## EFEKTIVITAS BIJI KELOR PADA PROSES KOAGULASI UNTUK PENURUNAN KEKERUHAN, LOGAM (Fe), DAN ZAT ORGANIK (KMnO 4 ) PADA AIR
Lili Anriani Harahap * , Ratni Sirait,  Ridwan Yusuf Lubis
1 Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Sumatera Utara, Jl.Lapangan Golf, Kp.Tengah, Kec. Pancur Batu, Kab. Deli Serdang, 20353 Indonesia.
*email: lailatulhusnalubis@uinsu.ac.id

## ABSTRAK
Efektivitas Biji Kelor pada Proses Koagulasi Untuk Penurunan Kekeruhan, Logam (Fe), dan Zat Organik (KMnO 4 ) Pada Air. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas biji kelor (Moringa oleifera) yang digunakan sebagai koagulan untuk penjernihan air. Penjernihan air dilakukan menggunakan air sungai yang tidak memenuhi standar kualitas air bersih pada parameter kekeruhan, kandungan logam (Fe), dan zat organik (KMnO 4 ). Bahan penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan zeolit. Aliran dibuat kontiniu pada aquarium dilengkapi dengan kran yang dihubungkan dengan filter sehingga air mengalir secara gravitasi. Prosedur penelitian diawali dengan preparasi biji kelor kemudian penjernihan dilakukan dengan dua tahapan yaitu koagulasi dan filtrasi. Berdasarkan hasil penelitian penjernihan air dengan biji kelor didapatkan hasil optimum pada sampel dengan serbuk biji kelor sebanyak 0,4 g/L menghasilkan nilai kekeruhan 3 NTU, logam Fe 0,301 g/L dan Zat Organik 4,07 g/L hasil ini telah memenuhi standar kualitas air bersih sesuai Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 32 Tahun 2017.
Kata Kunci : Biji Kelor; Fe; Filtrasi; Kekeruhan; Koagulasi; Zat Organik

## ABSTRACT
[Title: The Effectiveness of Moringa Seeds in Coagulation Process for Reducing Turbidity, Metals (Fe), and Organic Substances (KMnO4) in Water] This study aims to determine the effectiveness of Moringa (Moringa oleifera) seeds which are used as coagulants for water purification. Water purification is carried out using river water that does not meet clean water quality standards on the parameters of turbidity, metal content (Fe), and organic matter (KMnO4). The filter materials used are silica sand and zeolite. The flow is made continuous in the aquarium equipped with a faucet that is connected to a filter so that the water flows by gravity. The research procedure begins with the preparation of Moringa seeds and then the purification is carried out in two stages, namely coagulation and filtration. Based on the results of research on water purification with Moringa seeds, the optimum results were obtained in samples with Moringa seed powder as much as 0.4 g/L resulting in a turbidity value of 3 NTU, metallic Fe 0.301 g/L and Organic Substances 4.07 g/L. These results met the standard. clean water quality according to the Regulation of the Minister of Health Number 32 of 2017.
Keywords: Moringa oleifera; Fe; Filtration; Coagulation; Organic Substance

## PENDAHULUAN
Air  adalah  sumber  kebutuhan  dasar  bagi kehidupan karena makhluk hidup sangat bergantung pada air (Nugrahayu dan Purnomo, 2013). Air sungai merupakan sumber air  yang melimpah dibandingkan sumber  air  lainnya  dan  banyak  dimanfaatkan  oleh masyarakat  (Chandra,  2015).  Dalam  penggunaanya harus memenuhi standar kualitas air bersih baik secara fisik,  kimia  maupun  biologis.  Kepadatan  penduduk akan  meningkatkan  kebutuhan  air  bersih  untuk keperluan  sehari-hari.  Pemanfaatan  lahan  oleh masyarakat,  pemerintah  dan  pelaku  usaha  disekitar
daerah  pengaliran  sungai  sebagai  tempat  aktivitas pemukiman,  sarana  mandi  cuci  kakus  (MCK), pertanian,  perkebunan,  dan  industri.  Tingginya buangan  limbah  dari  pemanfaatan  lahan  disekitar sungai  menyebabkan  terjadinya  penurunan  kualitas air sungai (Abrar Miranda, 2020).
