JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), Vol. 7, No. 2, Desember 2022, Hal. 301-306 Terakreditasi “ Peringkat 3” oleh Kemenristek/BRIN, Nomor SK: 85/M/KPT/2020 DOI: 10.31544/jtera.v7.i2.2022.301-306
p-ISSN 2548-737X e-ISSN 2548-8678

## Uji Efektivitas Koagulan Alami Dalam Menurunkan Kadar COD dan TSS Limbah Industri
Dian Majid # , Latifah Mega, Rhenny Ratnawati Teknik Lingkungan, Universitas PGRI Adi Buana Jl. Dukuh Menanggal XII, Surabaya, Jawa Timur, Indonesia
# majid@unipasby.ac.id

## Abstrak
Permasalahan pencemaran air menjadi salah satu hal yang belum terselesaikan di Indonesia. Penyebab pencemaran air tersebut akibat buangan limbah industri. Pada penelitian ini bertujuan untuk menurunkan polutan akibat dari cemran limbah industri COD dan TSS. Pengolahan limbah industri dapat dilakukan secara kimiawi dengan metode koagulasi. Penelitian ini mengolah limbah cair industri di Gresik menggunakan metode koagulasi memanfaatkan biji pepaya dan biji trembesi sebagai koagulan. Hasil penelitian menunjukkan koagulan biji pepaya mampu menurunkan COD dengan hasil akhir yaitu 1202 mg/l, dengan dosis 5 gr dengan ukuran partikel 150 mesh dan TSS akhir yaitu 54 mg/l dengan dosis 5 gr dan ukuran partikel 150 mesh. Sedangkan hasil koagulan biji trembesi hasil akhir 1102 mg/l,dengan dosis 5 gr dan ukuran partikel 150 mesh dan hasil TSS 429 mg/l dengan dosis 5 gr dan ukuran partikel 150 mesh. Berdasarkan penelitian ini, koagulan alami dapat digunakan sebagai alternatif dalam pengolahan limbah industri.
Kata kunci: COD, TSS, industri, koagulasi, limbah

## Abstract
The problem of water pollution is one of the unresolved issues in Indonesia. The cause of water pollution is due to industrial waste disposal. This study aims to reduce pollutants resulting from contamination of COD and TSS industrial waste. Industrial waste processing can be done chemically with the coagulation method. This research treats industrial wastewater in Gresik using the coagulation method using papaya seeds and trembesi seeds as coagulants. The results showed that papaya seed coagulant was able to reduce COD with a final yield of 1202 mg/l, at a dose of 5 g with a particle size of 150 mesh and a final TSS of 54 mg/l at a dose of 5 g and a particle size of 150 mesh. Meanwhile, the final yield of trembesi seed coagulant was 1102 mg/l, with a dose of 5 gr and a particle size of 150 mesh and a TSS yield of 429 mg/l with a dose of 5 gr and a particle size of 150 mesh. Based on this research, natural coagulants can be used as an alternative in industrial waste treatment.
Keywords: COD, TSS, industry, coagulation, waste

