Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
BAHAN LIMBAH ALAMI SEBAGAI BIO-KOAGULAN
PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
Wiwin Nurzanah1*.
Irma Dewi1 Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara Jalan Kapten Muchtar Basri No.
3 Medan.
Telp.
e-mail: wiwinnurzanah@umsu.
ABSTRAK
Tujuan penelitian adalah untuk meningkatkan penggunaan bahan-bahan alami untuk pengolahan air limbah domestik.
Bahan baku untuk biokoagulan untuk pengolahan limbah domestik yang digunakan yaitu: Daun kelor.
Opuntia.
Kulit buah delima.
Jerami lupin, ampas tebu, dan teh.
Metode penelitian menggunakan percobaan jar test untuk biokoagulan dengan menggunakan prosedur koagulasi/flokulasi, pada pH 7,5 dan suhu 25 AC.
Selanjutnya dikarakterisasi dengan menggunakan spektroskopi Fourier transform inframerah (FT-IR) dan analisis mikroskop elektron (SEM).
Semua biokoagulan efektif dalam menghilangkan kontaminan dari air limbah.
Persentase penyisihan maksimum residu Kelor.
Kitosan.
Opuntia.
Delima.
Lupin.
Ampas Tebu, dan Ampas Teh diamati pada dosis optimal 0,8 g/L.
Delima menunjukkan polutan tertinggi efisiensi penghapusan.
Kitosan dan Lupin menunjukkan efisiensi sedang untuk kebutuhan oksigen kimia (COD), kebutuhan oksigen biologis (BOD.
, total padatan tersuspensi (TSS), fosfat (PO.
, amonia (NH.
, nitrat (NO.
, kekeruhan, total Kjeldahl nitrogen (TKN), total nitrogen (TN), dan total karbon organik (TOC).
Kapasitas adsorpsi tertinggi yang dicapai Opuntia ditinjau dari TSS.
COD.
BOD5.
PO4.
NH3.
NO3.
TKN.
TN, dan TOC 42, 625, 450, 82, 3.
5, 3.
83, 10.
43, 8.
21, 18.
64, dan 231.
66 mg /g, dengan efisiensi penyisihan rata- rata masing-masing sebesar 85%, 88,25%, 88,07%, 90,32%, 90,29%, 93,82%, 90,23%, 92,23%, dan 95,69%, karena adanya tekstur retak dengan situs adsorpsi berpori.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan tersebut dapat dianggap sebagai biokoagulan yang ramah lingkungan, berbiaya rendah, dan efektif untuk pengolahan air limbah.
Kata Kunci: koagulan alami, limbah alami, air limbah, pengolahan air
ABSTRACT
Theaim of research is to increase the use of natural material for domestic wastewater treatment.
The raw materials used for biocoagulants namely Moringa leaves.
Opuntia, pomegranate peel, lupine straw, sugar cane bagasse, and tea.
the research method used a jar test experiments for biocoagulants using coagulation/flocculation procedures at pH 7.
5 and temperature 25 AC.
It was further characterized using Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy and electron microscope (SEM) All bio-coagulants are effective in removing contaminants from wastewater.
The maximum removal percentage of Moringa.
Chitosan.
Opuntia.
Pomegranate.
Lupine.
Sugarcane Bagasse, and tea dregs residues was observed at the optimal dose of 0.
8 g/L.
Pomegranate showed the highest pollutant removal efficiency.
Chitosan and Lupine showed moderate efficiency for chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD.
, total suspended solids (TSS), phosphate (PO.
, ammonia (NH.
, nitrate (NO.
, turbidity, total Kjeldahl nitrogen (TKN), total nitrogen (TN), and total organic carbon (TOC).
The highest adsorption capacities achieved by Opuntia in terms of TSS.
COD.
BOD5.
PO4.
NH3.
NO3.
TKN.
TN, and TOC were 367.
42, 625, 450, 82, 3.
5, 3.
83, 10.
43, 8.
21, 18.
66 mg /g, with an average removal efficiency of 85%, 88.
25%, 88.
07%, 90.
32%, 90.
82%, 90.