Banyak metode pengolahan air yang digunakan di  sungai  melibatkan  penggunaan  metode  fisik  dan kimia,  seperti  koagulasi  dan  filtrasi.  Koagulasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti konsentrasi koagulan,  pengadukan,  waktu  pengendapan,  dan jenis koagulan (Akbar dkk, 2015).
Salah  satu  alternatif  koagulan  alami  yaitu dengan  biji  kelor  yang  dapat  dimanfaatkan    untuk penjernihan  air.  Biji  kelor  dapat  digunakan  sebagai penjernih air karena mengandung protein bermuatan positif  yang  dapat  berperan  sebagai  polielektrolit kationik.  Menurut  Risianto  (2009)  Kelebihan penggunaan  biji  kelor  sebagai  koagulan  untuk pengelohan  air  yaitu,  caranya  sangat  mudah  tidak berbahaya bagi kesehatan ekonomis serta kualitas air menjadi lebih jernih.
Efektivitas  koagulasi  menggunakan  biji  kelor ditentukan  oleh  kandungan  protein  kationik  yang padat dengan berat molekul sekitar 6,5 kdalton. Zat aktif  yang  terdapat  dalam  biji  kelor  adalah rhamnosyloxy-benzyl-isothiocyanate.  Zat  aktif  ini mampu mengikat partikel dalam air. Zat aktif dalam biji kelor akan lebih terkonsentrasi dengan mengubah bentuk  biji  menjadi  bubuk  yang  lebih  kecil  (Setiaty Pandia, 20005)
Zat  aktif  ini  dapat  membantu  menurunkan gaya tolak-menolak antara partikel koloid dalam air. Prinsip  utama  mekanisme  adalah  adsorbs  dan netralisasi  tegangan  protein  tersebut.  Ionion  logam yang  terlarut  akan  diadsorbsi  oleh  biji  kelor sedangkan  koloid  yang  terbentuk  akan  terjadi netralisasi  muatan  oleh  protein  yang  terkandung dalam kelor tersebut (Nugeraha dkk, 2010). Senyawa ini mampu mengadsorpsi dan menetralkan partikel- partikel lumpur serta logam yang terkandung dalam air  dan  partikel  kotoran  yang  melayang  dalam  air, sehingga sangat potensial digunakan sebagai koagulan alami  untuk  membersihkan  air  agar  layak  untuk diminum (Nuwenda dkk, 2011).
Koagulasi  adalah  proses  penjernihan  air  yang membantu  menstabilkan  air  antara  koagulan  dan partikel  koloid.  Partikel-partikel  koloid  ini  tidak dapat dalam waktu yang wajar sehingga tidak dapat dihilangkan  dengan  perlakuan  penyaringan  biasa. Dengan koagulasi memungkinkan flok terbentuk dan mengendap (Ahmad, 2009).
Filtrasi  merupakan  suatu  proses  penyaringan partikel secara fisika, kimia, dan biologi yang dapat digunakan  untuk  memisahkan  atau  menyaring partikel yang tidak mengendap selama pengendapan melalui media berpori (Aliaman, 2017). Media yang dapat  digunakan  untuk  penyaringan  seperti  kerikil, sabut  kelapa,  agregat,  pasir  silika  dan  zeolit  (Gina dkk,  2020).  Pasir  silika  dan  zeolit  merupakan material  yang  digunakan  untuk  bahan  dasar pemfilteran  karena  memiliki  luas  permukaan  tinggi yang dapat digunakan sebagai filter yang efektif.
Pemanfaatan biji kelor untuk penjernihan air telah  dilakukan  oleh  Ariatun  dkk  (2018)  yang menganalisis  keefektifan  bahan  koagulan  dari  biji kelor,  daun  kelor  serta  benalu  teh.  Hasil  dari
penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  penggunaan  biji kelor  pada  penjernihan  air  lebih  efektif  karena  biji kelor  bersifat  sebagai  koagulan  dalam  pengendapan flok.
