Bab IV Hasil Dan Pembahasan

Bab IV Hasil Dan Pembahasan IV.1 Analisa Kualitas Air Gambut Hasil analisa kualitas air gambut yang berasal dari Riau dapat dilihat pada Tabel IV.1. Hasil ini lalu dibandingkan dengan hasil analisa air gambut Kalimantan Selatan (Irianto, 1998) dan kadar maksimum air minum pada Kep Menkes No. 97 tahun 22 golongan I. Tabel IV.1 Analisis Kualitas Air Gambut Kabupaten Kampar Riau No Parameter Satuan Hasil Analisa Air Gambut Riau Hasil Analisa Air Gambut Kalsel Kadar Maksimum Gol. I 1 2 3 4 5 6 7 8 ph Total Padatan Terlarut Besi Aluminium Mangan Kandungan Organik PtCo NTU mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 3,7 617 17,7 18 1.67.19 tidak terdeteksi 429,67 4.5 1522 32 68 1.83 tidak diperiksa.3 316 6.5-7.5 15 5 1.3.2.1 1 Air gambut Riau memiliki ph, warna, kekeruhan, konsentrasi besi dan konsentrasi mangan yang lebih rendah bila dibandingkan dengan parameter serupa yang dimiliki oleh air gambut Kalimantan Selatan, sedangkan parameter total padatan terlarut dan kandungan organik memiliki kandungan yang lebih tinggi. Parameter kandungan aluminium pada air gambut Riau sebesar,19 mg/l, sedangkan pada air gambut Kalimantan Selatan tidak diperiksa. Dari hasil analisis tersebut diketahui bahwa, parameter air gambut Kabupaten Kampar Riau yang tidak memenuhi baku mutu air minum Kep Menkes No. 97 tahun 22 golongan I adalah ph, warna, kandungan besi, kekeruhan dan kandungan organik. Air gambut memiliki tingkat keasaman yang sangat rendah 39

(3,7) bila dibandingkan dengan kualitas air golongan I, sedangkan konsentrasi warna (617 PtCo) dan zat organik (429,67 mg/l) jauh melebihi baku mutu kualitas air golongan I. Parameter kekeruhan dan besi tidak begitu jauh melebihi kadar maksimum air golongan I, dan parameter lainnya telah memenuhi baku mutu. IV.2. Penentuan Panjang Gelombang Optimum Air Gambut Penentuan panjang gelombang optimum air gambut diperlukan untuk menganalisa kadar warna (sebagai unit PtCo). Pengukuran warna dilakukan dengan panjang gelombang antara 325-11nm sesuai kapasitas spektrofometer yang terdapat di Laboratorium Penelitian Air Jurusan Teknik Lingkungan, ITB. Absorbansi optimum didapatkan pada panjang gelombang 355 nm, semakin besar panjang gelombang yang dipakai semakin kecil absorbansi yang didapatkan. Sementara pada panjang gelombang dibawah 355nm, tidak dapat diukur lagi absorbansinya (Gambar IV.1). Maka, dalam penelitian ini untuk pengukuran warna dipakai spektrofotometer pada panjang gelombang 355 nm. 2 Absorbansi 1.5 1.5 2 4 6 8 1 12 Panjang gelombang (nm) Gambar IV.1 Grafik panjang gelombang optimum air gambut 4

IV.3. Hubungan dengan Kandungan Air Gambut Hasil penelitian hubungan kadar warna dengan memakai spektrofometer pada panjang gelombang 254 nm dan zat organik yang diukur dengan TOC analyzer pada air gambut ditunjukkan pada Gambar IV.2. Dari gambar tersebut terlihat bahwa terdapat hubungan yang erat antara warna dan zat organik pada air gambut dengan persamaan garis y = 154,84x 7,5979 dan R 2 =,9879 dimana x adalah absorbansi pengukuran warna pada panjang gelombang 254 nm dan y adalah konsentrasi zat organik. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 y = 154.84x - 7.5979 R 2 =.9879.1.2.3.4.5.6 Absorbansi Gambar IV.2 Hubungan absorbansi 254 nm dengan zat organik pada air gambut Kab. Kampar Riau Dengan demikian, tingkat warna air gambut yang diukur pada panjang gelombang 254 nm dapat dipakai untuk mengetahui kandungan organik yang terdapat dalam air gambut. IV.4 Analisa Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC/MS) Air Gambut Analisa GC/MS dilakukan untuk melihat kandungan senyawa-senyawa yang terdapat dalam air gambut. Pemeriksaan dengan GC/MS dilakukan pada air gambut yang belum diolah serta hasil optimum proses one staged dan two staged coagulation. Uji GC/MS ini dilakukan di Laboratorium Pengolahan Air dan Limbah, Pusat Penelitian Kimia - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bandung. 41

IV.4.1 Analisa Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC/MS) Air Gambut sebelum dikoagulasi Senyawa yang terkandung dalam air gambut bermacam-macam. Untuk melihat kandungan senyawa yang terdapat dalam air gambut yang belum dikoagulasi, dilakukan analisa dengan alat GC/MS dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel IV.2 dan Gambar IV.3a serta IV.3b Tabel IV.2. Senyawa yang terdapat dalam air gambut No Nama Senyawa Berat Molekul Komposisi (% Normalisasi) 1 Pentanal 86 65,13 2 Hexanal 1 34,87 Gambar IV.3a Hasil GC/MS air gambut sebelum dikoagulasi 42

