Pengoalahan Air Gambut untuk Menghasilkan Air Bersih dengan Metode Elektrokoagulasi di Daerah Lahan Gambut
KffiW
Vol.7No.1Januari?;AY
IIIPA
JURNAL
T}CVoI
-o
o
*,
t*
o
n
D*(
!r l
o
{*l*",t""""-.{-
&:""';'"'" Fnruirrs,;:qnl
o
h
ALAM
DAN ILMUPENGETAHUAN
FAKULTASMATEMATIKA
BENGKULU
UNIVERSITAS
Bengkulu,
Gradien Vol.7 No.1 Hal.6l2SBtJanuari
2011
l
ner6-2393
'j*';;***
T
lssN0216.2393
GRADIEI{
Vol.7No.I Januari2011
JURNAL
MIPA
DAFTARISI
Fisika
I . SimulasiHidrodinamika2D ResolusinTinggi MenggunakanSyarat
BatasTMD (Tide Mcdel Driver) Di PerairanUlee Lheue.BandaAceh
(MuhammadNazir)
2. Pengaruh
Penambahan
PolimerEmulsiVinylAcetatecoAcrylic
PadaTanahLempungDonganobjek PengujianPadaKekuatanBatu Bata
MenggunakanMetodeUniaxial (Halauddin)
3. PengolahanAir Gambutuntuk MenghasilkanAir BersihDenganMetode
ElektrokoagulasiDi DaerahLahanGambut(Susilawati)
Kimia
4. KonversiLimbahcair PabrikMinyakKelapaSawitmenjadiBiosolar
sebagaiBahanBakarTerbarukanQotok Eka Suharto)
5. studi In vitro fJctifitasAntiradikalEkstrakMetanolKulit Kayu simpur
(Dillenia stffiuticosa) Asal suku Serawai-seluma
Bengkulu(sal prima yudha$
6. studi DegradasiXylitol DenganMetodeSpektrofotometn(Nesbah)
Matematika
7. MasalahSistemInventori-ProduksiPeninjauanperiodik Dengan
. Mempertimbangkan
KerusakanBarang(RomyaRachmawati)
8. AnalisisSifat-SifatTopologiPadaGrafHingga(Sagandiyahdin)
9. Aplikasi AmosPadaModei Persamaan
struktural DalamMenganalisis
HubunganAntaraVariabelDisiplin Dan Prestasi(yoseRizat)
Biologi
10. StudiKonflik Manusia-Gaj
ah (ElephasmaximussumotranusTemminclqlg4T)
PadaArea Perkebunan
danPerladangan
lr{asyarakatDi DesaSidodadi,
DesaTunggang,DesaDusunhrlau DanDesaSukabaruKabupatenMukomuko
BengkuluUtaraPropinsiBengkulu(Jarulis)
612-62t
622-627
628-634
635-640
64r-643
644-647
648-651
652-6s6
657-662
663-668
JurnalGradien
Vol.7No.l Januari
201I :628-634
Pengolahan
Air GambutuntukMenghasilkan
Air Bersih
DenganMetodeElektrokoagulasi
Di DaerahLahanGambut
Susilawati
Departemen Fisika,Fakulns Matematikadan llmu PengetahwnAlan, universitassuntatera (Jtara,
Indonesia
Diterima26 Desember
2010; Disetujui
3| Desember
2010
Abstrak - Mrto
airgambut
dalarnskalapilitdengan
metode
elektrokoatuiasi
betumbanyak
.T*1ti:::Jy*?:I:y,,y9",1_f'^'19-"]"1.."
dikembangkan'-Dalam
penelitian
ini akandirancang
sualumodel*tui prngoiitanair gambutaatarisratapilot dengan
metodeelektrokoagulasi'
Air gambutdigunakan
t.!.g.r sampelmengiolutiit gamuut;;d;il;ber
air bakuyang
sangatpotensial
terutama
di-sebagian
besarpulauKalimantan
dansebagian
potiu surut"*'ioluriJrngu*bilan sampel
terletakdi desaHutabalang
Kecamatan
BadiriKabupaten
TapanuliTeng-ah
PropinsiSumatera
Utara.penelitian
dilakukan
dalamduatahap'Percobaan
tahappertamadilakukandalamskalalaboratiriumrntuk mengetahui
parameter-param
eteryang
frasild;l;
99tim1m,bai-kdarisegivolumesampel,volumetawasdanwaktuuntukelektrokoagulasi.
tahapperrama
ini
digunakansebagaiacuanuntuk mengkajiberapabanyakpenambahan
larutantawaske dalamsampeluntuk proses
elektrokoagulasi
sehingga
dapatmenghasilkan
air benil. rihap kedua adalahmeiancang
r*tu roorl pengolahan
air
gambutdalamskalapilot untukmenghasilkan
air berqihyungrnrnggunakan
parameter-parameter
optimumhasilpercobaan
tahappertama'
Modelranqd.rlncangmenggunakan_bebirapa
lak,-y-aitu
baki sampel,
bak2 proses
elektrokoagulasi,
-Elektroda
bak3
filtrasi,bak4 kontroldanbak5 air bersih.
