Perbandingan Metode Elektrokoagulasi Dengan Presipitasi Hidroksida Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit

PERBANDINGAN METODE ELEKTROKOAGULASI DENGAN
PRESIPITASI HIDROKSIDA UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH
CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

RUSYADI WICAHYO AULIANUR

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Perbandingan
Metode Elektrokoagulasi Dengan Metode Presipitasi Hidroksida Untuk
Pengolahan Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit” adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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, Juli 2013
Rusyadi Wicahyo Aulianur
NIM F34090118

ABSTRAK
RUSYADI
WICAHYO
AULIANUR.
Perbandingan
Metode
Elektrokoagulasi Dengan Metode Presipitasi Hidroksida Untuk Pengolahan
Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit. Dibimbing oleh SUPRIHATIN.
Limbah cair penyamakan kulit mengandung bahan organik dan logam
berat dalam konsentrasi tinggi sehingga berpotensi mencemari lingkungan
dan menimbulkan masalah kesehatan. Limbah cair penyamakan kulit
mengandung krom dalam jumlah yang banyak akibat dari bahan penyamak

yang digunakan.Untuk mencegah timbulnya masalah akibat limbah tersebut
diperlukan suatu metode pengolahan yang sesuai dengan karakteristik
limbah tersebut. Dalam penelitian ini metode elektrokoagulasi
menggunakan elektroda aluminium dan presipitasi hidroksida menggunakan
kalsium hidroksida (Ca(OH)2) diteliti untuk menurunkan parameter COD,
krom total, TSS, kekeruhan, warna dan menentukan kondisi optimum proses
dan tingkat penyisihan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan
presipitasi hidroksida penyisihan tertinggi didapatkan pada dosis 8 g/l
dengan pH 8.445 dan tingkat penyisihan COD 72.18%, krom total 99.98%,
TSS 98.64%, kekeruhan 98.90% dan warna 99.43%. Dengan
elektrokoagulasi penyisihan tertinggi didapatkan dengan tingkat penyisihan
COD dari 5621 mg/l menjadi 1070 mg/l (80.98%), krom total dari 288.375
mg/l menjadi 132.25 mg/l (53.46%), TSS dari 257 mg/l menjadi 31 mg/l
(87.93%), kekeruhan dari 406 mg/l menjadi 139 mg/l (65.93%) dan warna
dari 1978.5 PtCo menjadi 636 PtCo (68.10%). Hasil ini didapat dengan
voltase 24 volt dan waktu kontak 120 menit. Semakin tinggi voltase dan
waktu kontak elektrokoagulasi, semakin baik mutu air limbah yang
dihasilkan.
Kata Kunci: elektrokoagulasi, limbah cair penyamakan kulit, presipitasi
hidroksida

ABSTRACT
RUSYADI WICAHYO AULIANUR. A Comparison Of Electrocoagulation
Method and Hydroxide Precipitation Methods For Leather Tanning Industry
Liquid Waste. Supervised by SUPRIHATIN.
Leather tanning wastewater contains high concentration of organic
compound and heavy metals and has a potential to pollute the environment
and causing the health problems. The liquid waste of leather tanning
contains chrome in a high concentration, because of the tanning materials
that used in the process. It is needed to find out an appropiate methods to
reduce the problems according to the wastewater characteristics. In this
research, electrocoagulation using aluminium electrodes and hydroxide
precipitation methods using calcium hydroxide (Ca(OH)2) were evaluated
experimentally to remove pollutant parameter such as COD, TSS, total
chrome, turbidity, and color. Results showed that the highest removal of
pollutant using hydroxide precipitation method is obtained at dose of 8 g/l at
pH 8.445 and could reduce the COD parameter of 72.18%, total chrome of
99.98%, TSS of 98.64%, turbidity of 98.90% and color of 99.43%. Using
electrocoagulation method could reduce COD from 5621 mg/l to 1070 mg/l
(80%), total chrome from 288.375 mg/l to 132.25 mg/l (53%), TSS from

257 mg/l to 31 mg/l (87.93%), turbidity from 406 mg/l to 139 mg/l
(65.93% ), and color from 1978.5 PtCo to 636 PtCo (68.10%). This result is
obtained by combination of 24 volt and contact time 120 minutes, more
higher voltage and contact time given, more better quality of wastewater
effluent is generated.
Keywords: electrocoagulation, leather tanning liquid waste, hydroxide
precipitation

PERBANDINGAN METODE ELEKTROKOAGULASI DENGAN
METODE PRESIPITASI HIDROKSIDA UNTUK PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR INDUSTRI PENYAMAKAN KULIT

RUSYADI WICAHYO AULIANUR

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

JuduI Skripsi: Perbandingan Metode Elektrokoagulasi Dengan Presipitasi
Hidroksida Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri
Penyamakan Kulit
: Rusyadi Wicahyo Aulianur
Nama
: F34090118
NIM

Disetujui oleh

"
Prof. Dr.-Ing Ir. Suprihatin
Pembimbing

Tanggal Lulus:

,

Judul Skripsi : Perbandingan Metode Elektrokoagulasi Dengan Presipitasi
Hidroksida Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri
Penyamakan Kulit
Nama
: Rusyadi Wicahyo Aulianur
NIM
: F34090118

Disetujui oleh

Prof. Dr.-Ing Ir. Suprihatin
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan tenaga dan hidayah sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April
2013 sampai Juli 2013 adalah manajemen lingkungan yang berjudul
Perbandingan Metode Elektrokoagulasi Dengan Presipitasi Hidroksida
Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. –Ing Ir. Suprihatin
selaku pembimbing atas perhatian dan saran selama penelitian dan penulisan
skripsi ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayahanda
Surjono H Sutjahjo dan Ibunda Endah Wirasti selaku kedua orang tua yang
telah memberikan bantuan dan dukungan baik moril maupun materiil.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada laboran Bapak Yogi
yang telah memberikan bantuan selama penelitian. Di samping itu penulis
menyampaikan terimakasih kepada Mira Triviana, SE yang telah
memberikan dorongan yang tulus dan seluruh teman-teman TIN 46.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi yang memerlukan.

