PENDAHULUAN
Untuk pemenuhan kebutuhan manusia akan air minum, kebanyakan masyarakat dan industri memperoleh air dari permukaan perairan (sungai, sungai, danau, waduk) dan air tanah. Masalah utama dalam pemanfaatan air permukaan adalah kualitasnya yang kurang baik dan cenderung menurun dari waktu kewaktu akibat pencemaran (Notodarmojo, 2004). Seperti halnya permasalahan di negara berkembang yaitu sulitnya mendapatkan kualitas air yang baik dengan harga yang relatif murah karena banyak air baku yang memiliki kekeruhan yang sangat tinggi (Pise, 2008), sehingga perlu pengolahan untuk menyisihkan kekeruhan dan Total Suspended Solid (TSS) yang umumnya dicapai dengan menggunakan koagulasi dengan garam logam diikuti oleh agregasi partikel melalui flokulasi (Arnoldsson, 2008).
Tujuan utama proses koagulasi adalah untuk mendestabilisasi partikel sehinggadapat bergabung dengan partikel lain untuk membentuk agregat yang lebih besar yang akan lebih mudah mengendap dan lebih mudah disisihkan lewat proses filtrasi (Notodarmojo,2007). Mekanisme dari proses koagulasi antara lain reduksi nilai zeta potensial (elektrokinetik), ikatan antar partikel (orthokinetik), dan pembentukan flok (Pernitsky, 2003), sedangkan tujuan dari proses koagulasi adalah mendestabilisasi partikel koloid. Dalam fase cair, seperti pada air permukaan, koloid biasanya memiliki muatan negatif (Coruh, 2005), untuk mendestabilisasi partikel koloid tersebut diperlukan suatu zat dengan muatan positif.Aluminium (misalnya Al2(SO4)3.12H2O) dan garam besi sebagian besar digunakan sebagai reagen koagulan karena memiliki muatan positif (Arnoldsson, 2008).
Koagulan banyak digunakan dalam pengolahan air (Wang, et al., 2008). Limbah yang banyak mengandung logam Al dan Fe merupakan bahan baku yang berpotensi untuk dijadikan koagulanuntuk mengolah air produksi dan air limbah (Ling Li et al., 2009), salah satunya yaitu limbah buffing.Buffing merupakan suatu proses finishing yang bertujuan menghaluskan suatu permukaan dengan menggunakan benda kasar dan roda (Oberg et al,.2000). Berdasarkan lampiran 2 Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999, limbah buffing termasuk dalam limbah B3 sehingga memerlukan penanganan khusus dalam pengolahannya.
Ditinjau dari komposisi oksida logam yang dominan, limbah buffing terdiridari oksida logam besi, aluminium dan logam-logam yang lain. Kandungan Al dan Fe yang tinggi pada limbah buffing merupakan sumberdaya potensial untuk dijadikanbahan baku pembuatan koagulan berbasis logam, salah satunya adalah alum. Koagulan berbasis logam Al dan Fesudah dikenal dan digunakan secara luas dalam pengolahan air. Garam aluminium dan besi akan membentuk gelatin hidroksida logam yang mampu mengendapkan partikel koloid (Corbitt, 2004).
Pada penelitian yang dilakukan oleh Sunantio pada tahun 2010, limbah buffing dimanfaatkan sebagai bahan baku koagulan tetapi belum dipelajari tentang bagaimana mekanisme koagulasiflokulasinya. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dipelajari pemanfaatan limbah buffing sebagai bahan baku pembuatan koagulandan akan dilakukan studi mekanisme proses koagulasi-flokulasi dalam penyisihan kekeruhan dan Total Suspended Solid (TSS) menggunakan koagulan tersebut. Sehingga diharapkan dapat menjadi salah satu upaya untuk mencegah pencemaran oleh limbah buffing namun juga dapat menghemat sumberdaya dan energi yang menguntungkan untuk kehidupan.
