## Journal of Science and Engineering
Full Paper

## Pemanfaatan Moringa  oleifera melalui  Proses Elektroflotasi  Biokoagulasi  dalam  Penjernihan Limbah Cair Laboratorium
Rr  Diah  Nugraheni  Setyowati,  Arik  Wijayanti,  Efa  Suriani,  Surya  Puspa  Adila

## Achmad Syahri Al Hikmi
Faculty of Sains and Technology, Universitas Islam Negeri Sunan Ampel, Surabaya, Indonesia
*Corresponding author diahnugraheni@uinsa.ac.id

## Graphical Abstract Abstract
The problem of waste was a serious concern of the world, as well as for the government and the people of Indonesia. The particular concern regarding waste does not only apply in the industrial and trade sectors, but also in other sectors that generate waste such as in the tourwasm, health, research development, and education sectors, especially those that have integration laboratory. The  biocoagulant  used  were  moringa  seeds  with  a  dose  variation  of  0.025;  0.05;  and  0.1 grams/250  mL.  The  electroflotation  process  was  carried  out  electrodes,  namely  graphite electrodes at the anode and stainless steel at the cathode with a constant voltage of DC 21 V for 60  minutes.  The  effectiveness  of  the  electroflotation-biocoagulation  process  was  valuated  by looking  at  the  decrease  in  the  electrical  conductivity  (EC),  total  dwassolved  solids  (TDS), turbidity, metal Pb and Cu. The study's result was the electroflotation-biocoagulation process was more effective than the electroflotation and coagulation processes. Electrical conductivity (EC)  was  successfully  reduced  to  9.76%  by  0.1  gram/500  mL,  TDS  (dwassolved  solids)  was reduced to 8.78% by moringa oleifera, waste turbidity was decreased to 91.70%, the concentration of Pb was reduced to 12.80 % and Cu was reduced to 0,119.
Keywords: Electroflotation, Biocoagulants, Moringa Oleifera, Waste, Purification
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License

## 1.  PENDAHULUAN
Limbah  merupakan  salah  satu  permasalahan  serius  bagi  dunia,  begitupun  bagi  pemerintah  beserta masyarakat  Indonesia  (Malayadi,  2017).  Perhatian  khusus  mengenai  limbah  ini  tidak  hanya  berlaku  di  sektor industri  dan  perdagangan,  tapi  juga  di  sektor  lain  yang  menghasilkan  limbah  seperti  di  sektor  pariwwasata, kesehatan,  penelitian  pengembangan  dan  pendidikan  terutama  yang  mempunyai  laboratorium  integrasi.  Oleh karenanya diperlukan adanya penelitian mengenai limbah cair dari laboratorium integrasi.
Limbah  cair  adalah  air  yang  diperoleh  dari  lingkungan,  tempat  kerja,  perusahaan  dan  usaha  yang  telah dimanfaatkan  untuk  berbagai  keperluan  manusia.  Limbah  cair  dikumpulkan  kemudian  dibuang  dan  ditangani untuk menahan iklim agar tidak terkontaminasi  (Khaliq, 2015). Limbah merupakan sisa dari suatu usaha atau kegiatan  manusia,  sedangkan  limbah  cair  merupakan  bahan  buangan  berbentuk  cair  yang  berbahaya  dan mengandung  bahan  kimia  yang  sulit  untuk  dihilangkan,  sehingga  limbah  cair  tersebut  harus  diolah  terlebih dahulu  atau  dijernihkan  terlebih  dahulu  sebelum  dibuang  (agar  tidak  membahayakan  dan  tidak  mencemari lingkungan sekitar).
Biji  kelor  digunakan  dalam  penelitian  ini  untuk  mengkonfirmasi  kemampuan  biji  kelor  dalam  proses penjernihan  air  (Amina,  2015).  Biji  kelor  mengandung  protein  dengan  sifat  polielektrolit  kationik  dan  biasa digunakan untuk menjernihkan air. Tujuan dari penelitian ini adalah Mengetahui kemampuan biji kelor pada pada pengolahan  limbah  cair  laboratorium  integrasi.  Mengetahui    efektifitas  dan  efwasiensi  proses  elektroflotasi- biokoagulasi pada pengolahan limbah cair laboratorium integrasi melalui analwaswas pH, elektrokonduktfitas, TDS (zat padat terlarut), turbiditas, persen berat endapan dan konsentrasi logam berat timbal (Pb) dan tembaga (Cu). Penelitian ini diharapkan dapat efektif dan efisien pada pengolahan limbah cair integrated laboratory dan dapat berguna bagi ilmu pengetahuan untuk diaplikasikan pada berbagai macam pengolahan limbah cair.