## I. P ENDAHULUAN
Permasalahan pencemaran air menjadi salah satu hal  yang  belum  terselesaikan  di  Indonesia.  Salah satu  penyebab  pencemaran  air  yaitu  akibat  adanya buangan  limbah  industri.  pencemaran  air  sungai sekitar  64  ribu  desa/kelurahan  di  Indonesia  yang dilalui  sungai  25,1  persen  desa  mengalami pencemaran air akibat buangan limbah industri [1], [2].  Salah  satu  industri  yang  menyebabkan pencemaran  yaitu  industri  pangan  seperti  industri yang  menghasilkan  limbah  mengandung  bahan organik  seperti Chemical  Oxygen  Demand (COD),
Biological  Oxygen  Demand (BOD), Total Suspended Solid (TSS), lemak, dan minyak [3], [4]. Limbah tersebut harus dilakukan pengolahan sesuai baku  mutu  sebelum  dibuang  ke  badan  air  atau sungai.
Pengolahan  limbah  industri  telah  banyak dikembangkan dengan berbagai metode, diantaranya menggunakan metode adsorbsi, elektrokoagulasi, dan bioremediasi [5]–[8]. Namun metode  tersebut  memiliki  beberapa  kelemahan, yaitu efisiensi yang rendah, biaya yang cukup tinggi dan waktu operasi yang lama.
Pengolahan  limbah  industri  dapat  dilakukan secara  kimiawi  dengan  metode  koagulasi  [9]–[11]. Metode  koagulasi  merupakan  metode  alternatif yang  efektif  dan ekonomi  digunakan  untuk  limbah yang mengandung padatan terlarut tinggi [12].
Dalam metode koagulasi biasanya menggunakan koagulan kimia seperti tawas untuk menghilangkan polutan  yang  terkandung  dalam  limbah.  Tetapi penggunaan  tawas  secara  berlebihan  akan menambah  masalah  untuk  lingkungan  karena  akan merusak  lingkungan.  Untuk  itu  bisa  menggunakan koagulan  alami  yang  dapat  diperoleh  dari  ekstrak hewan, mikroorganisme dan tumbuhan yang ramah lingkungan.Dengan  potensi  Indonesia  yang  kaya akan sumber daya alam pertanian perkebunan dapat memanfaatkan bahan-bahan alami untuk diolah dan dimanfaatkan sebagai pengolahan limbah cair yang ekonomis  dan  ramah  lingkungan  [13]–[16]  Bahan alam  yang  bisa  dimanfaatkan  sebagai  koagulan seperti  biji  pepaya  dan  biji  trembesi.Kandungan tanin  yang  terkandung  dalam  biji  pepaya  dan trembesi mampu menurunan kadar TSS dan COD.
Dalam  penelitian  ini  mengolah  limbah  cair industri  yang  ada  di  Gresik  dengan  menggunakan metode  koagulasi  memanfaatkan  biji  pepaya  dan biji  trembesi  sebagai  koagulan.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  menurunkan  kandungan  TSS  dan COD  dalam  limbah  cair  yang  dihasilkan  oleh industri.  Hal  ini  diharapkan  menjadi  alternatif pengolahan limbah cair tersebut dengan biaya yang murah,efektif dan ramah lingkungan.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Alat dan Bahan
Biji  pepaya  yang  digunakan  didapatkan  dai penjual  buah  keliling  dan  biji  trembesi  yang digunakan  didapatkan  dari  penjual  benih  trembesi, limbah cair industri diambil dari inlet IPAL, ayakan mesh  dengan  ukuran  50  mesh,  100  mesh,  dan  150 mesh,  timbangan  analitik, beaker  glass 500  ml, oven , blender , dan gelas ukur.

## B. Metode Penelitian
Alur  penelitian  pada  penelitian  ini  dapat disajikan pada Gambar 1. Penelitian diawali dengan perumusan  masalah  serta  pengumpulan  studi literatur  untuk  mendukung  keilmuan  pada penelitian  ini.  Kemudian  persiapan  alat  dan  bahan serta  pengambilan  sampel  dan  pengujian  awal untuk  mengetahui  kondisi  limbah  cair  indsutri. Hasil uji awal akan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil uji awal limbah cair industri di Gresik
Parameter Baku mutu (mg/L)* Kadar (mg/l)** COD 150 2780 TSS 80 520 pH 6-9 5,3 Keterangan:
*Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 Tentang Baku Mutu Limbah Bagi Industri dan/ Kegiatan Usaha Lainnya ** PDAM Surya Sembada Kota Surabaya, 2022

