PENGARUH PERBANDINGAN KOAGULAN BIJI KELOR DAN ALUMINIUM SULFAT PADA PROSES PENJERNIHAN AIR SUNGAI

Transkripsi

1 ILTEK,Volume 7, Nomor 13, April 212 PENGARUH PERBANDINGAN KOAGULAN BIJI KELOR DAN ALUMINIUM SULFAT PADA PROSES PENJERNIHAN AIR SUNGAI Andi Haslinah Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Makassar ABSTRAK Sungai Pampang merupakan salah satu sungai yang berada di wiliyah kota Makassar yang airnya tidak dapat dipergunakan sebagai sumber air minum.oleh karena itu untuk mendayagunakannya perlu pemanfaatan lebih lanjut dalam hal penjernihan air agar dapat digunakan untuk konsumsi sehari-hari.salah satu langkah yang dapat ditempuh adalah dengan mengendapkan zat-zat pengotor yang terdapat didalamnya dengan menggunakan zat pengumpul alami seperti biji kelor. Bahan yang digunakan adalah air sungai Pampang sebagai sampel dan biji kelor sebagai koagulan alami dimana 6 gr bubuk biji kelor yang telah menjadi pasta dan dicampur dengan aquades 6 ml yang disaring dan diambil filtratnya.cairan yaang mengandung padatan tersebut kemudian dipompakan kedalam tabung klarifikasi hingga mencapai ketinggian tertentu.setiap 1 menit diambil tiga sampel dar kran 4, 6 dan 8.Begitu seterusnya hingga tidak diperoleh lagi endapan dan sebagai pembanding digunakan koagulan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koagulan biji kelor mampu mengikat partikel-partikel padatan yang terlarut lebih cepat dibandingkan dengan yaitu pada menit ke-3 sedangkan hanya pada menit ke-5.untuk koagulan biji kelor,daerah cairan jernih terjadi pada waktu 3 menit.hal ini disebabkan karena biji kelor mengandung zat aktif rhamnosyloxybenzil isothiocyanate yang mampu mengadopsi dan menetralisir partikel-partikel lumpur dan logam yang terkandung dalam air limbah suspensi. Kata Kunci :, Aluminium Sulfat, Penjernihan PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanaman kelor merupakan perdu dengan tinggi 1 meter, berbatang lunak dan rapuh,dengan daun sebesar ujung jari berbentuk bulat telur dan tersusun majemuk.tanaman ini berbunga sepanjang tahun berwarna putih,buah berisi segitiga dengan panjang sekitar 3 cm,tumbuh subur mulai dari dataran rendah sampai ketinggian 7 m di atas permukaan laut.menurut sejarah,tanaman kelor atau marongghi ( Moringa Oleifera,berasal dari kawasan sekitar Himalaya dan India,kemudian menyebar ke kawasan di sekitarnya sampai ke Benua Afrika dan Asia-Barat. Oleh karena itu rangkaian penelitian terhadap manfaat kelor mulai dari daun,kulit batang,buah sampai bijinya,sejak tahun 198-an telah dimulai. Saat itu fokus penelitian ditujukan kepada program pengadaan air jernih untuk para pemukiman di kawasan pantai dan sungai,khususnya di kawasan sungai yang berwarna kecoklatan sebagai sumber air minum.(unus Suriawiria,22. Dalam penelitian yang diuraikan oleh Winarno (23 tentang pemanfaatan tanaman tanaman Moringa Oleifera dalam proses pengolahan air skala kecil,menengah dan besar. Pusat-pusat pengolahan air dengan skala besar,mengolah air dengan cara menamabahkan senyawa kimia (koagulan ke dalam air kotor yang diolah.namun demikian,zat kimia penggumpal yang baik tidak mudah dijumpai di berbagai daerah terpencil.andaipun ada pasti harganya tidak terjangakau oleh masyarakat setempat. Oleh karena itu maka dicari satu solusi yang tepat dengan menggunakan biji kelor sebagai koagualn.jumlah bubuk moringa atau kelor yang diperlukan untuk pembersihan air bagi keperluan rumah tangga sangat tergantung pada seberapa jauh kotoran yang terdapat didalamnya. Untuk menangani air sebanyak 2 liter (1 jerigen,diperlukan jumlah bubuk biji kelor 2 gram atau kira-kira 2 sendok teh (5 ml.proses pembersihan tersebut menurut hasil penelitian mampu memproduksi bakteri secara luar biasa,yaitu sebanyak 9-99,9 % yang melekat pada partikel-partikel padat,sekaligus menjernihkan air,yang relatif aman (untuk kondisi serba keterbatasan serta dapat digunakan sebagai air minum masyarakat setempat. Namun demikian,beberapa mikroba patogen masih ada peluang tetap berada di dalam air yang tidak sempat terendapkan,khususnya bila air awalnya telah tercemar secara berat. 1.2 Tujuan Penelitian Untuk mengetahui laju pengendapan pada proses penjernihan air sungai dengan menggunakan biji kelor sebagai koagulan. 1.3 Batasan Masalah Biji kelor yang digunakan adalah yang matang atau tua dipohon dan baru dipanen setelah kering. proses pengolahan yang digunakan adalah sedimentasi dimana untuk mengambil sampel hanya dibatasi pada tiga kran 995

2 ILTEK,Volume 7, Nomor 13, April 212 yaitu kram keempat,keenam dan kedelapan,dengan variasi waktu setiap sepuluh menit. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Bahan dan Alat Bahan utama yang di gunakan dalam penelitian ini adalah biji buah kelor yang di peroleh dari Kecamatan Kariango,Kabupaten Pinrang.Sedangkan bahan tambahan yang di pakai adalah aquades dan air sungai yang di gunakan sebagai sampel. Alat alat yang di gunakan meliputi : Seperangkat alat sedimentasi,neraca elektronik/digital, Oven, Corong, Kaca arloji, Gelas ukur 1 ml, Botol semprot, Spatula, Kertas filter, Stopwatch, dan mistar. 2.2 Prosedur Kerja Pada penelitian ini mula-mula biji buah kelor yang tak berkulit tersebut dihancurkan dan ditumbuk sampai halus sehingga dapat dihasilkan bubuk biji moringa, kemudian bubuk biji moringa atau kelor ditimbang sebanyak 2 gram. Selanjutnya ditambahkan sedikit air sehingga menjadi pasta. Pasta tersebut dimasukkan kedalam botolyang bersih dan ditambahkan kedalamnya 2 ml air besih, lalu dikocok selama 5 menit hingga campuran sempurna. Larutan yang telah tercampur dengan koagulan biji kelor di saring dan filtratnya dimasukkan kedalam 2 liter sampel, kemudian diaduk secara pelan-pelan selama 1-15 menit, lal cairan yang mengandung padatan dicampur pada tangki penampung kemudian dipompakan kedalam tabung klarifikasi melalui bagian bawah hingga mencapai ketinggian tertentu. Kemudian di ambil 3 sampel pada tiap kedalaman tertentu masingmasing sebanyak 1 ml dengan menggunakan gelas ukur dan dicatat tinggi kedalamannya. Hal tersebut diatas, dilakukan untuk setiap waktu tertentu. 2.3 Variabel yang di teliti 1. Faktor A ( pengendapan ; menit A1 =, A2 = 1, A3 = 2, A4 = 3 A5 = 4, A6 = 5 dalam oven kemudian timbang kaca arloji + kertas filter + padatan kemudian tentukan massa padatan dan hitung konsentrasi padatan tersebut dalam satuan mg/liter. Prosedur pengerjaan dilakukan untuk : a. Cairan + Padatan + b. Cairan + Padatan + Biji kelor Konsentrasi padatan / endapan yang dihasilkan: Dimana : Cn =... (1 (Geankoplis Cn BE V Persen Konsentrasi (Pn : = Konsentrasi endapan = Berat endapan (gr = Volume sampel (ml Pn =.. (2 ankoplis Dan berat yang dihasilkan (Wn : Wn =... (3 (Geankoplis Dimana : Pn Co = Persen konsentrasi = Konsentrasi awal Wn = Berat endapan yang dihasilkan (gr A = Luas permukaan clarifier (cm 2 h1 h2 h n = Kedalaman cairan 1 (cm = Kedalaman cairan 2 (cm = Kedalaman cairan (cm = Jumlah sampel 2. Faktor B ( B1 = B2 = Biji kelor 2.4 Analisa Hasil Sampel yang telah diambil dipisahkan cairan dari padatannya dengan menggunakan corong.lalu dengan menggunakan spatula diambil kertas filter yang mengandung padatan dan sedikit cairan tersebut dari coron, diletakkan di atas kaca arloji, kemudian masukkan ke dalam oven untuk memisahkan cairan dari padatan kering. Setelah kering, keluarkan dari Keterangan : Gambar 2. Peralatan Sedimentasi 996

