## EFEKTIFITAS BIJI KELOR DAN TAWAS SEBAGAI KOAGULAN PADA PENINGKATAN MUTU LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU
Harimbi Setyawati 1* , Erni Junita Sinaga 2 , Luluk Sutri Wulandari 3 , Faradilla Sandy 4
1,3,4 Program Studi Teknik Kimia, Institut Teknologi Nasional Malang
2 Program Studi Teknik Mesin, Institut Teknologi Nasional Malang Email : arimbisetya@yahoo.co.id

## Abstrak
Limbah  cair  industri  tahu  merupakan  salah  satu  sumber  pencemar  yang  mengandung  bahan organik  yang  tinggi  sehingga  dibutuhkan  pengolahan  limbah  yang  memadai.  Dalam  upaya  mengatasi permasalahan  yang  ditimbulkan  oleh  limbah  cair,  maka  proses  pengolahan  limbah  wajib  dilakukan sebelum  limbah  tersebut  dibuang  ke  badan  perairan.  Dalam  penelitian  ini  akan  dilakukan  proses pengolahan  limbah  cair  industri  tahu  dengan  proses  koagulasi  flokulasi.  Proses  ini  disertai  dengan penambahan  koagulan  organik  (biji  kelor)  dan  koagulan  anorganik  (aluminium  sulfat).  Penelitian  ini menggunakan  variasi  kecepatan  pengadukan  cepat,  yaitu  80  rpm,  90  rpm,  100  rpm,  110  rpm,  dan  120 rpm.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  hasil  terbaik  yaitu  pada  penggunaan  koagulan  organik  biji kelor. Dimana koagulan  dapat  menurunkan kadar BOD hingga  100 mg/L, kadar COD hingga  96 mg/L, dan juga kadar TSS hingga 98 mg/L.
Kata Kunci: aluminium sulfat, biji kelor, flokulasi, koagulasi, limbah cair industri tahu

## EFFECTIVENESS OF MORINGA SEEDS AND ALUMINIUM SULFAT AS A COAGULANT ON QUALITY IMPROVEMENT LIQUID WASTE OF TOFU INDUSTRY

## Abstract
Liquid waste of tofu industry is one of pollutant sources that contains high organic matter so that it is required insufficient treatment. In an effort to overcome the problems caused by liquid waste, process of waste treatment must be done before the waste is disposed into the river. In this research would be done liquid  waste  treatment  process  of  tofu  industry  by  coagulation  flocculation  process. This  process  is accompanied by the addition of organic coagulants (moringa seeds) and anorganic coagulant (aluminum sulfate). This study uses a variation  of fast  mixing speed of  80 rpm, 90 rpm, 100 rpm, 110 rpm and 120 rpm. The results showed that the best results are on the use of organic coagulants moringa seeds. Where coagulant can reduce BOD levels up to 100 mg / L, COD levels up to 96 mg / L, and TSS levels up to 98 mg / L.
Keywords: aluminium sulfat, coagulations, flocculation, liquid waste of tofu industry, moringa seeds.
Harimbi Setyawati 1 * , Erni Junita Sinaga 2 , Luluk Sutri Wulandari 3 , Faradilla Sandy 4 : efektifitas biji kelor dan tawas sebagai koagulan pada prningkatan mutu limbah cair industri tahu