## Gambar 1. Alur penelitian

## C. Pembuatan  Koagulan  Biji  Pepaya  dan  Biji Trembesi
Setelah  itu  menyiapkan  bahan  dan  alat dilanjutkan  pembuatan  koagulan  biji  pepaya  dan biji trembesi sebagai berikut:
a. Mencuci biji  hingga bersih
b. Menjemur biji dibawah sinar matahari selama 7 hari
c. Kemudian dihaluskan menggunakan blender.
d. Kemudian  di oven dengan  suhu  50  °C  selama 180  menit  untuk  biji  pepaya  sedangkan  biji trembesi selama 120 menit
e. Mengayak koagulan menggunakan mesh ukuran 50 mesh, 100 mesh dan 150 mesh
D. Proses Koagulasi-Flokulasi
Proses koagulasi-flokulasi mengunakan pengadukan  cepat  dengan  kecepatan  180  rpm selama  30  menit  dan  pengadukan  lambat  80  rpm selama  90  menit  setelah  itu  diendapan  selama  60 menit.  Pada  penelitian  ini  menggunakan  variasi dosis  1  gr,  3  gr,  dan  5  gr  dengan  ukuran  partikel koagulan 50 mesh, 100 mesh dan 150 mesh.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Efisiensi Kadar COD Menggunakan Koagulan Biji Pepaya dan Trembesi
Setelah  dilakukan  koagulasi-flokulasi  pada limbah  cair  industri  dan  pengendapan  selama  60 menit sampel limbah tersebut di uji kadar COD dan TSS di Laboraturim PDAM Surya Sembada.
Berdasarkan  hasil  pada  Gambar  2  dan  Gambar 3, dapat diketahui penambahan dosis koagulan biji pepaya  pada  nilai  COD  mengalami  penurunan secara  optimum  pada  perlakuan  dosis  5  gr  dengan variasi  150 mesh dan hasil akhir sebesar 1285 mg/l (48,33%).  Sedangkan  pada  biji  trembesi  dosis optimum  yang  dapat  menurunkan  COD  yaitu  5gr dengan  variasi  150  mesh  penurunan  konsentrasi akhir  1385  mg/l  (44,31%).  Penurunan  konsentrasi COD  karena  adanya  ion  positif  yang  terkandung pada  biji  pepaya  dan  trembesi  sehingga  akan  tarik menarik  dengan  partikel  kolid  yang  terdapat  pada limbah  cair  industri.  Penurunan  nilai  COD  juga  di pengaruhi  oleh  ukuran  partikel  semakin  kecil ukuran partikel dapat menurunkan kadar COD lebih optimal. Hal ini disebabkan karena ukuran partikel koagulan yang lebih kecil memiliki luas permukaan yang  besar  sehingga  memudahkan  pembentukan flok [10], [14] tetapi pada ukuran 50 mesh dan 100 mesh koagulan sudah mencapai kondisi optimum.
Gambar 2. Konsentrasi COD setelah penambahan dosis koagulan biji pepaya
Gambar 3. Konsentrasi COD setelah penambahan dosis koagulan biji trembesi
Jika semakin kecil ukuran partikel permukaannya  semakin  luas  dan  semakin  besar muatannya,  oleh  karena  itu  gaya  tolak  menolak antar  partikel  dan  kumpulan  partikel  menjadi semakin  kecil  saat  kondisi  koloid  semakin  stabil dan    partikel-partikel  yang  mempunyai  muatan sama  akan  saling  tolak  menolak  sehingga menghalangi  kontak  dan  kohesi  antar  partikel tersebut [17].

