## AKTIVITAS KOAGULASI EKSTRAK BIJI KELOR (Moringa oleifera L.) DALAM LARUTAN NaCl TERHADAP LIMBAH CAIR IPAL PT. SIER PIER PASURUAN

## Siti Suwaibatul Aslamiah, Eny Yulianti dan Akyunul Jannah
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Maulana Malik Ibrahim Malang

## ABSTRACT
Coagulation  process  can  use  synthetic  materials  and  natural  coagulant.  In  this  research,  wastewater treatment derived from PT. SEER PIER Pasuruan through coagulation processes using seed coagulant Moringa ( Moringa oleifera L.) and Alum (aluminum sulfate). The purpose of this study to determine the effectiveness of coagulant  Moringa  seed  extract  in  NaCl  soluton  and  alum  for  wastewater  parameters  and  characterization  of coagulant kelor. Firstly 1 g seeds moringa seeds extracted using NaCl solution with various concentrations (0.5, 1,  1.5  and  2  M  ),  the  best  result  of  Moringa  seed  extract  in  NaCl  solution  then  analyzed  the  concentration  of carbohydrates,  protein  and  fat,  then  used  as  kogulan  and  compared  with  alum.  Variations  coagulant  dose  used (10, 20, 40, 80 and 160 mL / L) then analyzed pH, nitrate and turbidity levels to determine the effectiveness of each  of  variations  coagulant.  optimum  concentration  of  NaCl  as  extracting  solution  seeds  are  1  M  which  can reduce  turbidity  of  wastewater  samples  to  74  %.  This  solution  also  contains  909  ppm  of  carbohydrates,  3348 ppm protein, and 800 ppm fat. The addition of coagulant alum as much as 80 mL / L made a wastewater sample pH  dropped  to  6.33;  0.66  ppm  nitrate  levels  and  to  reduce  the  turbidity  to  58  %.  Moringa  seed  as  coagulant addition of 80 mL / L wastewater samples were made at pH 7.34 and can reduce turbidity value at 80.7  % but are less effective in lowering nitrate levels.
Key words : Seeds of Moringa ( Moringa oleifera L.), alum, coagulant .

## ABSTRAK
Proses koagulasi dapat menggunakan bahan koagulan sintetis dan alami. Pada penelitian ini dilakukan pengolahan  air  limbah  yang  dikoagulasi  dengan  menggunakan  koagulan  biji  kelor  ( Moringa  oleifera L.)  dan Tawas  (aluminium  sulfat).  Tujuan  penelitian  ini  untuk  mengetahui  efektifitas  koagulan  ekstrak  NaCl  biji  kelor dan tawas terhadap parameter air limbah dan mengetahui karakterisasi koagulan biji kelor.Tahapan awal 1 gr biji kelor  diekstrak  menggunakan  larutan  NaCl  dengan  variasi  konsentrasi  (0,5;  1;  1,5  dan  2  M),  hasil  terbaik dilakukan proses karakterisasi larutan ekstrak NaCl biji kelor meliputi uji kadar karbohidrat, protein dan lemak, kemudian digunakan sebagai koagulan dan dibandingkan dengan tawas. Variasi dosis koagulan yang digunakan (10, 20, 40, 80 dan 160 mL/L) dilakukan analisis parameter pH, kadar nitrat dan  kekeruhan  untuk  mengetahui efektifitas  dari  masing-masing  koagulan.  Nilai  variasi  konsentrasi  NaCl  sebagai  larutan  pengekstrak  biji  kelor paling optimum adalah 1 M yang dapat menurunkan kekeruhan sampel air limbah sampai 74 %. Larutan ini juga mengandung  karbohidrat  831  ppm,  protein  3348  ppm  dan  800  ppm  lemak.  Penambahan  koagulan  tawas sebanyak  80  mL/L  membuat  pH  sampel  air  limbah  turun  menjadi  6,33;  kadar  nitrat  0,66  ppm  dan  mampu menurunkan kekeruhan sampai 58 %. Penambahan koagulan biji kelor sebanyak 80 mL/L membuat sampel air limbah berada pada pH 7,34 dan mampu menurunkan nilai kekeruhan sebesar 80,7 % tetapi kurang efektif dalam penurunan kadar nitrat.
Kata Kunci: Biji kelor (Moringa oleifera L.), tawas, koagulan

