BAHAN LIMBAH ALAMI SEBAGAI BIO-KOAGULAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK

Authors

  • Wiwin Nurzanah Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara
  • Irma Dewi Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

DOI:

https://doi.org/10.47662/alulum.v12i2.670

Keywords:

koagulan alami, limbah alami, air limbah, pengolahan air

Abstract

Proses menghilangkan polutan dari air limbah merupakan tantangan besar bagi banyak pihak karena tingginya biaya teknologi saat ini dan terus meningkatnya konsumsi air. Beberapa metode digunakan untuk mengolah air limbah, namun efisiensinya bervariasi tergantung pada kualitas limbah yang diolah dan teknologi yang digunakan. Dalam penelitian ini 3 jenis bahan limbah alami yaitu: Daun kelor, Opuntia, Kulit buah delima, Jerami lupin, ampas tebu, dan teh, dikarakterisasi, dan dimanfaatkan sebagai biokoagulan untuk pengolahan air limbah domestik. Percobaan jar test dilakukan untuk biokoagulan dengan menggunakan prosedur koagulasi/flokulasi. Dosis dan waktu optimum diuji untuk biokoagulan dan percobaan dilakukan pada pH 7,5 dan pada 25 °C. Keberadaan gugus fungsi permukaan seperti -COOH, -C=N dan –OH serta pembentukan adsorben permukaan dikarakterisasi menggunakan spektroskopi Fourier transform inframerah (FT-IR) dan analisis mikroskop elektron (SEM). Semua bio-koagulan efektif dalam menghilangkan kontaminan dari air limbah. Efisiensi penyisihan bio-koagulan yang diuji meningkat dengan meningkatnya dosis hingga tercapai keseimbangan diinginkan. Persentase penyisihan maksimum residu kelor, Kitosan, Opuntia, Delima, Lupin, Ampas Tebu, dan ampas teh diamati pada dosis optimal 0,8 g/L. Delima menunjukkan polutan tertinggi efisiensi penghapusan. Kitosan dan Lupin menunjukkan efisiensi sedang untuk kebutuhan oksigen kimia (COD), kebutuhan oksigen biologis (BOD5), total padatan tersuspensi (TSS), fosfat (PO4), amonia (NH3), nitrat (NO3), kekeruhan, total Kjeldahl nitrogen (TKN), total nitrogen (TN), dan total karbon organik (TOC). Kapasitas adsorpsi tertinggi yang dicapai Opuntia ditinjau dari TSS, COD, BOD5, PO4, NH3, NO3, TKN, TN, dan TOC adalah 367.42, 625, 450, 82, 3.5, 3.83, 10.43, 8.21, 18.64, dan 231.66 mg /g, dengan efisiensi penyisihan rata- rata masing-masing sebesar 85%, 88,25%, 88,07%, 90,32%, 90,29%, 93,82%, 90,23%, 92,23%, dan 95,69%, karena adanya tekstur retak dengan situs adsorpsi berpori. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan tersebut dapat dianggap sebagai biokoagulan yang ramah lingkungan, berbiaya rendah, dan efektif untuk pengolahan air limbah.

References

Abou-Elela SI, F. M.-S. (2021). Treatment of hazardous wastewater generated from metal finishing and electro-coating industry via self-coagulation: case study. Water Environ Res.

Ahmed HM, S. N. (2023). Green Biosynthesis of zinc oxide nanoparticles utilizing pomegranate peel extract for grey water treatment. Solid State Phenom .

Ahmed HM, et all (2024). Evaluation of different natural waste materials as bio-coagulants for domestic wastewater treatment. Desalination and Water Treatment

Al-Musawi TJ, M. N. (2022). Capacity and modeling of Acid Blue 113 Dye adsorption onto Chitosan magnetized by Fe2O3 nanoparticles. Polym Environ .

Andrade PV, P. C. (2021). Use of Moringa oleifera seed as a natural coagulant in domestic wastewater tertiary treatment: physicochemical, cytotoxicity and bacterial load evaluation. Water Process Eng.

Ben-Ali, S. (2021). Application of raw and modified pomegranate peel for wastewater treatment: A literature overview and analysis. Int J Chem Eng.

Deshmukh SO, H. M. (2019). Wastewater treatment using bio-coagulant as cactus Opuntia ficus indica. . Carbon .

Desta WM, B. M. (2023). Wastewater treatment using a natural coagulant (Moringa oleifera seeds): optimization

through response surface methodology. Heliyon.

El-Azazy M, E.-S. A.-S. (2021). Green tea waste as an efficient adsorbent for methylene blue: Structuring of a novel adsorbent using full factorialdesign. Molecules .

El-Bendary MA, F. M.-S. (2023). Efficient malachite green biodegradation by Pseudomonas plecoglossicide MG2: process optimization, application in bioreactors, and degradation pathway. Microb Cell Factor.

Fawzy ME, A. H. ( 2023). Chicken bone ash as a cost-effective and efficient adsorbent for phenol removal from aqueous solution. Desalin Water Treat.

Fawzy ME, B. N.-E. (2018). Remediation and reuse of retting flax waste water using activated sludge process followed by adsorption on activated carbon. J Environ Sci Technol .

Hashtroudi, H. (2020). Treatment of lead contaminated water using lupin straw: adsorption mechanism, isotherms and kinetics studies. Desalin Water Treat.

Hellal MS, R. A. (2023). Adsorption characteristics of nickel (II) from aqueous solutions by Zeolite Scony Mobile-5 (ZSM-5) in corporated in sodium alginate beads. Sci Rep.

Kumar MM, K. R. (2016). Coagulation process for tannery industry effluent treatment using Moringa oleifera seeds protein: kinetic study, pH effect on floc characteristics and design of a thickener unit. Sep Sci Technol .

Kurniawan SB, A. A. (2023). The influence of preparation and pretreatment on the physicochemical properties and performance of plant-based biocoagulants in treating wastewater. Environ. Adv.

Mogbo ON, I. M. (2020). A study on the efficacy of bio-coagulants for turbid and waste water treatment. J Crit Rev.

Nassar HF, H. M. ( 2022). Effective chemical coagulation treatment process for cationic and anionic dyes degradation. Egypt J Chem.

Otálora MC, W.-T. A. (2022). Evaluation of turbidity and color removal in water treatment: a comparative study between Opuntia ficus-indica fruit peel Mucilage and FeCl3. Polym .

Permen, L. (2016). Peraturan.go.Id. Retrieved from Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68/menlhk-setjen/2016 Tahun 2016 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik: https://ppkl.menlhk.go.id/website/filebox/5/170314114854P.68%20BAKU%20MUTU%20LIMBAH%20DOMESTIK.pdf

Rachdi NSSRaouen, S. F. (2017). Cactus Opuntia as natural flocculant for urban wastewater treatment. Water Sci Technol.

Downloads

Published

2024-07-30