23%, 92.
23%, and 95.
69%, due to the cracked texture with porous adsorption sites.
The research results show that this material can be considered an environmentally friendly, low-cost, and effective bio-coagulant for wastewater treatment Keywords: bio coagulant, natural waste, wastewater, water treatment Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
al, 2.
Bio koagulan alami dan adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah kitosan, kulit buah delima, jerami lupin, ampas tebu, daun kelor, opuntia, dan ampas teh.
Kitosan merupakan polimer alami yang diperoleh dengan menghilangkan gugus asetilkitin dalam lingkungan basa dan digunakan dalam pengolahan air sebagai bahan yang sangat baik untuk menghilangkan berbagai polutan (Al-Musawi, 2.
Mekanisme penghilangan polutan diklaim bersifat pengelompokan amino positif dan bridging.
Delima digunakan sebagai koagulan yang efektif untuk menghilangkan nitrogen dari air limbah pemerahan paltor.
Jerami lupin digunakan untuk menghilangkan ion timbal hingga 98,45% dengan konsentrasi awal 5 mg/L dari larutan berair.
Adsorpsi yang efektif disebabkan oleh luas permukaan Lupin yang kasar dengan kandungan karbon dan oksigen yang tinggi masing-masing sebesar 88,27% dan 11,73% , (Hashtroudi, 2.
Ampas tebu digunakan sebagai koagulan pada pH 7,5 untuk menghilangkan kekeruhan sebesar 97,3%, hal ini disebabkan oleh struktur ampas tebu yang tidak teratur dengan pori-pori dan rongga yang dapat menerima adsorpsi.
Kelor memiliki berbagai aplikasi sebagai adsorben untuk menghilangkan pewarna, logam berat, dan senyawa organik (Andrade al, 2.
Tanaman yang terdiri dari tajuk dan batang yang tahan kekeringan serta memiliki khasiat nutrisi dan pemurni air.
Ini adalah tanaman ramah lingkungan yang tidak beracun, mengandung senyawa bioaktif, dan banyak tersedia secara hayati di lingkungan Kelor digunakan sebagai koagulan alami untuk menghilangkan bahan organik dan Hal ini meningkatkan kualitas limbah hingga mencapai batas pembuangan terutama untuk air limbah di bawah 500 NTU.
Daun Kelor kaya dengan gugus hidroksil dan karboksilat yang meningkatkan proses koagulasi dan mengurangi kekeruhan hingga 80% dengan metode netralisasi muatan dan Biji tanaman kelor .
mg/L) digunakan untuk menghilangkan kandungan bakteri, kekeruhan dan warna dari air limbah domestik.
Tingkat penghapusan mencapai 99%, 94% dan 73% (Andrade, 2.
Dalam penelitian lain PENDAHULUAN Kehadiran air sangat penting bagi kehidupan karena fungsinya yang vital.
Pesatnya perkembangan industri telah menyebabkan pembuangan air yang tidak diolah dalam jumlah besar, sehingga menimbulkan ancaman terhadap lingkungan dan sumber daya air (Abou et.
al, 2.
Namun, beberapa negara mengalami kelangkaan air bersih dan dapat memanfaatkan pengolahan air limbah sebagai pilihan yang menarik untuk mitigasi polusi.
Air yang diolah digunakan untuk berbagai keperluan industri serta penggunaan sekunder seperti irigasi, pembilasan toilet, dan pencucian Polutan yang terdapat di dalam air dianggap sangat berbahaya bagi lingkungan dan manusia.
Oleh karena itu, perlu dicari alternatif baru dalam pengolahan air limbah dengan menggunakan metode yang hemat energi, ramah lingkungan, berkelanjutan, dan hemat biaya.
Sampai saat ini, beberapa metode telah digunakan untuk mengolah air limbah, seperti koagulasi kimia, biologis, proses adsorpsi, osmosis balik, pertukaran ion, nanoteknologi, dan sistem lahan basah.
Proses koagulasi/flokulasi kimia konvensional dan adsorpsi adalah metode paling terkenal dan efektif yang digunakan untuk pengolahan air limbah (Fawzy, 2.