METODOLOGI
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu tahap persiapan, penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Tahap persiapan meliputi karakterisasi limbah buffing. Pada tahap penelitian pendahuluan dilakukan pembuatan dan karakterisasi koagulan dari limbah buffing. Sedangkan pada tahap penelitian utama dilakukan percobaan mengenai pemanfaatan koagulan dari limbah buffing pada air baku dan dilakukan penentuan dosis optimum.
Pengambilan Limbah Buffing dan Karakerisasi
Sampel limbah buffing berupa serbuk diperoleh dari salah satu industri pembuatan komponenkomponen otomotif dan shock breaker, yaitu PT. Showa Indonesia Manufacturing (Jl. Jababeka XVI U 6, Kawasan Industri JABABEKA, Cikarang, Bekasi, Jawa Barat 17530). Uji kandungan logam berat dan oksida logam di dalam limbah buffing diukur dengan menggunakan metode AAS (Spektrofotometer Serapan Atom) dan gravimetri.
Pembuatan Koagulan dan Karakterisasi
Pembuatan koagulan limbah buffing ini menggunakan 2 metode, yaitu :
- 1. Pada metode I, sampel limbah buffing direaksikan dengan asam sulfat sebanyak 250 mL. Percobaan yang dilakukan menggunakan sample sebanyak 25 gram. Proses pelindian selama 3 jam dengan temperatur 105oC. Lindi yang dihasilkan dari pelindian kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring dan dilakukan evaporasi dengan waterbath untuk mendapatkan koagulan padatan. (Sunantio, 2010)
- 2. Pada metode II ini, limbah buffing sebanyak 20 gram ditambahkan KOH 20% (larutan bening) sebanyak 200 mL. Dilakukan pemanasan dengan temperatur 90oC selama 3 jam. Larutan tersebut selanjutnya disaring dan didinginkan. Kemudian ditambahkan H2SO4 6M secara perlahan sambil diaduk. Setelah itu, larutan didinginkan di dalam es. Kristal tawas yang terbentuk, kemudian dicuci dengan etanol 95% (Manurung, 2010)
Sebelumnya dilakukan uji pengaruh temperatur, konsentrasi asam, dan waktu yang paling optimum yang akan digunakan dalam proses pelindian limbah buffing dalam pembuatan koagulan. Karakteristik fisik dan kimia koagulan meliputi uji kadar air (hidrat) serta analisis total logam diukur dengan menggunakan metode AAS (Spektrofotometer Serapan Atom) dan oksida logam dengan gravimetri.
Pengambilan Sampel Air Baku dan Karaketrisasi
Sampel merupakan Air baku PDAM Tirtawening Kota Bandung pada outlet pra sedimentasi. Pada saat pengambilan sampel dicatat tanggal, waktu, dan lokasinya.Kemudian dilakukan pemeriksaan awal (karaketrisasi awal) terhadap sampel yang diperoleh. Karakterisasi air baku dilakukan dengan mengukur beberapa parameter yang antara lain temperatur (SNI 06-6989.23-2005), pH (SNI 06-6989.11-2004), kekeruhan (SK SNI M-03-1989-F), konduktivitas (SNI 06-6989.1-2004), Total Suspended Solid (SNI 06- 6989.3-2004), dan Total Dissolve Solid (SK SNI M-03-1989-F).
Penentuan Kondisi Optimum Proses Koagulasi dan Flokulasi
Kondisi optimum ditentukan dengan beberapa parameter antara lain pH, kekeruhan, TSS, dan TDS, dengan menggunakan percobaan jar test dengan kecepatan 250 rpm selama 1 menit dan 60 rpm selama 15 menit. Jar test merupakan proses untuk mengetahui kondisi optimum dari proses koagulasi dan flokulasi (Rui, 2012). Untuk pengukuran pH dilakukan 5 menit setelah proses flokulasi dimulai dan flok dibiarkan mengendap selama 45 menit setelah proses koagulasi-flokulasi selesai (Baghvand, 2010). Variasi yang dilakukan adalah dosis koagulan yang digunakan (10, 20, 30, 40, 50, dan 60 mg/L).