## 2.  METODE
Metode penelitian yang digunakan melibatkan pengumpulan data dan analisis data numerik dengan kontrol variabel. Penelitian ini menggambarkan efek samping dari kejadian dan kejadian yang terjadi secara benar, metode dan tepat. Penelitian menggambarkan informasi kuantitatif yang diperoleh sehubungan dengan kondisi subjek atau kekhasan suatu populasi. Penggunaan data dalam penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karateristik limbah laboratorium
Berikut  karakteristik  limbah  laboratorium  dan  grafik  yang  diperoleh  dari  hasil  penelitian,  kemudian dibandingkan dengan standar baku mutu limbah, merujuk dari PermenLKH 68/2016.
Tabel 1. Karakteristik Limbah Laboratorium Parameter Satuan Kadar Limbah Laboratorium Standar Baku Mutu Air Limbah pHa - 5,9 6-9 Elektrokonduktivitas (EC) mS/cm 0,41 3.125 Zat Padat Terlarut (TDS) mg/L 296 2.000 Turbiditas NTU 41,0 25 Tembaga (C) mg/L 0,022 2 Timbal (Pb) mg/L 0,962 0,1
Sumber : PermenLKH 68/2016

## Gambar 1. Grafik Karakteristik Limbah Laboratorium Integrasi

## Proses elektroflotasi
Elektroflotasi dapat menjadi alternatif karena efisien dan dapat untuk skala kecil, menengah atau bahkan besar (Kurniawan, 2006) . Proses koagulasi biasa digunakan sebagai pengolahan air minum dan air limbah, tetapi menggabungkan koagulasi dengan proses lainnya dapat meningkatkan keseluruhan kinerja untuk berbagai tugas rehabilitasi lingkungan (Ramadhani, 2013).
Metode koagulasi-elektroflotasi telah dilakukan dengan sistem bertahap. Pada tabel 2. proses elektroflotasi yang  mengandalkan  tegangan  listrik  untuk  menghasilkan  gelembung  dari  elektroda  mampu  berturut-turut menurunkan nilai EC sampai 4,88%, TDS sampai 3,72% dan turbiditas sampai 81,09%.
EC mS/cm
TDS mg/L
Tu NTU
Cu mg/L Pb mg/L
Tabel 2. Proses Elektroflotasi Kondisi Parameter pH EC (mS/cm) TDS (mg/L) Turbiditas (NTU) Kondisi Awal Limbah Lab 5,9 0,41 296 41,0 ElektoFlotasi  7,0 0,39 (4,88%) 285 (3,72%) 7,75 (81,09%) Sumber : Hasil Penelitian 2024

## Hasil Proses Koagulasi dengan biokoagulan
Koagulasi  adalah  pencampuran  koagulan  dengan  pencampuran  cepat  untuk  menyeimbangkan  padatan tersuspensi halus dan koloid, dan massa pusat molekul, kemudian membentuk miniatur tonjolan atau flok mini (Rahimah et al., 2018). Koagulasi juga dicirikan sebagai rangkaian senyawa yang sebenarnya dari pencampuran zat sintetis ke dalam aliran limbah. Selain itu, pencampuran cepat selesai sebagai pengaturan campuran (Steel E W, 1985). Cara dalam siklus koagulasi adalah pemuaian zat koagulan ke dalam limbah cair secara merata dengan pengadukan  cepat.  Penggumpalan  terjadi  karena  respon  sains  sintetik  dan  aktual  yang  membingungkan  dan terjadi perubahan yang mendorong penataan simpanan yang kuat dan halus (Subiarto & Martono H, 2007). Tabel 3  merupakan  hasil  proses  koagulasi  biji  kelor  untuk  mengolah  limbah  laboratorium  dengan  tereduksinya parameter lingkungan seperti elektrokonduktifitas (EC), total padatan terlarut (TDS) dan turbiditas.
Tabel 3. Proses Koagulasi Doswas (g/250 mL) Parameter pH EC (mS/cm) TDS (mg/L) Turbiditas (NTU) Limbah Laboratorium 8,1 ,64 459 41,0 Biji Kelor 0,025 7,7 0,64 (0%) 456 (0,65%) 5,87 (85,6%) Biji Kelor 0,05 7,5 0,67 (-4,68%) 480 (-4,58%) 13,51 (67%) Biji Kelor 0,1 8,6 0,70 (-9,38%) 505 (10,02%) 9,40 (77%) Sumber : Hasil Penelitian 2024