## PENDAHULUAN
Biji kelor dapat dimanfaatkan sebagai salah satu koagulan organik alternatif  yang tersedia secara  lokal. Biji kelor yang dipergunakan adalah yang matang atau tua  sehingga  dapat  dijadikan  serbuk  dengan  kadar  air kurang  dari  10%  (Putra  Riko,  2013).  Efektivitas koagulasi  dengan  menggunakan  koagulan  biji  kelor ditentukan oleh kandungan biji kelor yaitu 4αL-rhamnosyloxy-benzyl-isothiocyanate  (Coniwanti, 2013).  Zat  aktif  itu  mampu  mengadsorbsi  partikel- partikel  air  limbah.  Dengan  pengubahan  bentuk menjadi  lebih  kecil,  maka  zat  aktif  dari  biji  kelor tersebut  akan  semakin  banyak  karena  luas  permukaan biji  kelor  semakin  besar.  Apabila  kandungan  air  di dalam  biji  kelor  besar,  maka  kemampuannya  dalam menyerap  limbah  cair  semakin  kecil  karena  zat  aktif tersebut  tidak  berada  di  permukaan  biji  kelor  tetapi tertutupi  oleh  air  sehingga  kelembaban  kelor  harus kecil (Bangun, 2013).
Aluminium  Sulfat  biasa  dikenal  di  pasaran dengan  nama tawas ataupun alum. Tawas dapat dibeli dalam  bentuk  liquid  dengan  konsentrasi  8,3%  atau dalam  bentuk kering (bisa berupa balok, granula, atau bubuk)  dengan  konsentrasi  17%.    Tawas  padat  akan langsung  larut  dalam  air  tetapi  larutannya  bersifat korosif  terhadap    besi    dan    beton    sehingga    tangki- tangki    dari    bahan-bahan  tersebut    membutuhkan lapisan  pelindung.
Ketika    ditambahkan    ke    dalam    air,    tawas bereaksi    dengan    air    dan    menghasilkan  ion-ion bermuatan    positif.    Ion-ion    dapat    bermuatan    +4 tetapi    secara    tipikal  bermuatan    +2    (bivalen).    Ion- ion    bivalen    30-60    kali    lebih    efektif    dalam menetralkan  muatan-muatan  partikel  dibanding  ion- ion  yang  bermuatan  +1 (monovalen).
Pembentukan    flok    aluminium    hidroksida merupakan    hasil    dari    reaksi    antara  koagulan   yang bersifat    asam    dan    alkalinitas    alami    air    (biasanya mengandung  kalsium  bikarbonat).Jika  air  kurang alkali  ( buffering  capacity ),  basa  tambahan  seperti hydrated    lime ,    sodium    hidroksida    (soda    kaustik) atau  sodium  karbonat harus ditambahkan.
Koagulasi  menggunakan  tawas  sangat  tergan- tung  pada  karakteristik  air  yang  diolah,  biasanya berada  dalam  rentang  5-8  (Indrawati,  2016).  Kedua koagulan  tersebut  dapat  digunakan  untuk  menjer- nihkan  limbah  cair  industri  tahu,  karena  industri  tahu di  Indonesia  rata-rata  masih  menggu-nakan  teknologi yang sederhana, sehingga tingkat efisiensi penggunaan air dan bahan baku pun  masih rendah dan  limbah cair yang dihasilkan dalam proses pengolahnnyapun  tidak layak untuk langsung dibuang
ke  badan  air.  Jika  limbah  langsung  dibuang  ke  badan air,  jelas  sekali  akan  menurunkan  daya  dukung lingkungan.  Sehingga  industri  tahu  memerlukan  suatu pengolahan  limbah  untuk  mengurangi  resiko  beban pencemaran yang ada (Subekti Sri, 2011).
Di  Indonesia  pada  umumnya  masih  mengguna- kan  koagulan  anorganik  seperti  aluminium  sulfat (Al 2 (SO 4 ) 3 )  dan  ferric  chloride  (FeCl 3 ),  karena penurunan  kadar  BOD,  COD  dan  TSS  pada  limbah cair  industri  tahu  dengan  menggunakan  koagulan anorganik lebih efektif dibandingkan dengan menggunakan  koagulan  organik  serbuk  biji  kelor  . Akan  tetapi  koagulan  kimia  dalam  dosis  yang  tinggi dapat  menyebabkan  endapan  yang  sulit  ditangani. Sehingga koagulan organik adalah salah satu alternatif yang  dapat  digunakan  sebagai  pengganti  koagulan anorganik (Coniwanti, 2013).
Pengolahan  limbah  cair  pada  industri  tahu tersebut  dapat  dilakukan  dengan  proses  koagulasi- flokulasi  dan  penyaringan.  Koagulasi  merupakan proses  destabilisasi  koloid  dalam  limbah  cair  dengan menambahkan  koagulan  ke  dalam  limbah  cair sehingga terjadi endapan pada dasar tangki pengendapan  (Suharto,  2011).  Sedangkan  flokulasi merupakan  proses  kelanjutan  dari  proses  koagulasi, dimana  mikroflok  hasil  koagulasi  mulai  menggum- palkan  partikel-partikel  koloid  menjadi  flok-flok  yang lebih  besar  yang  dapat  diendapkan  dan  proses  ini dibantu  dengan  pengadukan  lambat.    Untuk  TSS ( Total Suspended Solid ) umumnya dihilangkan dengan flokulasi  dan  penyaringan  (Muhajir,  2013)  dan penyaringan  adalah  proses  pemisahan  padatan  dan cairan  dengan  menggunakan  media  penyaring  yang berpori untuk  menahan zat padat tetapi dapat dilewati oleh  cairan.  Umumnya  proses  penyaringan  dapat dilakukan dengan menggunakan metode saringan kain katun, saringan kapas, sand filter , saringan arang, dan saringan  keramik.  yaitu  karena  kain  katun  mudah didapat  dan  biayanya  lebih  ekonomis  dibandingkan dengan jenis metode penyaringan yang lainnya. Selain itu,  kain  katun  juga  memiliki  sifat  yang  kuat  dalam keadaan yang basah atau dengan kata lain kerapatannya  bertambah  hingga  25%  (Suardiningsih, 2013).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  memperoleh efektivitas  kinerja  serbuk  biji  kelor  sebagai  koagulan organik  dan  aluminium  sulfat/tawas  sebagai  koagulan an organik dalam menurunkan kadar BOD ( Biological Oxygen  Demand ),  COD  ( Chemical  Oxygen  Demand ) dan  TSS  ( Total  Suspended  Solid )  pada  limbah  cair industri  tahu  yang  dibuang  ke  lingkungan  agar  sesuai dengan  baku  mutu  air  limbah  berdasarkan  Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.15 Tahun 2014.