Gambar IV.3b Luas area senyawa yang terdapat dalam air gambut sebelum dikoagulasi Hasil analisa GC/MS pada air gambut yang belum dikoagulasi menunjukkan bahwa kandungan yang terdapat dalam air gambut adalah dari golongan Aldehid yaitu Pentanal sebanyak 65,13% normalisasi dan Hexanal sebanyak 34,87% normalisasi. IV.4.2 Analisa Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC/MS) Air Gambut hasil one staged coagulation Setelah dilakukan berbagai variasi proses one staged coagulation, terjadi penurunan warna dan zat organik didalam air gambut namun belum diketahui senyawa apa yang dapat disisihkan. Untuk mengetahui senyawa yang dapat disisihkan maka dilakukan analisa GC/MS pada hasil optimum proses one staged coagulation dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel IV.3, Gambar IV.4a dan IV.4b 43

Tabel IV.3 Senyawa yang masih terdapat dalam air gambut setelah proses one staged coagulation No Nama Senyawa Berat Molekul Komposisi (% Normalisasi) 1 Octane, 1-cloro 148 4,13 2 4-phenyl decane 218 4, 3 3-phenyl decane 218 4,99 4 2-phenyl decane 218 6,14 5 6-phenyl undecane 232 5,53 6 5- phenyl undecane 232 12,54 7 4- phenyl undecane 232 19,97 8 3- phenyl undecane 232 12,67 9 2- phenyl undecane 232 15,13 1 6- phenyl dodecane 246 4,85 11 5- phenyl dodecane 246 5,13 12 4- phenyl dodecane 246 4,38 13 3- phenyl dodecane 246 4,79 14 2- phenyl dodecane 246 3,74 Gambar IV.4a. Hasil GC/MS air gambut setelah proses one staged coagulation 44

Gambar IV.4b. Komposisi senyawa yang terdapat dalam air gambut setelah proses one staged coagulation Analisa GC/MS pada hasil optimum proses one staged coagulation menunjukkan kandungan senyawa yang masih tersisa setelah proses koagulasi adalah dari golongan alkana. Aldehid terdiri dari unsur C, H dan O sementara alkana terdiri dari unsur C dan H (alkil). Hal ini mengindikasikan telah terjadi reaksi antara gugus karbonil (CO - ) senyawa aldehid dengan muatan positif produk hidrolisis sehingga terjadi netralisasi muatan dan atau telah terjadi adsorpsi oleh presipitat hidroksida logam sehingga dapat disisihkan, sedangkan gugus alkil yang tidak bereaksi dengan produk hidrolisis tetap tinggal dalam larutan. Hal ini karena gugus karbonil lebih aktif dibanding gugus alkil karena gugus karbonil mempunyai ikatan rangkap. Gugus yang mempunyai ikatan rangkap bersifat lebih reaktif dibandingkan dengan gugus yang mempunyai ikatan tunggal (Fessenden, 1982). Selain itu, gugus karbonil mempunyai berat molekul yang lebih tinggi dibanding gugus alkil sehingga cenderung berikatan lebih dahulu dengan produk hidrolisis alum (Amirtarajah & O Melia, 1999). 45

IV.4.2 Analisa Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC/MS) Air Gambut hasil two staged coagulation Seperti pada proses one staged coagulation, hasil optimum proses two staged coagulation juga di analisa dengan GC/MS dan kemudian dilihat apakah masih tersisa kandungan senyawa di dalam air gambut setelah dikoagulasi dan hasilnya dapat dilihat pada Gambar IV.5a dan IV.5b. Gambar IV.5a Hasil GC/MS air gambut hasil proses two staged coagulation Gambar IV.5b Komposisi senyawa dalam air gambut hasil proses two staged coagulation 46

Dari Gambar IV.5a dan IV.5b diketahui bahwa dari pemeriksaan dengan GC/MS, tidak terdeteksi adanya kandungan senyawa kimia yang masih tersisa oleh proses two staged coagulation pada konsentrasi alum sebesar 28 mg/l. Variasi yang diberlakukan adalah kondisi ph basa pada koagulasi I dan asam pada koagulasi II (basa asam) serta kombinasi konsentrasi 2/3 dari total alum pada koagulasi I dan sisanya pada koagulasi II. Hal ini menunjukkan bahwa proses two staged coagulation dapat digunakan untuk menyisihkan warna dan zat organik yang terdapat dalam air gambut. Dengan proses two staged coagulation, gugus alkil yang masih tersisa pada koagulasi I mempunyai kesempatan untuk berikatan dengan alum yang ditambahkan pada koagulasi II. Jika pada koagulasi I gugus karbonil berikatan dengan produk hidrolisis maka pada koagulasi II, gugus alkil mempunyai kesempatan untuk bereaksi dengan produk hidrolisis alum. Selain itu, zat organik lebih mudah untuk bereaksi dengan produk hidrolisis yang baru terbentuk karena luas permukaan relatif lebih besar dan reaktif (Fearing et.al, 24). Pengkondisian ph juga sangat mempengaruhi karena setelah terjadi proses adsorpsi pada ph basa dilanjutkan dengan proses presipitasi pada ph asam sehingga seluruh kandungan zat organik yang terdapat dalam air gambut bisa disisihkan. IV.5 Hasil Uji One Staged Coagulation Air Gambut Uji one staged coagulation dilakukan terhadap air gambut dengan kondisi ph yang bervariasi yaitu asam (4), netral (7) dan basa (8,5). Dari hasil uji koagulasi dan flokulasi secara konvensional pada air gambut secara umum menunjukkan bahwa pengolahan dengan kondisi ph asam adalah yang paling bagus untuk penurunan kekeruhan, warna dan zat organik air gambut bila dibandingkan dengan proses pada kondisi ph netral dan basa. Hasil percobaan one staged coagulation ini dapat dilihat pada Tabel IV.4a, IV.4b serta Gambar IV.6a, IV.6b dan IV.6c 47