Saat ini, biokoagulan alami yang berasal dari tumbuhan, hewan, atau mikro organisme merupakan sumber daya potensial untuk pengolahan air dan air limbah.
Selain ramah lingkungan, juga dapat menggantikan koagulan anorganik sepeti tawas, besi klorida, dan kalsium oksida dalam pengolahan air limbah.
Limbah alami ini memiliki berat molekul tinggi dan mengandung polimer yang meningkatkan efisiensi pengolahan dan Mereka menunjukkan banyak keuntungan karena ketersediaannya yang luas, kemampuan terurai secara hayati, biaya rendah, pembuangan yang aman dengan produksi lumpur yang rendah.
Dalam literatur, beberapa biokoagulan alami digunakan seperti tongkol jagung, kulit delima, kulit opuntia, kelor, ampas teh, ampas tebu, dan lupin, (Hashtroudi, 2.
dan Kitosan (Kurniawan, 2.
Mereka diuji untuk menghilangkan polutan dari air limbah (Mogbo Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
yang dilakukan oleh (Varasani et.
al, 2.
Kelor digunakan sebagai bio-koagulan untuk pengurangan COD.
BOD.
Total padatan (TS), pH, konduktivitas listrik (EC) dan kekeruhan dalam air limbah.
Air limbah penyamakan kulit diolah untuk dimurnikan dengan menggunakan kelor, dan penghilangan warnanya mencapai 90% (Kumar MM, 2.
Singkatnya, penurunan kekeruhan menyebabkan penurunan kebutuhan oksigen kimia yang akibatnya menurunkan BOD dan DO dalam air limbah.
Dalam proses koagulasi terdapat mekanisme penghilangan terutama adsorpsi dan bridging.
Opuntia karbohidrat lengket kompleks dan telah digunakan sebagai koagulan alami untuk menghilangkan kekeruhan dan COD dari air limbah kota dengan dosis optimal 120 mg/L, tingkat penghilangan masing-masing mencapai 83,7% dan 72,73% (Deshmukh, et.
al, 2.
Interaksi dipol atau ikatan hidrogen adalah cara kerja yang dilakukan oleh Opuntia.
Dapat mencapai 98% kekeruhan dari sampel air simulasi melalui proses koagulasi.
Kompresi lapisan ganda, penghubungan partikel koloid dan netralisasi muatan merupakan mekanisme utama yang terlibat dalam proses koagulasi dalam pengolahan air limbah.
Selama proses flokulasi, partikel-partikel yang tidak stabil bergabung bersama membentuk flok besar, yang kemudian dapat dihilangkan secara efektif melalui sedimentasi.
Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh (Otylora et.
al, 2.
untuk penggunaan Opuntia sebagai biokoagulan alami untuk menghilangkan warna dan kekeruhan dari air simulasi yang keruh.
Efisiensi mencapai 70% dan 80% masingmasing pada pH 12 dan 12 mg/L dosis Hal ini terutama disebabkan oleh adanya asam galakturonat dalam rantai polisakarida dan juga karena netralisasi air simulasi dengan partikel Opuntia yang bermuatan negatif.
Limbah teh yang merupakan bahan limbah daur ulang yang tersusun dari selulosa, lignin, dan karbohidrat serta efisien untuk adsorpsi.
Selanjutnya metode koagulasi fisika-kimia menggunakan koagulasi/flokulasi digunakan untuk menghilangkan padatan tersuspensi, kekeruhan dan warna.
Namun 40% beban organik dan kandungan nitrogen dihapus pada saat yang sama `koagulan biosorben yang berasal dari sisa tanaman mengandung bahan selulosa yang tinggi seperti hemiselulosa dan lignin (Fawzy et.
al, 2.
Mereka dicirikan oleh adanya beberapa gugus fungsi seperti C=O, -COOH, -C=N, dan -OH.
Serta luas permukaan bio-sorben yang memiliki afinitas tinggi untuk mengikat dan menyerap berbagai macam polutan seperti pewarna, logam berat.
