## PENURUNAN BOD DAN COD  PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI RUMPUT LAUT DENGAN METODE ION EXCHANGE
Sani * , Umi Ary Istiqomah, Nina Sari Prabowo,  Dwi Hery Astuti
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UPN ”Veteran”Jawa Timur Jl.Raya Rungkut Madya Gunung Anyar  Surabaya 60294 Telepon (031) 8782179, faks (031) 8782257,
* E-mail: sanisjamsu@gmail.com

## Abstrak
Rumput  laut  merupakan  salah  satu  komoditas  strategis  Indonesia  disektor  kelautan,  disamping udang dan tuna. Dengan banyaknya Industri rumput laut akan menimbulkan  permasalahan  limbah cair yang  mempunyai    kandungan  BOD    awal  5297,78mg/liter  dan  COD  18.252,55mg/liter.  Penelitian  ini bertujuan untuk  menurunkan BOD dan COD dari limbah cair industri rumput  laut  melalui proses resin penukar  ion, dimana resin yang digunakan adalah  resin anion.  Variabel berat resin adalah  250, 300, 350, 400, dan   450gr,   dengan   kecepatan  pengadukan  200rpm, dan  waktu pengadukan 15, 30, 45, 60 dan  75menit.  Kemudian  setelah  resin  mengalami  kejenuhan,  maka  dilakukan  regenerasi,  dengan menggunakan larutan NaOH 13%. Hasil penelitian penurunan COD terbaik adalah 9196 mg/liter didapat pada waktu pengadukan  45menit dengan penambahan resin 450gr. Hasil penurunan BOD terbaik adalah 3002,66mg/liter   didapat  pada  waktu pengadukan 75menit dan penambahan resin 450gr.
Kata kunci :  BOD , COD,  limbah cair, penukar ion, resin anion, rumput laut.

## REDUCTION OF BOD AND COD ON SEAWEED INDUSTRIAL LIQUID WASTE WITH ION EXCHANGE METHOD

## Abstract
Seaweed  is  one  of  Indonesia's  strategic  commodities  in  the  marine  sector,  in  addition  to  shrimp and  tuna.  With  the  abundance  of  seaweed  industry  will  cause  problems  of  liquid  waste  which  has  an initial BOD content of 5297.78mg/liter and COD 18,252.55mg/liter. In this study the aim was to reduce BOD and COD from seaweed industrial wastewater through the process of ion exchange resins, where the resin used was anion resin. Resin weight variables are 250, 300, 350, 400, and 450gr, with stirring speeds of  200rpm,  and  stirring  time  of  15,  30,  45,  60  and  75minutes.  Then  after  the  resin  is  saturated, regeneration is carried out, using 13% NaOH solution. The results of the study of the best COD reduction was 9196mg/liter, obtained at stirring time of 45minutes with the addition of 450gr resin. The result of the best BOD reduction was 3002.66mg/liter obtained at stirring time of 75minutes and the addition of 450gr resin.
Keywords: anion resin, BOD, COD, liquid waste, seaweed, ion exchange.
Sani * , Umi Ary Istiqomah, Nina Sari Prabowo,  Dwi Hery Astuti: penurunan bod dan cod  pada limbah cair industri rumput laut dengan metode ion exchange