Bogor, Juli 2013
Rusyadi Wicahyo Aulianur

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

viii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

3

Ruang Lingkup Penelitian

3

METODE

3

Waktu dan Tempat

3

Bahan

3

Alat

4

HASIL DAN PEMBAHASAN

5

Karakteristik Limbah Cair

5

Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Elektrokoagulasi

6

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap pH

8

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Kekeruhan

9

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TSS

10

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Warna

11

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap COD

12

Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Krom Total

14

Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Presipitasi Kimia

15

Pengaruh Dosis terhadap TSS

16

Pengaruh Dosis terhadap Kekeruhan

17

Pengaruh Dosis terhadap Warna

19

Pengaruh Dosis terhadap COD

20

Pengaruh Dosis terhadap pH

21

Pengaruh pH terhadap Krom Total

22

Kebutuhan Energi dan Biaya

23

SIMPULAN DAN SARAN

26

Simpulan

26

Saran

26

DAFTAR PUSTAKA

27

LAMPIRAN

30

RIWAYAT HIDUP

42

DAFTAR TABEL
1 Karakteristik limbah cair penyamakan kulit

6

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12

13
14

15
16
17

18
19

20

Skema percobaan dengan metode elektrokoagulasi
Pengolahan limbah dengan menggunakan elektrokoagulasi
Perubahan limbah cair selama proses elektrokoagulasi
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap pH
limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap kekeruhan limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan kekeruhan limbah cair
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai TSS limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan TSS limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai warna limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan nilai warna limbah cair penyamakan
kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai COD limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan nilai COD limbah cair penyamakan
kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai krom total limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan nilai krom total limbah cair
penyamakan kulit
Presipitasi hidroksida menggunakan jar test apparatus
Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap nilai TSS cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap efisiensi penyisihan nilai TSS limbah cair penyamakan
kulit
Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap nilai kekeruhan limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap efisiensi penyisihan nilai kekeruhan limbah cair
penyamakan kulit
Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap warna limbah cair penyamakan kulit

4
7
7
8
9
9
10
11
11

12
13

13
15

15
16
17

17
18

19
19

21 Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap efisiensi penyisihan warna limbah cair penyamakan kulit
22 Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap nilai COD limbah cair penyamakan kulit
23 Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap efisiensi penyisihan COD limbah cair penyamakan kulit
24 Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi hidroksida
terhadap nilai pH limbah cair penyamakan kulit
25 Pengaruh variasi pH pada presipitasi hidroksida terhadap nilai
krom total limbah cair penyamakan kulit
26 Pengaruh pH terhadap efisiensi penyisihan krom total limbah cair
penyamakan kulit

20
20
21
21
22
23

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Data hasil pengujian pH limbah cair penyamakan kulit pada
berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian nilai kekeruhan limbah cair penyamakan
kulit pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian nilai TSS limbah cair penyamakan kulit
pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian warna limbah cair penyamakan kulit pada
berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian nilai COD limbah cair penyamakan kulit
pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian nilai krom total limbah cair penyamakan
kulit pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi
Data hasil pengujian nilai TSS limbah cair penyamakan kulit
pada proses presipitasi hidroksida
Data hasil pengujian nilai kekeruhan limbah cair penyamakan
kulit pada proses presipitasi hidroksida
Data hasil pengujian nilai warna limbah cair penyamakan kulit
pada proses presipitasi hidroksida
Data hasil pengujian nilai COD limbah cair penyamakan kulit
pada proses presipitasi hidroksida
Data hasil perubahan pH pada presipitasi hidroksida
Data hasil pengujian nilai krom total limbah cair penyamakan
kulit pada proses presipitasi hidroksida
Perhitungan kebutuhan energi dan biaya untuk presipitasi kimia
dan elektrokoagulasi

31
32
33
34
35
36
37
37
38
38
39
39
40

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu industri yang perkembangannya pesat adalah industri
penyamakan kulit. Industri penyamakan kulit adalah industri yang mengolah
bahan mentah kulit (hides and skin) menjadi bahan kulit samak (leather)
dengan menggunakan bahan-bahan kimia yang mendukung proses
penyamakan. Menurut Aningrum (2006) pengolahan kulit mentah akan
menyebabkan kulit tahan terhadap pengaruh mikroorganisme, kimia dan
fisika.
Dalam industri penyamakan kulit terdapat tiga proses yaitu
pengerjaan basah (beam house), proses penyamakan (tanning), retanning
dan penyelesaian akhir (finishing) (Cooman et al. 2003). Namun seiring
berkembangnya industri penyamakan kulit, maka bertambah juga cemaran
akibat limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut. Hal ini mengakibatkan
kualitas air menjadi menurun karena tercemar oleh zat berbahaya yang
digunakan dalam proses penyamakan kulit. Salah satu logam yang
terkandung dalam limbah cair industri penyamakan kulit adalah kromium.
Kromium merupakan salah satu senyawa kimia yang digunakan pada
proses penyamakan kulit. Hanya sekitar 50-70% krom saja yang dapat
terjerap pada kulit dengan menggunakan metode penyamakan krom
(Saravanbahavan et al. 2004). Tidak semuanya dapat terserap oleh kulit
pada proses penyamakan, dan sisanya dikeluarkan dalam bentuk limbah
cair.
Umumnya limbah cair penyamakan kulit untuk industri kecil tidak
mengalami proses pengolahan terlebih dahulu, sehingga penimbunan limbah
kromium dari badan sungai secara terus-menerus akan menyebabkan
dampak lingkungan yang serius. Kromium yang tercemar dan terkonsumsi
oleh manusia dapat merangsang terjadinya kanker (karsinogenik),
menimbulkan bau, rasa yang tidak sedap dan mengganggu ekosistem dalam
perairan (Rohaeti, 2007).
Selain kulit mentah (skins atau hide) sebagai bahan baku utama,
dalam proses produksi kulit samak juga digunakan berbagai bahan kimia
yang berbeda pada masing-masing tahap. Karakteristik limbah padat dan
cair pada industri penyamakan kulit bersifat khas dan bergantung pada
tahapan proses yang terjadi. Limbah proses prapenyamakan kaya dengan
bahan biologis yang berasal dari bahan baku utama kulit dan bahan
penolong (Rohaeti, 2007).
Untuk pembuangan bulu (unhairing) dan sisa daging (fleshing)
digunakan kapur dan sulfida. Kemudian kapur sisa dihilangkan dengan
penambahan garam amonium dan untuk pelumatan protein non kolagen
(batting) digunakan enzim. Limbah cair proses prapenyamakan bersifat basa
karena terdapatnya sisa kapur. Limbah proses penyamakan (tanning)
memiliki kadar krom cukup tinggi berkisar 1300-2500 ppm dan 2500-8000
ppm masing-masing (Esmaeli et. al, 2005). Hal ini diduga disebabkan
penyerapan krom pada proses penyamakan yang tidak efisien. Menurut