Perbandingan daya koagulan hasil pemanfaatan limbah buffing dengan koagulan komersial
Daya koagulasi dari koagulan pemanfaatan limbah buffing yang telah dibuat kemudian dibandingkan dengan koagulan koagulan komersial Al2(SO4)3.12H2O. Penelitian dilakukan dengan menggunakan alat jar test(Shapally, 2010).
Kecepatan Pengendapan dan Ukuran Flok
Percobaan laju pengendapan dilakukan untuk melihat penyisihan padatan-cairan yang dilihat dari tinggi permukaan cairan dalam kolom pengendapan (Shapally,2012). Dalam Standard Methods, ukuran kolom pengendapan yang direkomendasikan yaitu dengan tinggi 1m dan diameter 10 cm (APHA, 1998 dalam Shapally, 2012). Sedangkan percobaan ini digunakan gelas ukur dengan volume 1L yang memiliki tinggi sekitar 41 cm dan diameter 6 cm (Muyibi et al., 2001 dalam Shapally 2012). Flok dibiarkan mengendap selama 45 menit setelah proses koagulasi-flokulasi selesai (Baghvand, 2010). Pengukuran dilakukan setiap 5 menit setelah proses koagulasi flokulasi selesai. Untuk mengetahui diameter flok pada setiap variasi digunakan mikroskop cahaya 4x dan 10x sesuai dengan ukuran flok yang diamati.
Analisis Jumlah Lumpur yang Dihasilkan
Berdasarakan Standard Methods No.2710, pengukuran jumlah lumpur yang dihasilkan (sludge volume index) dilakukan dengan menggunakan corong imhoff tank. Untuk mengetahui SVI dilakukan percobaan dengan mengendapkan air baku stelah proses jar test sebanyak 1 liter, kemudian mencatat jumlah volume lumpur yang terjadi dalam proses pengendapan setiap 5 menit selama 45 menit.
Analisa Zeta Potensial
Zeta potensial adalah parameter elektrodinamika dari partikel koloid yang sangat penting dalam koagulasi dalam pengolahan air (Zhang et al, 2008). Pengukuran zeta potensial menggunakan zeta potensial meter yang ada di Laboratorium Farmasi, Institut Teknologi Bandung.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Limbah Buffing
Limbah buffing dalam PP No.18 Tahun 1999 jo PP No.85 Tahun 1999 termasuk dalam kategori limbah B3 dari sumber yang spesifik dengan kode D214, yaitu sumber limbah yang berasal dari manufaktur dan perakitan kendaraan dan mesin, mencakup manufaktur dan perakitan kendaraan bermotor, sepeda, kapal, pesawat terbang, traktor, alat-alat berat, generator, mesin-mesin produksi, termasuk pembuatan suku cadang dan aksesori dan rangka.
| Parameter | Konsentrasi (%) | Konsentrasi (g/kg) | |
|---|---|---|---|
| Al | 65,11 | 651,1 | |
| Fe | 20,98 | 209,8 | |
| Cu | 0,014 | 0,14 | |
| Pb | 0,0011 | 0,011 | |
| Ni | 0,0004 | 0,004 | |
| Co | 0,0009 | 0,009 | |
| Cd | 0,0007 | 0,007 | |
| Cr | 1,144 | 11,44 | |
| As | 0,0001 | 0,001 | |
| Hg | tidak terdeteksi | tidak terdeteksi | |
| Logam lain | 12,7448 | 127,448 | |
Tabel 1. Kandungan Total Logam Limbah Buffing
Berdasarakan uji karakteristik kandungan total di dalam limbah buffing, dapat diketahui bahwa konsentrasi total logam di dalam limbah buffing paling dominan yaitu logam Al dan Fe dengan masingmasing konsentrasi sebesar 651,1 g/kg dan 209,9 kg/kg limbah buffing. Pada uji kandungan oksida logam, di dalam limbah buffing, kandungan aluminium oksida sebesar 65,11%,. Dari hasil uji karakteristik tersebut dapat diketahui bahwa limbah buffing ini dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan koagulan berbasis logam yaitu logam aluminium. Uji karakteristik ini bertujuan untuk menentukan jumlah asam yang akan digunakan dalam pembuatan koagulan.