yang'digunakan
adalahplat
utminiu1n'Jrog*lrr"r.r, platadalah4
(2
buah katodadan'2 anoda).
untuk mempercepat
tdadinya-koagulasi
danflokutasi,pndrr"r;;i iitambahkanlarutan
aluminiumsulfat(tawasl7 %).
uji cobi dilalukanuntulimengetahui
kinerjamoaelyant Ji*nrung. Beberapa
parameter
yangakandi analisaadalahptl warna,turbidiry,coD, BoDl totalorg*ift
d* il;;#;
bgamAl, Fe,Mn,
Zn, Cd dan Cu, yang merupakanparameter-parameter
untuk pe$yaratankualitasair bersih.fiasit anatisaterhadap
dapatmemenuhi.
stancar
kualitas
penetitian
airbersih
yangditetapkan.
ini
lflT:ltj3::T.':ijl_?::'_'1
ltlph modeluntukpengolahan
diharapkan
dapatmemberikan
rancangan
air gamuutsehingga
dapatmenghasilkan
air bersihyang
memenuhi
standar
kualitasairbersihyangditetapkan.
KataKunci:Metode
Elektrod4 Al, Disain Model,
l. Pendahuluan
Air bersih merupakansalah satu kebutuhanpokok
manusia
yangdiperoleh
dariberbagai
sumber,
tergantung
padakondisidaerahsetempat.
Kondisisumberair pada
setiapdaerahberbeda-bedq
tergantung
padakeadaan
alam dan kegiatanmanusiayang terdapatdi daerah
tersebut.
Penduduk
yang tinggaldi daerahdataranrendahdan
berawasepertidi Sumatera
danKalimantan
menghadapi
kesulitan
memperoleh
air bersihuntukkeperluan
rumah
tanggqterutama
air minum.Hal ini karenasumber
ajr di
daerahtersebutadalahair gambutyang berdasarkan
parameter
baku mutu air tidak memenuhi
persyaratan
kualitasairbersih.
an Air Gambut
Air gambut
mengandungtsenyawa
organikterlarutyang
menyebabkan
air menjadiberwarna
coklatdanbersifat
asam,sehingga
perlupengolahan
khusussebelumsiap
untukdikonsumsi:r
Senyawaorganiktersebut adalah
asamhumusyangterdiridari asamhumat,asamfulvat
danhumin.Asamhumusadalah
senyawa
organikdengan
berat molelul tinggi dan berwarnacoklat sampai
kehitaman,
terbentukkarenapembusukan
tanamandan
hewan,sangattahanterhadapmikroorganisme
dalam
wahuyangcukuplama[9].
Air gambutdi Indonesia
merupakan
salahsatusur:rber
dayaair yang masihmelimpah,kajianpusatSumber
Daya GeologiDepartemen
Energidan SumberDaya
Mineralmelgorkanbahwasampaitahun2006sumber
dayalahangambut
di Indonesia
mencakup
tuas26jutaha
yangtersebar
o/o),
di pulaukalimantan
(* 50
(*
Sumatera
40 %) sedangkan
sisanya
tersebar
di papuadanpulau-
Susilawati
/ JumalGradien
Vol.7 No. I Januari
20ll : 628-634
pulau lainnya. Dan untuk lahan gambutIndonesia
menempati
posisike - 4 terluassetelahCanada.
Rusia
danAmerika
Serikat
[2].
Berdasarkan
datadi atas,air gambutdi Indonesia
secara
kuantitatif sangatpotensialuntuk dikelola sebagai
sumber
dayaairyangdapatdiolahmenjadi
airbersihatau
air minum.Namun secarakualitatifpenggunaan
air
gambutmasihbanyakmengalamikendala.Beberapa
penggunaannya
kendala
sebagai
air bersihadalahwarnq
tingkatkekeruhan,
danzatorganikyangtinggisehingga
sangat
tidaklayakuntukdigunakan
sebagai
airbenih.
Kenyataan
yangtinggal
di atasdihadapi
olehmasyarakat
di areagambutyangmasihcukupluasdi daerah
Tapanuli.
Tengah,khususnya
di kecamatan
Badiri. Masyuakat
yang tinggal di areal gambut tersebut masih
menggunakan
air gambutuntukkeperluan
sehari-harinya
pengolahan
tanpamelaluiproses
terlebihdahulu.
Kondisiini mendorong
timbulnyapenelitian-penelitian
baru dalarnpengolahan
air gambut,sehinggadapat
dimanfaatkan
sesuai
standar
air bersihmaupuir
airminum
yangberlaku karenaair gambutmerupakan
salahsatu
yangdapatdigunakan
sumberair permukaan
sebagai
air
bakupengolahan
air minum.Air gambutyangberwarna
kuning/merah
keccklatandisebabkan
oleh kandungan
organik yang merupakanpartikel koloid bermuatan
negatif dan sulit dipisahkandari cairannyakarena
ukurannyasangatkecil dan mempunyai
sifat muatan
listrik pedapermukaannya.yang
menyebabkan
partikel
stabil.
partikelkoloid ini
Salahsatu cara pendestabilisasian
yaitu melaluiproseskoagulasidenganbantuangaramgaramyangmengandung
ion-ionlogambervalensi
tiga,
sepertibesidanaluminiumsebagai
koagulan,
sehingga
proses
pengolahan
air gambutini dapatdilakukan
dengan
yangdisebut
caraelektrolisa
dengan
elektrokoagulasi
[4].