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Material  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah limbah  cair  indurtri  tahu  dari  industri  tahu  di kabupaten Malang. Serbuk biji kelor dan serbuk tawas dengan ukuran serbuk 100 mesh dan kadar air 0%.

## Prosedur Penelitian
Gambar  1 .  Prosedur  Penelitian  Terhadap  Dosis Optimum Koagulan Organik  Biji Kelor dan Koagulan Anorganik    Aluminium  Sulfat  serta  Kecepatan Pengadukan  Cepat  Terhadap  Kadar  BOD,  COD,  dan TSS dari Limbah Cair Industri Tahu.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. BOD
Dari  hasil  analisa  didapatkan  hubungan  antara kecepatan pengadukan cepat terhadap nilai BOD yang dapat digambarkan dengan grafik berikut ini:
Gambar  2. Hubungan  antara  Kecepatan  Pengadukan Cepat  dan  hasil  BOD  pada      Koagulan  Organik  (Biji Kelor) dan Koagulan Anorganik (tawas)
BOD  ( Biochemichal  Oxygen  Demand )  didefinisikan sebagai  banyaknya  oksigen  yang  diperlukan  oleh mikroorganisme  untuk  memecahkan  bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air (Muhajir, 2013).
Pada  Gambar  2  terlihat  bahwa  pada  saat penggunaan  serbuk  biji  kelor  dan  serbuk  aluminium sulfat (tawas) pada dosis  yang sama terjadi perbedaan nilai BOD. Dengan dosis 2000 mg/L serbuk biji  kelor dan  serbuk  aluminium  sulfat  (tawas)  mampu menurunkan nilai BOD pada limbah cair  industri tahu optimum  pada  kecepatan  pengadukan  cepat  100  rpm masing-masing  100  mg/L  dan  120  mg/L,  dimana apabila  melihat  nilai  BOD  limbah  cair  industri  tahu awal dapat dikatakan bahwa dengan proses koagulasi- flokulasi  dapat  menurunkan  kadar  BOD  masing- masing  91,67  %  dan  90,00  %.  Hal  ini  disebabkan dengan  proses  pengadukan  akan  meningkatkan kesempatan  antar  partikel  untuk  bereaksi.  Serta mempunyai  kemampuan  untuk  mengikat  bahan-bahan organik dalam limbah cair industri tahu menjadi cepat mengendap dan menggumpal, menggabungkan partikel  serbuk  biji  kelor  maupun  serbuk  aluminium sulfat  (tawas)  dengan  bahan  organik  maupun anorganik  dalam  air  limbah.  Sedangkan  dengan kecepatan  dibawah  100  rpm  nilai  BOD  masih    cukup tinggi, hal ini disebabkan karena flok belum terbentuk dengan sempurna. Begitupun dengan kecepatan di atas 100  rpm  mengalami  kenaikan  nilai  BOD  tetapi  nilai tersebut  masih  memenuhi  baku  mutu standar BOD air limbah industri tahu sesuai dengan Keputusan Menteri Lingkungan  Hidup  Republik  Indonesia  No.  5  Tahun 2014.
Dilakukan analisa awal (Analisa
BOD, COD, dan TSS)
Persiapkan flokulator ( Jar Test )
Masukkan limbah ke dalam  4 buah beaker
glass (1000 mL) Penambahan koagulan serbuk biji kelor atau koagulan aluminium sulfat dengan dosis optimum pada penelitian pendahuluan Pengadukan cepat dengan kecepatan tertentu (80, 90,
100, 110, dan 120 rpm) dan waktu pengadukan cepat selama 3 menit Kecepatan pengadukan diturunkan menjadi 40 rpm, selama 15 menit Sedimentasi selama 60 menit Dilakukan analisa akhir (Analisa BOD, COD, dan TSS) Penyaringan dengan media kain katun
Harimbi Setyawati 1 * , Erni Junita Sinaga 2 , Luluk Sutri Wulandari 3 , Faradilla Sandy 4 : efektifitas biji kelor dan tawas sebagai koagulan pada prningkatan mutu limbah cair industri tahu

