BAB 1

PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Air adalah salah satu kekayaan alam yang mutlak dibutuhkan oleh

makhluk hidup guna menopang kelangsungan hidup dan memelihara

kesehatan. Air yang mengisi lebih dari dua pertiga bagian dari seluruh

permukaan bumi, memberi tempat hidup yang 300 kali lebih luas dari pada

daratan, akan tetapi sebagian besar dari air tersebut tidak dapat langsung

digunakan untuk kepentingan mahluk hidup. Hanya 1% yang merupakan air

manfaat yang dapat dipergunakan sebagai air bersih, untuk menjadi air bersih

atau air minum harus mengalami suatu teknologi.

Pengolahan air dilakukan pada air baku yang tidak memenuhi standar

kualitas air bersih, sehingga unsur yang tidak memenuhi standar perlu

dihilangkan ataupun dikurangi, agar seluruh air memenuhi standar yang

berlaku. Salah satu alternatif yang tersedia secara lokal adalah penggunaan

koagulan alami dari tanaman yang barangkali dapat diperoleh di sekitar kita.

Penelitian dari The Environmental Engineering Group di Universitas

Leicester, Inggris, telah lama mempelajari potensi penggunaan berbagai

koagulan alami dalam proses pengolahan air skala kecil, menengah, dan

besar. Penelitian mereka dipusatkan terhadap potensi koagulan dari tepung

biji tanaman kelor atau Moringa oleifera.

Salah satu yang akan kami lakukan dalam pengujian eksperimen ini

adalah menggunakan biji kelor sebagai bahan baku untuk menjernihkan air

1

sungai yang keruh. Untuk memenuhi tugas pratikum mata kuliah pratikum

kesehatan lingkungan ini kami mengangkat tema “Pemanfaatan Biji Kelor

Sebagai Penjernihan Air Sungai yang Keruh”.

1. 2 Rumusan Praktikum

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan praktikum yang

diperoleh adalah bagaimana cara menjernihkan air sungai dengan biji kelor?

1. 3 Tujuan Praktikum

Berdasarkan perumusan masalah yang dikemukakan di atas, maka

tujuan dari praktikum ini adalah

1.3.1 Tujuan Umum

Memanfaatkan biji kelor untuk penjernihan air sungai yang keruh

dan mengukur tubiditas air sungai tersebut.

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Mempelajari cara penjernihan air sungai menggunakan biji kelor.

2. Melihat hasil setelah melakukan penjernihan air melalui biji kelor.

3. Membandingkan turbiditas air sebelum dan sesudah penjernihan.

1. 4 Manfaat Praktikum

Manfaat dari pratikum ini dimaksudkan agar mahasiswa dapat

memahami dan menganalisis metode penjernihan air dengan biji kelor, serta

sebagai pemenuhan tugas dari mata kuliah pratikum kesehatan lingkungan.

2

BAB 2

DASAR TEORI

Pohon kelor (Moringa oleifera) diketahui mengandung polielektrolit

kationik dan flokulan alamiah dengan komposisi kimia berbasis polipeptida yang

mempunyai berat molekul mulai dari 6000 sampai 16000 dalton, mengandung

hingga 6 asam-asam amino terutama asam glutamat, mentionin dan arginin (Jahn,

1986). Sebagai bioflokulan, biji kelor kering dapat digunakan untuk

mengkoagulasi-flokulasi kekeruhan air (Jahn, 1986; Sani, 1990; Bina, 1991 dalam

Muyibi dan Evison, 1995; Narasiah dkk, 2002) (Pandia dan Husain, Jurnal

Pengaruh Massa dan Ukuran Biji Kelor pada Proses Penjernihan Air, 2005).

Penjernihan air dengan biji kelor (Moringa oleifera) dapat dikatakan

sebagai penjernihan air dengan bahan kimia, karena tumbukan halus biji kelor

dapat menyebabkan terjadinya gumpalan (koagulan) pada kotoran yang

terkandung dalam air. Proses penjernihan air ini memakai metode koagulasi-

flokulasi.

2.1 Koagulasi

2.1.1 Pengertian Koagulasi

Koagulasi secara umum didefinisikan sebagai penambahan zat

kimia (koagulan) ke dalam air baku dengan maksud mengurangi gaya

tolak-menolak antar partikel koloid, sehingga partikel tersebut dapat

bergabung menjadi flok halus. Koagulasi terpenuhi dengan

penambahan ion yang mempunyai muatan berlawanan dengan partikel

koloid.