2
Bapedal Jatim (2003), bahwa hanya sekitar 75% krom pada cairan
penyamak yang terjerap pada kulit.
Limbah penyamakan kulit dapat menyebabkan pencemaran
lingkungan karena pembuangan limbah padat dan limbah cair, juga
pencemaran udara karena bau. Pengolahan 6000-10000 lembar kulit akan
menghasilkan limbah padat sebanyak 2,5-4 ton dan limbah cair 250-500 m3
(Sunaryo, 1994). Limbah cair dengan kadar protein cukup tinggi akan
menimbulkan bau bila tidak segera ditangani. Pencemaran gas juga dapat
berasal dari amonia di gudang kulit mentah serta gas H2S dan amonia di bak
aerasi dan di rumah basah. Limbah padat penyamakan kulit yang kaya akan
bahan organik dapat dimanfaatkan untuk pupuk tanaman. Akan tetapi
apabila kandungan kromnya sangat tinggi justru dapat mencemari tanaman.
Kadar krom pada filter cake limbah cair industri penyamakan kulit dapat
mencapai 3-7% (Triatmojo, 2002).
Dalam satu dasawarsa terakhir, ditemukan salah satu alternatif
proses pengolahan limbah cair dengan menggunakan metode
elektrokoagulasi. Metode elektrokoagulasi bukan merupakan teknologi yang
baru, akan tetapi teknologi ini belum digunakan luas. Metode ini memiliki
keunggulan dibandingkan presipitasi (pengendapan) dengan bahan kimia
yang konvensional, karena metode ini tidak menggunakan bahan kimia yang
mahal. 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. (Bayat et al. 2006). Ion logam tersebut akan menetralkan ion logam
negatif yang tidak stabil dalam limbah menjadi bentuk presipitat (endapan)
dan biasanya sangat stabil (Blais et al. 2000). Selain itu ion logam tersebut
akan bereaksi dengan ion hidroksil (OH-) pada katoda menghasilkan logam
hidroksida, yang kemudian membentuk flok dan mengapung pada
permukaan. Flok-flok dapat dibuang dengan mudah dengan dekantasi atau
filtrasi, tergantung kepada densitasnya (Chen, 2004). Metode ini efektif
dalam mengeliminasi padatan terlarut, logam berat terlarut, tannin, dan
bahan pewarna. Metode ini menggunakan alat yang sederhana,
pengoperasian yang mudah, periode retensi reaktif yang singkat dan
menghasilkan jumlah sludge yang lebih sedikit (Merzouk et al. 2008).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan proses
elektrokoagulasi sebagai proses alternatif pengolahan limbah cair
penyamakan kulit dengan metode konvensional yaitu presipitasi yang
menggunakan bahan kimia. Selanjutnya mengetahui pengaruh variasi
tegangan listrik dan waktu kontak elektroda dengan proses elektrokoagulasi
menggunakan alumunium pada sistem batch serta mengetahui dosis
optimum penambahan presipitan pada proses presipitasi kimia. Selain itu,
penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui kandungan parameter seperti
pH, warna, kekeruhan, COD, TSS, dan krom total sebagai indikator
pencemaran limbah cair penyamakan kulit dari hasil olahan dengan kedua
metode tersebut.

3

Manfaat Penelitian
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Beberapa manfaat yang dapat diambil dari hasil penelitian ini yaitu :
Memberikan informasi alternatif teknologi yang dapat digunakan dalam
mengolah limbah cair penyamakan kulit yaitu elektrokoagulasi
Mengetahui perbandingan metode elektrokoagulasi dan presipitasi kimia
pada pengolahan limbah cair penyamakan kulit
Mengetahui kombinasi waktu kontak dan tegangan yang terbaik pada
proses elektrokoagulasi
Mengetahui dosis optimum penggunaan presipitan pada proses
presipitasi limbah cair penyamakan kulit
Meningkatkan kualitas lingkungan di sekitar pembuangan limbah
Mengurangi penggunaan bahan kimia sehingga dapat meminimasi biaya
pengolahan limbah

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada perbandingan pengolahan limbah cair
penyamakan kulit secara kimia dengan metode presipitasi hidroksida
menggunakan jar test dengan metode elektrokoagulasi menggunakan
elektroda aluminium. Proses secara kimia difokuskan untuk mengetahui
dosis optimum presipitan yang mempunyai efisiensi tertinggi dalam
mengurangi kandungan pencemarnya dan proses elektrokoagulasi
difokuskan terhadap pengaruh kombinasi tegangan listrik dan waktu kontak
proses. Variasi tegangan yang ditetapkan adalah 9 Volt, 12 Volt, 15 Volt, 18
Volt dan 24 Volt. Variasi waktu kontak yang ditetapkan adalah 60 menit, 90
menit, dan 120 menit. Hasil percobaan kemudian dianalisa paramater
pencemarnya meliputi pH, warna, kekeruhan, TSS, kadar krom total, dan
COD.

METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini telah dilaksanakan selama tiga bulan sejak April hingga
bulan Juli 2013. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik
Manajemen Lingkungan, Departemen Teknologi Industri Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah air limbah
proses penyamakan kulit dari PT. Muhara Dwi Tunggal Laju. Bahan-bahan
lainnya yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan-bahan kimia yang
digunakan untuk keperluan pengujian meliputi: larutan H2SO4 0,02%,
larutan ammonium molybdate, larutan SnCl2, gliserol, air destilata, larutan

4
K2Cr2O7, pereaksi COD, indikator ferroin, kapur (Ca(OH)2) dan larutan
Ferro Aluminium Sulfat (FAS) 0,1 M.
Alat
Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang di
dalamnya terdapat dua penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda,
yang tercelup dalam larutan limbah sebagai elektrolit. Apabila dalam suatu
larutan elektrolit ditempatkan dua elektroda dan dialiri arus listrik searah,
maka akan terjadi peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit,
yaitu ion positif (kation) bergerak ke katoda dan menerima elektron yang di
reduksi dan ion negatif (anion) bergerak ke anoda dan menyerahkan
elektron yang dioksidasi dan membentuk flok yang mampu mengikat
kontaminan dan partikel-partikel dalam limbah. Arus listrik dialirkan
dengan aliran searah (DC) pemasok arus (power supply).