Pada penelitian Setiaty Pandia dan Amir Husin (2005) dilakukan penelitian menggunakan serbuk biji kelor  sebagai  koagulan  untuk  pengolahan  air  sungai dengan  proses  koagulasi  serta  tahapan  penyaringan. Hasil  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa penambahan serbuk biji kelor sebanyak 0,4 g/l dapat menurunkan  kekeruhan,  kandungan Total  Suspended Solid dan Total Dissolved Solid .

## METODE
Penelitian ini menggunakan metode koagulasi dan  filtrasi  untuk  menguji  hasilnya.  Alat  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  antara  lain:  wadah, aquarium, kran, ayakan 100 mesh, mixer, oven dan filter.  Sedangkan  bahan  yang  digunakan  dalam percobaan ini antara lain: air sungai, biji kelor, pasir silika, dan zeolit.

## Proses Penjernihan
Tahap  penelitian  dimulai  dengan  pembuatan serbuk  dari  biji  kelor.  Biji  kelor  kering  dikupas kulitnya  kemudian  ditumbuk  menggunakan  mortar dan alu, setelah itu diayak menggunakan ayakan 100 mesh. Selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C selama 30 menit. serbuk biji kelor disimpan dalam  wadah  tertutup  untuk  menghindari  paparan debu.  Proses  penjernihan  air  dilakukan  dalam  dua tahap.  Pertama,  Proses  koagulasi  dimulai  dengan menambahkan  koagulan  serbuk  biji  kelor  ke  dalam satu liter air sungai dengan variasi sampel  A sebanyak 0  g/L,  sampel  B  sebanyak    0,4  g/L,  sampel  C sebanyak  0,5 g/L dan sampel D sebanyak 0,6 g/L. Kemudian  diaduk  menggunakan  mixer  lalu diendapkan selama 4 jam. Proses selanjutnya air yang telah  diendapkan  dialirkan  ke  filter  dengan  bahan zeolit dan pasir silika. Air yang telah melewati proses koagulasi  dan  filtrasi  dianalisa  untuk  mengetahui kekeruhan,  kandungan  logam  (Fe)  dan  zat  organik (KMnO 4 ).
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian 1. Uji Kekeruhan
Gambar 1. Grafik Uji kekeruhan Dari  grafik  diatas  menunjukkan  bahwa penambahan  koagulan  biji  kelor  dapat  menurunkan kekeruhan.  Pada  masing-masing  uji  kekeruhan  air pada sampel A, B, C, dan D dengan nilai 10 NTU, 3 NTU,  4  NTU  dan  6  NTU.  Kualitas  air  telah memenuhi standar yang ditetapkan oleh PERMENKES  RI  No.  32  Tahun  2017.  Penurunan yang optimum untuk uji kekeruhan pada air terdapat pada  sampel  B  dengan  biji  kelor  0,4  g/L menghasilkan  kekeruhan  3  NTU  dengan  persentase penurunan melebihi 70% dan nilai yang paling rendah penurunan  uji  kekeruhan  terdapat  pada  sampel  A yaitu 10 NTU  dengan persentase penurunan dibawah 70 %.
Dosis  koagulan  sangat  berpengaruh  terhadap penurunan kekeruhan dengan memberikan dosis yang tepat  maka  penurunan  kekeruhan  pada  air  akan semakin  signifikan.  Seiring  penambahan  koagulan terjadi peningkatan nilai kekeruhan pada air. Hal ini disebabkan  flok-flok  tidak  lagi  terbentuk  sehingga meningkatkan kembali kekeruhan pada air.
Hal ini sesuai dengan penelitian Setiaty Pandia (2014)  apabila  komposisi  koagulan  dinaikkan  lagi jumlah  partikel  kekeruhan  akan  bertambah  dan kurang signifikan ( persen kekeruhan tersisihkan naik rata-rata  10%)  hal  ini  karena  tidak  semua  partikel koagulan bereaksi membentuk flok-flok dalam air.