## I. PENDAHULUAN
Kelor  atau Moringa  oleifera L. termasuk  jenis  tanaman  perdu yang memiliki  ketinggian  batang  7-11  meter. Pohon  kelor  tidak  terlalu  besar.  Batang kayunya getas (mudah patah) dan cabangnya  jarang  tetapi  mempunyai  akar yang  kuat.  Batang  pondoknya  berwarna kelabu (Joomla, 2008).
Biji  kelor  sebagai  penjernih  air  telah diteliti  dengan  memanfaatkan  biji  kelor yang berperan sebagai pengendap (koagulan)  dengan  hasil  yang  memuaskan. Hasil  penelitian  Chandra  (1998),  biji  kelor bisa  dimanfaatkan  sebagai  bahan  koagulan (bioflokulan)  dalam  mengolah  limbah  cair pabrik  tekstil.  Penelitian  ini  menghasilkan degradasi  warna  sampai  98  %,  penurunan BOD  62  %  dan  dapat  menurunkan
kandungan  lumpur  limbah  menjadi  70  ml per liter. Proses penjernihan air dengan biji kelor dapat berlangsung melalui proses fisik (pengadukan dan penyaringan) dan biologis (penggumpalan  atau  pengendapan)  bahkan proses penyerapan (Savitri et al ., 2006).
Penelitian  lain  memanfaatkan  biji kelor  untuk  menjernihkan  air  limbah diantaranya Pulungan (2007) yang menurunkan  turbiditas  dari  air  limbah  tahu sebesar  72,21  %,  Amdani  (2004)  yang memanfaatkan  biji  kelor  sebagai  koagulan pada  proses  koagulasi  limbah  cair  industri menurunkan turbiditas sebanyak 92,21 %.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui  efektifitas  koagulan  ekstrak NaCl  biji  kelor  dan  tawas  terhadap parameter  air  limbah  dan  mengetahui karakterisasi koagulan biji kelor.

## II. METODE PENELITIAN Pelaksanaan Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  pada  bulan Mei sampai dengan Juli 2013 di Laboratorium  Kimia  Analitik  Jurusan Kimia UIN Maulana Malik Ibrahim Malang dan  Laboratorium  Tanah  dan  Air  Tanah Jurusan Teknik Pengairan FT-UB.

## Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian  ini  adalah  neraca  analitik, spatula,  cawan  porselen,  peralatan  gelas (gelas  beaker,  labu  ukur,  batang  pengaduk, gelas arloji, pipet ukur, pipet tetes), shaker, jar  test,  pH-meter,  turbidi-meter,  dan spektrofotometer UV-VIS.
Bahan-bahan  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah sampel limbah cair PT PIER  ,  biji  kelor,  aquades,  tissue,  tawas Al 2 (SO 4 ) 3 ,  HCl,  NaCl,  H 2 SO 4 ,  brucine sulfat,  asam  sulfanilik,  KNO 3 ,  reagen Nelson,  reagen  arsenomolibdat,  reagen Lowry,  Bovine  Serum  Albumin  (BSA), kalium  klorida  (KCl),  methanol  dan klorofom.