629
Sehubungan
denganhal tersebuqmakapadapenelitian
ini akan dibuat suatumodel untuk pengolahanair
gambutuntuk konsumsimasyarakat
denganproses
elektrokoagulasi
dalamskalapilot, karenakebanyakan
penelitian-penelitian
yang selamaini dilakukanhanya
untukskalalaboratorium.
Karakteristik
Air Gambut
Air gambutadalahair permukaan
yangbanyakterdapat
di daerahberawamaupundataranrendahterutamadi
Sumateradan Kalimantan,
yang mempunyaiciri-ciri
sebagaiberikut [6] : Intensitaswama yang tinggi
fterwarna merah kecoklatan), pH yang rendah,
Kandungan
zat organikyang tinggi, Kekeruhandan
kandunganpartftel tersuspensiyang rendah,dan
Kandungan
kationyangrendah.
Wamacoklat kemerahan
padaair gambutmerupakan
akibat dari tingginyakandunganzat organik (bahan
humus)terlarutterutama
dalambentukasamhumusdau
turunannya.
Asamhumus(asamhumatasamfulvat dan
humin)tersebut
berasal
daridekomposisi
bahanorganik
sepertidaun,pohonataukayu denganberbagaitingkat
dekomposisi,
namun s€caraumum telah mencapai
yang shbil [l]. Perbedaan
dekomposisi
antaraasam
humat,asamfirlvat danhurninbisaddelaskan
melalui
variasi berat molekul, keberadaangroup fungsional
sepertikarbolsi!danfenolikdengan
tingkatpolimerisasi
(Gambar
l).
Karakteristikair gambdtbersifatspesifik,bergantung
padalokasi,jenis vegetasidanjenis tanahtempatair
gambuttemebutberada,ketebalan
gambulusiagambut,
dancuaca.
Susilawati/ JurnalGradienVol. 7 No. I Januari20ll : 628-634
2 000 -
45 o/o
48 o/o
1 400
Increasein intensityof colour
Increasein degreeof polymerization
,r,
lncreasein molecularweight
300 000 ?
Increasein carboncontent
162o/o
Decreasein oxygencontent
30%
Decreasein exchangeacidity \
------.>
500
Decreasein degreeof solubility -----+
Chemicalpropertiesofhumic substances
[10].
GambarI Perbedaan
Asamhumatasamfulvatdanhumin
ProsesElektrokoagulasi
Mekanisme
Ddam Elektrokoagulasi
Elek&okoagulasiadalah proses penggumpalandan
pengendapanpartikel-partikel halus dalam air
menggunakan
energilistrik, [8]. Proseselektrokoagulasi
dilakukanpada bejanaelektrolisisyang didalamnya
terdapatduapenghantar
aruslistrik searahyangdisebut
yangtercelupdalamlarutanelektrolit.
elekmoda,
Elekhokoagulasimempunyai kemampuan untuk
mengolahberbagaimacampolutantermasukpadatan
tersuspensi,
logamberat,tint4 bahanorganik,minyak
dan lemak,ion dan radionuklida.
Karakteristik
fisika
kimia dari polutan nempengaruhi mekanisme
pengolahanmisalnya polutan bsrbentuk ion akan
diturunkanmelaluiprosespresipitasisedangkan
padatan
tersuspensi
yangbermuatan
akandiabsorbsi
ke koagulan
yang bermuatan.
Kemampuan
elekhokoagulasi
untuk
mengolahberbagaimacampolutan menarik minat
industri untuk menggunakannya.Gambar (3)
memperlihatkan
proseselektrokoagulasi
yang sangat
kompleks.
Dimanakoagulan
produk
dan
hidrolisissaling
berinteraksidenganpolutanataudenganion yang lain
ataudengan
gashidrogen.
Apabiladalamsuatularutanelektrolitditempatkan
dua
elektrodadandialiri uus listrik searah,
makaakantujadi
pristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi
elektroligyaitu ion positif (kation)bergeiakke katoda
dan menerimaelektronyang direduksidan ion negatif
(anion)bergerakke anodadan menyerahkan
elektron
yangdioksidasi.
Sehingga
inernbentuk
flok yangmampu
mengikatkontaminandan partikel-partikeldalarnair
gambut.
','
DCpvrsryPy
Swpnsioo
Coquhtion
$trqrhion
Gambar2Perinsipproses
elektrokoagulasi
[8].
W
f ,lI i ;' i . !.i / !'.a':l.t.N/ r{"1
/ l !r' r" :'!
'* J#K;
#h:::;
, *#-.::-I*i{i
. .::
Gambar3 Mekanisme
dalamelektrokoagulasi
[5].