Tabel IV.4a. Hasil uji one staged coagulation dengan kondisi ph yang berbeda Konsentrasi ph asam ph netral ph basa alum (mg/l) Zat organik (PtCO) Zat organik Zat organik 17,7 617 278,93 17,7 617 427,41 17,7 617 42,34 2 5,6 457,23 26,31 9,2 531,96 42,65 15,6 521,54 4,56 4 4,2 422,21 254,91 8,3 525,54 417,87 13,2 494,46 375,98 6 3,6 399,65 23,67 15 478,39 34,35 12,9 478,21 371,34 8 3,3 368,21 228,98 24 447,68 33,1 1,2 46,54 367,54 1 3,2 267,35 225,68 45 514,11 415,98 9,65 463,65 359,57 12 3 175,23 217,23 36 413,12 33,73 8,57 443,75 354,68 14 2,9 163,54 192,65 3 45,23 331,7 14,7 429,87 343,12 16 1,8 151,96 191,99 26 529,82 419,68 21 43,39 346,37 18 3,1 214,11 194,31 42 56,89 425,65 15 49,82 367,62 2 1,3 184,82 179,14 21 425,54 42,92 5,2 421,25 326,33 24 1,2 184,11 174,3 3 59,46 413,73 16,9 423,57 33,34 28 1,2 172,68 175,27 2 42,3 324,5 15,8 43,58 282,44 3 1,1 172,68 182,39 18,8 391,96 292,8 23,5 432,91 34,91 4 1,3 211,32 185,68 57 243,4 47,48 24 46,33 315,97 5 5,1 233,45 12,35 3,9 25,89 8,89 25 52,67 325,85 48

Tabel IV.4b. Rejeksi kekeruhan, warna dan zat organik proses one staged coagulation Penyisihan (%) Konsentrasi alum ph asam ph netral ph basa Zat organik (PtCO) Zat organik Zat organik 2 68,36 25,89 35,8 48,2 13,78 1,58 11,86 15,47 2,17 4 76,27 31,57 39,42 53,11 14,82 2,23 25,42 19,86 6,77 6 79,66 35,23 4,67 15,25 22,46 2,37 27,12 22,49 12,5 8 81,36 4,32 46,31-35,59 27,44 22,77 42,37 25,36 13,58 1 81,92 56,67 46,71-154,24 16,68 2,67 45,48 24,85 14,46 12 83,5 71,6 47,48-13,39 33,4 28,94 51,58 28,8 16,31 14 83,62 73,49 49,44-69,49 27,3 22,39 16,95 3,33 17,45 16 89,83 72,37 55,16-46,89 14,13 1,81-18,64 34,62 2,14 18 82,49 65,3 55,32-137,29 9,9,41 15,25 33,58 19,39 2 92,66 7,5 54,78-18,64 31,3 1,52 7,62 31,73 14,44 24 93,22 7,16 58,31-69,49 17,43 3,2 4,52 31,35 24,5 28 93,22 72,1 59,5-12,99 34,8 24,18 1,73 3,21 29,4 3 93,79 72,1 59,21-6,21 36,47 31,5-32,77 29,84 34,27 4 92,66 65,75 57,55-222,3 6,61 88,89-35,59 25,39 29,4 5 71,19 62,16 56,79 77,97 95,8 97,92-41,24 18,53 26,46 Ket: (-)= terjadi peningkatan dari konsentrasi awal 49

6 5 4 3 2 1 2 4 6 Konsentrasi alum ph asam ph netral ph basa Gambar IV.6a. Perbandingan kekeruhan hasil proses one staged coagulation pada ph yang berbeda 7 6 (PtCO) 5 4 3 2 1 2 4 6 Konsentrasi Alum ph asam ph netral ph basa Gambar IV.6b. Perbandingan warna hasil proses one staged coagulation pada ph yang berbeda zat organik 45 4 35 3 25 2 15 1 5 2 4 6 Konsentrasi alum ph asam ph netral ph basa Gambar IV.6c. Perbandingan konsentrasi zat organik hasil proses one staged coagulation pada ph yang berbeda 5

Pada proses one staged coagulation ini, penyisihan maksimum kekeruhan terjadi pada ph asam yaitu sebesar 93,79% dengan konsentrasi alum 3 mg/l, warna dan zat organik pada ph netral sebesar 95,8% dan 97,92% dengan konsentrasi alum 5 mg/l Pada konsentrasi alum < 3 mg/l, tingkat penurunan kekeruhan, warna dan zat organik yang paling tinggi adalah pada ph asam. Pada ph netral tingkat penurunannya rendah, dan bahkan pada sebagian besar proses koagulasi, kekeruhan meningkat dibanding kekeruhan awal kecuali pada konsentrasi < 1 mg/l dan pada konsentrasi sebesar 5 mg/l. Pada konsentrasi sebesar 5 mg/l juga terjadi penurunan secara drastis konsentrasi warna dan zat organik. Sedangkan pada ph basa, tingkat penurunan kekeruhan, warna dan zat organik juga masih rendah tetapi masih lebih baik bila dibandingkan dengan proses pada ph netral. setelah koagulasi yang melebihi kekeruhan awal disebabkan oleh konsentrasi alum yang tidak memadai untuk terjadinya netralisasi muatan, sehingga flok yang terbentuk tidak cukup besar untuk bisa mengendap dan menyebabkan kekeruhan meningkat dibandingkan kekeruhan air baku. Presipitat hidroksida logam sebenarnya sudah terbentuk tapi tidak cukup untuk menetralisasi seluruh muatan sehingga terjadi stabilisasi oleh coating zat organik yang bersifat negatif. Penurunan warna lebih banyak terjadi pada kondisi ph asam karena, ph optimum untuk penyisihan asam humik dan fulvik adalah pada ph sekitar 4 (Fearing et.al), dan pada ph antara 4-8 zat organik bermuatan negatif sehingga akan terjadi netralisasi muatan zat organik oleh ion positif yang berasal dari hidrolisis alum. Selain itu pada kondisi ph asam, produk hidrolisis yang bermuatan posistif tersebut mempunyai muatan yang lebih tinggi bila sehingga lebih banyak zat organik yang dinetralisasi (Amirtarajah & O Melia, 1999). 51