3

Partikel koloid umumnya bermuatan negatif oleh karena itu ion-

ion yang ditambahkan harus kation atau bermuatan positif.

2.1.2 Proses Koagulasi

Pada proses koagulasi-flokulasi terdiri dari dua tahap besar, yaitu:

1. Penambahan koagulan

2. Pengadukan campuran koagulan-air umpan, yang terdiri dari:

a) Pengadukan Cepat

Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan

menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah,

serta untuk menghasilkan dispersi yang sama dari partikel koloid,

dan supaya meningkatkan kesempatan partikel untuk kontak dan

bertumbukan satu sama lain.

b) Pengadukan Pelan

Tujuan pengadukan pelan adalah menggumpalkan partikel

terkoagulasi berukuran mikro menjadi partikel flok yang lebih

besar. Flok ini akan beragregasi/ berkumpul dengan partikel-

partikel tersuspensi lainnya (Duliman, 1998). Setelah pengadukan

pelan selesai, flok yang terbentuk dibiarkan mengendap. Setelah

proses pralakuan koagulasi-flokulasi selesai, derajat keasaman

(pH) air umpan mikrofiltrasi akan turun.

2.2 Flokulasi

Flokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan) partikel

terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat

dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi. Proses flokulasi dalam pengolahan

4

air bertujuan untuk mempercepat proses penggabungan flok yang telah

dibibitkan pada proses koagulasi. Partikel yang telah distabilkan selanjutnya

saling bertumbukan serta melakukan proses tarik-menarik dan membentuk

flok yang ukurannya makin lama makin besar serta mudah mengendap.

Pengadukan lambat (agitasi) pada proses flokulasi dapat dilakukan

dengan metode yang sama dengan pengadukan cepat pada proses

koagulasi, perbedaannya terletak pada nilai gradien kecepatan di mana pada

proses flokulasi nilai gradien jauh lebih kecil dibanding gradien kecepatan

koagulasi.

2.3 Proses Pengolahan Air (Koagulasi-Flokulasi)

Air baku dari air permukaan sering mengandung bahan-bahan yang

tersusun oleh partikel koloid yang tidak bisa diendapkan secara alamiah

dalam waktu singkat. Partikel-partikel koloid dibedakan berdasarkan ukuran.

Jarak ukurannya antara 0,001 mikron (10-6 mm) sampai 1 mikron (10-3 mm).

Partikel yang ditemukan dalam kisaran ini meliputi:

1. Partikel anorganik, seperti serat asbes, tanah liat, dan lanau/silt

2. Presipitat koagulan

3. Partikel organik, seperti zat humat, virus, bakteri, dan plankton.

Dispersi koloid mempunyai sifat memendarkan cahaya. Sifat

pemendaran cahaya ini terukur sebagai satuan kekeruhan. Koloid merupakan

partikel yang tidak dapat mengendap secara alami karena adanya stabilitas

suspensi koloid. Stabilitas koloid terjadi karena gaya tarik van der Waal's dan

gaya tolak/repulsive elektrostatik serta gerak brown. Kestabilan koloid dapat

dikurangi dengan proses koagulasi (proses destabilisasi) melalui penambahan

5

bahan kimia dengan muatan berlawanan. Terjadinya muatan pada partikel

menyebabkan antar partikel yang berlawanan cenderung bergabung

membentuk inti flok.Untuk penghilangan zat-zat berbahaya dari air, salah

satu cara yang dapat dilakukan adalah proses koagulasi dan flokulasi.

Koagulasi dan flokulasi merupakan proses yang terjadi secara berurutan

untuk mentidakstabilkan partikel tersuspensi, menyebabkan tumbukan partikel dan

tumbuh menjadi flok.

Proses koagulasi selalui diikuti oleh proses flokulasi, yaitu

penggabungan inti flok atau flok kecil menjadi flok yang berukuran besar.

Tahap awal dimulai dengan proses koagulasi, koagulasi melibatkan netralisasi

dari muatan partikel dengan penambahan elektrolit. Dalam hal ini bahan yang

ditambahkan biasanya disebut sebagai koagulan atau dengan jalan mengubah

pH yang dapat menghasilkan agregat/kumpulan partikel yang dapat dipisahkan. Hal

ini dapat terjadi karena elektrolit atau konsentrasi ion yang ditambahkan

cukup untuk mengurangi tekanan elektrostatis di antara kedua partikel.