630
Susilawati/
JurnalGradien
Vol. 7 No. I Januari20ll : 628-634
Menurut[7] mekanisme
penyisihan
yangumumterjadidi
dalamelektrokoagulasi
terbagidalamtigafaktorutama
yaitu: (a)terbentuknya
koagulan
akibatproses
oksidasi
padaelektrod4(b) destabilisasi
elektrolisis
kontaminan,
partikeltersuspensi,
dan pemecahan
emulsi,dan (c)
agregatisasi
dari hasil destabilisasiuntuk membentuk
flok.
Gambar
3 Mekanisme
dalamelekhokoagulasi
[5]
2. MetodePenelitian
Penelitianini dilakukandalamdua tahapyaitu skala
laboratoriumdan skalapilot, keduanyamenggunakan
metodeelektrokoagulasi
dLnganpenambahan
larutan
tawas.Eksperimcn
skalalaboratorium
untukmemperoleh
parameter-parameter
yang optimum untuk proses
elektrokoagulasi
baik dari segi volumesampel,dosis
larutantawas inaupun'waktu untuk elektrokoagulasi.
Selanjutnyatahapkeduayang akan dilakukanadalah
rnerancang
modeluntuk pengolahan
air gambutdalam
pilot
(skala
skala
komersil) untuk menghasilkanair
bersihyangmenggunakan
parameter-parameter
optimum
hasileksperimen
skalalaboratorium.
Untuk itu tahapanpenelitianskalalaboratoriumterdiri
dari:
l. Pengambilansamppl air gambut ke Desa
Hutabalang
Kecamatan
Badiri Kabupaten
Tapanuli
Tengah.
2. Pemeriksaan
karakteristikair gambut(pH, Warna"
Turbidity,COD,BOD,TotalOrganikdanlogamAl,
Fe,Zn,Mn,CddanCu.
3. Percobaanair gambutskala laboratoriumuntuk
menghasilkan
air bersih/ jernih dengan: Proses
elektrokoagulasi,
Penambahan
larutantawas,Proses
elekirokoagulasi
penambahan
dengan
larutantawas
4. Mengkajiprosesmanayangdapatmenghasilkan
air
bersih dan parameter-paxameter
yang optimum
untukmenghasilkan
air bersih.
5. Pemeriksaan
Karaheristikair.jernihyangdihasilkan
( pH, warna,kekeruhan,
COD,BOD,total organik,
dan logamAl, Fe, Zn, Mn, Cd dan Cu). Analisa
parameter-parameter
di atas.
6. Membandingkan
hasil analisaparameter-parameter
air benih penelitiandenganstandarpaiameterparameterair bersih yang telah ditetapkanyang
persyaxatan
memenuhi
kualitasair bersih.
Sedangkan
penelitianskalapilot terdiridari:
tahapan
IiICDEI.
PBI{0fiNfl
[NilRGAilBM
Gambar4 Model PengolahanAir Gambut
63r
1.
Perancangan
modelpengolahan
aii gambutdalam
skala pilot (skala komersil) dengen proses
elektrokoagulasi
danpenambahan
larutantawas.
2.
Pengambilansampel air gambut ke Desa
Hutabalang
Kecamatan
Badiri Kabupaten
Tapanuli
Tengah.
Pemeriksaan
karakteristik
air gambut(pII, Warna,
Turbidity,COD,BOD,TotalOrganikdanlogamAl,
Fe,Zn"Mn,CddanCu).
Uji cobasampelair gambutke modelyangtelah
diraneang.
f.
Penleriksaan
karakteristikairjernihyangdihasilkan
((pH, WarnqTurbiCity,COD,BOD,TotalOrganik
danlogamAl,Fe,Zn"Mn,CddanCu).
Mengkaji kinerja model yang telah dirancang
datahasiluji coba.
berdasarkan
20ll : 628'634
Susilawati
/ JurnalGradien
Vol.7 No. I Januari
hasil analisaparameter-parameter
Membandingkan
air bersih penelitiandenganstandarparameter'
parameter
air bersihyangtelahditetapkan'
3.HasildanPembahasan
SkalaLaboratorium
air bersih
air gambutuntuk menghasilkan
Pengolahan
yang dilakukanhanyadenganmetodeelektrokoagulasi
larutantawastidak
maupunhanyadenganpenambahan
memberikanpengaruhyang signifikan,(Tabel I dan
Tabel 2). Hal ini disebabkankarena air gambut
organik yang lebih
mengandungsenyawa-senyawa
anorganik.
