Koagulasi Teori yang mendasari

c. Efek korosi yang ditimbulkan jauh lebih kecil d. Efek koagulasi 2-3 kali lebih cepat dari garam-garam aluminium lainnya e.Harga PAC lebih murah dibandingkan dengan koagulan organik sehinggamenghemat biaya Ferro Sulfat diproduksi dalam bentuk kristal bewarna hijau atau butiran untuk pembubuhan kering dengan kandungan FeSO 4 kira-kira 55 . Biasanya digunakan bersama-sama dengan kapur untuk menaikan pH sehingga ion Ferro terendapkan dalam bentuk Feri hidroksida FeOH 3 . Ferro Sulfat kurang sesuai untuk menghilangkan warna akan tetapi sangat baik untuk pengolahan air yang mempunyai alkalinitas, kekeruhan dan DO yang 18 tinggi. Kondisi pH yang sesuai antara 9 – 11. Ferro Sulfat lebih murah dibanding Alum tetapi pengolahan air dengan menggunakan Ferro Sulfat memperbesar kesadahan air http:smk3ae.wordpress.comfeed. FeSO 4 .7H 2 O + CaOH 2 FeOH 2 + CaSO 4 + 7 H 2 O 4 FeOH 2 + O 2 + 2H 2 O 4FeOH 3 Endapan Menurut komposisi kimianya terdapat dua klasifikasi utama koagulan: a anorganik flokulan dan b organik flokulan. Penambahan koagulan, seperti koagulan berbasis besi atau aluminium, akan menetralisir atau mengurangi muatan permukaan, seperti yang dilakukan pada penelitian untuk pemanenan Scenedesmus dan Chlorella melalui netralisasi muatan. Pada koagulasi menggunakan anaorganik flokulan seperti aluminium atau iron salt, proses pemisahan mikroalga dapat dilakukan pada pH yang cukup rendah, namun masih ada kemungkinan biomassa yang dihasilkan terkontaminasi oleh koagulan, sedangkan menggunakan organik koagulan seperti chitosan kemungkinan kontaminasi akan terhindar karena menggunakan bahan yang biodegradabel. Kekurangan dari metode ini adalah biaya pengadaan bahan kimia yang digunakan cukup tinggi sehingga perlu kombinasi dengan metode lain Grima et al. 2003. 2. Koagulasi elektrik Proses koagulasi elektrik mengacu pada pemisahan mikroalga dengan medan listrik tanpa menggunakan kogulan. Menurut Rohman 2009, prinsip dasar dari elektrokoagulasi adalah reaksi reduksi dan oksidasi redoks. Dalam suatu sel koagulasi elektrik, peristiwa oksidasi terjadi di elektroda yaitu anoda +, sedangkan reduksi terjadi di elektroda yaitu katoda -. Yang terlibat dalam reaksi Koagulasi elektrik selain elektroda yaitu air yang diolah, yang berfungsi sebagai larutan elektrolit. Apabila dalam suatu elektrolit ditempatkan dua elektroda dan dialiri arus listrik searah, maka akan terjadi peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit, dimana ion positif kation bergerak ke katoda dan menerima elektron yang direduksi dan ion negatif anion bergerak ke anoda dan menyerahkan elektron yang dioksidasi. Interaksi yang terjadi di dalam larutan yaitu: 1 migrasi menuju muatan elektroda yang berlawanan elektroforesis dan netralisasi muatan, 2 kation atau ion hidroksil membentuk endapan dengan pengotor, 3 interaksi kation logam dengan ion OH - membentuk sebuah hidroksida dengan sifat adsorpsi yang tinggi selanjutnya berikatan dengan polutan, 4 oksidasi polutan sehingga sifat toksiknya berkurang Holt et al. 2002. Mikroalga awalnya akan mengapung karena keterikatan pada hidrogen dan gelembung gas oksigen, namun, dengan agitasi mikroalga juga dapat diendapkan. Penelitian menunjukkan bahwa 90 biomassa dapat dihasilkan dengan waktu pemanenan 35 menit dan konsumsi energi 0.33 kWhm 3 , selain itu juga dihasilkan bahwa untuk menghasilkan biomassa sebesar 90 dapat dicapai dengan perlakuan 15 dan 10 volt dan 15 dan 20 menit dari waktu pemisahan Poelman et al. 1997. 3. Flokulasi spontan Flokulasi spontan terjadi sebagai akibat dari pengendapan garam karbonat dengan sel mikroalga pada pH tinggi, akibat konsumsi CO 2 hasil fotosintesis dengan alga Sukenik Shelef 1984. Oleh karena itu, pemaparan yang lama di bawah sinar matahari dengan suplai CO 2 yang terbatas akan membantu proses Flokulasi spontan sel mikroalga . Percobaan laboratorium juga mengungkapkan Flokulasi spontan dapat dilakukan dengan menambahkan NaOH untuk mencapai nilai-nilai pH tertentu. Osborne 2009, telah melakukan penelitian dalam hal pemisahan mikroalga untuk produksi biofuel dan didapatkan hasil a Untuk memisahkan alga air tawar diperlukan kapur dan penambahan air laut 5 pada pH 9.5, hal ini menunjukkan pentingnya peranan kalsium dan magnesium; b Untuk memisahkan alga air laut diperlukan penambahan natrium hidroksida pada pH 10-11 menggunakan kalsium dan magnesium dengan dosis yang tinggi