## CARA KERJA
Sampel  limbah  cair  industri  diambil dari influent IPAL  PT.  SIER  PIER Pasuruan.  Biji  kelor  yang  digunakan sebagai  koagulan  dikupas  kulitnya  sampai didapatkan bagian dalam biji yang berwarna putih, kemudian diekstrak dengan larutan  NaCl.  Tawas  yang  digunakan sebagai  koagulan  adalah  aluminium  sulfat yang  telah  dilarutkan  dalam  aquades. Sampel  limbah  yang  sudah  diambil, dianalisis  parameter  kualitasnya  (Nitrat, Kekeruhan  dan  pH)  untuk  mendapatkan data  kualitas  parameter  limbah  sebelum dilakukan  perlakuan  koagulasi.  Larutan NaCl  yang  digunakan  sebagai  pengekstrak biji kelor yang digunakan sebagai koagulan divariasi  konsentrasnya  (0,5;  1;  1,5  dan  2 M), kemudian ditambahkan pada air limbah dan  dianalisis  parameter  kualitas  airnya. Konsentrasi  larutan  ekstrak  NaCl  biji  kelor terbaik dikarakterisasi yang meliputi analisis  protein  dengan  menggunakan metode  Lowry,  karbohidrat  dengan  metode Nelson-Somogyi dan lemak dengan metode Folch.
Proses koagulasi-flokulasi skala laboratorium dilakukan  dengan  alat jar  test dengan  penambahan  koagulan  dari  ekstrak NaCl  biji  kelor  dan  tawas  sebagai pembandingnya.  Setelah  proses  koagulasi, masing-masing  sampel  limbah  dianalisis parameter kualitasnya kembali untuk mendapatkan data kualitas parameter limbah setelah perlakuan koagulasi.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perbandingan
Variasi
Konsentrasi
Larutan  Pengekstrak  (NaCl)  Biji  Kelor Terhadap Kekeruhan
Parameter  yang  digunakan  untuk menentukan konsentrasi NaCl sebagi larutan pengekstrak terbaik adalah kekeruhan yang dinyatakan dengan NTU.
Tabel 1. Perbandingan konsentrasi larutan pengekstrak (NaCl) pada biji kelor terhadap penurunan nilai kekeruhan.
Kekeruhan Awal Sampel Air Limbah Konsentrasi Larutan Pengekstrak (NaCl) koagulan Biji Kelor  (M) Penurunan Kekeruhan Air Limbah (NTU) Rata- rata Persentase Penurunan Kekeruhan % Ulangan I Ulangan II Ulangan III 384 NTU 0,5 135 146 133 134 65,1 1 99 96 89 97,5 74,6 1,5 112 115 110 111 71,09 2 165 155 120 160 58,3
Pada  Tabel  1.  kekeruhan  sampel  air limbah  yang  awalnya  mencapai  384  NTU, dengan ditambahkannya koagulan biji kelor yang mempunyai variasi konsentrasi larutan pengekstrak  berbeda  maka  didapatkan  nilai penurunan  kekeruhan  yang  berbeda  pula. Konsentrasi  lautan  pengekstrak  biji  kelor 0,5 M mampu menurunkan nilai kekeruhan sebesar  65,1  %;  larutan  pengekstrak  1  M mampu  menurunkan  nilai  kekeruhan  74,6 %;  larutan  pengekstrak  1,5  M  mampu menurunkan  nilai  kekeruhan  71,09  % sedangkan  larutan  pengekstrak  2  M  hanya mampu menurunkan nilai kekeruhan sebanyak 58,3 %. Penurunan nilai kekeruhan  74,6  %  pada  konsentrasi  larutan pengekstrak 1 M merupakan nilai penurunan  yang  paling  optimum,  hal  ini sesuai  penelitian  Madrona et  al., (2012) dalam  penelitiannya  tersebut  konsentrasi NaCl  yang digunakan dalam pengekstrakan biji kelor sebagai koagulan pada pengolahan  air  didapatkan  hasil  terbaik pada  konsentrasi  1  M,  dimana  air  yang awalnya mempunyai nilai kekeruhan sebesar  450  NTU  mampu  dihapus  nilai kekeruhannya sebesar 99,8 % pada konsentrasi  larutan  pengekstrak  NaCl  1  M; 0,1  M  menghapus  nilai  kekeruhan  antara 55-97  %  sedangkan  0,01  M  hanya  mampu menghapus kekeruhan sebesar 52 %.