senyawa-sonyawa
dominandaripada
Tabel I PengaruhElektrokoagulasiterhadappengolahanairgambut'
NO
VOL.AIR GAMBUT
(ml)
WAKTU(menit)
PENGAMATANWARNA
(SECARAVISUAL)
I
1000
60
Keruh(kuningpucat)
pengolahan
air gambut
larutantawasterhadap
Tabel2 Pengaruh
I
1000
60
PENGAMATANWARNA
(SECAM VISUAL)
Keruhftunine oucat)
2
1000
z0
60
Keiuh (kuningpucat)
3
1000
30
4
5
tc00
40
1000
50
60
60
60
Keruh(kuningpucat)
Keruhftuninspucat)
Keruh(kuningpucat)
N
VOL.AIR GAMBUT
(ml)
o
VOL.TAWAS
(ml)
l0
WAKTU
(menit)
larutantawaske dalamair gambutyang
Penambahan
temyata lebih baik
kemudian dieiet
Vol.7No.1Januari?;AY
IIIPA
JURNAL
T}CVoI
-o
o
*,
t*
o
n
D*(
!r l
o
{*l*",t""""-.{-
&:""';'"'" Fnruirrs,;:qnl
o
h
ALAM
DAN ILMUPENGETAHUAN
FAKULTASMATEMATIKA
BENGKULU
UNIVERSITAS
Bengkulu,
Gradien Vol.7 No.1 Hal.6l2SBtJanuari
2011
l
ner6-2393
'j*';;***
T
lssN0216.2393
GRADIEI{
Vol.7No.I Januari2011
JURNAL
MIPA
DAFTARISI
Fisika
I . SimulasiHidrodinamika2D ResolusinTinggi MenggunakanSyarat
BatasTMD (Tide Mcdel Driver) Di PerairanUlee Lheue.BandaAceh
(MuhammadNazir)
2. Pengaruh
Penambahan
PolimerEmulsiVinylAcetatecoAcrylic
PadaTanahLempungDonganobjek PengujianPadaKekuatanBatu Bata
MenggunakanMetodeUniaxial (Halauddin)
3. PengolahanAir Gambutuntuk MenghasilkanAir BersihDenganMetode
ElektrokoagulasiDi DaerahLahanGambut(Susilawati)
Kimia
4. KonversiLimbahcair PabrikMinyakKelapaSawitmenjadiBiosolar
sebagaiBahanBakarTerbarukanQotok Eka Suharto)
5. studi In vitro fJctifitasAntiradikalEkstrakMetanolKulit Kayu simpur
(Dillenia stffiuticosa) Asal suku Serawai-seluma
Bengkulu(sal prima yudha$
6. studi DegradasiXylitol DenganMetodeSpektrofotometn(Nesbah)
Matematika
7. MasalahSistemInventori-ProduksiPeninjauanperiodik Dengan
. Mempertimbangkan
KerusakanBarang(RomyaRachmawati)
8. AnalisisSifat-SifatTopologiPadaGrafHingga(Sagandiyahdin)
9. Aplikasi AmosPadaModei Persamaan
struktural DalamMenganalisis
HubunganAntaraVariabelDisiplin Dan Prestasi(yoseRizat)
Biologi
10. StudiKonflik Manusia-Gaj
ah (ElephasmaximussumotranusTemminclqlg4T)
PadaArea Perkebunan
danPerladangan
lr{asyarakatDi DesaSidodadi,
DesaTunggang,DesaDusunhrlau DanDesaSukabaruKabupatenMukomuko
BengkuluUtaraPropinsiBengkulu(Jarulis)
612-62t
622-627
628-634
635-640
64r-643
644-647
648-651
652-6s6
657-662
663-668
JurnalGradien
Vol.7No.l Januari
201I :628-634
Pengolahan
Air GambutuntukMenghasilkan
Air Bersih
DenganMetodeElektrokoagulasi
Di DaerahLahanGambut
Susilawati
Departemen Fisika,Fakulns Matematikadan llmu PengetahwnAlan, universitassuntatera (Jtara,
Indonesia
Diterima26 Desember
2010; Disetujui
3| Desember
2010
Abstrak - Mrto
airgambut
dalarnskalapilitdengan
metode
elektrokoatuiasi
betumbanyak
.T*1ti:::Jy*?:I:y,,y9",1_f'^'19-"]"1.."
dikembangkan'-Dalam
penelitian
ini akandirancang
sualumodel*tui prngoiitanair gambutaatarisratapilot dengan
metodeelektrokoagulasi'
Air gambutdigunakan
t.!.g.r sampelmengiolutiit gamuut;;d;il;ber
air bakuyang
sangatpotensial
terutama
di-sebagian
besarpulauKalimantan
dansebagian
potiu surut"*'ioluriJrngu*bilan sampel
terletakdi desaHutabalang
Kecamatan
BadiriKabupaten
TapanuliTeng-ah
PropinsiSumatera
Utara.penelitian
dilakukan
dalamduatahap'Percobaan
tahappertamadilakukandalamskalalaboratiriumrntuk mengetahui
parameter-param
eteryang
frasild;l;
99tim1m,bai-kdarisegivolumesampel,volumetawasdanwaktuuntukelektrokoagulasi.
tahapperrama
ini
digunakansebagaiacuanuntuk mengkajiberapabanyakpenambahan
larutantawaske dalamsampeluntuk proses
elektrokoagulasi
sehingga
dapatmenghasilkan
air benil. rihap kedua adalahmeiancang
r*tu roorl pengolahan
air
gambutdalamskalapilot untukmenghasilkan
air berqihyungrnrnggunakan
parameter-parameter
optimumhasilpercobaan
tahappertama'
Modelranqd.rlncangmenggunakan_bebirapa
lak,-y-aitu
baki sampel,
bak2 proses
elektrokoagulasi,
-Elektroda
bak3
filtrasi,bak4 kontroldanbak5 air bersih.
yang'digunakan
adalahplat
utminiu1n'Jrog*lrr"r.r, platadalah4
(2
buah katodadan'2 anoda).