Gambar 1. Skema percobaan dengan metode elektrokoagulasi
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rangkaian unit
elektrokoagulasi yang terdiri atas gelas piala ukuran 1 L untuk menampung
limbah dan power supply (9 V, 12 V, 15 V dan 18 V) yang dihubungkan
dengan dua buah elektroda aluminium yang memiliki kadar aluminium 90%
dan memiliki ukuran 15 cm x 1,5 cm x 0,3 cm, panjang elektroda yang
tercelup yaitu 14 cm. Tegangan arus listrik menyebabkan elektroda
melepaskan unsur-unsur yang membantu penggumpalan.
Menggumpalnya bahan terlarut dalam media limbah cair maka akan
membentuk flok dan mengendap ke bawah ataupun mengapung pada bagian
atas. Bahan yang menggumpal dianalogikan sebagai bahan-bahan pencemar
yang terdapat pada limbah. Untuk mengetahui pengaruh dari faktor-faktor
yang diamati maka dilakukan analisis laboratorium meliputi pH (APHA Ed.
20 4500-H+ B, 1998), warna (SNI 6989, 2011) kekeruhan (SNI 06-6989.25,
2005), TSS (APHA Ed. 20 2540 D, 1998), COD (APHA Ed. 20, 5220 C,
1998) dan kadar krom total (Cr) (APHA Ed. 20 3111 B, 1998). Analisis ini
juga dilakukan sebelum proses elektrokoagulasi untuk mengetahui besar
pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap efisiensi pengurangan
kandungan pencemar dalam limbah cair.

5
Percobaan dilakukan dengan dua kali ulangan. Faktor yang dikaji
pada penelitian ini adalah jenis limbah yang digunakan (Air limbah
penyamakan kulit), variasi tegangan (9 V, 12 V, 15 V dan 18 V), dan waktu
kontak operasi (30 menit, 45 menit dan 60 menit).
Proses presipitasi dilakukan dengan jar test untuk mengetahui dosis
optimum penambahan koagulan. Koagulan yang digunakan adalah kapur
(Ca(OH)2). Pada proses koagulasi jar test digunakan untuk mencari
beberapa dosis yang dibutuhkan untuk memperoleh hasil yang optimal.
Proses koagulasi ini dengan pengadukan cepat supaya terjadi turbulensi
yang baik agar bahan kimia dapat menangkap partikel-partikel koloid.
Pengadukan cepat hanya dilakukan sebentar saja ±30-60 detik.
Setelah selesai dengan proses koagulasi, proses yang terjadi
dilanjutkan pada tahap ke dua yaitu terjadi penggabungan partikel-partikel
yang tidak stabil sehingga membentuk flok yang lebih besar dan lebih cepat
dapat dipisahkan, disebut juga proses flokulasi. Flok yang terbentuk tidak
begitu bagus sehingga dibutuhkan bahan kimia atau tambahan yang dapat
membantu penggabungan flok-flok tersebut sehingga menjadi flok yang
lebih besar. Flokulasi dilakukan pada pengadukan lambat dengan waktu 530 menit.
Setelah dilakukan presipitasi dilakukan analisis laboratorium
terhadap parameter pH, warna, kekeruhan, TSS, COD dan krom total
kemudian data yang diperoleh diolah untuk melihat efisiensi pengolahan
secara kimia terhadap masing-masing parameter tersebut.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Limbah Cair
Limbah cair yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah cair
penyamakan kulit. Limbah cair ini berasal dari perusahaan kulit di
Kampung Muhara Sarongge Desa Citeureup Kecamatan Citeureup
Kabupaten Bogor. Perusahaan ini melakukan berbagai jenis kegiatan mulai
dari penerimaan bahan kulit mentah atau prapenyamakan sampai finishing.
Karena terdiri dari berbagai tahapan proses maka karakteristik limbah yang
dihasilkan bervariasi. Proses prapenyamakan mengandung limbah padat
yang kaya dengan bahan organik berupa sisa bulu, sisa lemak, sisa daging
dan protein serta limbah cair. Bahan kimia yang terkandung dalam bahan
sisa seperti NaCl, dari proses pencucian, CaSO4, NH4OH dari proses
pembuangan kapur, asam dari proses pemikelan, dan enzim dari proses
pelumatan. Pada proses penyamakan, mengandung limbah sisa bahan
penyamak krom. Limbah proses finishing mengandung limbah padat dari
proses shaving, buffing dan trimming serta sisa cat dan bahan pelemas. Hasil
uji terhadap karakteristik awal dari efluen limbah cair proses penyamakan
industri kulit ini dapat dilihat pada Tabel 1.

6
Tabel 1. Karakteristik limbah cair penyamakan kulit
Parameter

Efluen

TSS (mg/l)

252

pH

3,63

Warna (PtCo)

2032

Kekeruhan (FTU)

412

COD (mg/l)

5742

Krom Total (mg/l)

303.75

Hasil pengukuran pH menunjukkan nilai 3,63. Nilai pH yang rendah
disebabkan oleh proses penyamakan yang menggunakan krom oksida dalam
asam sulfat menyebabkan limbah cairnya bersifat asam (Rohaeti, 2007).
Proses sebelum penyamakan (pemikelan) memerlukan kondisi asam agar
bahan lebih mudah terserap dengan baik pada kulit, sehingga pada proses
pemikelan nilai pH air limbah dibuat menjadi asam dengan penambahan
acid liquor. Kadar kekeruhan sebesar 412 FTU dan kadar TSS yang tinggi
yaitu 252 mg/l disebabkan banyaknya partikel padatan dan bahan penyamak
tersisa yang mengendap terkandung dalam air limbah tersebut.
Berdasarkan pengukuran juga dihasilkan kadar COD yang tinggi yaitu
sebesar 5742 mg/l. Hal ini disebabkan karena banyaknya zat organik yang
tersisa dari proses prapenyamakan yaitu fleshing dan trimming dengan
menggunakan sulfida dan kapur untuk menghilangkan sisa daging dan sisa
bulu pada kulit.
Kadar warna yang tinggi yaitu 2032 PtCo disebabkan karena bahan
penyamak krom terlarut yang digunakan berwarna biru sehingga
mempengaruhi warna air limbah tersebut. Kadar krom total yang tinggi
yaitu sebesar 303.75 mg/l juga disebabkan karena masih banyaknya bahan
penyamak krom yang terlarut..
Dari karakteristik tersebut dapat dikatakan bahwa limbah cair
penyamakan kulit ini termasuk air limbah yang potensial mencemari
lingkungan karena selain memiliki kandungan krom yang tinggi, limbah cair
ini dapat mengkorosi logam sehingga menyebabkan penanganannya sulit
dan menjadi alasan tidak dilakukan penanganan limbah pada perusahaan
industri kulit tersebut.
Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi merupakan proses koagulasi atau penggumpalan
dengan tenaga listrik melalui proses elektrolisis untuk mengurangi atau
menurunkan ion-ion logam dan partikel-partikel pencemar di dalam air.
Pengaruh metode elektrokoagulasi untuk mengurangi kadar pencemar
dalam limbah cair penyamakan kulit digunakan 1 liter limbah cair dengan
sistem batch (Gambar 2). Perlakuan yang diberikan terhadap limbah cair
dengan metode elektrokoagulasi merupakan kombinasi variasi tegangan dan
waktu kontak. Tegangan yang digunakan ada 5 taraf yaitu 9 volt, 12 volt, 15