## Karakterisasi Ekstrak NaCl biji kelor
Karakterisasi  dari  ekstrak  NaCl  biji kelor  ini  meliputi:  kadar  karbohidrat  yang dianalisis  menggunkan  metode  Nelson-
Somogyi,  kadar  protein  yang  dianalisis menggunakan  metode  Lowry  dan  kadar lemak menggunkan metode Folch. Karakterisasi  ekstrak  NaCl  biji  kelor  ini bertujuan  untuk  mengetahui  kandungan ekstrak  NaCl  biji  kelor  yang  berpotensi menjadi  koagulan.  Hasil  karakterisasi  biji kelor  yang  digunakan  dalam  penilitian  ini dapat diketahui seperti pada Table 2.
Table 2. Karaterisasi Biji Kelor
Karakterisasi Konsentrasi (ppm) Karbohidrat 3348 Protein 909 Lemak 800 Hasil  penelitian  Madrona et  al ., (2012)  menjelaskan  bahwa  konsentrasi NaCl    0,01  M,  0,1  M  dan  1  M  didapatkan hasil  pengekstrakan  protein  terbanyak dalam biji kelor pada konsentrasi 1 M yakni sebesar 4,499 mg/L, dimana protein  adalah senyawa yang diperkirakan berperan sebagai koagulan pada biji kelor.
Hasil  Pengukuran  Parameter  Kualitas Air  Limbah  Sebelum  dan  Setelah Dikoagulasi  dengan  Ekstrak  Larutan NaCl 1 M Biji Kelor atau Tawas
Analisis  Derajat  Keasaman  (pH)  pada Air Limbah
Pengukuran  pH  bertujuan  untuk mengetahui  berapa  kisaran  pH  air  limbah yang  sudah  dilakukan  proses  koagulasi. Pengukuran  pH  dilakukan  dengan  metode
kalorimeter yaitu dengan menggunakan alat pH meter.
Gambar  1.  Grafik  hubungan  pH  dan konsentrasi koagulan.
Berdasarkan
Gambar 1. dapat diketahui bahwa nilai pH pada sampel yang telah  dikoagulasi  dengan  biji  kelor  tidak menunjukkan perubahan pH yang signifikan,  dimana  pH  sampel  air  limbah awal  yang  belum  ditambahkan  dengan koagulan mempunyai pH sebesar 8,39 yang menunjukkan  pH  sampel  air  limbah  ini berada  dikisaran  basa.  pH  sampel  air limbah yang ditambahkan dengan koagulan biji kelor tetap berada di kisaran pH normal yakni  pH  7.  Ketika  koagulan  berinteraksi dengan  air  limbah,  pH  air  limbah  tetap berada  dikisaran  pH  7.  pH  sampel  air limbah  berangsur-angsur  menurun  ketika sampel  air  limbah  ditambahkan  dengan koagulan tawas. Proses koagulasi menggunakan  tawas  menunjukkan  bahwa semakin  tinggi  konsentrasi  koagulan  tawas maka  nilai  pH  semakin  kecil  atau menyebabkan pH asam.
Analisis  Kadar  Nitrat  pada  Air  Limbah (AOAC,1990)
Penentuan  konsentrasi  nitrat  pada sampel  air  limbah  bertujuan  mengetahui kadar nitrat  yang terkandung dalam sampel air limbah sebelum dan setelah dikoagulasi. Menurut  Kristianto  (2002),  menyatakan kandungan nitrogen di  dalam air sebaiknya dibawah  0,3  ppm.  Kandungan  nitrogen diatas  jumlah  tersebut  mengakibatkan ganggang  tumbuh  subur.  Jika  kandungan nitrat  didalam  air  mencapai  45  ppm  maka
berbahaya  untuk  diminum.  Nitrat  tersebut akan  berubah  menjadi  nitrit  di  perut. Keracunan nitrit akan mengakibatkan wajah membiru dan kematian.
Gambar  2.  Grafik  hubungan  kadar nitrat dan konsentrasi koagulan.
Berdasarkan  Gambar  2.  dapat  dilihat bahwa  konsentrasi  kadar  nitrat  yang  di koagulasi  dengan  tawas  menunjukkan penurunan  nilai  kadar  nitrat  yang  sangat signifikan.  Semakin  tinggi  konsentrasi koagulan  tawas  yang  ditambahkan  maka kadar  nitrat  dalam  air  akan  semakin  turun, sedangkan sampel air limbah yang dikoagulasi dengan menggunakan biji kelor menunjukkan peningkatan konsentrasi nitrat  dalam  sampel.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  koagulan  biji  kelor  tidak  berperan aktif terhadap penurunan kadar nitrat.
Sesuai  dengan  penelitian  Narasiah (1997) yang menyatakan bahwa nitrat tidak dapat berpartisipasi dalam koagulasi menggunakan biji kelor, dan ini menunjukkan salah satu dari kelemahan biji kelor sebagai koagulan.