Pada ph netral, dibutuhkan konsentrasi alum yang tinggi (> 35 mg/l) agar bisa terjadi proses presipitasi sehingga warna dan zat organik bisa berkurang. Hal ini bisa dilihat pada konsentrasi alum 5 mg/l, dimana sisa kekeruhan, warna dan zat organik menjadi sedikit pada air gambut. Hal ini disebabkan kondisi air gambut yang telah jenuh oleh keberadaan alum dengan konsentrasi yang tinggi sehingga, terjadi pelingkupan zat organik oleh alum dan terjadi presipitasi (sweep coagulation). Pada ph basa terjadi hidrolisis ion logam karena bila ph melebihi ph optimum, peningkatan ph akan membantu hidrolisis ion logam dan menurunkan pembentukan ion positif sehingga kemampuan koagulan untuk menetralisir muatan negatif zat organik menjadi rendah. Sebagai akibatnya, zat organik dan warna tidak bisa disisihkan secara efektif. IV.6. Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan perbedaan perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II Konsentrasi koagulan akan mempengaruhi penyisihan kontaminan dalam air, apabila jumlahnya mencukupi maka akan menghasilkan penyisihan yang baik. Uji two staged coagulation membutuhkan dua kali pembubuhan koagulan maka akan dilihat pengaruh perbandingan dosis pada penyisihan warna dan zat organik air gambut. Bila pada penelitian lain sebelumnya disamakan dosis koagulan pada koagulasi I dengan koagulasi II maka, pada penelitian ini akan ditambah dengan variasi perbandingan dosis koagulan yang lain. Dan setelah itu akan dilihat pengaruhnya pada penurunan kekeruhan, warna dan zat organik. IV.6.1 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II ( 1/3 total : 2/3 total) Uji yang pertama dilakukan adalah dengan perbandingan dosis alum sebesar 1/3 dari total alum untuk koagulasi I dan 2/3 dari total alum untuk koagulasi II. Perbandingan ini bertujuan untuk mengetahui apakah kebutuhan alum untuk koagulasi I lebih sedit dibanding koagulasi II, dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel IV.5 serta Gambar IV.7a, IV.7b dan IV.7c 52

Tabel IV.5 Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total) Konsentrasi Alum Sisa setelah koagulasi (netral) Sisa setelah koagulasi (asam-basa) Sisa setelah koagulasi (basa-asam) Zat Organik 12 19,5 554,11 425,49 2,6 573,39 425,49 2,3 17,68 154,6 16 19 43,18 43,97 2 521,25 41,16 2,1 1,18 142,13 2 19,2 522,32 419,45 17,2 265,18 313,8 1,9 66,25 92,74 24 17,6 349,46 392,66 4,5 216,25 275,29 1,8 54,82 67,19 28 6,6 127,32 193,23 4,5 251,25 34,1 1,7 36,96 52,79 3 8,7 92,68 143,6 16,9 486,96 417,44 2 74,46 1,64 Konsentrasi Penyisihan (%) (netral) Penyisihan (%) (asam-basa) Penyisihan (%) (basa-asam) Zat Alum Organik 12-1,17 1,19,97 85,31 7,7,97 87,1 82,55 64,15 16-7,34 3,28 5,98-12,99 15,52 4,54 88,14 83,76 66,92 2-8,47 15,34 2,38 2,82 57,2 27,14 89,27 89,26 78,42 24,56 43,36 8,61 74,58 64,95 35,93 89,83 91,11 84,36 28 62,71 79,36 55,3 74,58 59,28 29,23 9,4 94,1 87,71 3 5,85 84,98 66,7 4,52 21,8 2,85 88,7 87,93 76,58 53

45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=basa One staged Gambar IV.7a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total) 7 6 5 4 3 2 1 ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam One staged 1 2 3 4 Konsentrasi alum Gambar IV.7b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total) 54

Zat organik 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam one staged Gambar IV.7c. Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/3 total : 2/3 total) Dari Tabel IV.5 serta Gambar IV.7a, IV.7b dan IV.7c diatas diketahui bahwa penurunan kekeruhan, warna, dan zat organik pada proses koagulasi I dengan kondisi basa dan koagulasi II dengan kondisi asam, lebih bagus daripada kondisi kombinasi ph lainnya dengan besar penyisihan maksimum kekeruhan sebesar 9,4 %, warna sebesar 94,1%, dan zat organik sebesar 87,71% pada konsentrasi alum sebesar 28 mg/l. Bila dibandingkan dengan proses one staged coagulation, secara keseluruhan hasil proses two staged coagulation lebih bagus. Hal ini menunjukkan bahwa proses koagulasi dengan kondisi ph akhir bersifat asam lebih efektif bila dibandingkan dengan ph netral dan basa karena keefektifan proses koagulasi ditentukan oleh ph akhir. Pada koagulasi I dengan ph basa terjadi proses koagulasi dan adsorpsi. Zat organik dalam bentuk padatan serta berat molekul yang lebih besar dan lebih reaktif seperti gugus karbonil akan terkoagulasi, sedangkan sebagian akan teradsorpsi oleh produk hidrolisis. Dan pada koagulasi II dengan ph asam akan terjadi netralisasi muatan negatif zat organik yang masih belum bereaksi (gugus 55