## PENDAHULUAN
Rumput  laut  merupakan  salah  satu  komoditas strategis Indonesia disektor kelautan, disamping udang dan tuna. Volume produksi rumput laut Indonesia dari tahun  ke  tahun  menunjukkan  peningkatan  yang berarti,  khususnya  pada  volume  produksi  budidaya. Data dari Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP) mencatat  produksi  rumput  laut  Indonesia  pada  tahun 2015  mencapai  10.335.000ton  basah  atau  jika  dikon- versi menjadi 1.033.500ton kering (Dewa, 2016).
Permintaan  rumput  laut  mulai  mengalami peningkatan    sejak  awal  tahun  1980  untuk  berbagai kebutuhan  di  bidang  industri  makanan,  tekstil,  kertas, cat,  kosmetika  dan  farmasi.  Penggunaan  rumput  laut akan  semakin  meningkat  di  masa  mendatang.  Hal  ini dibuktikan  dengan  tingginya  permintaan  rumput  laut untuk  kebutuhan  industri  dalam  dan    luar  negeri (Hikmah, 2015).
Banyaknya industri rumput laut  yang  tumbuh di Indonesia, tentu saja menimbulkan berbagai macam permasalahan.  Salah  satu  masalah  yang  dihadapi dalam  industri  rumput  laut  adalah  terkait  dengan permasalahan  limbah.  Limbah  cair  merupakan  masa- lah  utama  dalam  pengendalian  dampak  lingkungan jika  tidak  ditangani  sebaik-baiknya.  Pembuangan limbah  ke  lingkungan  tanpa  melalui  proses  penanga- nan yang baik akan mengancam kelestarian ekosistem yang  berada  disekitarnya.  Adanya  limbah  ini  tidak hanya  berakibat  buruk  bagi  lingkungan,  tetapi  juga aspek sosial  karena dimungkinkan akan mengganggu masyarakat sekitar yang terkena limbah (Dewa, 2016).
Penelitian  ini  dilakukan  penurunan  BOD  dan COD  dari  limbah  cair  industri  rumput  laut  melalui proses  resin  penukar  ion  (ion  exchange).  Resin  yang digunakan  dalam  penelitihan  ini  adalah  resin  anion dimana  penggunaan  resin  penukar  anion  merupakan suatu  cara  pemisahan  berdasarkan  dari  muatan  yang dimiliki oleh molekul zat terlarut. Resin penukar anion terdiri  dari  matriks  yang  bermuatan  positif  dan  ion lawannya adalah negatif (Putra, 2008).
Proses  pertukaran  ion  terdiri  dari  reaksi  kimia antara  ion  (kation/anion)  dalam  fase  cair  dengan  ion dari  fase  padat.  Padatan  yang  mempunyai  ion  untuk ditukarkan  dengan  ion  fase  cairan  sering  dikenal dengan  nama  resin  penukar  ion.  Ion  tertentu  dari larutan lebih mudah diserap (terjadi reaksi kimia) oleh padatan penukar ion dan sejumlah ekuivalen ion akan dilepaskan oleh padatan kembali ke fase larutan. Resin penukar  kation  merupakan  bahan  polimer  yang mempunyai gugus reaktif seperti sulfonat, fenolat, dan karboksilat.  Resin  ini  dapat  mengionisi  dan  dapat dimuati dengan kation yang dipertukarkan. Sedangkan
resin  penukar  anion  merupakan  bahan  polimer  yang dapat mengionisasi dari kelompok amonium kuartener dan amina. Resin ini dapat dimuati dengan anion yang dapat dipertukarkan (Budiyono, 2013). Urutan afinitas untuk beberapa kation umum kira-kira:
Hg 2+ <Li + <H + <Na + < K + ≈ NH4 + < Cd 2+ < Cs + < Ag + < Mn 2+ < Mg 2+ < Zn 2+ < Cu 2+ <Ni 2+ < Co 2+ < Ca 2+ < Sr 2+ < Pb 2+ < Al 3+ < Fe 3+
Daftar  yang  sesuai  untuk  penukar  anion berbasis amina adalah:
OH - ≈ F - < HCO 3 - < Cl - < Br - < NO 3 - < HSO 4 - < PO 4 3-
< CrO 4 2- < SO 4 2-
Misalkan  resin  memiliki  afinitas  yang  lebih besar  untuk  ion  B  dari  pada  ion  A.  Jika  resin mengandung  ion  A  dan    ion  B  dilarutkan  dalam  air yang  melewatinya,  maka  pertukaran  berikut  terjadi, reaksi berlanjut ke kanan (R mewakili resin):
A - +   R + B - B - +  R + A -
Ketika  kapasitas  pertukaran  resin  mendekati kejenuhan,  sebagian  besar  akan  berada  dalam  bentuk BR.  Hubungan  aksi  massa  berlaku  di  mana  entitas kurung mewakili konsentrasi:
𝑄 = [𝐵𝑅][𝐴] [𝐴𝑅][𝐵] ………..................(1)
Q  adalah  hasil  ekuilibrium,  dan  merupakan konstanta  yang  spesifik  untuk  pasangan  ion  dan  jenis resin.Ungkapan  ini  menunjukkan  bahwa  jika  larutan konsentrat  yang  mengandung  ion  A  sekarang  telah berlalu.  Melalui  keluaran  bed    yang  habis,  resin  akan beregenerasi  ke  bentuk  AR  siap  digunakan  kembali. Ion  B  akan  dielusi  ke  dalam  air.  Semua  aplikasi  ber- skala besar untuk resin penukar  ion  melibatkan siklus kejenuhan  dan  regenerasi  semacam    itu  (Alchin, 2008).
Mekanisme reaksi  pertukaran anion dan kation sebagai berikut :
1. Mekanisme Pertukaran Anion A - + R + B - B - + R + A - 2. Mekanisme Pertukaran Kation A + + R - B + B + + R - A + Keterangan: A= ion yang akan dipisahkan (pada larutan) B= ion yang menggantikan ion A (pada padatan/ media penukar ion)
R= bagian ionik/ gugus fungsional pada   penukar ion (Faizin, 2015)

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  limbah  cair  industri  rumput  laut  pada  proses lagon  dari  PT.  INDO  ALGAS,  resin  yang  berupa anion,  karbon  aktif,  tawas  sebagai  penjernih  dan NaOH.