2. Uji Kandungan Logam
Gambar 2. Grafik Uji Kandungan Logam
Dari  Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa penambahan koagulan serbuk biji kelor pada sampel B,  C  dan  D  memperoleh  peneurunan  kandungan logam pada air.
Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  nilai kandungan  logam  yang  optimum  terdapat  pada sampel C dengan serbuk 0,5 g/l yaitu menghasilkan 0,220  mg/L  dengan  penurunan  kandungan  logam sebesar  70%.  Terlihat  bahwa  hasil  pengujian  tidak stabil.  Hal  ini  disebabkan  apabila  koagulan  sudah mencapai  nilai  optimum  maka  koagulan  yang berlebihan  atau  yang  kurang  akan  menjadi  jenuh sehingga  menjadi  partikel-partikel  yang  sulit terendap. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Indra Rani (2010) penambahan koagulan akan membentuk flok  dan  menarik  logam-logam  ke  dalam  flok. Penurunan  kandungan  logam  terjadi  karena  protein kationik dari biji kelor berikatan dengan muatan dari senyawa  yang  mengikat  ion-ion  logam  tersebut sehingga ion logam dapat terendapkan.
3. Uji Zat Organik
Gambar 3. Grafik Uji Zat Organik Dari  Gambar  3  dapat  dilihat  bahwa penambahan koagulan biji kelor sedikit mempengaruhi kandungan zat organik pada air. Hasil zat  organik  yang  optimum  berada  pada  sampel  B dengan  serbuk  biji  kelor  0,4  g/l  memperoleh  4,07 mg/L  dengan  penurunan  zat  organik  sebesar  60%. Hasil penurunan terendah zat organik terdapat pada sampel  A  tanpa  menggunakan  serbuk  biji  kelor memperoleh 8,25% yaitu penurunan sebesar 30%.
Pada  grafik  terlihat  bahwa  semakin  banyak koagulan  yang  ditambahkan,  semakin  meningkatan kandungan zat organik. Hal ini disebabkan koagulan yang berlebihan menghasilkan partikel-partikel jenuh yang meningkatkan kandungan zat organik dalam air.
Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Rusdi (2014) pada komposisi koagulan optimum telah tercapai, maka larutan akan stabil dan mampu membentuk  flok.  Komposisi  koagulan  yang berlebuhan ataupun yang kurang dapat menurunkan efisiensi penyisihan padatan. Koagulan yang melibihi mengakibatkan  flok  tidak  lagi  memperbesar  ukuran
dan  berada  pada  kondisi  jenuh  yang  akan  terurai kembali menjadi partikel-partikel kecil.

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Penambahan Koagulan serbuk biji kelor ke air sungai  ternyata  efektif  untuk  menurunkan kekeruhan,  kandungan  logam  (Fe)  dan  zat  organik (KMnO 4 ). Komposisi optimum koagulan serbuk biji kelor yang diperlukan untuk menurunkan kekeruhan, kandungan  logam  dan  zat  organik  yaitu  sekitar  0,4 g/L dengan penurunan penyisihan kekeruhan diatas 80%,  kandungan  logam  (Fe)  sebesar    70%  dan  zat organik (KMnO 4 ) sekitar 60%.
Pemanfaatan biji kelor sebagai penjernihan air merupakan  cara  yang  yang  cukup  efektif  karena penggunaan  biji  kelor  dapat  menurunkan  nilai kekeruhan, logam (Fe) dan zat organik melebihi 50 %.

## Saran
Diharapkan  pada  penelitian  selanjutnya menggunakan  variasi  ukuran  serbuk  dengan  bahan perjernih alami yang bersal dari biji-bijian yang lain.