3 ILTEK,Volume 7, Nomor 13, April 212 A. Tangki Penampung, B. Pompa, C. Tabung Klarifikasi, D. Kerangan Sampel, E. Kerangan Pengatur HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penelitian ini diperoleh daerah cairan jernih untuk koagulan pada t = 4 menit. Sedangakan untuk koagulan biji kelor daerah cairan jernih diperoleh pada t = 3 menit. Tabel 3. Hubungan antara waktu Vs konsentrasi endapan dengan menggunakan koagulan ( Cn Pada Kran 4 Kran 6 Kran 8 Hit Hit Hit,766,1,283,26,4633,47 1,1533,1533,1333,17,22,1 2,733,1,966,1,11,88 3,7,1433,9,5,5,64,26 Pada kran 6 : = 1-6 X 2 -,1 X + Pada kran 8 : =,47e -,744x Tabel 4. Hubungan antara waktu Vs konsentrasi endapan dengan menggunakan koagulan biji kelor Wkt Konsentrasi endapan (Cn Pada Kran 4 Kran 6 Kran 8 Hit Hit Hit,1233,12,1467,14,1467,14 1,3333,5,3333,7,3333,59 2,3333,4,3333,6,1667,25 3,9,11, Kran 4 Kran 6 Kran 8 Kran 4 Kran 6 4,66,866,2,24,28 5 -,2,1,3333, E (Menit 3 4 Kran (Menit Kran 4 Kran 6 Kran 8 Kran 4 Kran 6 Kran 8 Gambar 3. Grafik hubungan antara waktu (t Vs konsentrasi endapan (Cn dengan menggunanakan koagulan Gambar 4. Grafik hubungan antara waktu (t Vs konsentrasi endapan (Cn dengan menggunanakan koagulan Dari grafik diatas diperoleh laju pengendapan yang menurun untuk semua kran, kemudian laju pengendapannya menjadi konstan. Daerah cairan jernih juga diperoleh untuk kran 4 pada t = 3 menit. Persamaan yang digunakan pada grafik adalah persamaan polynomial untuk kran 4 dan kran 6 sedangkan kran 8 menggunakan persamaan eksponensial. Pada kran 4 : = X 2 -,1 X +,12 Pada kran 6 : = X 2 -,1 X +,14 Pada kran 8 : =,14e -,869x Pada grafik diatas untuk kran 4 pada t = laju pengendapannya semakin naik yaitu dari 7, gr/ml ke 1, gr/ml, namun pada t = 1 menit laju pengendapannya semakin menurun sehingga diperoleh laju pengendapan yang konstan, maka daerah cairan jernih diperoleh pada kran t = 4 menit. Pada kran 6 dengan t = 3 menit konsentrasi endapannya mengalami kenaikan karena adanya beberapa gaya yang berpengaruh di antaranya gaya dorong endapan yang berada di bawah untuk naik ke atas sehingga mengakibatkan adanya endapan yang naik, turun dan horizontal. Persamaan yang digunakan pada grafik adalah persamaan polynomial untuk kran 4 dan 6, sedangkan untuk kran 8 menggunakan persamaan eksponensial. Pada kran 4 : = X ,1 Tabel 5. Hubungan antara waktu Vs konsentrasi endapan pada kran 4 untuk berbagai koagulan,7667,1,12333,12 1,1533,1,3333,5 2,7333,88,3333,4 3,7,64,9 4, ,2

4 ILTEK,Volume 7, Nomor 13, April 212 Gambar 5. Grafik hubungan antara waktu (t Vs konsentrasi endapan (Cn pada kran 4 untuk berbagai koagulan Dari grafik diatas ternyata untuk koagulan biji kelor hanya terjadi laju pengendapan menurun dan laju pengendapan konstan, sedangkan untuk koagulan laju pengendapannya naik kemudian menurun dan akhirnya diperoleh laju pengendapan konstan pada t = 4 menit dengan Cn = gr/ml. persamaan polynomial yang digunakan pada grafik adalah : Untuk koagulan : = X X +,1 = X 2 -,1 X +,12 Tabel 6. Hubungan antara waktu Vs konsentrasi endapan pada kran 6 untuk berbagai koagulan ,2933,27,1467,14 1,1533,18,3333,7 2,1,11,1667,6 3,1433,6,11 4,6667,3 5, (Menit (Menit A (SO43.18 B Kelor (SO43. B Kelor (SO43.18 Gambar 6. Grafik hubungan antara waktu (t Vs konsentrasi