2.2.5 Optimasi dengan Metode Permukaan Respon

Metode permukaan respon adalah suatu kumpulan dari teknik-teknik statistika dan matematika yang berguna untuk menganalisis permasalahan tentang beberapa variabel bebas yang mempengaruhi variabel tak bebas atau respon, serta bertujuan untuk mengoptimalkan respon itu. Jadi, dengan demikian metode permukaan respon dapat digunakan oleh peneliti untuk : 1. Mencari fungsi pendekatan yang cocok untuk meramalkan respon yang akan datang. 2. Menentukan nilai-nilai dari variabel bebas yang mengoptimalkan respon yang dipelajari Gasperz 1995. 3. Menentukan level dari variabel input yang akan meghasilkan respon yang optimal Dekker Petersen 1985. Metode permukaan respon pada dasarnya serupa dengan analisis regresi, yaitu menggunakan prosedur pendugaan parameter fungsi respon berdasarkan metode kuadrat terkecil least squares method, hanya saja dalam metode permukaan respon diperluas dengan menerapkan teknik-teknik matematika untuk menentukan titik-titik optimal agar dapat ditemukan respon yang optimal maksimal atau minimal. Menurut Gasperz 1995, pembahasan dalam metode permukaan respon, variabel akan didefinisikan sebagai X, dimana variabel bebas itu diasumsikan merupakan variabel kontinyu dan dapat dikendalikan oleh peneliti tanpa kesalahan, diasumsikan merupakan variabel acak random variable. Variabel bebas bisa terdiri dari X 1 , X 2 ,…, X k dengan Y sebagai variabel tak bebas atau variabel respon yang diduga sebagian atau seluruhnya merupakan respon dari X 1 , X 2 ,…, X k . Secara umum persamaan metode permukaan respon dapat dituliskan sebagai Y = f X 1 , X 2 ,…, X k . Pada metode permukaan respon kebanyakan masalah adalah menggunakan salah satu model polinomial dari fungsi Y =  +  1 X 1 +  2 X 2 + … +  k X k +  yang merupakan model polinomial ordo satu sebagai tahap awal. Bila terdapat lengkungan dalam sistem, maka dapat dirumuskan dengan model polinomial ordo kedua dengan fungsi Y =  +  1 X 1 +  2 X 2 +  3 X 1 2 +  4 X 2 2 +  5 X 1 X 2 +  Uji beda kecenderungan metode ortogonal polinomial dapat diterapkan terhadap perlakuan-perlakuan yang bersifat kuantitas atau percobaan faktor kuantitatif. Pengujian sesuai metode ortogonal polinomial ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan fungsional antara tanggapan respon dan perlakuan- perlakuan yang terlibat dalam kisaran taraf penelitian yang dicoba Hanafiah 1991. Seringkali dalam penelitian, tidak diketahui secara pasti lokasi titik maksimal berada. Pada permasalahan ini pendugaan dakian tercuram steepest ascend method akan sangat membantu. Pada dasarnya metode dakian tercuram merupakan suatu prosedur untuk mencari daerah respon maksimal Gasperz 1995. Dasar kerja metode lintas dakian tercuram adalah melakukan sebuah eksperimen yang sederhana pada bagian permukaan respon yang luasnya kecil bidang. Kemudian ditentukan persamaan bidang tersebut dan setelah itu eksperimen diambil sedemikian rupa agar bergerak ke arah optimal pada permukaan respon. Eksperimen berikutnya kita harapkan harus bergerak dalam arah mendaki paling cepat menuju titik optimal pada permukaan respon Hanafiah 1991. Menurut Garcia-Diaz dan Phillips 1995, pada kebanyakan permasalahan metode permukaan respon, hubungan matematika menggambarkan respon percobaan yang dianggap tidak diketahui sehingga langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan perkiraan yang sesuai untuk hubungan tersebut dapat digunakan untuk menentukan kondisi operasi paling efisien dari sistem yang dipelajari.

2.3 Kerangka pemikiran

Pemanfaatan mikroalga dalam kehidupan semakin meningkat antara lain sebagai sumber minyak dalam pembuatan biodiesel. Sumber minyak yang akan dimanfaatkan sebagai biodiesel tersebut berasal dari biomassa mikroalga. Proses pembentukan biomassa mikroalga membutuhkan nutrien yang bisa didapatkan dari limbah cair RPH dan peternakan. Biomassa mikroalga yang tumbuh pada Limbah cair agroindustri RPH dan peternakan mengandung banyak nutrisi N, P, K digunakan sebagai media pertumbuhan mikroalga Kadar nutrien dan polutan berkurang sehingga dapat didaur ulang Biomassa mikroalga dapat dimanfaatkan sebagai sumber BBN atau pakan limbah cair RPH dan peternakan perlu dipisahkan agar bisa dimanfaatkan. Proses pemisahan mikroalga menjadi tahapan yang cukup penting untuk dilakukan agar pemanfaatan mikroalga dapat optimal. Proses pemisahan yang dilakukan adalah sedimentasi yang diawali dengan perlakuan pendahuluan yaitu proses koagulasi. Pada penelitian ini dikembangkan dua proses koagulasi yaitu secara kimia dan elektrik. Limbah cair RPH dan peternakan yang telah dipisahkan akan mengalami penurunan kadar polutan akibat dari dikonsumsinya bahan-bahan organik yang terkandung didalamnya oleh mikroalga, sehingga dapat didaur ulang untuk tujuan penggunaan yang lain. Kerangka pemikiran penelitian secara skematis dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian. Kajian pemisahan mikroalga Perlakuan pendahuluan yang dikembangkan:  Koagulasi kimia  Koagulasi elektrik Mikroalga Supernatan