POP, bahan organik, dan anorganik (Tofan et.
al, 2.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan penggunaan bahan-bahan alami untuk pengolahan air limbah domestik.
Biokoagulan yaitu.
daun kelor, kitosan, opuntia, kulit delima, jerami lupin, ampas tebu, dan ampas teh telah disiapkan, dikarakterisasi dan diuji sebagai biokoagulan untuk pengolahan air limbah domestik dengan metode koagulasi /flokulasi.
Studi adsorpsi juga dievaluasi berdasarkan efisiensi biokoagulan, yang dipengaruhi oleh dosis sorben.
Metode Penelitian Penelitian ini adalah penelitian kuantitatif yang mendeskripsikan hasil pengamatan pembanding metode yang sudah ada seperti koagulasi kimia, biologis dan proses Teknik Karakterisasi dengan menganalisis spektroskopi infra merah transformasi Fourier (FT-IR) dilakukan oleh Thermo Fisher Scientific (UK) untuk mencatat Spektrometer inframerah FTIR digunakan untuk menjelaskan gugus fungsi yang ada.
Studi koagulasi dilakukan menggunakan sistem jar test (Velp JLT-.
pada suhu kamar .
AC).
Morfologi dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microskop (SEM) Persiapan Bahan Biokoagulan Opuntia, jerami Lupin, dan kulit Delima dibeli pasar lokal dan dicuci bersih dengan air keran dan air yang diionisasi untuk menghilangkan kotoran.
Kemudian dihaluskan dan diayak .
AA.
untuk mencapai ukuran partikel yang konsisten.
Selanjutnya bahan dikeringkan pada suhu 105AC selama 12 jam (Hashtroudi, 2.
Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Residu ampas teh diperoleh dari teh bekas, dicuci dengan air matang hingga air tehnya menjadi jernih, kemudian dikeringkan pada suhu 105 AC selama 12 jam untuk menghilangkan kadar air.
Ampas teh kering digiling menjadi bubuk, disaring hingga ukuran 100 AAm, dan kemudian dikeringkan pada suhu 105 AC selama 5 jam tambahan.
Daun kelor digiling dan diayak .
AA.
untuk mendapatkan ukuran partikel yang Bahan dikeringkan pada suhu 105 AC selama 12 jam untuk menghilangkan kadar air dan direndam dalam air suling selama 24 jam untuk pengepresan mekanis (Varsani et.
al, 2.
Kemudian disaring dan dikeringkan pada suhu 105 AC.
Kitosan dengan berat molekul sedang digiling dan diayak .
AA.
untuk mendapatkan ukuran partikel yang serupa, dan kemudian dikeringkan pada suhu 105 AC selama 12 jam untuk menghilangkan kadar air (Al-Musawi et.
al, 2.
Ampas tebu diperoleh dari pedagang air tebu kemudian dicuci secara menyeluruh dengan air keran, diikuti dengan pencucian dengan air ionisasi untuk menghilangkan kotoran berlebih (Iwuozor KO, 2.
Kemudian digiling dan diayak .
AA.
untuk mendapatkan ukuran partikel yang homogen.
Selanjutnya bahan dikeringkan pada suhu 105AC selama 12 jam untuk menghilangkan kadar airnya.
Bahan biokoagulan tersebut di atas telah disiapkan dan diekstraksi dengan air tanpa tambahan bahan kimia hingga siap digunakan sebagai sampel seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
250 (FEI Company.
USA).
Sampel dipasang pada stub SEM dan kemudian kondisi SEM meliputi jarak kerja 10,1 mm dengan detektor dalam lensa dan tegangan eksitasi 20 kV.
Gambar 1.
Bahan Bio-koagulan yang Sudah Dihaluskan Analisis dan Karakterisasi Air Limbah Air limbah influen nyata setelah penyaringan dikumpulkan dari instalasi Pengukur pH/konduktivitas (WTW) digunakan untuk menentukan nilai pH limbah mentah dan limbah yang diolah.
Kebutuhan oksigen kimiawi (COD) diukur menggunakan alat pencerna COD dan spektrofotometer (T.
, sedangkan kebutuhan oksigen biokimia (BOD.
ditentukan menggunakan inkubator Kottrmann.
Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) diukur menggunakan distilator Gerhardt (Model Vapodes.
dan digester (Model Kjeldahl Ther.
Total karbon organik (TOC) diukur menggunakan penganalisis TOC multi N/C 3100 oleh Analytic Jena.
Tabel 1 menunjukkan karakteristik air limbah mentah yang digunakan selama penelitian dibandingkan dengan Peraturan Mentri 68/Menlhk-Setjen/2016 (Permen, 2.
Berdasarkan lima pengambilan sampel dan analisis, dapat disimpulkan bahwa konsentrasi influen untuk kekeruhan.
TSS.
BOD5, dan COD tidak memenuhi batas yang Nilai rata-rata TSS.
TOC.
COD, dan BOD5 berturut-turut adalah 434 mg/L, 193 mg/L, 630 dan 409 mgO2/L.
Kekeruhannya mencapai 54 NTU.
Total spesies nitrogen yang diwakili oleh amonia (NH.
, nitrat (NO.
, dan total Kjeldahl nitrogen (TKN) dalam sampel Teknik Karakterisasi Analisis spektroskopi infra merah transformasi Fourier (FT-IR) dilakukan oleh Thermo Fisher Scientific (UK) untuk mencatat spektrum biokoagulan sebelum pengolahan.
Spektrometer inframerah FT-IR digunakan untuk menjelaskan gugus fungsi yang ada.
Sampel bio-koagulan dimaserasi secara proporsional dengan kristal KBr .
mg sampel/100 mg KB.
, dan rentang spektral 4000 hingga 400 cm dianalisis.
Gambar permukaan biokoagulan direkam menggunakan mikroskop elektron pemindaian Quanta FEG Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
influen masing-masing adalah 3,4, 8,9, dan 7,2 mg/L, dan fosfat (PO.
adalah 3,1 mg/L.
teradsorpsi pada dosis spesifik adsorben qe .
dihitung dari Persamaan 1 dan 2.
Tabel 1.
Karakteristik Fisika Kimia Air Sampel Limbah.
Para Satuan Kadar Kadar Metode Analisis TDS AAs/cm Turbidity NTU Turbitimeter Dimana (R%) adalah efisiensi penyisihan, qe adalah dosis polutan yang teradsorpsi pada dosis adsorben tertentu .
Co adalah konsentrasi awal .
g/L).
Ce adalah konsentrasi setelah adsorpsi .
g/L), m adalah dosis adsorben .
, dan V adalah volume sampel .
TSS
HASIL DAN PEMBAHASAN
COD
mgO2/L BOD5 Karakteristik Biokoagulan dan Mekanisme Proses Koagulasi yang Diusulkan.
PO4
NH3
4500-NH3
NO3
TKN
4500-Norg
TOC
UV254
Metode EPA Ae 415.
pH meter Analisis spektrum Fourier transform inframerah (FT-IR) telah dilakukan.
Spektrum koagulan FT-IR ditunjukkan pada Gambar.
1a 1g untuk menyelidiki gugus fungsi bahan limbah alami yang digunakan sebagai koagulan yang bertanggung jawab untuk adsorpsi dan penghilangan polutan sebelum adsorpsi.
Mekanisme adsorpsi pengikatan polutan disebabkan oleh banyaknya gugus hidroksil dalam selulosa dan pita yang terdapat pada 3450 cm-1, di mana media berair mendorong pertukaran ion dan/atau kompleksasi dengan polutan (Ahmed et.
al, 2.
Pita yang ditunjukkan pada 2900 cm-1 mungkin menunjukkan vibrasi ulur AeCAeH dari senyawa Serapan pada ketinggian 1600 cm (Hellal et.
al, 2.
Gambar 2a untuk FTIR serbuk Lupin menunjukkan bahwa 5 puncak pada 3450, 2810, 1600, 1410, dan 1050 cm menunjukkan NAeH Peregangan C-N pada cincin heterosiklik juga diidentifikasi pada bilangan gelombang 1410 Puncak pada 1450 cm terdeteksi.