## Proses Elektro Biokoagulasi
Hasil  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  secara  umum  proses  elektroflotasi-  biokoagulasi  biji  kelor mampu menurunkan nilai EC, TDS dan turbiditas sebesar 9,76%, 8,78%, dan 91,7%. Berikut tabel hasil proses elektroflotasi biokoagulasi.
Tabel 3.4. Proses Elektroflotasi Biokoagulasi Doswas (g/250 mL) Parameter pH EC (mS/cm) TDS (mg/L) Turbiditas (NTU) Limbah Laboratorium  5,9 0,41 296 41,0 Biji Kelor 0,025 6,7 0,41(0%) 294 (0,68%) 4,38 (89,3%) Biji Kelor 0,05 7,3 0,37 (9,76%) 270 (8,788%) 3,83 (91,7%) Biji Kelor 0,1 7,0 0,42 (-2,44%) 302 (-2,08%) 36,7 (10,4%) Sumber : Hasil Penelitian 2024

## Efektifitas persen penurunan TDS
Data persen penurunan TDS diambil dari nilai optimal setiap proses pengolahan dari koagulan biji kelor yang dapat dilihat pada gambar 2 efektifitas penurunan TDS

## Gambar 2. Efektifitas Penurunan TDS

## Persen penurunan konsentrasi logam berat
Pada persen penurunan logam berat menunjukkan tingkat keefektifan proses elektroflotasi-biokoagulasi. Tabel 5. merupakan hasil pengolahan limbah pengaruh proses elektoflotasi dan pengaruh biokoagulan dengan proses elektroflotasi-biokoagulasi terhadap konsentrasi logam Pb dan Cu.
Tabel 5. Hasil Pengolahan Limbah Pengaruh Proses Elektoflotasi
Doswas koagulan (g/500 mL) Konsentrasi (mg/L) Logam Pb Logam Cu Limbah Laboratorium 0,968 0,0222 Proses elektrofoltasi Elektroflotasi 0,953(1,549%) 0,107 Proses koagulasi Biji Kelor 0,025* 0,937(3,202%) 0,047 Proses elektroflotasi-biokoagulasi Biji Kelor 0,05 0,906 (6,405%) 0,152 Biji Kelor 0,1 0,844 (12,809%) 0,119 * Doswas dengan volume 250 ml
Sumber : Hasil Penelitian 2024

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil penelitian adalah proses elektroflotasi-biokoagulasi lebih efektif dibandingkan proses elektroflotasi dan  koagulasi.  Daya  hantar  listrik  (EC)  berhasil  diturunkan  menjadi  9,76%  sebesar  0,1  gram/500  mL,  TDS (dissolved solids) diturunkan menjadi 8,78% oleh moringa oleifera, kekeruhan limbah diturunkan menjadi 91,70%, konsentrasi Pb diturunkan menjadi 12,80% dan Cu berkurang menjadi 0,119.
Pengolahan  limbah  dengan  proses  elektroflotasi-biokoagulasi  merupakan  inovasi  baru,  sehingga  masih sangat  perlu  pengembangan  lanjutan  untuk  memperoleh  hasil  yang  lebih  optimal  dan  mengoptimalkan pengurangan dampak limbah terhadap lingkungan.