alkil) dengan alum oleh muatan positif produk hidrolisis. Kemudian protonasi grup karbonil yang mungkin masih tersisa akan meningkatkan pembentukan lingkungan hidrofobik sehingga tidak ada komponen zat organik yang tersisa dalam larutan. Sementara pada koagulasi I dengan ph asam, terjadi proses koagulasi kandungan air gambut yang berbentuk padatan dan pada proses koagulasi II dengan ph basa terjadi adsorpsi zat organik terlarut oleh produk hidrolisis. Pada ph basa juga terjadi deprotonisasi sehingga akan meningkatkan jumlah binding site untuk berikatan dengan koagulan, akan tetapi pada ph basa juga terjadi proses hidrolisis ion logam dan penurunan muatan positif produk hidrolisis sehingga netralisasi muatan negatif zat organik menjadi kecil dan zat organik tidak bisa disisihkan secara efektif. IV.6.2. Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II ( 1/2 total : 1/2 total) Uji two staged coagulation juga dilakukan pada air gambut dengan perbandingan konsentrasi alum koagulasi I: koagulasi II sebesar 1/2 dari total alum untuk koagulasi I dan sisanya untuk koagulasi II disertai dengan variasi ph. Pengaruhnya pada penurunan kekeruhan, warna dan zat organik dapat dilihat pada Tabel IV.6 serta Gambar IV.8a, IV.8b dan IV.8c 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam One staged Gambar IV.8a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total) 56

6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam One staged Gambar IV.8b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total) Zat organik 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph=basa ph1=basa, ph2=asam One staged Gambar IV.8c. Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total) 57

Tabel IV.6. Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (1/2 total : 1/2 total) Konsentrasi Sisa setelah konsentrasi (ph netral) Sisa setelah konsentrasi (ph asam-basa) Sisa setelah koagulasi (ph basa-asam) Alum 12 32 556,25 425,49 15,1 538,39 425,49 1,5 18,75 155,75 16 26 48,18 417,44 8,5 554,46 429,67 1,8 7,53 92,11 2 33 428,75 47,6 7,9 294,82 355,81 1,5 43,39 61,3 24 37 482,68 425,49 1,2 364,11 47,6 1,2 44,46 55,42 28 13 211,61 241,8 3,9 188,39 24,15,9 3,53 43,3 3 1,3 234,82 266 11,9 33,75 368,97 1 28,75 46,13 Konsentrasi Penyisihan (%) (ph netral) Penyisihan (%) (ph asam -basa) Penyisihan (%) (ph basa-asam) Alum 12-8,79 9,85,97 14,69 12,74,97 91,53 82,37 63,75 16-46,89 22,18 2,85 51,98 1,14, 89,83 88,57 78,56 2-86,44 3,51 5,26 55,37 52,22 17,19 91,53 92,97 85,73 24-19,4 21,77,97 42,37 4,99 5,26 93,22 92,79 87,1 28 26,55 65,7 43,89 77,97 69,47 44,11 94,92 95,5 89,98 3 41,81 61,94 38,9 32,77 5,77 14,13 94,35 95,34 89,26 58

Pada perbandingan konsentrasi alum ini sisa kekeruhan, warna dan zat organik yang paling rendah masih dihasilkan oleh proses pertama yang bersifat basa dan proses kedua yang bersifat asam. Penyisihan maksimum kekeruhan sebesar 94,92 % pada konsentrasi alum 28 mg/l, warna sebesar 95,34% pada konsentrasi alum 3 mg/l, dan zat organik sebesar 89,98% pada konsentrasi alum 28 mg/l. Dan hasil proses two staged juga lebih bagus bila dibandingkan dengan proses one staged coagulation. IV.6.3. Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II ( 2/3 total : 1/3 total) Perbandingan dosis alum sebesar 2/3 dari total pada koagulasi I dan 1/3 dari total pada koagulasi II adalah untuk mengetahui pengaruh porsi alum yang besar pada koagulasi I dan kecil pada koagulasi II untuk penurunan warna dan zat organik air gambut. Pengaruh uji two staged coagulation dengan perbandingan konsentrasi alum ini disertai dengan variasi ph pada kekeruhan, warna dan zat organik dapat dilihat pada Tabel IV.7 serta Gambar IV.9a, IV.9b dan IV.9c 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam One staged Gambar IV.9a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total) 59

Tabel IV.7. Hasil uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total) Konsentrasi Sisa setelah koagulasi (ph netral) Sisa setelah koagulasi (ph asam-basa) Sisa setelah koagulasi (ph basa-asam) alum (mg/l) Zat organik Zat organik Zat organik 12 23 521,25 415,98 1 364,11 41,39 1,4 74,46 44,58 16 12 481,96 354,67 28 434,46 398,58 1,3 7,18 41,49 2 17 48,54 352,54 25 331,96 35,24 1,9 4,54 19,81 24 19 367,68 49,36 22 324,11 33,79 1,8 33,39 14,54 28 22 331,96 393,73 2 289,11 3,7,5 19,82 4,63 3 27 328,4 392,2 15 261,61 239,84 1,3 2,18 4,94 Konsentrasi Penyisihan (%) (ph netral) Penyisihan (%) (ph asam - basa) Penyisihan (%) (ph basa-asam) alum (mg/l) Zat organik Zat organik Zat organik 12-29,94 15,52 3,19 43,5 4,99 6,58 92,9 87,93 89,62 18 32,2 21,89 17,45-58,19 29,58 7,24 92,66 88,63 9,34 2 3,95 22,12 17,95-41,24 46,2 18,49 89,27 93,43 95,39 24-7,34 4,41 4,73-24,29 47,47 29,3 89,83 94,59 96,62 28-24,29 46,2 8,36-12,99 53,14 3,16 97,18 96,79 98,92 3-52,54 46,83 8,76 15,25 57,6 44,18 92,66 96,73 98,85 Ket: (-) = melebihi konsentrasi awal 6