## DAFTAR PUSTAKA
Akbar,  Irwan  Said,  dan  Anang  Wahid.  2015. Efektivitas  Biji  Kelor  (moringa  oleifera lamk)  Sebagai  Koagulan  Besi  (Fe)  dan Kalsium(Ca). Jurnal Academica Kimia, Vol.4, No.2, 2015:64-70. Aliaman. 2017. Pengaruh Absorpsi Karbon Aktif dan Pasir Silika Terhadap Penurunan Kadar Besi (Fe),  Fosfat  (PO4)  dan  Deterjen  Dalam Limbah  Laundry.Yogyakarta:  Universitas Negeri Yogyakarta.
Ariyatun,  Puji  Ningrum,  Musyarofah  dan  Nurul Inayah. 2018. Analisis Efektifitas Biji Kelor dan Daun Kelor ( moringa oleifera) Untuk Penjernihan Air . Journal of chemistry Vol.  1 No.2, 60-65.
Chandra, B. 2015. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: EGC.
Dinora,  G.  Q.,  &  Purnomo,  A.  2013.  Penurunan Kandungan  Zat  Kapur  Dalam  Air  Tanah Dengan  Menggunakan  Media  Zeolit  Alam Dan Karbon Aktif Menjadi Air Bersih. Jurnal Teknik POMITS , 2(2),78-82.
Hidayat,  S.  2009.  Protein  Biji  Kelor  Sebagai  Bahan Aktif  Penjernihan  Air. Journal  of  Biospecies , 2(2),12-17.
Miranda,  Abrar.  2020.  Kajian  kualitas  Air  Sungai Belawan  Provinsi  Sumatera  Utara  dalam Upaya Pengendalian Pencemaran Air Nugeraha,  dkk.  2010.  Pengolahan  Air  Limbah Kegiatan Penambangan Batubara Menggunakan Biokoagulan: Studi
Penurunan  Kadar  Tss,Total  Fe  dan  Total Mn  Menggunakan  Biji  Kelor  (Moringa
Oleifera). Jurnal Presipitasi Vol. 7 No.2, Issn 1907-187x.
Nugrahayu,  Q.,  &  Purnomo,  A.  2013.  Penurunan Kandungan  Zat  Kapur  Dalam  Air  Tanah Dengan  Menggunakan  Filter  Media  Zeolit Alam  dan  Pasir  Aktif  Menjadi  Air  Bersih. Jurnal Teknik POMITS , 2(2),122-126.
Nuwenda,  Wewen  dan  Suryo  Gandasasmita.  2011. Efektivitas Campuran Serbuk Biji Kelor dan Tawas  Sebagai  Koagulan  Terhadap  Kation Logam  Berat  dalam  Air  Tanah.  Bandung. ISBN: 978-602-19655-0-4.
Rambe,  A.  M.  2009.  Pemanfaatan  Biji  Kelor (Moringa  oleifera)  sebagai  Koagulan Alternatif dalam Proses Penjernihan Limbah Cair  Industri  Tekstil.  Medan:  Universitas Sumatera Utara.
Risianto,  N.  2009.  Pengaruh  Variasi  Konsentrasi
Ektrak Serbuk Biji Kelor (moringa oleifera) Terhadap Penurunan Kesadahan Air Sumur Artetis. Semarang: Universitas Muhammadiyah Semarang.
Rusdi,  T.,  dkk.  2014.  Pengaruh  Konsentrasi  dan Waktu  Pengendapan  Biji  Kelor  Terhadap pH,  Kekeruhan  dan  Warna  Air  Waduk Krenceng.Universitas  Tirtayasa  Banten. Jurnal Integrasi Proses .
Setiaty  Pandia  dan  amir  Husain.  (2005).  Pengaruh Massa  dan  Ukuran  Biji  Kelor  Pada  Proses Penjernihan Air. Jurnal Teknologi Proses , 26- 33.
Yustiani. Y. M, dan Komariah. 2017. Investigation on the Biodegradation Capacity of Urban Rivers in Jakarta,  Indonesia. International Journal  of Geomate , Vol. 12, hal.45-50.
Zulkarnain.  2016.  Efektifitas  Biji  Kelor  (Moringa Oleifera  Lamk)  Dalam  Mengurangi  Kadar Kadmium  (II).  Skripsi,  Malang  :  FST  UIN Malang.