Koagulasi oleh Lupin diduga disebabkan oleh getaran simetris N-H yang tumpang tindih dengan AeOH dari gugus fenol yang ada dalam selulosa dan lignin Lupin.
Gambar 2b menunjukkan pita pada 3450 dan 1600 cm-1.
Opuntia mengandung keton, ester, aldehida, hidroksil, dan karboksil yang fungsional disebabkan oleh vibrasi ulur CAeOH Terakhir, asam karboksilat diamati pada jarak 1050 cm-1 dari kelompok adsorben.
Studi Koagulasi Percobaan koagulasi dilakukan dengan menggunakan sistem jar test (Velp JLT-.
pada suhu kamar .
AC).
Domestik mentah satu liter sampel air limbah digunakan dalam setiap proses dengan masing-masing koagulan.
Beberapa kali proses untuk setiap koagulan dilakukan dengan menggunakan dosis koagulan yang berbeda untuk mengetahui dosis optimum dengan efisiensi penyisihan tertinggi.
Dosis koagulan yang diteliti adalah 0,1, 0,3, 0,5, 0,8, 1,0, dan 1,5 g/L untuk setiap percobaan yang Sampel dicampur dengan cepat pada kecepatan 300 rpm selama satu menit.
kemudian dilanjutkan dengan flokulasi selama 30 menit dengan kecepatan 150 rpm dan terakhir didiamkan selama 45 menit (Nassar al, 2.
Supernatan ditarik, pengaruh dosis koagulan, dan konsentrasi COD.
BOD5.
TSS.
PO4, dan TN terhadap efisiensi penyisihan (%) dan kapasitas maks .
COD.
BOD5.
TSS.
PO4, dan TN dilaksanakan.
Efisiensi penyisihan (R%) dan dosis polutan yang Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Selain itu, dari data literatur Delima, jelas bahwa gugus fungsi disebabkan oleh adanya gugus hidroksil, dan permukaan kulit Delima kaya akan oksigen, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2c.
Pengolahan air limbah pulp dan kertas dilakukan dengan biji Delima dengan dosis optimal 600 mg/L dan waktu kontak 30 menit untuk penyisihan COD dan kekeruhan masing-masing sebesar 87% dan Hal ini disebabkan oleh struktur bahan serat Delima yang kaya akan protein dan polisakarida yang meningkatkan proses koagulasi (Shabanizadeh et.
al, 2.
Sementara itu.
Gambar 2d untuk Kelor menunjukkan adanya pita berbeda dengan banyak gugus fungsi amino, hidroksil, karboksilat, dan amina.
Gugus fungsi ini membantu kompleksasi elektrostatis antara permukaan biosorben Kelor dan polutan.
FT-IR
Kitosan keberadaan polisakarida rantai panjang dan gugus amino, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2e.
Penghapusan polutan oleh Kitosan disebabkan oleh interaksi elektrostatik dan proses khelasi.
Polutan bermuatan negatif yang ada dalam air limbah, seperti bahan organik dan ion logam berat, berinteraksi dengan rantai polimer melalui interaksi elektrostatik dan mengarah pada penghilangan TSS.
COD, dan kekeruhan secara efektif.
Gambar 2f menunjukkan FTIR limbah teh yang kaya akan selulosa, hemiselulosa, lignin, protein, dan tanin.
Ini mengandung banyak gugus fungsi yang efisien untuk adsorpsi polutan (El-Azazy et.
al, 2.
Selain itu ampas tebu disajikan pada Gambar 2g.
Mekanisme koagulasi ampas tebu terutama disebabkan oleh difusi partikel polutan pada permukaan ampas tebu .
, diikuti dengan penjeratan molekul yang dibawa oleh aksi kapiler, dan kemudian aglomerasi melalui permukaan ampas tebu yang kasar dan seperti yang dilaporkan oleh (Kumar al, 2.
Gambar 2b.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Opuntia Gambar 2c.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Daun Kelor Gambar 2d.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Kitosan Gambar 2e.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Kulit Delima Gambar 2f.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Teh Gambar 2a.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Lupin Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Gambar 3b.