## B. Efisiensi  Kadar  TSS  Menggunakan  Koagulan Biji Pepaya dan Trembesi
Sedangkan untuk hasil analisa kadar TSS limbah industri  setelah  dilakukan treatment koagulasi disajikan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Berdasarkan  analisa  data  nilai  TSS  setelah dilakukan  proses  koagulasi  dengan  penambahan variasi dosis koagulan biji pepaya dan biji trembesi dapat  dilihat  presentase  penurunan  TSS  optimum menggunakan  koagulan  biji  papaya  dan  papaya pada  perlakuan  dosis  5  gr  mesh  150,  masing- masing sebesar 89,6% dan 82,5%. Penurunan nilai TSS  disebabkan  kandungan  tanin  yang  terdapat pada biji pepaya dan biji trembesi memiliki polimer yang  berkebalikan  dengan  polimer  limbah  industri sehingga  terjadi  tarik  menarik  antara  koagulan  biji pepaya  dan  limbah  industri  kemudian  terbentuk flok-flok [10].
Gambar 4. Konsentrasi TSS setelah ditambahkan dosis koagulan biji pepaya
Gambar 5. Konsentrasi TSS setelah ditambahkan dosis koagulan biji trembesi
0 500 1000 1500 2000 1gr 3gr 5gr K ons e nt rasi C O D (m g/l ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh 100 mesh 150 mesh 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1gr 3gr 5gr K ons e nt rasi C O D (m g/l ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh 100 mesh 150 mesh 0 50 100 150 200 1gr 2gr 5gr K ons e nt rasi TSS (m g/l ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh 100 mesh 150 mesh 0 50 100 150 200 1gr 3gr 5gr Ni lai K ons e nt rasi TSS (m g/l ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh 100 mesh 150 mesh
Pada  grafik  tersebut  menujukkan  pengaruh pemberian  variasi  dosis  membuat  nilai  TSS  tidak stabil.  Hal  ini  disebabkan  dosis  koagulan  pada proses  koagulasi  berpengaruh  terhadap  kandungan nilai  TSS  dalam  air  limbah  industri.  Pemberian dosis yang terlalu kecil akan menghasilkan inti flok yang  terlalu  sedikit  sehingga  menyisakan  partikel koloid  yang  semakin  banyak  [18].  Jika  dosis  yang digunakan  banyak  maka  partikel  koloid  yang tergabung membentuk  makro flok semakin banyak sehingga  menyisakan  koloid  yang  lebih  sedikit. Tetapi  pemberian  dosis  melebihi  batas  optimum akan  menyebabkan  terhambatanya  pembentukan flok  karena  muatan  kation  yang  terlalu  banyak sehingga  terjadi  gaya  tolak  meolak  antara  partikel koloid  [18],  [19].  Oleh  karena  itu  flok  yang dihasilkan  semakin  banyak  dan  berpengaruh terdahap nilai TSS.

## C. Perbandingan  Efektivitas  Koagulan  Biji Pepaya dan Biji Trembesi
Perbandingan  efektivitas  dari  koagulan  biji pepaya dan biji trembesi dapat dilihat pada gambar grafik Gambar 6 dan Gambar 7. Hasil perbandingan menunjukkan    koagulan  alami  yang  efektif  dalam menurunkan  kandungan  COD  dan  TSS  yaitu koagulan biji pepaya. Koagulan biji pepaya mampu menurunkan  kadar  COD  dari  hingga  89,6%. Kandungan  COD  tersebut  dapat  menurun  akibat adanya  kandungan  tanin  pada  biji  pepaya  yang mampu  mempercepat  proses  pengendapan  protein dan    mengikat  molekul-molukel  lainnya  [20]. Sedangkan koagulan biji trembesi hanya menurunkan  hingga  82,5%.  Kandungan  nilai  COD dan  TSS  tersebut  belum  memenuhi  baku  mutu Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  No.72  Tahun 2013.  Hal  tersebut  dapat  terjadi  karena  kecepatan pengadukan  kurang  optimum.  Pada  koagulasi kecepatan  pengadukan  yang  semakin  tinggi  akan semakin baik, karena proses pengadukan membantu proses  destabilisasi  partikel  dan  presipitat  yang terbentuk  menjadi  flok  [21].  Sejalan  dengan  [16] penelitian    menggunakan  koagulan  biji  trembesi dengan  kecepatan  300  rpm  selama  2  menit dilanjutkan dengan 230 rpm selama 25 menit belum mampu  menurunkan  kandungan  COD  dan  TSS secara  maksimum  dikarenakan  variasi  dosis  dan kecepatan  pengadukan  yang  digunakan  belum optimum.  Hal  ini  perlu  dilakukan  trial  and  error sebelum   melakukan penelitian untuk  mementukan dosis optimum dan pengadukan yang optimum.
Gambar 6. Pebandingan efektivitas koagulan biji pepaya dan biji trembesi dalam menurunkan COD
Gambar 7. Pebandingan efektivitas koagulan biji pepaya dan biji trembesi dalam menurunkan TSS