6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Konsentrasi alum ph netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=basa One staged Gambar IV.9b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total :1/3 total) 6 Zat organik 5 4 3 2 1 netral ph1=asam, ph2=basa ph1=basa, ph2=asam One staged 1 2 3 4 Konsentrasi alum Gambar IV.9c. Perbandingan organik uji two staged coagulation pada perbandingan konsentrasi alum koagulasi I : koagulasi II (2/3 total : 1/3 total) 61

Seperti pada variasi konsentrasi lainnya penurunan kekeruhan, warna, dan zat organik paling terjadi pada ph basa untuk koagulasi I dan asam pada koagulasi II. Penyisihan maksimum kekeruhan pada perbandingan dosis ini sebesar 97,18%, warna sebesar 96,79% dan zat organik sebesar 98,92% masing-masing pada konsentrasi alum 28 mg/l. IV.7. Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan variasi ph antara koagulasi I dengan koagulasi II Setelah dilakukan uji two staged coagulation dengan perbedaan konsentrasi alum antara koagulasi I dengan koagulasi II, dilanjutkan dengan pengujian two staged coagulation dengan variasi ph antara koagulasi I dengan koagulasi II. Tujuan dari variasi ph ini adalah untuk melihat pengaruh kombinasi ph koagulasi I dengan kogulasi II pada penurunan kekeruhan, warna dan zat organik air gambut. IV.7.1. Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan ph yang sama antara koagulasi I dengan koagulasi II (netral) Produk hidrolisis alum pada ph netral berada dalam bentuk Al(OH) 3(s) yang mempunyai adsorpsi yang kuat terhadap zat organik dan juga bisa menetralisir muatan negatif zat organik. Air gambut yang bersifat asam ditambahkan NaOH kedalamnya sehingga mencapai ph netral, dengan peningkatan ph ini maka jumlah muatan negatif zat organik akan bertambah sebagai akibat berkurangnya ion H +. Pada penelitian ini akan dilihat pengaruh dari tahapan koagulasi pada penyisihan warna dan zat organik air gambut. Pada Tabel IV.8 serta Gambar IV.1a, IV.1b dan IV.1c akan ditampilkan pengaruh ph pada kekeruhan, warna dan zat organik pada proses two staged coagulation. 62

Tabel IV.8 Hasil uji two staged coagulation pada ph netral Konsentrasi Sisa setelah koagulasi (kons. alum 1/3 : 2/3) Sisa setelah koagulasi (kons. alum 1/2 : 1/2) Sisa setelah koagulasi (kons. alum 2/3 : 1/3) Alum warna Zat organik 12 19,5 554,11 425,49 32 556,25 425,49 23 521,25 415,98 16 19 43,18 43,97 26 48,18 417,44 12 481,96 354,67 2 19,2 522,32 419,45 33 428,75 47,6 17 48,54 352,54 24 17,6 349,46 392,66 37 482,68 425,49 19 367,68 49,36 28 6,6 127,32 193,23 13 211,61 241,8 22 331,96 393,73 3 8,7 92,68 143,6 1,3 234,82 266 27 328,4 392,2 Konsentrasi Rejeksi (%) (konsentrasi alum 1/3 : 2/3) Rejeksi (%) (Konsentrasi alum 1/2 : 1/2) Rejeksi (%) (konsentrasi alum 2/3 : 1/3) Alum warna Zat organik 12-1,17 1,19,97-8,79 9,85,97-29,94 15,52 3,19 16-7,34 3,28 5,98-46,89 22,18 2,85 32,2 21,89 17,45 2-8,47 15,34 2,38-86,44 3,51 5,26 3,95 22,12 17,95 24,56 43,36 8,61-19,4 21,77,97-7,34 4,41 4,73 28 62,71 79,36 55,3 26,55 65,7 4,89-24,29 46,2 8,36 3 5,85 84,98 66,7 41,81 61,94 3,9-52,54 46,83 8,76 63

45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged Gambar IV.1a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada ph netral untuk koagulasi I dan II (PtCO) 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Konsentrasi alum (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged (4/5-1/5) Gambar IV.1b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada ph netral untuk koagulasi I dan II 64

Zat organik 6 5 4 3 2 1 (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged (4/5-1/5) 1 2 3 4 Konsentrasi alum Gambar IV.1c. Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada ph netral untuk koagulasi I dan II Pada proses dengan kondisi netral ini, semua proses hampir menunjukkan kecenderungan yang sama terhadap penurunan kekeruhan, warna dan zat organik. Sepertinya proses two staged coagulation yang tidak memberlakukan perbedaan ph antara proses koagulasi I dengan koagulasi II merupakan proses perulangan one staged coagulation pada ph netral. Proses pengadukan dua kali pada ph netral ternyata tidak terlalu mempengaruhi penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik hal ini karena konsentrasi bahan koloid atau partikel tersuspensi lainnya sangat rendah dan membutuhkan koagulan yang banyak untuk terjadinya proses adsorpsi dan presipitasi. Selain itu zat organik yang terdapat dalam air gambut ini mempunyai berat molekul yang rendah (< 3.) sehingga tidak memungkinkan untuk terjadinya destabilisasi koloid pada ph netral. 65