Agregat yang terbentuk akan saling menempel dan menyebabkan

terbentuknya partikel yang lebih besar yang dinamakan mikroflok, dimana

mikroflok ini tidak dapat dilihat oleh mata telanjang. Pengadukan cepat

untuk mendispersikan koagulan dalam larutan dan mendorong terjadinya

tumbukan partikel sangat diperlukan untuk memperoleh proses koagulasi

yang bagus. Biasanya proses koagulasi ini membutuhkan waktu sekitar 1-3 menit.

Tahap selanjutnya dari proses koagulasi adalah proses flokulasi.

Flokulasi disebabkan oleh adanya penambahan sejumlah kecil bahan kimia

yang disebut sebagai flokulan (Rath & Singh, 1997). Mikroflok yang

6

terbentuk pada saat proses koagulasi sebagai akibat penetralan muatan, akan

saling bertumbukan dengan adanya pengadukan lambat. Tumbukan tersebut

akan menyebabkan mikroflok berikatan dan menghasilkan flok yang lebih

besar. Pertumbuhan ukuran flok akan terus berlanjut dengan penambahan

flokulan atau polimer dengan bobot molekul tinggi. Polimer tersebut

menyebabkan terbentuknya jembatan, mengikat flok, memperkuat ikatannya

serta menambah berat flok sehingga meningkatkan rate pengendapan flok.

Waktu yang dibutuhkan untuk proses flokulasi berkisar antara 15-20 menit

hingga satu jam.

2.4 Kekeruhan

Kekeruhan menunjukkan sifat optis air , yang mengakibatkan

pembiasan cahaya ke dalam air. Kekeruhan membatasi masuknya cahaya ke

dalam air. Kekeruhan ini terjadi karena adanya bahan yang terapung, dan

teruraikan zat tertentu, seperti bahan organik, jasad renik, lumpur tanah liat,

dan benda lain yang melayang atau terapung sangat halus sekali. Semakin

keruh air, semakin tinggi daya hantar listriknya dan semakin pula padatannya.

( Kristanto, 2002)

Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan

banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang

terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan

anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus),

maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton dan

mikroorganisme lain.

7

Kekeruhan sering di ukur dengan metode Nephelometrik. Pada metode

ini , sumber cahaya dilewatkan pada sampel dan intensitas cahaya yang

dipantulkan oleh bahan-bahan penyebab kekeruhan diukur dengan

menggunakan suspensi polimer fomazin sebagai larutan standart. Satuan

kekeruhan yang di ukur dengan Nephelometrik adalah NTU (Nephelometrik

Turbidity Unit). Batas maksimum kekeruhan yang diperbolehkan sebagai

persyaratan kualitas air bersih adalah 25 NTU.

8

BAB 3

METODE PRAKTIKUM

3.1 Rancang Bangun

Dalam praktikum ini mengambil sampel satu liter air sungai yang keruh

untuk setiap percobaan. Sebelumnya air diukur dahulu dengan turbidimeter.

Ada tiga percobaan, percobaan pertama adalah memasukkan 0,5 gram bubuk

biji kelor ke dalam satu liter sampel air. Percobaan kedua adalah

memasukkan 0.2 gram bubuk biji kelor ke dalam satu liter sampel air.

Percobaan ketiga adalah memasukkan 0.1 gram bubuk biji kelor ke dalam

satu liter sampel air.

Air tersebut ditempatkan pada botol plastik bervolume 1 liter. Biji kelor

yang telah ditumbuk dimasukkan ke dalam botol tersebut dan diaduk dengan

cara tertentu. Setelah didiamkan beberapa waktu, pada botol akan tampak dua

lapisan yaitu kotoran berada di atas dan air berada di bawah. Air yang sudah

dijernihkan diukur lagi dengan turbidimeter.

