada tahap ini lebih besar dari ukuran MoN tahapan sebelumnya, yang digiling menggunakan HEM 300 nm. Hal ini disebabkan alat penggiling yang berbeda. MoN selanjutnya diaplikasikan sebagai biokoagulan untuk air limbah laboratorium Pusat Laboratorium Terpadu UIN Jakarta. Tabel 11 menyajikan data hasil pengaruh penambahan biokoagulan MoN terhadap air limbah laboratorium PLT UIN Jakarta. Tabel 11 Pengaruh biokoagulan MoN dan koagulan PAC terhadap parameter air limbah laboratorium Parameter limbah yang diuji Sampel air limbah laboratorium PLT UIN Jakarta Sampel tanpa perlakuan control + MoN + PAC turbidity NTU 193.00 167.00 93.00 111.00 pH 5.40 5.44 6.56 5.38 suhu o C 27.60 27.80 27.50 27.80 conductivity µScm 1057.00 782.00 1025.00 1063.00