## 2. COD
Dari  hasil  analisa  didapatkan  hubungan  antara kecepatan pengadukan cepat terhadap nilai COD yang dapat digambarkan dengan grafik berikut ini:
Gambar  3. Hubungan  antara  Kecepatan  Pengadukan Cepat dan COD  pada  Koagulan Organik (Biji  Kelor) dan Anorganik (tawas)
COD  ( Chemichal  Oxygen  Demand )  atau Kebutuhan  Oksigen  Kimia  (KOK)  adalah  jumlah oksigen  yang  dibutuhkan  untuk  mengoksidasi  zat-zat organic yang ada di dalam air   (Muhajir, 2013).
Gambar  3  terlihat  adanya  penyimpangan  pada koagulan  aluminium  sulfat  (tawas)  dengan  kecepatan pengadukan  80  rpm  dan  90  rpm,  dimana  nilai  COD cukup  tinggi  hingga  melebihi  standar  baku  mutu  air buangan  limbah  industri  tahu.  Penyimpangan  ini disebabkan  karena  pada  kecepatan  pengadukan tersebut  tidak  semua  partikel  koagulan  bereaksi membentuk  flok-flok  dalam  limbah  cair  industri  tahu, dan  disebabkan  kecepatan  pengadukannya  terlalu lambat.  Juga  dikarenakan  banyaknya  kandungan  zat- zat  organik  dan  anorganik  yang  terkandung  di  dalam limbah  cair  industri  tahu tersebut  sehingga  penurunan nilai  COD  yang  didapatkan  tidak  bisa  mencapai  baku mutu  yang  telah  ditentukan  oleh  Keputusan  Menteri Negara  Lingkungan  Hidup  Republik  Indonesia  No.5 Tahun 2014.
Pada  Gambar  3  juga  menunjukkan  hasil optimum  penggunaan  koagulan  organik  serbuk  biji kelor  yakni  pada  setiap  kecepatan  pengadukan  cepat 80,  90,  100,  110,  dan  120  rpm,  didapatkan  hasil  nilai COD  berturut-turut  sebesar  192  mg/L,  156  mg/L,  96 mg/L,  156  mg/L,  dan  192  mg/L.  Untuk  penggunaan koagulan  anorganik  serbuk  aluminium  sulfat  (tawas) didapatkan  hasil  optimum  pada  setiap  kecepatan pengadukan  cepat  100,  110,  dan  120  rpm,  didapatkan nilai  COD  sebesar  168  mg/L,  180  mg/L,  dan  204 mg/L.  Hasil  ini  sudah  sesuai  dengan  Keputusan Menteri  Lingkungan  Hidup  Republik  Indonesia  No.  5 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Air Limbah.

## 3. TSS
Dari  hasil  analisa  didapatkan  hubungan  antara kecepatan  pengadukan  cepat  terhadap  nilai  TSS  yang dapat digambarkan dengan grafik berikut ini:
Gambar 4.
Hubungan
antara Kecepatan Pengadukan  Cepat  dan  TSS  pada  Koagulan  Organik (Biji Kelor) dan Anorganik (Tawas)
TSS ( Total Suspended Solid ) adalah residu dari padatan  total  yang  tertahan  oleh  saringan  dengan ukuran partikel  maksimal  atau lebih  besar dari ukuran partikel koloid (Muhajir, 2013). Dari Gambar 4 terlihat adanya penyimpangan pada koagulan aluminium sulfat (tawas) dengan kecepatan pengadukan 80 rpm dan 90 rpm,  dan  juga  penyimpangan  terjadi  pada  koagulan serbuk  biji  kelor  dengan  kecepatan  pengadukan  80 rpm.  Dimana  nilai  TSS  cukup  tinggi  hingga  melebihi standar  baku  mutu  air  buangan  limbah  industri  tahu. Penyimpangan  ini  disebabkan  karena  pada  kecepatan 80  dan  90  rpm  koagulan  biji  kelor  dan  aluminium sulfat  (tawas) tidak  mampu  mengikat  partikel-partikel sisa  koloid  sehingga  terjadi  pengendapan    dan pengumpulan  flok  dengan  ukuran  yang  lebih  kecil. Selain  itu,  juga  disebabkan  karena  ukuran  partikel yang  kecil  tersebut  menganggu  proses  penyaringan sehingga masih ada padatan yang tertahan pada kertas saring.