Praktikum penjernihan air ini menggunakan air sungai Mulyorejo yang

mana sungai tersebut masih banyak digunakan masyarakat disekitarnya

sebagai air untuk mencuci alat makan dan lain-lain. Dilihat dari kondisi

sungai yang sudah tidak layak digunakan sebagai sumber air bersih.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Botol plastik bervolume 1 liter

2. Pengaduk

9

3. Alat penumbuk

4. Saringan/ ayakan

5. Beker Glass

6. Turbidimeter

7. Timbangan digital

3.2.2 Bahan

1. Biji kelor kering yang sudah dikupas kulitnya.

2. Air sungai Mulyorejo.

3.3 Prosedur Kerja

1. Ambil tiga liter air sungai yang akan dijernihkan

2. Sebelum dijernihkan ukurlah kekeruhannya dengan turbidimeter

3. Lalu tuangkan Air dalam 3 botol plastik masing-masing berukuran 1 liter.

4. Siapkan Biji kelor kering yang sudah dikupas kulitnya.

5. Siapkan alat penumbuk, ayakan, pengaduk dan turbidimeter.

6. Lalu Biji kelor kering yang sudah dikupas ditumbuk sampai halus dan

diayak hingga halus membentuk bubuk.

7. Penumbukan yang kurang halus dapat menyebabkan kurang sempurnanya

proses penggumpalan.

8. Timbang Biji kelor yang sudah ditumbuk demgan ukuran yang diinginkan

(0.5 gram, 0,2 gram dan 0,1 gram)

9. Campur tumbukkan biji kelor dengan sedikit air sampai berbentuk pasta.

Masukkan pasta biji kelor ke dalam air kemudian diaduk.

10. Masukkan tumbukan biji kelor masing-masing ukuran tersebut ke dalam

botol plastik , lalu diaduk secara cepat selama 60 detik. 

10

11. Kemudian aduk lagi secara perlahan dan beraturan selama 5 menit.

12. Kemudian diamkan air tersebut selama 2-3 jam.

13. Pisahkan air dari endapan, hati-hati dalam proses pemisahan agar

endapan tidak ikut terangkat.

14. Air yang sudah dijernihkan, diukur tingkat kekeruhannya dengan

turbidimeter.

3.4

2.4 Lokasi Praktikum

Pelaksanaan praktikum ini dilakukan di kost salah satu anggota dan

pengukuran turbiditasnya dilakukan di Laboratorium Kesehatan Lingkungan

Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Airlangga.

3.5 Waktu Pelaksanaan Praktikum

Praktikum penjernihan air ini kami laksanakan pada tanggal 27 sampai

29 April 2013 dengan rincian sebagai berikut:

Tabel 1. Waktu Pelaksanaan Praktikum

No. Kegiatan Tanggal

27 28 291 Pengeringan Biji Kelor2 Penyediaan Botol Plastik3 Pelaksanaan Praktikum

3.6 Rincian Biaya

Praktikum ini tidak mengeluarkan biaya karena beberapa alat tersedia

di Laboratorium Kesehatan Lingkungan Kesehatan Masyarakat Universitas

Airlangga serta didapatkan dari memanfaatkan botol plastik dan biji kelor

yang ada di sekitar lingkungan tempat tinggal.

11

12

BAB 4

HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Praktikum

Tabel 1. Hasil Praktikum Penjernihan Air Dengan Biji Kelor

Kekeruhan Sebelum

(Dalam NTU)Biji Kelor

Kekeruhan Sesudah

(Dalam NTU)

48,5

0,5 gram 8.67

0.2 gram 4.29

0.1 gram 3.07

4.2 Pembahasan

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor :

416/MENKES/PER/XI 1990 Tentang Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas

Air, kekeruhan air yang diperbolehkan adalah 25 NTU. Dari hasil Praktikum

penjernihan Air sungai dengan bubuk biji kelor didapatkan hasil 8,67 NTU untuk

bubuk biji kelor 0.5 gram , 4.29 NTU untuk biji kelor 0.2 gram dan 3.07 NTU

dengan biji kelor 0.1 gram. Hal ini artinya dalam praktikum penjernihan air

dengan bubuk biji kelor yang telah dilakukan kualitas air bertambah jernih dan

masih memenuhi persyaratan air bersih yang diperbolehkan. Dapat disimpulkan

pula bahwa dalam penjernihan air 1 liter lebih efektif / idealnya dengan 0.1 gram

bubuk biji kelor.