## Analisis Kekeruhan
Air  dikatakan  keruh  apabila  air tersebut mengandung begitu banyak partikel  bahan  yang  tersuspensi  sehingga memberikan  warna/rupa  yang  berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan  meliputi:  tanah  liat,  lumpur, bahan-bahan  organik  yang  tersebar  dan partikel-partikel  kecil  yang  tersuspensi lainnya (Sugiharto, 1994).
Tabel 3. Persentase penurunan kekeruhan
konsentrasi koagulan (mL/L) Konsentrasi Kekeruhan awal sebelum koagulasi (NTU) Penurunan Kekeruhan koagulan Biji kelor (NTU) Persentase Penurunan kekeruhan (%) Penurunan Kekeruhan koagulan Tawas (NTU) Persentase Penurunan kekeruhan (%) 10 321.7 299.7 6.83867 303.7 5.59528 20 153 52.4402 275.8 14.268 40 74.7 76.7796 256.6 20.2362 80 62 80.7274 134.7 58.1287 160 57 82.2816 30.7 90.4569
Berdasarkan  Tabel  3.  dapat  diketahui semakin  tinggi  konsentrasi  koagulan  yang ditambahkan dalam sampel air limbah maka semakin  bagus  penghapusan  kekeruhan yang  didapat.  Konsentrasi  koagulan  biji kelor 80 dan 160 mL/L tidak menunjukkan nilai  penurunan  penghapusan  kekeruhan yang  signifikan,  hal  ini  dimungkinkan karena  dalam  rentan  konsentrasi  ini  sudah mencapai titik  optimum penghapusan kekeruhan.
Konsentrasi  koagulan  tawas  yang ditambahkan  pada  air  limbah  semakin tinggi,  maka  semakin  besar  penghapusan kekeruhannya. Konsentrasi koagualan tawas  10,  20,  dan  40  mL/L  tidak menunjukkan penghapusan kekeruhan yang signifikan, hal ini di mugkinkan konsentrasi koagulan  tawas  yang  terlalu  kecil  tidak berperan aktif terhadap penghapusan kekeruhan.  Sedangkan  pada  konsentrasi tinggi  yakni  160 mL/L  ditunjukkan dengan tingginya  penghapusan  kekeruhan  oleh koagulan  tawas.  Koagulan  tawas  dinilai kurang  efektif  dalam  penghapusan  nilai kekeruhan  karena  memerlukan  konsentrasi yang  tinggi  untuk  menurunkan  nilai kekeruhan.
Berdasarkan  peraturan  pemerintah  RI No.  20  tahun  1990  tentang  pengendalian pencemaran  air,  sampel  air  limbah  yang  di koagulasi  dengan  ekstrak  NaCl  1  M  biji kelor dan tawas dengan parameter kekeruhan,  kadar  nitrat  dan  pH  merupakan kriteria  kualitas  air  golongan  C,  dimana kriteria  kualitas  air  golongan  C  adalah  air
yang  dapat  digunaka  untuk  keperluan perikanan  dan  pertenakan  dengan  nilai kadar nitrat kurang dari 50 ppm dan kisaran pH 5-9.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan, diantaranya adalah:
1. Variasi konsentrasi larutan pengekstrak
(NaCl)  biji  kelor  terhadap  penurunan nilai  kekeruhan  air  limbah  diperoleh pada  konsentrasi  1  M  dengan  nilai penghapusan  kekeruhan  sebesar  97,5
NTU  atau  sekitar  74,6  %  dari  nilai kekeruhan awal.
2. Hasil karakteristik pada larutan ekstrak NaCl  biji  kelor  menunjukkan  bahwa terdapat kandungan karbohidrat sebesar 909  ppm,  protein  3348  ppm,  lemak 0,004 gr.
3. Konsentrasi koagulan tawas mempunyai  pengaruh  yang  sangat besar  terhadap  penurunan  nilai  pH,
semakin  tinggi konsentrasi tawas makan  semakin  rendah  nilai  pH  yang didapat.  Koagulan  tawas  juga  mampu menurunkan nilai kadar nitrat dan juga nilai  kekeruhan  air  limbah.  Tetapi konsentrasi  tawas  yang  terlalu  tinggi, membuat  sampel  air  limbah  cenderung asam.
4. Konsentrasi koagulan biji kelor mampu membuat pH sampel air limbah berada pada kisaran pH normal, nilai kekeruhan juga berangsur-angsur
menurun dengan bertambahnya konsentrasi  koagulan  biji  kelor.  Kadar nitrat  pada  koagulan  biji  kelor  terus meningkat bisa jadi dikarenakan terjadinya  reaksi  antar  nitrat  dengan protein.