Pembuatan Koagulan dan Karakterisasi
Ada 2 metode dalam pembuatan koagulan dari limbah buffing ini. Dalam proses pembuatan koagulan Metode I, sampel limbah buffing direaksikan dengan asam sulfat, reaksi yang terjadi dapat dilihat pada Persamaan 1 (Sunantio, 2010). Dari produksi koagulan metode I didapatkan koagulan sebanyak 109,4747 gram Al2(SO4)3.5H2O, setelah ditimbang konstan. Jumlah koagulan yang didapatkan tidak jauh berbeda dengan jumlah koagulan dengan perhitungan secara teoritis yaitu 103,2056 gram Al2(SO4)3.5H2O.
\[2A1^{3+} + 3 H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3 H_2\] (1)
Pada metode II, limbah buffing sebanyak 20 gram dilakukan penambahan KOH 20% berlebih. Penambahan KOH pada limbah buffing menjadikan reaksi berlangsung secara eksoterm dan terbentuknya gelembung-gelembung gas. Untuk mempercepat reaksi dilakukan pemanasan pada temperatur 90oC. Penambahan KOH 20% berlebih ditujukan untuk menghindari terbentuknya Al(OH)3. Reaksi yang terjadi adalah seperti Persamaan 2.
\[2A1 + 2 KOH + 6H2O \rightarrow 2 KAl(OH)4 + 3H2\] (2)
Setelah proses tersebut, dilakukan penyaringan, filtrat yang terbentuk direaksikan dengan H2SO46 M agar seluruh senyawa KAl(OH)4dapat bereaksi sempurna seperti pada Persamaan 3 dan Persamaan 4.
\[2 \text{ KAl(OH)}_4 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{ Al(OH)}_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}\] \[2 \text{ Al(OH)}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{H}_2\text{O}\] (4)
Dalam penambahan H2SO4 juga terbentuk Al(OH)3 tetapi langsung cepat bereaksi kembali dengan H2SO4 dan membentuk Al2(SO4)3 berupa larutan bening tak berwarna. Al2(SO4)3yang terbentuk kembali bereaksi dengan K2SO4membentuk endapan berwarna putih KAl(SO4)2.xH2O (Manurung, 2010). Reaksinya adalah seperti Persamaan 5.
\[K_2SO_4 + Al_2(SO_4)_3 + xH_2O \rightarrow KAl(SO_4)_2. xH_2O\] (5)
Kristal yang terbentuk kemudian dicuci dengan etanol 95% (dalam peneltian sebelumnya dilakukan pencucian dengan etanol 50%), tetapi apabila dicuci dengan etanol 50%, koagulan yang terbentuk masih belum kering maka dari itu dalam penelitian ini digunakan etanol 95% agar koagulan yang dihasilkan dapat kering. Jumlah koagulan yang dihasilkan setelah ditimbang secara konstan adalah sebanyak 62,8811 gram KAl(SO4)2.8H2O. Dari hasil uji karakteristik koagulan metode I dan metode II (Gambar 1) dapat diketahui bahwa koagulan dari limbah buffing Al2(SO4)3.5H2O mengandung sulfat 44,3%, 7% Al, dan kadar air 19,45%. Sedangkan koagulan metode II, yaitu KAl(SO4)2. 8H2O mengandung sulfat 34,95%, 5,04% Al, dan kadar air 34,95%.
(a) Koagulan Metode I (b) Koagulan Metode II Al2(SO4)3. 5H2O KAl(SO4)2. 8H2O Gambar 1. Koagulan dari Limbah Buffing
Karakteristik Air Baku
Air baku yang digunakan dalam karakterisasi awal koagulan ini adalah air baku yang berasal dari outlet unit prasedimentasi di PDAM Tirta Wening Kota Bandung. Untuk mengetahui komposisi dan sifat di dalam air, dilakukan uji karakterisasi air baku yang digunakan. Pada dasarnya, air baku akan berpengaruh pada proses koagulasi dan flokulasi. Hasil uji karakterisasi air baku dapat dilihat dalam Tabel 2.