13

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Praktikum ini menggunakan biji kelor sebagai bahan koagulan untuk

penjernihan air dengan metode koagulasi dan flokulasi. Untuk mengetahui

apakah air tersebut telah memenuhi syarat kualitas air bersih, salah satu

indikatornya adalah mengukur tingkat kekeruhan.

Pemanfaatan biji kelor sebagai penjernih air adalah salah satu cara

cukup efektif dan efisien karena bahan baku dan teknik penjernihannya tidak

rumit ,sederhana dan murah. Hal yang perlu diperhatikan adalah biji kelor

terlebih dahulu dikupas dari kulit bijinya serta penumbukannya harus benar-

benar halus agar tidak mempengaruhi hasil penjernihan dan pengendapannya

tidak boleh lebih dari sehari atau 24 jam.

Berdasarkan hasil praktikum penjernihan air dengan biji kelor yang di

lakukan, didapatkan hasil yang lebih jernih dibandingkan kondisi air sebelum

penjernihan. Maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan biji kelor untuk

penjernihan air efektif karena biji kelor bersifat sebagai koagulan dalam

pengendapan flok.

5.2 Saran

Sebaiknya penjernihan air dengan biji kelor dipadukan dengan metode

filtrasi menggunakan batu-batuan, ijuk, dan sebgaianya atau dipadukan

dengan metode penjernihan air yang lainnya supaya hasil yang didapat

menjadi lebih jernih.

14

DAFTAR PUSTAKA

Menteri Negara Riset dan Teknologi.2005.Penjernihan Air Dengan Biji Kelor

(Moringa Oleifera).http://www.iptek.net.id/ind/warintek/?

mnu=6&ttg=5&doc=5b5.Diakses pada 1 Maret 2013

Rochintaniawati, Diana.Penjernihan Air Dengan Biji Kelor.

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/DIANA_R

OCHINTANIAWATI/BIOLOGY_TERAPAN/

PENJERNIHAN_AIR.pdf.Diakses pada 1 Maret 2013

Pandia, Setiaty dan Amir Husin.2005.Pengaruh Massa dan Ukuran Biji Kelor

pada Proses Penjernihan

Air .http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/15385/1/tkp-jul2005-

%20(4).pdf.Diakses pada 1 Maret 2013

Ravina, Louis. 1993.Coagulation and Floculation.Virginia:Zeta-Meter,Inc

Suryadiputra,I.N.N.1995.Pengantar Mata Kuliah Pengolahan

Limbah:Pengolahan Air Limbah Dengan Metode Kimia(Koagulasi dan

Flokulasi).Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor

Anonim.2009.KoagulasidanFlokulasi.http://bulekbasandiang.wordpress.com/

2009/03/26/koagulasi-dan-flokulasi.Diakses pada 2 Maret 2013

Anonim.http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19736/5/Chapter

%20I.pdf.Diakses pada 13 April 2013

Anonim.2012. Definisi Koagulasi Dalam Koloid.http://vexillum-

nsr.blogspot.com/2012/04/definisi-koagulasi-dalam-koloid.html.Diakses

pada 2 Maret 2013

15

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 416/Men.Kes/Per/Ix/1990 Tentang Syarat-

Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air

16

LAMPIRAN

17

Gambar 1. Penumbuk Gambar 2. Timbangan Digital

Gambar 3. Beker GlassGambar 4. Biji kelor bersih

Gambar 5. Biji Kelor Kering yang sudah ditumbuk halus

Gambar 6. Turbidimeter

18

Gambar 7. Biji kelor yang telah ditimbang gambar 8. Ayakan

Gambar 9. Air sampel sungai mulyorejo

Gambar 10. Kondisi air setelah dicampur dengan koagulan biji kelor

19

Gambar 11. Kondisi air setelah 3 jam pengendapan

Gambar 12. Gayung kecil untuk memisahkan air

Gambar 13. Pengukuran kekeruhan air sebelum penjernihan

Gambar 14. Pengukuran kekeruhan air setelah penjernihan dengan 0.5 gram

bubuk biji kelor

20

Gambar 15. Pengukuran kekeruhan airsetelah penjernihan dengan 0.2 gram

bubuk biji kelor

Gambar 16. Pengukuran kekeruhan airsetelah penjernihan dengan 0.1 gram

bubuk biji kelor

Gambar 17. Bubuk biji kelor yang mengikat kotoran dan mengendap

Gambar 18 . Air setelah dipisahkan dari endapan

21

Endapan