endapan (Cn pada kran 6 untuk berbagai koagulan Dari grafik diperoleh laju pengendapan yang sama baik untuk koagulan maupun untuk koagulan biji kelor. Pada koagulan laju pengendapannya naik sebesar 1, yang terjadi pada t = 2 menit, sedangkan untuk koagulan biji kelor laju pengendapannya naik sebesar 1, yang terjadi pada t = 1 menit. Hal ini disebabkan karena adanya pengaruh gaya dorong dari endapan yang berada di bawah. Persamaan polynomial yang digunakan pada grafik adalah : Untuk koagulan : = 1-6 X 2 -,1 X +,27 = X 2 -,1 X +,14 Tabel 7. Hubungan antara waktu Vs konsentrasi endapan pada kran 8 untuk berbagai koagulan Hitung Hitung,2933,27,1467,14 1,1533,18,3333,7 2,1,11,1667,6 3,1433,6,11 4,6667,3 5, (Menit Gambar 7. Grafik hubungan antara waktu (t Vs konsentrasi endapan (Cn pada kran 8 untuk berbagai koagulan Pada grafik terlihat bahwa untuk koagulan laju pengendapannya semakin menurun, sedangkan untuk koagulan biji kelor laju pengendapannya menurun kemudian naik kembali lalu menurun lag. Hal ini disebabkankan karena adanya gaya dorong dari partikel-partikel padatan yang berada dibawah untuk naik lagi ke atas. Persamaan eksponensial yang digunakan pada grafik adalah : Untuk koagulan : =,47e -,744X =,14e -,869X (SO

5 ILTEK,Volume 7, Nomor 13, April 212 Tabel 8. Hubungan antara waktu Vs kedalaman endapan untuk koagulan Untuk koagulan Hitung 276,8 8, ,5 51, ,7 33, ,7 21, ,2 13, ,3 8, Gambar 8. Grafik hubungan antara waktu (t Vs kedalaman (h untuk koagulan Tabel 9. Hubungan antara waktu Vs kedalaman endapan untuk koagulan Biji kelor Untuk koagulan Hitung , , , ,2 9, (Menit (Menit Gambar 9. Grafik hubungan antara waktu (t Vs kedalaman (h untuk koagulan Dari grafik untuk koagulan dan biji kelor dapat terlihat bahwa semakin tinggi kedalaman suspensi, maka semakin singkat waktu yang diperlukan untuk mengendap sedangkan apabila kedalaman suspensi makin rendah maka akan semakin (SO43. lama pula waktu yang diperlukan untuk mengendap. Persamaan eksponensial yang digunakan pada grafik untuk koagulan yaitu : = 8,894e -,466X Sedangkan untuk koagulan biji kelor persamaan eksponensialnya adalah : PENUTUP 4.1 Kesimpulan = 12,41e -,845X Dari hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Biji kelor dapat digunakan sebagai koagulan dengan perbandingan 2 gr bubuk biji kelor untuk 2 gr air yang mengandung padatan 2. Biji kelor mempunyai laju pengendapan yang lebih cepat bila dibandingakan dengan yaitu pada t = 3 menit. 3. Grafik yang diperoleh menunjukkan bahwa pada t = laju pengendapannya sangat besar dan pada waktu tertentu laju pengendapannya akan menjadi tetap. 4. Diperoleh daerah cairan jernih untuk koagulan biji kelor pada t = 3 menit dan untuk koagulan pada t = 5 menit. 4.2 Saran. Masih diperlukan adanya penelitian lebih lanjut tentang pembuatan sabun dan pembuatan minyak dari biji kelor. DAFTAR PUSTAKA Bernasconi,G. dkk Teknologi Kimia.PT.Pradnya Paramit. Jakarta. Brown, G.G Unit Operation. Wiley and Sons. Japan Buku Penuntun Laboratorium OTK I. 22. Percobaan Sedimentasi.Laboratorium OTK Makassar. Chandr, A Penuntun Dosis Optimum Ferro sulfat-kapur, Flokulan Chemifloc dan Besfloc, serta Bioflokulan Moringa oleifera dalam Pengolahan Limbah Cair Pabrik Tekstil. jurusan Teknik Kimia Unpar. Bandung. Enos Tangke Arung, MP. 1 Juli 22. Sebagai Penjernih Air Sungai. Suara Merdeka. Mc. Cabe and Smith Operasi Teknik Kimia. Erlangga. Unus Suria Wiria. 28 Agustus 22. Aneka Manfaat Kelor. Internet. Winarno, F.G. 23. untuk Bersihkan Air Sungai. Artikel pada Harian Kompas. Minggu, 6 April 23, hal