## SARAN
1. Perlu  dilakukan  kajian  ulang  pada parameter  analisis  nitrat  karena  bisa jadi pembacaan absorbansi pada spektrifotometer UV-Vis bukan absorbansi  nitrat  yang  terbaca  tetapi senyawaan  lain  yang  mempunyai panjang gelombang yang sama.
2. Perlunya  dilakukan  analisis  untuk parameter  yang  lain  karena  setiap koagulan mempunyai kemampuan menurunkan kadar polutan yang berbeda-beda.

## V. DAFTAR PUSTAKA
Amdani,  K.,  (2004)  :  Pemanfaatan  Biji Kelor  (Moringa  oliefera)  Sebagai koagulan  dalam  Proses  Koagulasi Limbah  Cair  industri  karet,  Jurnal Penelitian Universitas Sumatra Utara. Chandra,  A.  1998.  Penentuan  Dosis Optimum  Koagulan  Ferro  sulfat  – kapur,  Flokulan  Chemifloce  dan Besfloc  serta  Biofloculan  Moringa Oleifera  Dalam  Pengolahan  limbah
cair  Pabrik  Tekstil.  Skripsi.  Jurusan Teknik Kimia. Bandung: UNPAR Joomla,  2008.  Biji  Kelor  Bisa  Jernihkan Air. http://jongjava.com .
Kristanto,  P.  2002.  Ekologi  Industri. Yogyakarta: Penerbit ANDI. Madrona,  Grasiela  Scaramal.,  et  al.  2012.
Evaluation  of  extracts  of  Moringa oleifera  Lam  seeds  obtained  with NaCl  and  their  effects  on  water treatment.  Jurnal.  Maringa,  vol.  34, no. 3, p. 289-293,
Narasiah,  K.S,  Ndabigengeser,  A,  dan Talbot,  B.G.  1997  Active  agents  and mechanism  of  coagulation  of  turbid water  using  moringa  oleifera.  Water Research.  Vol  29  No.2.  Pergamon Press. England : 703-710.
Pulungan,  H.,  (2007):  Proses  Pengolahan limbah  cair  Tahu  Dengan  Koagulasi Alami,  Makalah  Ilmiah  dalam  PIT PERMI 2007.
Savitri,  Evika  Sandi,  Eny  Yulianti,  Diana Candra Dewi, 2006, Pemanfaatan Biji Kelor  Sebagai  Bioflokulan  Dalam Pengolahan  Limbah  Cair  Industri Keramik Di Dinoyo Malang, Malang:
UIN Malang
Sugiharto,  1994,  Dasar-dasar  Pengolahan
Air Limbah, Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.