## Alat
Alat  yang  digunakan  adalah  rangkaian  alat secara batch, terdiri dari:
1.  Pengaduk  yang  dilengkapi  dengan  pengatur  rpm dan waktu 2. Beaker glass (2000ml) 3. Alat Flokulator.
Gambar 1. Rangkaian Alat Penelitian

## Pelaksanaan Penelitian
Limbah  cair  rumput  laut  sebagai  bahan  baku disaring    untuk  menghilangkan  kotoran  kasar,  ambil masing-masing  1000ml  dimasukkan  kedalam  beaker glass  ukuran  2000ml.  Selanjutnya  masukkan  resin penukar  ion  (resin  anion)  dengan  berat  resin  yaitu 250gr, 300gr, 350gr ,400gr, 450gr, kemudian lakukan pengadukan  dengan  kecepatan  motor  pengaduk 200rpm dengan  waktu pengadukan 15menit, 30menit, 45menit,  60menit,  75menit.  Setelah  proses  penga- dukan  selesai,  kemudian  hasilnya  di  analisa  untuk mengetahui  kandungan  BOD  dan  COD  pada  limbah yang telah diproses. Regenerasi Resin Penukar Ion
Resin  yang  telah  jenuh  dilakukan  regenerasi agar  dapat  digunakan  kembali.  Resin  tersebut  dilaku- kan  pencucian  dengan  menggunakan  13%  NaOH untuk resin anion. Setelah pencucian, resin dibersihkan  dari  sisa  NaOH.  Kemudian  resin  tersebut
dapat digunakan kembali untuk percobaan selanjutnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1. Hasil analisa awal limbah cair Industri rumput laut Parameter Hasil Analisa Limbah COD 18252,55 mg/L BOD 5297,78 mg/L
(Balai Riset dan Standarisasi Industri Surabaya).
Hasil analisa limbah cair rumput laut dapat dari Tabel  1,  menunjukan  kandungan    COD  sebesar 18252,55mg/liter dan BOD sebesar 5297,78mg/liter.

## Penurunan COD
Mula-mula  nilai  COD  analisa  awal  sebelum dilakukan proses pengolahan sekitar 18252,55mg/liter, setelah  mengalami  proses  pengolahan  hasilnya ditunjukkan pada Gambar 2. bahwa   pada penambah- an resin 250gr nilai COD turun secara seknifikan yaitu pada  pengadukan  15sampai  60menit    mengalami penurunan  kemudian  pada  75menit  nilai  COD mengalami  kenaikan  hal  ini  disebabkan  resin  sudah mengalami kejenuhan.
Gambar 2. Penurunan COD Terhadap Waktu Pengadukan Pada Berbagai Berat Resin
Penambahan  berat  resin  300gr,  350gr  dan 400gr  menghasilkan penurunan nilai COD tidak lebih besar  dibandingkan  dengan  penambahan  resin  250gr hal  ini  disebabkan  resin  yang  ditambahkan  adalah resin  hasil  regenerasi  sehingga  kemampuan  reaksi pertukaran  ion  berkurang.  Untuk  penambahan  berat
1 2 3 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 15 30 45 60 75 COD Waktu (menit) 250 gr Resin 300 gr
Resin 350 gr Resin 400 gr Resin 450 gr
Resin
Sani * , Umi Ary Istiqomah, Nina Sari Prabowo,  Dwi Hery Astuti: penurunan bod dan cod  pada limbah cair industri rumput laut dengan metode ion exchange
resin  450gr  hasil  penurunan  COD  jauh  lebih  besar karena  semakin  besar  berat  resin  yang  ditambahkan maka  semakin  besar  penurunan  nilai  COD  hal  ini terjadi  karena  semakin  banyak  resin  yang  ditambah- kan  maka  semakin  banyak  senyawa  organik  dalam limbah  cair  industri  rumput  laut  yang  terurai,  disam- ping  itu  resin  yang  ditambahkan  adalah  resin  baru, (Alchin, 2008).
Hasil  terbaik  didapatkan  nilai  COD  yang terendah  pada  proses  pengadukan  selama  45menit dengan  berat  resin  450gr  yaitu  sebesar  9196.41mg/ liter.
Menurut  Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur tentang  baku  mutu  air  limbah  untuk  industri pengolahan rumput laut batas maksimum COD adalah 250mg/liter,  sedangkan  hasil  terbaik  penelitian  ini diperoleh  COD  sebesar  9196.41mg/liter,  yang  mana limbah belum memenuhi standart baku mutu.