untuk mempercepat
tdadinya-koagulasi
danflokutasi,pndrr"r;;i iitambahkanlarutan
aluminiumsulfat(tawasl7 %).
uji cobi dilalukanuntulimengetahui
kinerjamoaelyant Ji*nrung. Beberapa
parameter
yangakandi analisaadalahptl warna,turbidiry,coD, BoDl totalorg*ift
d* il;;#;
bgamAl, Fe,Mn,
Zn, Cd dan Cu, yang merupakanparameter-parameter
untuk pe$yaratankualitasair bersih.fiasit anatisaterhadap
dapatmemenuhi.
stancar
kualitas
penetitian
airbersih
yangditetapkan.
ini
lflT:ltj3::T.':ijl_?::'_'1
ltlph modeluntukpengolahan
diharapkan
dapatmemberikan
rancangan
air gamuutsehingga
dapatmenghasilkan
air bersihyang
memenuhi
standar
kualitasairbersihyangditetapkan.
KataKunci:Metode
Elektrod4 Al, Disain Model,
l. Pendahuluan
Air bersih merupakansalah satu kebutuhanpokok
manusia
yangdiperoleh
dariberbagai
sumber,
tergantung
padakondisidaerahsetempat.
Kondisisumberair pada
setiapdaerahberbeda-bedq
tergantung
padakeadaan
alam dan kegiatanmanusiayang terdapatdi daerah
tersebut.
Penduduk
yang tinggaldi daerahdataranrendahdan
berawasepertidi Sumatera
danKalimantan
menghadapi
kesulitan
memperoleh
air bersihuntukkeperluan
rumah
tanggqterutama
air minum.Hal ini karenasumber
ajr di
daerahtersebutadalahair gambutyang berdasarkan
parameter
baku mutu air tidak memenuhi
persyaratan
kualitasairbersih.
an Air Gambut
Air gambut
mengandungtsenyawa
organikterlarutyang
menyebabkan
air menjadiberwarna
coklatdanbersifat
asam,sehingga
perlupengolahan
khusussebelumsiap
untukdikonsumsi:r
Senyawaorganiktersebut adalah
asamhumusyangterdiridari asamhumat,asamfulvat
danhumin.Asamhumusadalah
senyawa
organikdengan
berat molelul tinggi dan berwarnacoklat sampai
kehitaman,
terbentukkarenapembusukan
tanamandan
hewan,sangattahanterhadapmikroorganisme
dalam
wahuyangcukuplama[9].
Air gambutdi Indonesia
merupakan
salahsatusur:rber
dayaair yang masihmelimpah,kajianpusatSumber
Daya GeologiDepartemen
Energidan SumberDaya
Mineralmelgorkanbahwasampaitahun2006sumber
dayalahangambut
di Indonesia
mencakup
tuas26jutaha
yangtersebar
o/o),
di pulaukalimantan
(* 50
(*
Sumatera
40 %) sedangkan
sisanya
tersebar
di papuadanpulau-
Susilawati
/ JumalGradien
Vol.7 No. I Januari
20ll : 628-634
pulau lainnya. Dan untuk lahan gambutIndonesia
menempati
posisike - 4 terluassetelahCanada.
Rusia
danAmerika
Serikat
[2].
Berdasarkan
datadi atas,air gambutdi Indonesia
secara
kuantitatif sangatpotensialuntuk dikelola sebagai
sumber
dayaairyangdapatdiolahmenjadi
airbersihatau
air minum.Namun secarakualitatifpenggunaan
air
gambutmasihbanyakmengalamikendala.Beberapa
penggunaannya
kendala
sebagai
air bersihadalahwarnq
tingkatkekeruhan,
danzatorganikyangtinggisehingga
sangat
tidaklayakuntukdigunakan
sebagai
airbenih.
Kenyataan
yangtinggal
di atasdihadapi
olehmasyarakat
di areagambutyangmasihcukupluasdi daerah
Tapanuli.
Tengah,khususnya
di kecamatan
Badiri. Masyuakat
yang tinggal di areal gambut tersebut masih
menggunakan
air gambutuntukkeperluan
sehari-harinya
pengolahan
tanpamelaluiproses
terlebihdahulu.
Kondisiini mendorong
timbulnyapenelitian-penelitian
baru dalarnpengolahan
air gambut,sehinggadapat
dimanfaatkan
sesuai
standar
air bersihmaupuir
airminum
yangberlaku karenaair gambutmerupakan
salahsatu
yangdapatdigunakan
sumberair permukaan
sebagai
air
bakupengolahan
air minum.Air gambutyangberwarna
kuning/merah
keccklatandisebabkan
oleh kandungan
organik yang merupakanpartikel koloid bermuatan
negatif dan sulit dipisahkandari cairannyakarena
ukurannyasangatkecil dan mempunyai
sifat muatan
listrik pedapermukaannya.yang
menyebabkan
partikel
stabil.
partikelkoloid ini
Salahsatu cara pendestabilisasian
yaitu melaluiproseskoagulasidenganbantuangaramgaramyangmengandung
ion-ionlogambervalensi
tiga,
sepertibesidanaluminiumsebagai
koagulan,
sehingga
proses
pengolahan
air gambutini dapatdilakukan
dengan
yangdisebut
caraelektrolisa
dengan
elektrokoagulasi
[4].
