Pengolahan Limbah Tulang Ikan Lele (Clarias batrachus) Sebagai Flokulan Menggunakan Metode Asam untuk Aplikasi Penjernihan Air

Abstract

Pengolahan air limbah koagulasi-flokulasi banyak digunakan karena prosesnya yang sederhana sehingga memudahkan proses sedimentasi. Proses koagulasi-flokulasi bertujuan untuk mengubah partikel koloid yang sangat kecil (lebih kecil dari 10-3) menjadi partikel yang lebih besar dengan menggunakan bahan sintetis atau alami. Bahan sintetis lebih disukai karena tidak perlu mengatur pH media; hanya dibutuhkan dalam jumlah kecil (dari 1-5 ppm), flok yang terbentuk lebih besar, lebih kuat, dan memiliki sifat pengendapan yang lebih baik. Namun, ia memiliki banyak kekurangan, termasuk sifat non-biodegradable, neurotoksik, dan karsinogenik. Koagulan / flokulan memiliki kriteria spesifik seperti tidak toxic, dapat terpresipitasi dan memiliki nilai berat molekul tertentu. Oleh karena itu, dibutuhkan bahan alami yang aman bagi kesehatan dan lingkungan dimana kriteria dan kemampuannya sama dengan jenis sintetis. Gelatin merupakan bahan alami yang diperoleh dari hidrolisis kolagen pada jaringan ikat, kulit maupun tulang hewan menggunakan asam, basa atau enzim. Ia memiliki kemampuan dapat digunakan sebagai flokulan alternatif karena memiliki fungsi ganda dalam proses koagulasi flokulasi. Mekanisme koagulasi flokulasi yang dilakukan oleh gelatin adalah mampu mendestabilisasi muatan negatif koloid dan memperbesar agregat yang terbentuk dengan kemampuan adsorbsi. Produksi gelatin dilakukan dengan memanfaatkan limbah tulang ikan lele yang dihidrolisis mengguanakan asam HCl, dan menguji kinerja flokulasinya. Penelitian ini bertujuan untuk (1) Membuat produk flokulan gelatin dari limbah tulang ikan lele dengan menggunakan metode asam. serta mengidentifikasi kriteria umum flokulan gelatin berdasarkan nilai pH, berat molekul (Mv), tidak toksik, dan terpresipitasi dalam larutan, (2) Menguji efektifitas flokulasi flokulan gelatin dalam menjernihan air, dan (3) Menghitungan neraca massa dan biaya penggunaan flokulan gelatin skala industri. Tahapan penelitian ini yang dilakukan adalah membuat gelatin dari tulang ikan lele menggunakan asam HCl, menganalisis gelatin berdasarkan kriteria flokulan, menguji kinerja flokulasi dalam menjernihkan air, membuat neraca massa produksi, dan menghitung biaya flokulan gelatin untuk skala industri. Limbah tulang ikan lele terlebih dahulu dibersihkan dari sisa lemak dan daging dan selanjutnya dikeringkan hhingga massa konstan. Selanjutnya dihidrolisis menggunakan asam HCl konsentrasi 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%. Ossein hasil hidrolisis selanjutnya dicuci pada air mengalir hinggga pH mendekati netral. Ossein diekstraksi dengan perlakuan lama waktu 1 jam, 3 jam, 5 jam dan 7 jam dan disaring. Filtrat hasil penyaringan dikeringkan dan perlakuan yang menghasilkan nilai rendemen gelatin tertinggi akan diproduksi ulang sehingga gelatin terpilih ditetapkan sebagai flokulan. Flokulan gelatin selanjutnya diuji efektifitas untuk menjernihkan air menggunakan metode jartest. Jartest merupakan model sederhana proses koagulasi dan flokulasi, dapat digunakan untuk mencari dosis kougulan dan flokulan serta nilai parameter-parameter proses yang optimal melalui percobaan laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa flokulan gelatin memenuhi kriteria dengan pH 5,2, nilai Mv 302,648 g/mol, tidak toksik tidak larut pada pH netral. Hasil jartest menunjukkan bahwa pemberian flokulan gelatin dosis 40mg/L pada pH 5,5 mampu menurunkan kekeruhan limbah buatan dari 100 NTU menjadi 28 NTU dengan nilai penyisihan kekeruhan 72% dengan estimasi biaya pengolahan sebesar Rp. 6.000/m3 . Gelatin memiliki banyak kelebihan dalam kemampuannya saat digunakan dalam mengolah air. Gelatin dapat di produksi dengan menggunakan bahan baku yang mudah didapatkan seperti berasal dari limbah tulang ikan lele. Gelatin dapat dijadikan sebagai flokulan alternatif karena memiliki kemampuan fungsi ganda yakni dapat diaplikasikan sebagai bahan flokulasi langsung tanpa perlu membutuhkan bahan koagulan, sifatnya tidak beracun, mudah terdegradasi, bersifat amfoter di mana dapat menyesuaikan lingkungan asam atau basa. Pada penelitian lain, produksi gelatin digunakan sebagai bahan penyerap untuk menghilangkan logam beracun dari air limbah.