7
volt, 18 volt, dan 24 volt. Waktu kontak yang digunakan ada 3 taraf yaitu 60
menit, 90 menit, dan 120 menit. Perubahan limbah cair selama proses
elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Pengolahan limbah cair dengan metode elektrokoagulasi

(a) Pembentukan flok awal

(b) flok mengapung pada akhir proses

(c) Limbah pada akhir proses elektrokoagulasi
Gambar 3. Perubahan limbah cair selama proses elektrokoagulasi
Prinsip dasar dari elektrokoagulasi ini merupakan reaksi reduksi dan
oksidasi (redoks) (Juriah, 2011). Reaksi oksidasi pada anoda akan

8
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 aluminium di
katoda.
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap pH

pH

Pengaruh teknik elektrokoagulasi terhadap pH limbah cair dapat
dilihat pada Gambar 4.

5
4.8
4.6
4.4
4.2
4
3.8
3.6
3.4
3.2
3

9 Volt
12 Volt
15 Volt
18 Volt
24 Volt

0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 4. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak terhadap pH
limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 4 menunjukkan peningkatan pH limbah cair.
Data hasil pengujian pH limbah cair penyamakan kulit pada berbagai variasi
perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada Lampiran 1. Peningkatan nilai
pH disebabkan adanya akumulasi ion OH- (Niam et al. 2007). Ion OHmengindikasikan kebasaan. Ion OH- dihasilkan pada anoda dengan rumus
kimia:
3H2O + 3e → 3/2H2 + 3OHSemakin banyak ion OH- yang dihasilkan melalui reaksi reduksi air pada
katoda dalam proses elektrokoagulasi maka nilai pH akan meningkat. Tetapi
nilai pH yang dihasilkan dari proses elektrokoagulasi tidak memenuhi baku
mutu, karena menurut SK Gubernur Jawa Barat Nomor 6 Tahun 1999
tentang baku mutu limbah cair untuk industri penyamakan kulit
menyebutkan bahwa batas nilai pH limbah cair yaitu 6-9.

9
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Kekeruhan
Kekeruhan atau turbidity digunakan untuk menyatakan derajat
kegelapan di dalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang
umumnya bahan organik dan inorganik. Semakin pekat atau keruh suatu
limbah cair yang dibuang maka kualitas limbah dan keamanannya semakin
buruk (Gameissa, 2012). Pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai
kekeruhan limbah cair dapat dilihat pada Gambar 5.
800
Kekeruhan (FTU)

700
600
9 Volt
12 Volt
15 Volt
18 Volt
24 Volt

500
400
300
200
100
0
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 5. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap kekeruhan limbah cair penyamakan kulit

100
90
80

Efisiensi (%)

70
60

9 Volt

50

12 Volt

40

15 Volt

30

18 Volt

20

24 Volt

10
0
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 6. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan kekeruhan limbah cair
Grafik pada Gambar 5 menunjukkan semakin tinggi tegangan dan
waktu kontak maka penurunan nilai kekeruhan semakin besar. Efisiensi
penurunan nilai kekeruhan akan semakin tinggi seperti pada Gambar 6. Data

10
hasil pengujian nilai kekeruhan limbah cair penyamakan kulit pada berbagai
variasi perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada Lampiran 2.
Elektrokoagulasi dapat menurunkan kekeruhan sebagai fungsi dari waktu
artinya semakin besar waktu yang diberikan maka penurunan nilai
kekeruhan pada limbah akan semakin besar. Hal ini disebabkan karena
koagulan yang dihasilkan mengurai polutan yang menyebabkan kekeruhan
dan menyebabkan terjadinya ketidakstabilan muatan sehingga membentuk
flok yang tidak larut untuk mencapai kestabilannya kembali (Chen et al.
2004).
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap TSS
Total Suspended Solids (TSS) atau total padatan tersuspensi adalah
jumlah padatan yang tersuspensi dalam air berupa bahan organik maupun
inorganik. Padatan tersuspensi sangat berhubungan dengan kekeruhan air,
semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi tersebut maka air akan
semakin keruh (Metcalf & Eddy, 2003). Pengaruh elektrokoagulasi terhadap
nilai TSS limbah cair dapat dilihat pada Gambar 7.

250
200

9 Volt

TSS (mg/l)

150

12 Volt

100

15 Volt

50

18 Volt

0
0

60

90

120

24 Volt

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 7. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai TSS limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 7 menunjukkan seiring dengan peningkatan
tegangan dan waktu kontak yang diberikan, maka semakin besar nilai
penurunan TSS. Data hasil pengujian TSS limbah cair penyamakan kulit
pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada
Lampiran 3. Hal ini disebabkan karena penyisihan nilai TSS yang semakin
besar terjadi seiring dengan besar tegangan dan waktu kontak elektroda.
Semakin banyak dihasilkan 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).
Sehingga efisiensi penyisihan nilai TSS pada limbah cair penyamakan kulit
juga semakin tinggi. Besar efisiensi penyisihan nilai TSS pada limbah cair
penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 8.