## Penurunan BOD
Gambar 3. Penurunan BOD Terhadap Waktu Pengadukan Pada Berbagai Berat Resin
Mula-mula nilai BOD awal limbah cair rumput laut  sebesar  5297,78mg/liter.  Setelah  dilakukan pengolahan  hasil  nya  seperti  pada  Gambar  3.  Bahwa semakin  besar  berat  resin  yang  ditambahkan  maka semakin  besar  pula  penurunan  BOD,  ini  bisa    dilihat pada  penambahan  berat  resin  250,  300  dan  350gr dimana  hasil  penurunan  sangat  segnifikan.  Untuk penambahan  resin  400  dan  450gr  hasil  penurunan BOD  nya  hampir  sama  bahkan  perbedaan  nilai penurunannya  tidak  begitu  besar.  Hasil  penurunan terbaik  diperoleh  pada  proses  pengadukan  selama 75menit  dengan  berat  resin  450gr  didapatkan  nilai
BOD sebesar 3002,66mg/liter. Penurunan  BOD tidak terlalu  signifikan  dengan    penambahan  resin,  karena resin  kurang  mampu  menurunkan  nilai  BOD disebabkan  resin  tidak  memiliki  jumlah  oksigen  yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengok- sidasi)  hampir  semua  zat  organik  yang  terlarut  dan sebagian  zat  organik  yang  tersuspensi  dalam  air  dan resin  juga  memiliki  batas  kinerja  sehingga  menye- babkan  resin  menjadi  jenuh,  (Purwanto,  2013). Menurut  Pergub  Jawa  Timur  (2013)    tentang  baku mutu air limbah untuk industri pengolahan rumput laut batas maksimum BOD adalah 100mg/liter, sedangkan hasil  terbaik  pada  penelitian  penambahan  resin diperoleh  BOD  sebesar  3002,66mg/liter,  hasil  limbah belum memenuhi standar baku mutu.

## SIMPULAN
Hasil  penurunan  COD  terendah  pada  waktu pengontakan  45menit  dengan  penambahan  resin sebanyak  450gr  yaitu  9196,41mg/liter  sedangkan, untuk  hasil  BOD  terendah  pada  waktu  pengontakan 75menit  dengan  penambahan  resin  sebanyak  450gr yaitu 3002,66 mg/liter.

## DAFTAR PUSTAKA
Alchin, D. 2008. Ion Exchange Resins , New Zealand, the New Zealand Institute of Chemistry. Budiyono, Dkk. 2013. Teknik Air , Yogyakarta, Graha Ilmu.
Dewa, R. 2016. Penanganan Baku  Mutu Kualitas Air Limbah  Produksi  Atc  Dari  Rumput  Laut Eucheuma  Cottonii, Ambon,  Balai  Riset  dan Standardisasi Industri Majalah Biam.
Faizin,  N.  2015. Uji  Kinerja  Alat  Demineralizer Dalam  Penurunan  Kesadahan  Air  Di  Teknik Kimia Menggunakan Metode Kompleksometri , Semarang, Universitas Diponegoro. Hikmah.  2015. Strategi  Pengembangan  Industri Pengolahan  Komoditas  Rumput  Laut  E.Cotani Untuk  Peningkatan  Nilai  Tambah  Di  Sentra Kawasan Industrialisasi, Jakarta Utara, BalaiBesar Penelitian Sosial Ekonomi Kelautan dan Perikanan.
Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur.  2013. Peraturan Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72  Tahun  2013 Tentang  Baku  Mutu  Air  Limbah  Bagi  Industri dan Atau Kegiatan Usaha Lainnya.
2000 2500 3000 3500 4000 4500 15 30 45 60 75 B O D Waktu (menit) 250 gr Resin 300 gr
Resin 350 gr Resin 400 gr Resin 450 gr Resin
Putra, B,dkk. 2008. Kajian Kapasitas Dan Efektivitas Resin  Penukar  Anion  Untuk  Mengikat  Klor
Dan  Aplikasinya  Pada  Air ,  Bukit  Jembara,
Laboratorium Penelitian Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Udayana.
Purwanto  S.  2013. Removal  Klorida,  Tds  Dan  Besi Pada  Air  Payau  Melalui  Penukar  Ion  Dan Filtrasi Campuran Zeolit Aktif Dengan Karbon Aktif . Jurnal Teknik