629
Sehubungan
denganhal tersebuqmakapadapenelitian
ini akan dibuat suatumodel untuk pengolahanair
gambutuntuk konsumsimasyarakat
denganproses
elektrokoagulasi
dalamskalapilot, karenakebanyakan
penelitian-penelitian
yang selamaini dilakukanhanya
untukskalalaboratorium.
Karakteristik
Air Gambut
Air gambutadalahair permukaan
yangbanyakterdapat
di daerahberawamaupundataranrendahterutamadi
Sumateradan Kalimantan,
yang mempunyaiciri-ciri
sebagaiberikut [6] : Intensitaswama yang tinggi
fterwarna merah kecoklatan), pH yang rendah,
Kandungan
zat organikyang tinggi, Kekeruhandan
kandunganpartftel tersuspensiyang rendah,dan
Kandungan
kationyangrendah.
Wamacoklat kemerahan
padaair gambutmerupakan
akibat dari tingginyakandunganzat organik (bahan
humus)terlarutterutama
dalambentukasamhumusdau
turunannya.
Asamhumus(asamhumatasamfulvat dan
humin)tersebut
berasal
daridekomposisi
bahanorganik
sepertidaun,pohonataukayu denganberbagaitingkat
dekomposisi,
namun s€caraumum telah mencapai
yang shbil [l]. Perbedaan
dekomposisi
antaraasam
humat,asamfirlvat danhurninbisaddelaskan
melalui
variasi berat molekul, keberadaangroup fungsional
sepertikarbolsi!danfenolikdengan
tingkatpolimerisasi
(Gambar
l).
Karakteristikair gambdtbersifatspesifik,bergantung
padalokasi,jenis vegetasidanjenis tanahtempatair
gambuttemebutberada,ketebalan
gambulusiagambut,
dancuaca.
Susilawati/ JurnalGradienVol. 7 No. I Januari20ll : 628-634
2 000 -
45 o/o
48 o/o
1 400
Increasein intensityof colour
Increasein degreeof polymerization
,r,
lncreasein molecularweight
300 000 ?
Increasein carboncontent
162o/o
Decreasein oxygencontent
30%
Decreasein exchangeacidity \
------.>
500
Decreasein degreeof solubility -----+
Chemicalpropertiesofhumic substances
[10].
GambarI Perbedaan
Asamhumatasamfulvatdanhumin
ProsesElektrokoagulasi
Mekanisme
Ddam Elektrokoagulasi
Elek&okoagulasiadalah proses penggumpalandan
pengendapanpartikel-partikel halus dalam air
menggunakan
energilistrik, [8]. Proseselektrokoagulasi
dilakukanpada bejanaelektrolisisyang didalamnya
terdapatduapenghantar
aruslistrik searahyangdisebut
yangtercelupdalamlarutanelektrolit.
elekmoda,
Elekhokoagulasimempunyai kemampuan untuk
mengolahberbagaimacampolutantermasukpadatan
tersuspensi,
logamberat,tint4 bahanorganik,minyak
dan lemak,ion dan radionuklida.
Karakteristik
fisika
kimia dari polutan nempengaruhi mekanisme
pengolahanmisalnya polutan bsrbentuk ion akan
diturunkanmelaluiprosespresipitasisedangkan
padatan
tersuspensi
yangbermuatan
akandiabsorbsi
ke koagulan
yang bermuatan.
Kemampuan
elekhokoagulasi
untuk
mengolahberbagaimacampolutan menarik minat
industri untuk menggunakannya.Gambar (3)
memperlihatkan
proseselektrokoagulasi
yang sangat
kompleks.
Dimanakoagulan
produk
dan
hidrolisissaling
berinteraksidenganpolutanataudenganion yang lain
ataudengan
gashidrogen.
Apabiladalamsuatularutanelektrolitditempatkan
dua
elektrodadandialiri uus listrik searah,
makaakantujadi
pristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi
elektroligyaitu ion positif (kation)bergeiakke katoda
dan menerimaelektronyang direduksidan ion negatif
(anion)bergerakke anodadan menyerahkan
elektron
yangdioksidasi.
Sehingga
inernbentuk
flok yangmampu
mengikatkontaminandan partikel-partikeldalarnair
gambut.
','
DCpvrsryPy
Swpnsioo
Coquhtion
$trqrhion
Gambar2Perinsipproses
elektrokoagulasi
[8].
W
f ,lI i ;' i . !.i / !'.a':l.t.N/ r{"1
/ l !r' r" :'!
'* J#K;
#h:::;
, *#-.::-I*i{i
. .::
Gambar3 Mekanisme
dalamelektrokoagulasi
[5].
630
Susilawati/
JurnalGradien
Vol. 7 No. I Januari20ll : 628-634
Menurut[7] mekanisme
penyisihan
yangumumterjadidi
dalamelektrokoagulasi
terbagidalamtigafaktorutama
yaitu: (a)terbentuknya
koagulan
akibatproses
oksidasi
padaelektrod4(b) destabilisasi
elektrolisis
kontaminan,
partikeltersuspensi,
dan pemecahan
emulsi,dan (c)
agregatisasi
dari hasil destabilisasiuntuk membentuk
flok.