| • | ||||
|---|---|---|---|---|
| No | Parameter | Simplo | Duplo | Baku Mutu Permenkes 492/Menkes/Per/IV/2010 |
| 1 | Kekeruhan | 95,7 NTU | 97,5 NTU | 5 NTU |
| 2 | Temperatur | 26,1°C | 25,9 °C | 30°C |
| 3 | pН | 7,01 | 7,07 | 6,5 - 8,5 |
| 4 | TSS | 139,49 mg/L | 143,68 mg/L | - |
| 5 | TDS | 71,26 mg/L | 71,61 mg/L | 1000 mg/L |
| 6 | DHI. | 101.8 µS/cm | 102.3 µS/cm | _ |
Tabel 2. Karakteristik Air Baku Outlet Prasedimentasi PDAM Tirta Wening Kota Bandung
Apabila dibandingkan dengan parameter yang ada dalam baku mutu Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010, hasil karakterisasi air baku tersebut yang belum memenuhi baku mutu adalah parameter kekeruhan.
Penentuan Dosis Optimum Koagulan
Pada suatu proses koagulasi-flokulasi, dosis koagulan merupakan salah satu variabel yang dapat mempengaruhi tingkat penyisihan polutan yang terdapat didalam air baku. Pada Gambar 2 (a) dapat dilihat, bahwa koagulan Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3.5</sub>H<sub>2</sub>O memiliki kemampuan menyisihkan kekeruhan paling tinggi dengan tingkat penyisihan sebesar 99,17% dan dosis optimum yang digunakan sebesar 30 mg/L.
(a) Tingkat Penyisihan Kekeruhan (b) Tingkat Penyisihan TSS
Gambar 2. Tingkat Penyisihan Kekeruhan dan Total Suspended Solid dengan menggunakan koagulan dari limbah buffing dan koagulan komersial
Secara keseluruhan koagulan Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3.</sub>5H<sub>2</sub>O memiliki daya koagulasi yang paling baik, dengan dosis optimum 30 mg/L. Hal ini dikarenakan dalam senyawa Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>,5H<sub>2</sub>O memiliki muatan positif memiliki muatan positif 3<sup>+</sup> yang didapat dari Al<sup>3+</sup>. Dalam larutan garam, garam-garam tersebut mengalami ionisasi dan terbentuk muatan positif. Muatan positif ini berpengaruh pada kemampuan destabilisasi muatan positif yang ada pada partikel koloid. Semakin besar muatan positif, semakin mudah pula menarik muatan negatif dalam partikel koloid.
Koagulan Al2(SO4)3.5H2O memiliki kefektifan menyisihkan kekeruhan dan TSS yang lebih baik pada dosis rendah, yaitu pada dosis 30 mg/L. Kefektifan dalam menyisihkan koagulan pada dosis rendah oleh koagulan Al2(SO4)3.5H2O ini dikarenakan kadar sulfat yang terkandung pada koagulan Al2(SO4)3.5H2O lebih banyak dibandingkan dengan koagulan KAl(SO4)2.8H2O yaitu sebesar 44,3% sedangkan kandungan sulfat pada koagulan KAl(SO4)2.8H2O hanya 31,9%. Koagulan dengan garam sulfat memiliki muatan negatif yang menyebabkan ion SO4 2 lebih mudah berikatan dengan partikel koloid yang bermuatan positif pada lapisan sekunder dalam sistem koloid. Sehingga koagulan dengan garam sulfat dapat mendestabilkan sistem koloid dengan membentuk partikel flok yang lebih besar. Selain itu kadar hidrat dalam koagulan Al2(SO4)3.5H2O lebih sedikit karena semakin besar kadar hidrat, maka komposisi atom akan berkurang, sehingga mengurangi komposisi ion aluminium yang merupakan ion aktif dalam proses destabilisasi koloid.