11
100
80

9 Volt

Efisiensi (%)

60
12 Volt
40
15 Volt
20
18 Volt

0
0

60

90

120

24 Volt

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 8. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan TSS limbah cair penyamakan kulit
Berdasarkan hasil pengukuran bahwa proses elektrokoagulasi mampu
menurunkan nilai TSS dengan efisiensi tertinggi sebesar 87.93% dan
memenuhi baku mutu sesuai SK Gubernur Jawa Barat Nomor 6 tahun 1999
untuk industri penyamakan kulit yang menggunakan krom sebesar 60 mg/l.
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Warna
Warna limbah cair yang semakin gelap menunjukkan buruknya air
limbah yang dibuang ke lingkungan. Semakin jernih maka air limbah
semakin baik. Parameter lain yang dapat dijadikan indikator baik tidaknya
limbah cair adalah warna. Pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai
kekeruhan limbah cair dapat dilihat pada Gambar 9.
2500
Warna (PtCo)

2000
9 Volt
12 Volt
15 Volt
18 Volt
24 Volt

1500
1000
500
0
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 9. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai warna limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 9 menunjukkan bahwa seiring dengan kenaikan
tegangan dan lama waktu kontak maka semakin besar penurunan warna
yang dihasilkan. Data hasil pengujian warna limbah cair penyamakan kulit
pada berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada
Lampiran 4. Hal ini disebabkan elektrokoagulasi melepaskan koagulan
aluminium hidroksida (Al(OH)3) yang menyebabkan proses dekolorisasi
karena perbedaan muatan pada zat warna limbah dengan partikel koloid
Al(OH)3.

12

Efisiensi (%)

Menurut hukum ohm yaitu
sehingga apabila semakin besar
tegangan yang diberikan maka semakin besar arus yang mengalir pada
larutan yang menyebabkan semakin banyak dan cepat elektroda
menghasilkan Al(OH)3 sebagai koagulan maka semakin besar reaksi
dekolorisasi yang terjadi, membuat nilai efisiensi penyisihan warna pada
limbah cair penyamakan kulit semakin tinggi. Besar efisiensi penyisihan
nilai warna pada limbah cair penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar
10.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

9 Volt
12 Volt
15 Volt
18 Volt
24 Volt
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 10. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan nilai warna limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap COD
Chemical Oxygen Demand (COD) merupakan salah satu indikator
penting pencemaran limbah di dalam air. COD merupakan jumlah oksigen
yang dibutuhkan oleh oksidator (misalnya kalium dikromat) untuk
mengoksidasi seluruh material baik organik maupun anorganik yang
terdapat dalam air (Metcalf & Eddy, 2003). Secara umum 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). Pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai COD limbah
cair dapat dilihat pada Gambar 11.

13

6000

COD (mg/l)

5000

9 Volt
12 Volt

4000

15 Volt

3000

18 Volt
2000

24 Volt

1000
0
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 11. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai COD limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 11 menunjukkan bahwa semakin tinggi
tegangan dan lama waktu kontak semakin besar penurunan nilai COD
terhadap limbah cair penyamakan kulit. Sehingga efisiensi penyisihan akan
semakin tinggi. Besar efisiensi penyisihan nilai warna pada limbah cair
penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 12.
100
90
80

Efisiensi (%)

70
60

9 Volt

50

12 Volt

40

15 Volt

30

18 Volt

20

24 Volt

10
0
0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 12. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap efisiensi penyisihan nilai COD limbah cair penyamakan kulit
Data hasil pengujian COD limbah cair penyamakan kulit pada
berbagai variasi perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada Lampiran 5.
Berdasarkan hasil pengukuran COD tersebut proses elektrokoagulasi
mampu menurunkan COD dengan efisiensi tertinggi yaitu 80.98% dengan

14
nilai COD 1070 mg/l. Hasil yang didapatkan tidak memenuhi baku mutu
limbah sesuai SK Gubernur Jawa Barat Nomor 6 Tahun 1999 yang
menyebutkan batas nilai COD untuk industri penyamakan kulit yang
menggunakan krom adalah sebesar 110 mg/l.
Pada setiap pengujian parameter dengan metode elektrokoagulasi
dengan menggunakan aluminium, terdapat fenomena dimana terjadinya
penurunan efisiensi parameter pencemar COD, TSS, kekeruhan, dan warna.
Hal ini disebabkan karena pembentukan koagulan dari reaksi oksidasi anoda
sacrificial yaitu aluminium. Reaksi utama yang terjadi pada anoda:
Al(s) → Al3+(aq) +3eO2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O
Pada katoda:
3H2O + 3e → 3/2H2 + 3OHLalu ion Al3+ dan OH- yang dihasilkan pada elektroda akan bereaksi dalam
air limbah membentuk aluminium hidroksida.
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Selanjutnya aluminium hidroksida akan mendestabilisasi partikel
pencemar dan membentuk flok yang berfungsi sebagai adsorben dan dapat
menyebabkan presipitasi ion logam sehingga dapat menurunkan paramater
pencemar tersebut (Adhoum et al. 2004). Gugus Al(OH)3 sebagai koagulan
mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pencemar.
Semakin besar tegangan dan waktu kontak maka logam aluminium
yang mengalami reduksi menjadi ionnya akan semakin banyak sehingga
semakin banyak pula gugus Al(OH)3 yang terbentuk. Instrumen penelitian
yang digunakan mempunyai keterbatasan sehingga tegangan 24 volt dan
waktu kontak 120 menit adalah yang terbaik. Jumlah elektroda, besar
tegangan, dan lama waktu kontak bisa ditingkatkan apabila instrumen
memadai, agar semakin banyak dihasilkan Al(OH)3 yang berfungsi sebagai
koagulan sehingga semakin tinggi kemampuan mengadsorpsi untuk
pembentukan floknya, tetapi akan berpengaruh terhadap biaya pengolahan
yang semakin tinggi. Reaksi reduksi pada ion H+ akan menghasilkan gas
hidrogen yang akan membantu proses pencampuran dan koagulasi. Gas
hidrogen membantu flok mengalami flotasi sehingga flok yang terbentuk
akan berada di permukaan cairan.
Ketidakstabilan muatan pada limbah cair menyebabkan zat yang
terdapat di dalamnya membentuk flok untuk mencapai kestabilannya
kembali. Flok-flok yang terbentuk jika mencapai bobot yang cukup akan
mengendap sedangkan yang ringan akan terbawa gas hidrogen dan
mengalami flotasi. (Heidmann et al. 2008). Melalui reaksi reduksi-oksidasi
ini maka zat pencemar dalam limbah cair dapat dipisahkan.