Gambar
3 Mekanisme
dalamelekhokoagulasi
[5]
2. MetodePenelitian
Penelitianini dilakukandalamdua tahapyaitu skala
laboratoriumdan skalapilot, keduanyamenggunakan
metodeelektrokoagulasi
dLnganpenambahan
larutan
tawas.Eksperimcn
skalalaboratorium
untukmemperoleh
parameter-parameter
yang optimum untuk proses
elektrokoagulasi
baik dari segi volumesampel,dosis
larutantawas inaupun'waktu untuk elektrokoagulasi.
Selanjutnyatahapkeduayang akan dilakukanadalah
rnerancang
modeluntuk pengolahan
air gambutdalam
pilot
(skala
skala
komersil) untuk menghasilkanair
bersihyangmenggunakan
parameter-parameter
optimum
hasileksperimen
skalalaboratorium.
Untuk itu tahapanpenelitianskalalaboratoriumterdiri
dari:
l. Pengambilansamppl air gambut ke Desa
Hutabalang
Kecamatan
Badiri Kabupaten
Tapanuli
Tengah.
2. Pemeriksaan
karakteristikair gambut(pH, Warna"
Turbidity,COD,BOD,TotalOrganikdanlogamAl,
Fe,Zn,Mn,CddanCu.
3. Percobaanair gambutskala laboratoriumuntuk
menghasilkan
air bersih/ jernih dengan: Proses
elektrokoagulasi,
Penambahan
larutantawas,Proses
elekirokoagulasi
penambahan
dengan
larutantawas
4. Mengkajiprosesmanayangdapatmenghasilkan
air
bersih dan parameter-paxameter
yang optimum
untukmenghasilkan
air bersih.
5. Pemeriksaan
Karaheristikair.jernihyangdihasilkan
( pH, warna,kekeruhan,
COD,BOD,total organik,
dan logamAl, Fe, Zn, Mn, Cd dan Cu). Analisa
parameter-parameter
di atas.
6. Membandingkan
hasil analisaparameter-parameter
air benih penelitiandenganstandarpaiameterparameterair bersih yang telah ditetapkanyang
persyaxatan
memenuhi
kualitasair bersih.
Sedangkan
penelitianskalapilot terdiridari:
tahapan
IiICDEI.
PBI{0fiNfl
[NilRGAilBM
Gambar4 Model PengolahanAir Gambut
63r
1.
Perancangan
modelpengolahan
aii gambutdalam
skala pilot (skala komersil) dengen proses
elektrokoagulasi
danpenambahan
larutantawas.
2.
Pengambilansampel air gambut ke Desa
Hutabalang
Kecamatan
Badiri Kabupaten
Tapanuli
Tengah.
Pemeriksaan
karakteristik
air gambut(pII, Warna,
Turbidity,COD,BOD,TotalOrganikdanlogamAl,
Fe,Zn"Mn,CddanCu).
Uji cobasampelair gambutke modelyangtelah
diraneang.
f.
Penleriksaan
karakteristikairjernihyangdihasilkan
((pH, WarnqTurbiCity,COD,BOD,TotalOrganik
danlogamAl,Fe,Zn"Mn,CddanCu).
Mengkaji kinerja model yang telah dirancang
datahasiluji coba.
berdasarkan
20ll : 628'634
Susilawati
/ JurnalGradien
Vol.7 No. I Januari
hasil analisaparameter-parameter
Membandingkan
air bersih penelitiandenganstandarparameter'
parameter
air bersihyangtelahditetapkan'
3.HasildanPembahasan
SkalaLaboratorium
air bersih
air gambutuntuk menghasilkan
Pengolahan
yang dilakukanhanyadenganmetodeelektrokoagulasi
larutantawastidak
maupunhanyadenganpenambahan
memberikanpengaruhyang signifikan,(Tabel I dan
Tabel 2). Hal ini disebabkankarena air gambut
organik yang lebih
mengandungsenyawa-senyawa
anorganik.
senyawa-sonyawa
dominandaripada
Tabel I PengaruhElektrokoagulasiterhadappengolahanairgambut'
NO
VOL.AIR GAMBUT
(ml)
WAKTU(menit)
PENGAMATANWARNA
(SECARAVISUAL)
I
1000
60
Keruh(kuningpucat)
pengolahan
air gambut
larutantawasterhadap
Tabel2 Pengaruh
I
1000
60
PENGAMATANWARNA
(SECAM VISUAL)
Keruhftunine oucat)
2
1000
z0
60
Keiuh (kuningpucat)
3
1000
30
4
5
tc00
40
1000
50
60
60
60
Keruh(kuningpucat)
Keruhftuninspucat)
Keruh(kuningpucat)
N
VOL.AIR GAMBUT
(ml)
o
VOL.TAWAS
(ml)
l0
WAKTU
(menit)
larutantawaske dalamair gambutyang
Penambahan
temyata lebih baik
kemudian dieiet