Kecepatan Pengendapan Partikel Flok dan Jumlah Lumpur yang Dihasilkan
Kecepatan pengendapan partikel flok dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk partikel flok yang terbentuk. Flok dengan ukuran yang lebih besar belum tentu akan memiliki kecepatan pengendapan lebih tinggi daripada flok yang memiliki ukuran lebih kecil, hal ini dikarenakan pengaruh densitas atau kerapatan flok yang terbentuk dari hasil proses. Semakin tinggi densitasnya, maka kecepatan pengendapan akan semakin tinggi. Partikel berukuran besar dengan densitas rendah akan memiliki kecepatan pengendapan yang relatif rendah dikarenakan pengaruh gaya friksi antara partikel flok dengan molekul air. Berdasarkan hasil uji kecepatan pengendapan dapat diketahui bahwa flok dari koagulan Al2(SO4)3.5H2O memiliki ratarata kecepatan pengendapan paling tinggi dibandingkan flok dari dengan koagulan KAl(SO4)2.8H2O dan koagulan komersial Al2(SO4)3.12H2O yaitu 0,052 – 0,486 cm/detik. Dari hasil pengamatan selama 45 menit dengan mengukur volume lumpur tiap 5 menit, volume lumpur yang dihasilkan dengan mengendapkan air baku stelah proses jar test sebanyak 1 liter. Koagulan Al2(SO4)3.5H2O merupakan koagulan yang menghasilkan lumpur paling sedikit yaitu sebesar 4,43 mL, sedangkan koagulan KAl(SO4)2.8H2O menghasilkan lumpur 5 mL dan koagulan komersial Al2(SO4)3.12H2O menhasilkan lumpur 5,43 mL. Volume lumpur mulai stabil pada menit ke-30, hal ini dikarenakan sebagian besar flok-flok yang dihasilkan dari proses koagulasi-flokulasi sudah mengendap.
(a) Kecepatan Pengendapan Flok (b) Volume Lumpur Gambar 3. Kecepatan Pengendapan Flok dan Volume Lumpur yang Dihasilkan
Penentuan Ukuran Partikel Flok
Hasil pengamatan juga menunjukkan bahwa terjadi perubahan ukuran partikel flok yang terbentuk pada proses koagulasi-flokulasi. Pada kondisi dosis optimum dapat diketahui bahwa rata-rata ukuran partikel flok yang terbentuk semakin lama semakin membesar. Perubahan ukuran partikel flok (Tabel 3) disebabkan oleh terjadinya aglomerasi partikel akibat interaksi antara koagulan dengan partikel-partikel tersuspensi yang terkandung didalam air baku. Pada proses koagulasi-flokulasi yang terlihat pada Gambar 4.
Zeta Potensial
Zeta potensial mengindikasi kestabilan dari partikel yang ada dalam air dan untuk melihat interaksi antara koagulan dan partikel kekeruhan selama proses koagulasi. Dengan mengukur nilai zeta potensial dapat diketahui bagaimana kinerja koagulan yang digunakan dan dosis koagulan yang harus ditambahkan ke dalam air (Zhang et al, 2008). Berdasarkan hasil pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa bahwa koagulan Al2(SO4)3.5H2O dan K.Al(SO4)2.8H2O dari limbah buffing mempunyai kemampuan sebagai koagulan. Hal ini ditunjukan dengan perubahan nilai zeta potensial air baku dari -3,31 mV menjadi -0,12 mV untuk koagulan Al2(SO4)3.5H2O dan 0,11 mV untuk koagulan K.Al(SO4)2.8H2O. Perubahan nilai zeta potensial pada air baku ini tidak jauh berbeda ketika memakai koagulan komersial Al2(SO4)3.18H2O yaitu menjadi 0,12 mV. Dengan mengurangi muatan elektrostatis, nilai zeta potensial akan turun, partikelpartikel akan saling mendekat dan meningkatkan kemungkinan terjadinya tumbukan, sehingga partikel koloid dapat terdestabilisasi (Notodarmojo, 2004).