## IV. K ESIMPULAN
Kesimpulan  dari  pemanfaatan  koagulan  alami biji  pepaya  dan  biji  trembesi  sebagai  koagulan untuk mengurangi kandungan COD dan TSS  pada limbah  industri  yaitu  Koagulan  alami  dapat menurunkan  kandungan  COD  dan  TSS  secara optimum  pada  limbah  cair  industri.  Kondisi optimum  pada  koagulan  biji  pepaya  dalam menurunkan  COD  dan  TSS  yaitu  150  mesh.  Pada koagulan biji trembesi ukuran partikel yang mampu menurunkan  kadar  COD  dan TSS  yaitu  150  mesh. Biji  pepaya  mampu  menurunkan  TSS  sebesar 89,61%.  dan  COD  sebesar  48,33%.  Sedangkan pada  koagulan  biji  trembesi  mampu  menurunkan kadar  TSS  hingga  82,5%,  dan  COD    hingga 44,31%.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Ucapan  terimakasih  kepada  Kemdikbudristek atas  bantuan  dana  hibah  yang  telah  diberikan melalui  Hibah  Penelitian  Penugasan  Tahun  2022 dengan nomor kontrak penelitian 309/E5/PG.02.00PT/2022.
0 20 40 60 80 100 1 3 5 Efi si e n si Pen u ru n an (% ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh P 100 mesh P 150 mesh P 50 mesh T 100 mesh T 150 mesh T 0 20 40 60 80 100 1 3 5 Efi si e n si Pen u ru n an (% ) Variasi Dosis (gr) 50 mesh P 100 mesh P 150 mesh P 50 mesh T 100 mesh T 150 mesh T