## REFERENSI
[1]   Andre, Wardhana, I. W., & Sutrwasno, E. (2015). Penggunaan Tepung Biji Asam Jawa (Tamarindus indica) Sebagai Biokoagulan untuk Menurunkan Kadar Fosfat dan COD pada Air Limbah Usaha Laundry. Jurnal Teknik Lingkungan, 4(4), 1-5.
[2]   Adjeroud,  N.,  dkk.,  2017,  Effect  of  Opuntia  Ficus  Indica  Mucilage  on  Copper  Removal  from  Water  by Electrocoagulation-Electroflotation Technique, Journal of Electroanalytical Chemwastry, 811, 26–36.
[3]   Aho, I.M., and Lagasi, J.E., 2012, A New Water Treatment System Using Moringa Oleifera Seed, American Journal of Scientific and Industrial Research, 3, 487- 492.
[4]   Al-Snafi, A.E., 2016, The Medical Importance of Cicer arietinum: A Review, IOSR Journal of Pharmacy, 6, 3, 29-40.
[5]   Andiwijaya, A.F., 2016, Alternatif Koagulan Alami sebagai Pengganti atau Pembantu Aluminium Sulfat pada Proses Pengolahan Air Minum, Journal of Water Resource and Protection, 8, 1-6.
[6]   APHA, 1989, Standard Methods For The Examination Of Waters And Wastewater. 17th Ed, American Public Health Association, American Water Works Association, Water Pollution Control Federation, Washington, D.C.
[7]   Aoudj, S., Khelifa, A., Drouiche, I., 2017, Removal of Fluoride, SDS, Ammonia and Turbidity from Semiconductor Wastewater by Combined Electrocoagulation -Electroflotation. Chemosphere 180, 379-387.
[8]   Asrafuzzaman,  M.,  Fakhruddin,  A.N.M.,  Hossain,  M.A.,  2011,  Reduction  of  Turbidity  of  Water  Using  Locally Available Natural Coagullants, WASRN Microbiology 11,
[9]   Audiana, M., 2017, Pengolahan Limbah Cair Laboratorium Teknik Lingkungan dengan Koagulasi dan Adsorpsi untuk Menurunkan COD, Fe dan Pb, Penelitian, Universitas Tanjungpura, Pontianak.
[10]   Effendi, H., Hidayah, R., & Hariyadi, S. (2017). Tamarindus indica Seed as Natural Coagulant for Traditional Gold Mining Wastewater Treatment. World Applied Sciences Journal, 35(3), 330-333.
[11]   Filliazati,  M.,  Wasna  Apriani,  Titin  Anita  Zahara.  "Pengolahan  Limbah  Cair  Domestik  Dengan  Biofilter  Aerob Menggunakan Media Bioball Dan Tanaman Kiambang." 2016: 1-10.
[12]   Hariyadi, S. (2004). BOD dan COD Sebagai Parameter Pencemaran Air dan Baku Mutu Air Limbah. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
[13]   Hayati, E. I. (2015). Pemanfaatan Serbuk Biji Asam Jawa (Tamarindus indica) untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Tempe. Semarang: Universitas Negeri Semarang.
[14]   Hendriarianti, E., & Suhastri, H. (2011). Penentuan Doswas Optimum Biji Asam Jawa (Tamarindus indica L.) dalam Penurunan TSS dan COD  Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit di Kota Malang. Jurnal Spectra, 9(17), 12-22.
[15]   Hidayah, R. (2016). Penggunaan Biji Asam Jawa (Tamarindus indica L.) Sebagai Koagulan Alami pada Pengolahan Limbah Cair Tambang Emas Tradwasional. Bogor: IPB.
[16]   Irawan, H., Rochmawati, & Asmadi. (2014). Efektifitas Penambahan Serbuk Biji Asam Jawa (Tamarindus indica) dalam Menurunkan  TSS  pada  Limbah  Cair  Tahu  di  Kecamatan  Pontianak  Utara.  Jurnal  Mahaswaswa  dan  Peneliti Kesehatan, 67-75.