15
Pengaruh Elektrokoagulasi terhadap Krom Total

Krom Total (mg/l)

Limbah logam berat Cr (VI) yang merupakan salah satu jenis limbah
berbahaya berasal dari limbah industri cat, pelapisan logam, dan
penyamakan kulit (Jamhari, 2009). Pengaruh elektrokoagulasi terhadap nilai
krom total limbah cair dapat dilihat pada Gambar 13.

401

9 Volt

301

12 Volt

201

15 Volt
18 Volt

101

24 Volt
1
0

60

90

120

Menit

Gambar 13. Pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak elektrokoagulasi
terhadap nilai krom total limbah cair penyamakan kulit

Efisiensi (%)

Grafik pada Gambar 13 menunjukkan penurunan nilai krom total
dari proses elektrokoagulasi. Akan tetapi pada tegangan dan waktu kontak
tertentu nilai krom total naik turun, karena Al(OH)3 merupakan logam
hidroksida amfoterik. Campuran logam ini menimbulkan masalah karena
dapat melarutkan kembali ion logam yang lain (Fu et al. 2011). Besar
efisiensi penyisihan nilai krom total pada limbah cair penyamakan kulit
dapat dilihat pada Gambar 14.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

9 Volt
12 Volt
15 Volt
18 Volt
24 Volt

0

60

90

120

Waktu Kontak (Menit)

Gambar 14. Grafik pengaruh variasi tegangan dan waktu kontak
elektrokoagulasi terhadap efisiensi penyisihan nilai krom total limbah cair
penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 14 menunjukkan efisiensi tertinggi penyisihan
krom total yaitu pada tegangan 24 Volt dan waktu kontak 120 menit sebesar

16
53.46 %. Nilai efisiensi yang didapatkan belum maksimal disebabkan pH
limbah yang masih rendah sehingga logam krom tidak mengendap dengan
maksimal.
Jumlah krom total yang dihasilkan mencapai 132.25 mg/l. Hasil ini
tidak memenuhi baku mutu limbah sesuai SK Gubernur Jawa Barat Nomor
6 Tahun 1999 yang menyebutkan batas nilai krom total untuk industri
penyamakan kulit yang menggunakan krom adalah sebesar 0,5 mg/l. Data
hasil pengujian krom total limbah cair penyamakan kulit pada berbagai
variasi perlakuan elektrokoagulasi dapat dilihat pada Lampiran 6.
Pengolahan Limbah Cair dengan Metode Presipitasi Kimia
Metode presipitasi (pengendapan) merupakan merupakan salah satu
metode pengolahan yang banyak digunakan untuk memisahkan logam berat
dari limbah cair. Metode presipitasi kimia ini dilakukan dengan
penambahan sejumlah zat kimia tertentu untuk mengubah senyawa yang
mudah larut ke bentuk padatan yang tak larut (Long, 1995). Ada tiga
metode presipitasi logam berat yang umum digunakan, yaitu presipitasi
dengan sulfida, karbonat dan hidroksida. Pada penelitian ini presipitasi
menggunakan koagulan kapur (Ca(OH)2) atau kalsium hidroksida sehingga
disebut presipitasi hidroksida.
Proses presipitasi hidroksida dilakukan dengan menggunakan jar test
apparatus. Hasil akhir pengujian jar test limbah cair pada limbah cair
penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Presipitasi hidroksida menggunakan jar test apparatus
Pengaruh Dosis terhadap TSS
TSS (Total Suspended Solids) atau total padatan tesuspensi dapat
mempengaruhi ekosistem pada perairan. Apabila semakin tinggi nilai TSS
maka dapat membuat air semakin keruh sehingga membatasi penetrasi
cahaya matahari ke badan air (Gameissa, 2012). Pengaruh presipitasi

17
hidroksida terhadap nilai TSS limbah cair penyamakan kulit dapat dilihat
pada Gambar 16.

TSS (mg/l)

1000

100

10

1
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 16. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap nilai TSS cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 16 menunjukkan pemakaian kalsium hidroksida
sebagai presipitan pada limbah cair penyamakan kulit dapat menurunkan
nilai TSS awal yaitu 257 mg/l menjadi 204.5 mg/l (20.06%) sampai 3.5 mg/l
(98.81%) dengan dosis kalsium hidroksida yang ditambahkan sebesar 1 g/l
sampai 8 g/l. Penambahan dosis lebih besar dari 8 g/l akan menurunkan
efisiensi penyisihan nilai TSS sampai 87.24% pada dosis 40 g/l. Besar
efisiensi penyisihan nilai TSS pada limbah cair dengan presipitasi
hidroksida pada penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 17.
100

Efisiensi (%)

80
60
40
20
0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 17. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap efisiensi penyisihan nilai TSS limbah cair penyamakan
kulit
Dengan pemakaian kalsium hidroksida sebagai presipitan maka
efisiensi terbesar dicapai pada dosis 8 g/l dengan nilai efisiensi sebesar
98.81 %. Penambahan dosis kalsium hidroksida dari 8 g/l ke 40 g/l akan
menurunkan nilai efisiensi penyisihan TSS sampai 87.24% (Lampiran 7).

18
Dari hasil diatas maka metode presipitasi hidroksida dapat
memenuhi baku mutu nilai TSS sesuai SK Gubernur Jawa Barat Nomor 6
tahun 1999 untuk industri penyamakan kulit yang menggunakan krom
sebesar 60 mg/l.
Pengaruh Dosis terhadap Kekeruhan
Kekeruhan atau turbidity digunakan pada air yang mengandung
materi tersuspensi sehingga menghambat penetrasi cahaya melewati air atau
membatasi tingkat visual. Berdasarkan sifat pengendapannya, bahan-bahan
yang dapat mengakibatkan kekeruhan air yaitu bahan yang mudah
mengendap dan sukar mengendap.
Bahan jenis pertama dapat dihilangkan dengan sedimentasi atau
filtrasi sedangkan yang kedua dapat dihilangkan dengan proses koagulasi
diikuti dengan proses sedimentasi dan filtrasi yang memerlukan
penambahan koagulan dalam air (Suriawiria, 2008). Pada pengamatan yang
dilakukan, setelah dilakukan presipitasi diikuti dengan proses sedimentasi
selama 30 menit.
Hal ini dilakukan karena logam berat memiliki kelarutan yang tinggi
sehingga membutuhkan waktu untuk mengendap dengan maksimal
(Jamhari, 2009). Pengaruh presipitasi hidroksida terhadap nilai kekeruhan
limbah cair penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 18.