## SIMPULAN
Koagulan organik serbuk biji kelor lebih efektif dibandingakan  koagulan  anorganik  serbuk  aluminium sulfat  (tawas).  Hal  ini  dikarenakan  pada  penggunaan koagulan  organik  serbuk  biji  kelor  dengan  kecepatan pengadukan 100 rpm    sudah  menghasilkan  nilai  COD 96  mg/L,  BOD 100  mg/L dan TSS 98  mg/L,  hasil  ini sesuai  dengan  Keputusan  Menteri  Lingkungan  Hidup Republik  Indonesia  No.  5  Tahun  2014  Tentang  Baku Mutu  Air  Limbah.  Sedangkan  dengan  koagulan  an organik serbuk aluminium sulfat (tawas) dengan kadar air  yang  sama  0%  dan  ukuran  100  mesh  dan  dosis
2000 mg/L  masih  menghasilkan nilai COD 168 mg/L, BOD 120 mg/L dan TSS 144 mg/L.

## DAFTAR PUSTAKA
Bangun,  A.R.,Aminah,  S,  Hutahean,  R.A.,  Ritonga, M.Y. 2013. Pengaruh Kadar Air, Dosis dan Lama Pengendapan  Koagulan  Serbuk  Biji  Kelor sebagai  Alternatif  Pengolahan  Limbah  Cair Industri Tahu.  Jurnal Teknik  Kimia USU Vol. 2, No. 1 Coniwanti,  P.,  Eprianie,  D.,  Mertha,  I.D.  2013. Pengaruh  Beberapa  Jenis  Koagulan  Terhadap Pengolahan  Limbah  Cair  Industri  Tahu  dalam Tinjauannya Terhadap Turbidity, TSS dan COD. Jurnal Teknik Kimia USU Vol. 19, No. 3 Indrawati,  N.,  Yunitasari,  T.  2016.  Efektivitas  Serbuk Biji  Kelor  dan  Serbuk  Biji  Asam  Jawa  sebagai Koagulan  Organik.  Laporan  Penelitian,  Teknik Kimia, Institut Teknologi Nasional Malang.
Keputusan  Menteri  Lingkungan  Hidup.  2014 . Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan atau Kegiatan Pengolahan   Kedelai. Jakarta:  KEP.51/MENLH/
2014.
Kusnarjo. 2012.  Utilitas Pabrik  Kimia. Teknik  Kimia: Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya. Muhajir,  M.,  S.  2013.  Penurunan  Limbah  Cair  BOD dan  COD  Pada  Industri  Tahu  Menggunakan Tanaman  Cattail  (Typha  Angustifolia)  dengan Sistem  Constructed  Wetland.  Skripsi,  MIPA Kimia, Universitas Negeri Semarang.
Putra,R,  Lebu,B,  Munthe,D.MHD,  dan  Rambe,A.M. 2013.  Pemanfaatan  Biji  Kelor  Sebagai  Koagulan Pada  Proses  Koagulasi  Limbah  Cair  Industri Tahu  Dengan  Menggunakan  Jar  Test . Medan  :
Jurnal Teknik  Kimia Universitas Sumatera Utara Vol 2 No 2.
Suharto, Ign. 2011. Limbah Kimia Dalam Pencemaran Udara Dan Air.Andi Yogyakarta.
Subekti,S.  2011.  Pengolahan  Limbah  Cair  Tahu Menjadi Biogas Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Semarang  :  Prosiding  Seminar  Nasional  Dan Teknologi Ke- 2 Teknik Lingkungan UNPAND . Suardiningsih,  D.  2013.  Perbedaan  Kain  Katun Dengan  Poliester  Pada  Busana  Kuliah  Ditinjau Dari  Aspek  Kenyamanan.  Skripsi,  Teknologi Jasa dan Produksi, Universitas Negeri Semarang.