Gambar 4.Ukuran Flok selama proses Koagulasi-flokulasi
Tabel 3. Diameter Flok selama Proses Koagulasi - Flokulasi
| Keterangan | Al2(SO4)3.5H2O | K.Al(SO4)2.8H2O | Al2(SO4)3.12H2O | |
|---|---|---|---|---|
| Ukuran Flok | (mm2 ) | (mm2 ) | (mm2 ) | |
| Saat Koagulasi | 0,5 | 0,0005 – 0,00375 | 0,0004 – 0,00225 | 0,0003 – 0,002 |
| menit ke- | 1 | 0,005 – 0,01 | 0,006 – 0,009 | 0,0025 – 0,01 |
| Ukuran flok | (mm2 ) | (mm2 ) | (mm2 ) | |
| Saat Flokulasi | 2 | 0,011 – 0,039 | 0,015 – 0,04 | 0,0035 – 0,03 |
| menit ke- | 4 | 0,045 – 0,26 | 0,09 – 0,3 | 0,08 – 0,138 |
| 6 | 0,383 – 0,5 | 0,325 – 0,45 | 0,56 – 0,8 | |
| 8 | 0,525 – 0,728 | 0,455 – 0,9 | 0,813 – 0,938 | |
| 10 | 0,938 – 1,188 | 1 – 1,1 | 1,063 – 1,266 | |
| 12 | 1,205 – 1,350 | 1,203 – 1,313 | 1,469 – 1,500 | |
| 15 | 1,435 – 1,9 | 1,5 – 1,75 | 1,625 – 1,875 |
Kinetika Penyisihan Kekeruhan dan TSS
Kinetika Penyisihan Kekeruhan dan TSS menggunakan koagulan berbahan dasar limbah buffing dan koagulan komersial memiliki orde dua. Hal ini ditunjukkan dengan nilai R² yang mendekati 1 ada pada Gambar 5 dengan orde reaksi dua baik dalam kinetika penyisihan kekeruhan dan TSS. Reaksi orde dua menjelaskan bahwa penyisihan kekeruhan dan TSS dalam air menggunakan koagulan tersebut dipengaruhi oleh kondisi kekeruhan dan partikel padatan yang tersuspensi dengan dosis koagulan yang digunakan, sehingga reaksi berjalan satu sama lain dan saling mempengaruhi.
Gambar 5. Kinetika Penyishan Kekeruhan dan TSS
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa koagulan dari limbah buffing dapat diaplikasikan sebagai koagulan untuk air baku pada pengolahan air minum. Dengan dosis optimum untuk koagulan \(Al_2(SO_4)_3.5H_2O\) adalah 20 mg/L dan koagulan \(K.Al(SO_4)_2.8H_2O\) adalah 50 mg/L. Efisiensi penyisihan kekeruhan terbesar pada koagulan \(Al_2(SO_4)_3.5H_2O\) dengan tingkat penyisihan 99,17% dan memiliki kemampuan menyisihkan Total Suspended Solid (TSS) hingga <0,1 mg/L dengan tingkat penyisihan 99,29%. Karakteristik flok yang terbentuk pada kondisi optimum proses koagulasi-flokulasi, memiliki rata-rata ukuran partikel \(\pm 0,01\) mm² pada proses koagulasi kemudian berturut turut mengalami pada proses flokulasi pembesaran menjadi \(\pm 0,04\) mm², \(\pm 0,45\)mm², \(\pm 1,1\) mm² dan pada akhir proses flokulasi berukuran 1,9 mm². Kecepatan pengendapan rata-rata partikel flok dengan menggunakan koagulan \(Al_2(SO_4)_3.5H_2O\) adalah 0,052-0,486 cm/detik dan 0,052-0,289 cm/detik dengan menggunakan koagulan \(K.Al(SO_4)_2.8H_2O\). Selama 45 menit pengendapan, volume lumpur yang dihasilkan apabila menggunakan koagulan \(Al_2(SO_4)_3.5H_2O\) 4,43 mL/L air baku dan 5 mL/L air baku untuk koagulan \(K.Al(SO_4)_2.8H_2O\). Kinetika Penyisihan Kekeruhan dan TSS menggunakan koagulan berbahan dasar limbah buffing dan koagulan komersial memiliki orde dua.