Kekeruhan (FTU)

1000

100

10

1
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 18. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap nilai kekeruhan limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 18 terlihat bahwa pemakaian kalsium
hidroksida sebagai presipitan pada limbah cair penyamakan kulit dapat
menurunkan nilai kekeruhan awal yaitu 406 FTU menjadi 346 FTU
(14.71%) sampai 4.5 FTU (98.90%) dengan dosis kalsium hidroksida yang
ditambahkan sebesar 1 g/l sampai 8 g/l. Penambahan dosis 8 g/l ke 40 g/l
akan menurunkan efisiensi penyisihan nilai kekeruhan sampai 93.88% pada
dosis 40 g/l.
Secara visual warna yang dihasilkan setelah perlakuan menjadi lebih
jernih. Besar efisiensi penyisihan nilai kekeruhan pada limbah cair dengan
presipitasi hidroksida pada penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 19.

19

Efisiensi (%)

100
80
60
40
20
0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 19. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap efisiensi penyisihan nilai kekeruhan limbah cair
penyamakan kulit
Dengan pemakaian kalsium hidroksida sebagai presipitan maka
efisiensi terbesar dicapai pada dosis 8 g/l dengan nilai efisiensi sebesar
98.90 %. Penambahan dosis kalsium hidroksida lebih besar dari 8 g/l akan
menurunkan nilai efisiensi penyisihan kekeruhan sampai 93.88% (Lampiran
8).
Pengaruh Dosis terhadap Warna
Pengamatan terhadap warna limbah cair penyamakan kulit juga
dilakukan dengan cara sedimentasi 30 menit setelah perlakuan. Pengaruh
presipitasi hidroksida terhadap warna limbah cair penyamakan kulit dapat
dilihat pada Gambar 20.

Warna (PtCo)

1000
100
10
1
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 20. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap warna limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 20 menunjukkan pemakaian kalsium hidroksida
sebagai presipitan pada limbah cair penyamakan kulit dapat menurunkan
warna awal yaitu 1978.5 PtCo menjadi 1570 PtCo (26.18 %) sampai 11.5
PtCo (99.43%) dengan dosis kalsium hidroksida yang ditambahkan sebesar
1 g/l sampai 8 g/l. Penambahan dosis 8 g/l ke 40 g/l akan menurunkan

20
efisiensi penyisihan nilai warna sampai 98.89 % pada dosis 40 g/l. Secara
visual warna yang dihasilkan setelah perlakuan menjadi lebih jernih. Besar
efisiensi penyisihan warna pada limbah cair dengan presipitasi hidroksida
pada penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 21.
100

Efisiensi (%)

80
60
40
20
0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 21. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap efisiensi penyisihan warna limbah cair penyamakan
kulit
Dengan pemakaian kalsium hidroksida sebagai presipitan maka
efisiensi terbesar dicapai pada dosis 8 g/l dengan nilai efisiensi sebesar
99.43 %. Penambahan dosis kalsium hidroksida 8 g/l ke 40 g/l akan
menurunkan nilai efisiensi penyisihan warna sampai 98.89 % (Lampiran 9).
Pengaruh Dosis terhadap COD
Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik yang ada dalam sampel air.
Pengaruh presipitasi hidroksida terhadap nilai COD limbah cair
penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 22.

COD (mg/l)

10000

1000
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (g/l)

Gambar 22. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap nilai COD limbah cair penyamakan kulit
Grafik pada Gambar 23 menunjukkan pemakaian kalsium hidroksida
sebagai presipitan pada limbah cair penyamakan kulit dapat menurunkan
nilai COD awal yaitu 5621 mg/l menjadi 5024.5 mg/l (10.67%) sampai
1566.5mg/l (72.18%) dengan dosis kalsium hidroksida yang ditambahkan

21
sebesar 1 g/l sampai 8 g/l. Menurut Metcalf & Eddy (2003), metode
presipitasi mampu menurunkan COD antara 30-60 persen, sehingga hasil
yang didapatkan lebih baik.
Penambahan dosis 8 g/l ke 40 g/l menurunkan efisiensi penyisihan
nilai COD sampai 63.87% (Lampiran 10). Metode presipitasi hidroksida
dari hasil diatas tidak mampu memenuhi baku mutu nilai COD sesuai SK
Gubernur Jawa Barat Nomor 6 tahun 1999 untuk industri penyamakan kulit
yang menggunakan krom sebesar 110 mg/l.
Efisiensi terbesar dicapai pada dosis 8 g/l dengan nilai efisiensi
sebesar 72.18% dengan pemakaian kalsium hidroksida sebagai presipitan.
Besar efisiensi penyisihan COD pada limbah cair dengan presipitasi
hidroksida pada penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 23.
100
80
Efisiensi (%)

60
40
20
0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

40

Dosis (mg/l)

Gambar 23. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap efisiensi penyisihan COD limbah cair penyamakan kulit
Pengaruh Dosis terhadap pH

pH

Limbah cair penyamakan kulit mempunyai pH rendah, sehingga
presipitan yang digunakan harus presipitan yang mempunyai sifat alkali
sehingga dapat menetralkan pH limbah cair agar dapat dibuang ke
lingkungan. Maka presipitan yang digunakan adalah kapur (Ca(OH)2) atau
kalsium hidroksida. Presipitan ini mudah ditemui karena harganya yang
ekonomis dan persediaan yang melimpah. Pengaruh dosis terhadap nilai pH
limbah cair penyamakan kulit dapat dilihat pada Gambar 24.
12
10
8
6
4
2
0
0

1

2

3

4

5

6
7
Dosis (g/l)

8

9

10

20

30

40

Gambar 24. Pengaruh variasi dosis yang diberikan pada presipitasi
hidroksida terhadap nilai pH limbah cair penyamakan kulit

22
Grafik pada Gambar 24 menunjukkan semakin banyak dosis yang
ditambahkan maka pH limbah cair akan semakin tinggi. Hal ini dapat
dijelaskan dengan reaksi:
Cr2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Cr(OH)3 + 3CaSO4
Kenaikan nilai pH disebabkan karena akumulasi ion OH- yang berasal dari
Ca(OH)2. Ca(OH)2 atau kalsium hidroksida merupakan basa kuat yang
menyebabkan peningkatan pH limbah cair, sehingga nilai pH dapat
dikontrol. Kemampuan penyangga limbah cair terb