IV.7.2 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan ph asam untuk koagulasi I dan ph basa untuk koagulasi II Setelah dilakukan variasi ph netral untuk masing-masing proses pada two staged coagulation maka, dilanjutkan dengan variasi ph asam pada koagulasi I dan ph basa pada koagulasi II. Dengan variasi ini ingin diketahui pengaruh perubahan kondisi ph pada penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik air gambut. Pada ph asam (4), zat organik bermuatan negatif lemah sebagai akibat terjadinya protonisasi sementara produk hidrolisis akan memiliki muatan positif yang besar. Dengan peningkatan ph dari asam menjadi basa maka zat organik akan bertambah muatan negatifnya sebagai akibat terjadinya deprotonisasi dan muatan produk hidrolisis akan menjadi negatif sehingga tidak mungkin terjadi netralisasi muatan namun, pada ph > 6,25 akan terjadi proses adsorpsi (Irianto, 1994). Tabel IV.9 serta Gambar IV.11a, IV.11b dan IV.11c akan ditampilkan pengaruh ph pada kekeruhan, warna dan zat organik pada proses two staged coagulation. 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged Gambar IV.11a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada ph asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II 66

Tabel IV.9 Hasil uji two staged coagulation dengan ph asam untuk koagulasi I dan ph basa untuk koagulasi II Sisa setelah koagulasi (kons. alum 1/3 : 2/3) Sisa setelah koagulasi (Kons. alum 1/2 : 1/2) Sisa setelah koagulasi (kons. alum 2/3 : 1/3) Konsentrasi warna Zat organik Alum 12 2,6 573,39 425,49 15,1 538,39 425,49 1 364,11 41,39 16 2 521,25 41,16 8,5 554,46 429,67 28 434,46 398,58 2 17,2 265,18 313,8 7,9 294,82 355,81 25 331,96 35,24 24 4,5 216,25 275,29 1,2 364,11 47,6 22 324,11 33,79 28 4,5 251,25 34,1 3,9 188,39 24,15 2 289,11 3,7 3 16,9 486,96 417,44 11,9 33,75 368,97 15 261,61 239,84 Konsentrasi Rejeksi (%) (konsentrasi alum 1/3 : 2/3) Rejeksi (%) (Konsentrasi alum 1/2 : 1/2) Rejeksi (%) (konsentrasi alum 2/3 : 1/3) Alum Zat organik 12 85,31 7,7,97 14,69 12,74,97 43,5 4,99 6,58 16-12,99 15,52 4,54 51,98 1,14, -58,19 29,58 7,24 2 2,82 57,2 27,14 55,37 52,22 17,19-41,24 46,2 18,49 24 74,58 64,95 35,93 42,37 4,99 5,26-24,29 47,47 29,3 28 74,58 59,28 29,23 77,97 69,47 44,11-12,99 53,14 3,16 3 4,52 21,8 2,85 32,77 5,77 14,13 15,25 57,6 44,18 67

7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Konsentrasi alum (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged Gambar IV.11b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada ph asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II Zat organik 5 4 3 2 1 (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged 1 2 3 4 Konsentrasi alum Gambar IV.11c. Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada ph asam untuk koagulasi I dan basa untuk koagulasi II 68

Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan ph asam untuk koagulasi I dan ph basa untuk koagulasi II menunjukkan bahwa penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik yang terbesar terjadi pada kombinasi konsentrasi 1/3 : 2/3 dari total alum yang digunakan. Bila dibandingkan dengan proses one staged, proses two staged coagulation lebih bagus. Tingkat penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik pada kombinasi konsentrasi alum sebanyak 1/3 : 2/3 dari total lebih baik bila dibandingkan dengan kombinasi alum lainnya menunjukkan kebutuhan untuk koagulasi dengan ph basa lebih banyak bila dibandingkan dengan kebutuhan koagulasi dengan ph asam. Hal ini karena pada ph rendah, produk hidrolisis mempunyai muatan yang lebih tinggi dibanding pada ph lain dan muatan negatif zat organik semakin berkurang sehingga dibutuhkan dosis alum yang sedikit untuk menetralisasi muatan negatif zat organik. Selain itu pada koagulasi I terjadi proses koagulasi dan pada koagulasi II terjadi proses adsorpsi, air gambut mengandung sedikit partikel tersuspensi yang bersifat bisa dikoagulasi dan mengandung banyak zat organik dan warna yang tidak bisa dikoagulasi (dapat disisihkan dengan cara adsorpsi) sehingga kebutuhan koagulan untuk koagulasi I sedikit bila dibandingkan dengan koagulasi II. IV.7.3 Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II Setelah variasi yang disebutkan diatas, dilanjutkan proses two staged coagulation dengan variasi ph basa untuk koagulasi I dan ph asam pada koagulasi II. Pada Tabel IV.1 serta Gambar IV.12a, IV.12b dan IV.12c akan ditampilkan pengaruh ph pada kekeruhan, warna dan zat organik pada proses two staged coagulation. 69

4 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 1 2 3 4 Konsentrasi alum (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged Gambar IV.12a. Perbandingan kekeruhan uji two staged coagulation pada ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 Konsentrasi alum dosis (1/3-2/3) dosis (1/2-1/2) dosis (2/3-1/3) One staged Gambar IV.12b. Perbandingan warna uji two staged coagulation pada ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II 7