SEM Biokoagulan Opuntia Gambar 2g.
Spektrum FT-IR Biokoagulan Ampas Tebu Morfologi Scanning Electron Microskop (SEM).
Gambar 3a - 3g menampilkan struktur berpori dari koagulan yang berbeda.
Gambar SEM dengan jelas menunjukkan adanya rongga pengikat polutan seperti senyawa organik, polutan anorganik, dan senyawa N-P, yang menunjukkan tingginya pengikatan kontaminan.
Gambar SEM Lupin menunjukkan struktur tumpang tindih seperti kertas dengan banyak pori-pori dan luas permukaan berkerut kasar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3a.
Gambar
SEM
Opuntia Gambar menunjukkan matriks tidak beraturan dengan pola retak.
Pada kasus gambar SEM kulit buah Delima Gambar 2c terlihat memiliki luas permukaan kasar dengan mikro dan makrofag yang berbeda seperti yang dikutip dari (BenAli.
Gambar 3d menampilkan gambar SEM kelor yang menampilkan adanya struktur vili dengan matriks berpori yang memudahkan proses adsorpsi (Varsani et.
al, 2.
Gambar SEM untuk Kitosan Gambar 3e menunjukkan struktur inti.
Selain itu, gambar SEM limbah teh menunjukkan struktur berserat berpori Gambar Akhirnya, gambar SEM yang diperoleh untuk ampas tebu Gambar 3g menunjukkan struktur ampas tebu yang berserat dan berlapis.
Gambar 3c.
SEM Biokoagulan Kulit Delima Gambar 3d.
SEM Biokoagulan Daun Kelor Gambar 3e.
SEM Biokoagulan Kitosan Gambar 3f.
SEM Biokoagulan Teh Gambar 3a.
SEM Biokoagulan Lupin Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Gambar 3g.
SEM Biokoagulan Ampas Tebu Pengaruh Dosis Biokoagulan Gambar 5.
Efisiensi Penyisihan (R %) Lupinus Untuk Parameter Berbeda.
Pada penelitian ini ditemukan bahwa semua koagulan memiliki kemampuan untuk mengikat polutan yang ada dalam air limbah Gambar 4 - 10 menunjukkan efisiensi penyisihan (R %) untuk parameter pengujian berbeda dengan dosis koagulan yang bervariasi .
,1, 0,3, 0,5, 0,8, dan 1 g/L), termasuk kelor, kitosan, opuntia, delima, lupin, ampas Tebu, dan ampas Teh.
Kapasitas adsorpsi kontaminan meningkat dengan dosis hingga 0,8 g/L, pada kondisi optimal molekul menjadi padat.
Dalam kasus Opuntia, hasil penelitian ini lebih baik dibandingkan yang diperoleh dari (NSSRaouen et.
al, 2.
dilaporkan bahwa 82,75% TSS dan 64,3% COD dicapai untuk pengolahan air limbah perkotaan.
Terlihat bahwa penghilangan kelor terbatas pada kekeruhan.
UV 254 nm, dan penghilangan unsur hara, hal ini mungkin disebabkan karena Kelor lebih menyukai media dasar untuk proses adsorpsi (Desta et.
al, 2.
Namun penurunan COD.
BOD.
TSS, dan TOC yang memuaskan dicapai pada air limbah domestik dengan nilai pH 7,5.
Gambar 6.
Efisiensi Penyisihan (R %) Opuntia Untuk Parameter Berbeda.
Gambar 7.
Efisiensi Penyisihan (R %) Teh Untuk Parameter Berbeda.
Gambar 4.
Efisiensi Penyisihan (R %) Kulit Delima Untuk Parameter Berbeda.
Gambar 8.
Efisiensi Penyisihan (R%) Daun Kelor Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Tabel 2 menunjukkan kapasitas adsorpsi total padatan tersuspensi, total karbon organik, kimia kebutuhan oksigen, kebutuhan oksigen biologis, dan nutrisi .
osfor dan nitroge.
menggunakan adsorben alami yang berbeda.
Diketahui kapasitas adsorpsi TOC.
COD.
BOD.
PO4.
NO3.