## R EFERENSI
[1]  E.  Enrico,  “Dampak  Limbah  Cair  Industri  Tekstil Terhadap  Lingkungan  dan  Aplikasi  Tehnik  Eco Printing  sebagai  Usaha  Mengurangi  Limbah,” Moda , vol. 1, no. 1, pp. 5–13, 2019.
[2]  M. Berliano, M. Ghulam, I. Arifin, P. Elektronika, and  N.  Surabaya,  “Mengatasi  Limbah  Industri Plastik Menurut Pandangan Islam,” J. Pendiddikan dan Pemikir. Keislam. , vol. 7, no. 2, 2020.
[3]  A. Saputra, S. Putra, and N. A. Kundari, “Pengaruh pH Limbah dan Perbandingan Kitosan dengan TSS pada  Pengendapan  Limbah  Cair  Biskuit,”  no. September, pp. 89–96, 2015.
[4]  S.  Yudo,  “Kondisi  Pencemaran  Air  Sungai Cipinang Jakarta,” J. Air Indones. , vol. 7, no. 2, pp. 139–148, 2014.
[5]  I. Nurhayati, S. Vigiani, and D. Majid, “Penurunan Kadar  Besi  (Fe),  Kromium  (Cr),  COD  dan  BOD Limbah  Cair  Laboratorium  dengan  Pengenceran, Kougulasi  dan  Adsorbsi,” Ecotrophic ,  vol.  14(1), no. June, pp. 74–87, 2020.
[6]  M.  Ghazouani,  L.  Bousselmi,  and  H.  Akrout, “Combined  electrocoagulation  and  electrochemical treatment  on  BDD  electrodes  for  simultaneous removal  of  nitrates  and  phosphates,” J.  Environ. Chem. … , 2020.
[7]  S.  A.  B.  Weelink,  M.  H.  A.  van  Eekert,  and  A.  J. M.  Stams,  “Degradation  of  BTEX  by  anaerobic bacteria:  physiology  and  application,” Rev. Environ.  Sci.  Bio/Technology ,  vol.  9,  no.  4,  pp. 359–385, Dec. 2010.
[8]  S. Han, S. T. Mukherji, A. Rice, and J. B. Hughes, “Determination  of  2,4-  and  2,6-dinitrotoluene biodegradation  limits,” Chemosphere ,  vol.  85,  no. 5, pp. 848–853, 2011.
[9]  L.  Indrayani,  “Nilai  Parameter  Kadar  Pencemar sebagai  Penentu  Tingkat  Efektivitas,” J.  Rekayasa Proses , vol. 12, no. 1, pp. 41–50, 2018.
[10]  Novita,  Elida.Salim,  Moh.Pradana,  and  Hendra, “Penanganan  Air  Limbah  Industri  Kopi  Dengan Metode Koagulasi-Flokulasi Menggunakan
Koagulan  Alami  Biji  Asam  Jawa  (Tamarindus Indica  L.),” J.  Teknol.  Pertan. ,  vol.  22,  no.  1,  pp. 13–24, 2021.
[11]  M.  Audina,  I.  Apriani,  and  U.  Kadaria, “Pengolahan  Limbah  Cair  Laboratorium  Teknik Lingkungan dengan Koagulasi dan Adsorpsi untuk Menurunkan  Cod,  Fe,  dan  Pb,” J.  Teknol. Lingkung.  Lahan  Basah ,  vol.  1,  no.  5,  pp.  1–10, 2017.
[12]  S.  Sutyasmi  and  I.  Setyorini,  “Cara  pengolahan limbah  cair  brown  crepe  untuk  menurunkan  bahan pencemar reduce pollutants,” vol. 34, no. 2, pp. 61– 68, 2018.
[13]   poerwanto  D.  Putri,    eko  P.  Hadisanto,  and  S. Isnaini, “Pemanfaatan Biji Asam Jawa (Tamarindus Indica) Sebaga Koagulan Alami dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Farmasi,” al Kim. , vol. 2, no. 1, pp. 24–29, 2015.
[14]  L.  I.  Ramadhani,  Y.  D.  Rahmaningsi,  N.  R. Amanda, and H. Budiastuti, “Efektivitas Biji Kelor sebagai  Koagulan  Alami  pada  Pengolahan  Limbah Cair  Tahu  Melalui  Proses  Anaerobik-Aerobik,” Fluida , vol. 13, no. 1, pp. 30–37, 2020.
[15]  S.  A.  Nurismasari  and  Hardjono,  “Pemanfaatan koagulan  alami  dari  campuran  biji  trembesi  dan kitosan  pada  pengolahan  limbah  penyamakan kulit,” J.  Teknol.  Separasi ,  vol.  7,  no.  9,  pp.  543– 551, 2021.
[16]  Y.  T.  Amanda,  I.  Marufi,  and  A.  D. Moelyaningrum,  “Pemanfaatan  Biji  Trembesi (Samanea  Saman)  Sebagai  Koagulan  Alami  Untuk Menurunkan BOD,COD, TSS dan Kekeruhan Pada Pengolahan Limbah Cair Tempe,” Teknol. Pertan. , vol. 2, no. 3, pp. 92–96, 2019.
[17]  T.  Wartiono  and  A.  Rosyida,  “Pemilihan  tawas, ferri khlorida dan ferro sulfat sebagai zat koagulan yang  paling  efektif  dalam  pengolahan  limbah  cair tekstil,” Tek. ATW , vol. 1, no. 6, pp. 1–10, 2018.
[18]  Y.  Dian,  C.  Widiyawati,  and  R.  N.  Hanifah, “Kemampuan  Koagulan  Kitosan  dalam  Penurunan Konsentrasi  TSS  dan  COD  Pengolahan  Limbah Cair ( Review Jurnal ) pertanian , aktivitas mineral , industri  pengolahan  ,  dan  sistem  pembuangan,” TECNOSCIENZA , vol. 6, no. 2, 2022.
[19]  M.  N.  Ainurrofiq,  Purwono,  and  M.  Hadiwidodo, “Menggunakan  Kitosanmdari  Limbah  Cangkang Sumpil (Faunus  Aster) Sebagai  Nano Biokoagulan Dalam  Pengolahan  Limbah  Cair  PT.PHAPROS Tbk Semarang,” J. Tek. Lingkung. , vol. 6, no. 1, pp. 1–7, 2017.
[20]  D.  Yuli,  Darjati,  and  Malik,  “Penurunan  Kadar BOD,  COD,  dan  Total  Coliform,” Kesehat. Lingkung. , vol. 18, no. 1, pp. 49–54, 2020.
[21]  S. Angraini, J. A. Pinem, and E. Saputra, “Pengaruh Kecepatan  Pengadukan  dan  Tekanan  Pemompaan pada  Kombinasi  Proses  Koagulasi  dan  Membran Ultrafiltrasi  dalam  Pengolahan  Limbah  Cair Industri Karet,” Jom FTEKNIK , vol. 3, no. 1, pp. 1– 9, 2016.
.