Tabel IV.1 Hasil uji two staged coagulation pada ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II Konsentrasi Sisa setelah koagulasi (kons. alum 1/3 : 2/3) Sisa setelah koagulasi (Kons. alum 1/2 : 1/2) Sisa setelah koagulasi (kons. alum 2/3 : 1/3) Alum Zat organik 12 2,3 17,68 154,6 1,5 18,75 155,76 1,4 74,46 44,58 16 2,1 1,18 142,13 1,8 7,54 92,12 1,3 7,18 41,49 2 1,9 66,25 92,74 1,5 43,39 61,31 1,9 4,54 19,81 24 1,8 54,82 67,19 1,2 44,46 55,42 1,8 33,39 14,54 28 1,7 36,96 52,79,9 3,54 43,3,5 19,82 4,63 3 2 74,46 1,64 1 28,75 46,13 1,3 2,18 4,94 Konsentrasi Rejeksi (%) (konsentrasi alum 1/3 : 2/3) Rejeksi (%) (Konsentrasi alum 1/2 : 1/2) Rejeksi (%) (konsentrasi alum 2/3 : 1/3) Alum Zat organik 12 87,1 82,55 64,15 91,53 82,37 63,75 92,9 87,93 89,62 16 88,14 83,76 66,92 89,83 88,57 78,56 92,66 88,63 9,34 2 89,27 89,26 78,42 91,53 92,97 85,73 89,27 93,43 95,39 24 89,83 91,11 84,36 93,22 92,79 87,1 89,83 94,59 96,62 28 9,4 94,1 87,71 94,92 95,5 89,98 97,18 96,79 98,92 3 88,7 87,93 76,58 94,35 95,34 89,26 92,66 96,73 98,85 71

Zat organik 25 2 15 1 5 (1/3-2/3) (1/2-1/2) (2/3-1/3) One staged 1 2 3 4 Konsentrasi alum Gambar IV.12c. Perbandingan zat organik uji two staged coagulation pada ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II Hasil uji two staged coagulation pada air gambut dengan ph basa untuk koagulasi I dan asam untuk koagulasi II menunjukkan bahwa perbandingan dosis 2/3: 1/3 dari total konsentrasi alum menghasilkan penyisihan yang lebih baik dibandingkan variasi dosis alum lainnya terutama pada zat organik. Pada proses optimum ini, koagulan yang dibubuhkan pada koagulasi dengan ph basa lebih banyak dibandingkan dengan dosis koagulan pada ph asam. Hal ini seperti yang terjadi pada proses two staged coagulation dengan variasi ph asam dan dosis alum sebesar 1/3 dari total alum pada koagulasi I; variasi ph basa dan dosis alum 2/3 total pada koagulasi II. Ini menunjukkan bahwa proses koagulasi dengan ph basa membutuhkan lebih banyak dosis koagulan dibandingkan dengan proses dengan ph asam karena dalam air gambut jumlah zat organik yang terlarut (hanya bisa disisihkan dengan adsorpsi) lebih banyak bila dibandingkan dengan jumlah zat organik padatan (bisa disisihkan dengan koagulasi). Bila dibandingkan dengan proses one staged coagulation, hasil proses two staged coagulation jauh lebih baik. 72

IV.8 Perbandingan kekeruhan, warna dan zat organik seluruh proses koagulasi Setelah dilakukan berbagai variasi pada proses one staged dan two staged coagulation, didapatkan berbagai efisiensi penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik air gambut. Untuk mengetahui perbandingan tingkat penyisihan kekeruhan, warna dan zat organik pada seluruh variasi proses koagulasi secara one staged dan two staged coagulation dapat dilihat pada Gambar IV.13a, IV.13b dan IV.13c 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum, ph netral, dosis:(1/3-2/3), ph:asambasa, dosis:(1/3-2/3), ph:basaasam, dosis:(1/3-2/3), ph:netral, dosis:(1/2-1/2), ph:asambasa, dosis:(1/2-1/2), ph:basaasam, dosis:(1/2-1/2), ph:netral, dosis:(2/3-1/3), ph: asambasa, dosis:(2/3-1/3), ph:basaasam, dosis:(2/3-1/3) One staged ph asam One staged ph netral One staged ph basa Gambar IV. 13a Perbandingan sisa kekeruhan seluruh proses koagulasi Penyisihan kekeruhan berjalan dengan baik pada proses one staged dengan ph asam dan proses two staged coagulation dengan ph asam-basa dengan kombinasi konsentrasi alum yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa proses akhir koagulasi dengan sifat asam lebih banyak menyisihkan kekeruhan air gambut bila dibandingkan kondisi ph akhir netral dan basa. 73

7 6 5 4 3 2 1, ph:netral, dosis: (1/3-2/3), ph:asambasa, dosis:(1/3-2/3), ph:basaasam, dosis:(1/3-2/3), ph:netral, dosis:(1/2-1/2), ph:asambasa, dosis:(1/2-1/2), ph:basaasam, dosis:(1/2-1/2), ph;netral, dosis:(2/3-1/3), ph:asambasa, dosis:(2/3-1/3), ph:basaasam, dosis:(2/3-1/3) One staged ph asam 1 2 3 4 Konsentrasi alum One staged ph netral One staged ph basa Gambar IV. 13b Perbandingan sisa warna seluruh proses koagulasi Zat organik 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 Konsentrasi alum, ph: netral, dosis: (1/3-2/3), ph: asambasa, ph:(1/3-2/3), ph:basaasam, dosis: (1/3-2/3), ph:netral, dosis: (1/2-1/2), ph:asambasa, dosis:(1/2-1/2), ph:basaasam, dosis:(1/2-1/2), ph:netral, dosis:(2/3-1/3), ph:asambasa, dosis: (2/3-1/3), ph:basaasam, dosis:(2/3-1/3) One staged, ph:netral One staged, ph:asam One staged, ph:basa Gambar IV. 13c Perbandingan sisa zat organik seluruh proses koagulasi Penyisihan warna dan zat organik menunjukkan kecenderungan yang hampir sama, tingkat penyisihan terbaik terdapat pada proses two staged coagulation dengan variasi ph (basa-asam) dan perbandingan dosis alum sebesar 2/3 total pada koagulasi I dan 1/3 pada koagulasi II. 74