NH3.
TKN, dan TN dengan urutan sebagai berikut: Opuntia > Kulit buah delima > Kitosan > Jerami lupin > ampas teh > Ampas tebu = Kelor.
Namun, kapasitas penyingkiran total padatan tersuspensi berada pada kisaran urutan Kitosan > Jerami lupin > Ampas teh > Opuntia > Kulit buah delima > Ampas tebu = Kelor.
Penting untuk dicatat bahwa semua biokoagulan yang digunakan untuk pengolahan air limbah domestik efisien dan memiliki Koagulasi/flokulasi diikuti oleh mekanisme adsorpsi yang terlibat dapat dikaitkan dengan interaksi sinergis antara polutan dan adanya mekanisme berbeda seperti elektrostatik, kompleksasi, gaya Vander Waals, dan ikatan hydrogen (El Bendary et.
al, 2.
Selain itu, morfologi permukaan biokoagulan memfasilitasi proses adsorpsi dan meningkatkan jebakan polutan.
Serta struktur biokoagulan yang unik, kaya akan lignin, selulosa, dan hemiselulosa dengan gugus multi fungsi seperti (-OH), (-C=O), (-COOH), (C=N).
Gugus (COH) dan (-SH) meningkatkan adsorpsi.
Gambar 9.
Efisiensi Penyisihan (R %) Kitosan Untuk Parameter Berbeda.
Gambar 10.
Efisiensi penyisihan (R %) Ampas Tebu untuk parameter berbeda.
Perbandingan Antara Berbagai Adsorben Yang Digunakan Untuk Polutan Pembuangan Dari Air Limbah Domestik Berdasarkan data sebelumnya yang diperoleh pada dosis optimal 0,8 g/L untuk biokoagulan, data yang digambarkan pada Tabel 2.
Kapasitas Adsorpsi Polutan Yang Berbeda Menggunakan Biokoagulan Alami Yang Berbeda q .
Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
12 No.
2 Tahun 2024
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Tabel 3.
Perbandingan Efisiensi Penyisihan (R%) Untuk Berbagai Biokoagulan Yang Digunakan Untuk Pengolahan Air Limbah Tabel 4.
Kebutuhan Air Dan Listrik Untuk Penyiapan 1000 Mg Bahan Limbah TSS.
COD.
BOD5.
PO4.
NH3.
NO3.
TKN.
TN,
dan TOC .
56, 693.
75, 450, 3.
45, 3.
31, 7.
94,18.
25, 231, dan 25 mg/.
Semua biokoagulan yang diteliti menarik dan dapat digunakan sebagai metode yang murah, mudah, terbarukan, dan efektif untuk mengolah air limbah domestik.
KESIMPULAN
Bahan biokoagulan limbah alami dikarakterisasi menggunakan FT-IR dan teknik SEM adalah kelor, kitosan, opuntia, delima, lupin, ampas tebu, dan ampas teh.
Spektrum FT-IR biokoagulan terdeteksi pada kisaran 4000Ae400 Kehadiran beberapa gugus fungsi dalam biokoagulan terbukti menjadi alasan utama efektifnya adsorpsi dan penghilangan polutan.
Gambar SEM dari biokoagulan menunjukkan luas permukaan kasar dengan rongga pengikat yang tersedia untuk menyerap polutan.
Percobaan batch koagulasi dilakukan untuk mendapatkan kondisi operasi biokoagulan yang optimal .
osis 0,8 g/L pada waktu kontak 30 menit dan 150 rp.
Tingkat penghilangan yang diperoleh untuk semua bio-koagulan cukup memuaskan.
Berkisar antara 95Ae100%.
Opuntia dan kulit buah menunjukkan kapasitas adsorpsi tertinggi terhadap TSS.
COD.
BOD5.
PO4.
NH3.
NO3.
TKN.
TN, dan TOC .
625, 450, 82, 3.
5, 3.
83, 10.
43, 8,21, 18,64, dan 231,66 mg/.
pada dosis optimal 0,8 g.
Kulit
buah delima menunjukkan kapasitas adsorpsi
DAFTAR PUSTAKA