[17]   Javid, A.M, et al. (2015). Investigation of Ozone and Coagulant Materials (Aluminum Sulfate, Ferric Chloride, Poly Aluminum Chloride and Lime) Efficiency in “Kerman Kork” Industry Wastewater Treatment. Environmental Health Engineering and Management Journal, 2(1), 1-6.
[18]   Kartika, D., Nurjazuli, & Budiyono. (2016). Kemampuan Serbuk Biji Asam Jawa dalam Menurunkan TSS, Turbiditas dan Amoniak Pengolahan Limbah Cair PT. Utama Multiniaga Indonesia. Jurnal Kesehatan Masyarakat, 4(4), 917- 924.
[19]   Khaliq,  A.  (2015).  Analwaswas  Swastem  Pengolahan  Air  Limbah  Pada  Kelurahan  Kelayan  Luar  Kawasan  IPAL Pekapuran Raya PD PAL Kota Banjarmasin. Print) Jurnal POROS TEKNIK, 7(1), 1–53.
[20]   Krwastijarti,  A.  P.,  Suharto,  I.,  &  Marieanna.  (2013).  Penentuan  Jenwas  Koagulan  dan  Doswas  Optimum  untuk Meningkatkan Efesiensi Sedimentasi dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah Pabrik Jamu X. Laporan Penelitian.
[21]   Margaretha, J. A, et al. “The Effectiveness of Calcium Hydroxide and Sodium Hydroxide as Neutralizer in Coagulation for Reducing Flouride in Hazardous Wastewater.” International Journal of Chemical Studies 6, no. 3 (2018): 786-791.
[22]   Mawaddah, D., Zaharah, T. A., & Gusrizal. (2014). Penurunan Bahan Organik Air Gambut Menggunakan Biji asam Jawa (Tamarindus indica Linn). Jurnal JKK, 3(1), 27-31.
[23]   Nasir, M., Edy Purwo Saputro. "Manajemen Pengelolaan Limbah Industri."
[24]   Nurkholwas, A., & dkk. (2016). Proses Pengelolaan Air Limbah secara Biologi Andre, Wardhana, I. W., & Sutrisno, E. (2015). Penggunaan Tepung Biji Asam Jawa (Tamarindus indica) Sebagai Biokoagulan untuk Menurunkan Kadar Fosfat dan COD pada Air Limbah Usaha Laundry. Jurnal Teknik Lingkungan, 4(4), 1-5.
[25]  Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya.
[26]   Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup.  (2016). PERATURAN  MENTERI  LINGKUNGAN  HIDUP  REPUBLIK INDONESIA.
[27]   Pulungan,  A.  S.  "Analisis  Pengelolaan  Limbah  Cair  Kelapa  Sawit di Pabrik  PT.  X  Tahun  2017."  [Skripsi],  2017. Universitas Indonesia : Depok
[28]   Rahayu, S. S. (2009). Proses Lumpur Aktif (Activated Sludge Process).
[29]   Rahimah, Z., Heldawati, H., & Syauqiah, I. (2018). Pengolahan Limbah Deterjen Dengan Metode Koagulasi Flokulasi Menggunakan Koagulan Kapur dan PAC. Konversi, 5(2), 13. https://doi.org/10.20527/k.v5i2.4767
[30]   Rahma, Surahma Asti Mulasari. "Pengaruh Metode Koagulasi, Sedimentasi dan Variasi Filtrasi terhadap Penurunan Kadar TSS, COD dan Warna pada Limbah Cair Batik." Jurnal The Chemical 2, no. 1 (2015): 7-12.
[31]   Ramadhani.  (2013).  Pemanfaatan  Biji  Asam  Jawa  (Tamarindusindica)  Sebagai  Koagulan  Alternatif  dalam  Proses Menurunkan Kadar COD dan BOD dengan Studi Kasus pada Limbah Cair Industri Tempe. Jurnal Teknik Pomits
[32]   Steel E W. (1985). Water Supply and Sewerage.
[33]   Subiarto,  &  Martono  H.  (2007).  Pengolahan  Limbah  Cair  Industri  Pelapisan  Logam  Secara  Koagulasi-Flokulasi Menggunakan Natrium Hidrofosfat. Prosiding Seminar Teknologi, 1–7.