4 HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakterisasi dan Penentuan Dosis Optimum Serbuk Biji Moringa oleifera Sebagai Nanobiokoagulan dalam Proses Penjernihan Air.
Proses pengolahan air baku menjadi air bersih, memerlukan sejumlah proses perlakuan, diantaranya penambahan koagulan seperti alum dan PAC untuk mengendapkan berbagai kotoran. Penggunaan koagulan dalam jumlah banyak secara terus menerus, dikhawatirkan akan menimbulkan bahaya bagi kesehatan individu yang mengkonsumsi air hasil olahan, karena dimungkinkan ada koagulan yang masih tersisa, walaupun dalam jumlah kecil. Dari sisi ekologi, penggunaan koagulan sintetik akan menghasilkan sejumlah lumpur sisa pengendapan yang akan mencemari lingkungan, karena lumpur tersebut banyak mengandung alum dan senyawa hipoklorit lainnya yang berbahaya bagi lingkungan, karena relatif sukar didegradasi dan akan mengubah susunan hara tanah dan hara air dari keadaan normal. Penggunaan koagulan sintetik secara terus menerus menyebabkan ketergantungan pada produsen koagulan sintetik, yang didapat dengan cara impor dari luar negeri (Amagloh dan Benang 2009).
Selain bahan koagulan sintetis, terdapat bahan koagulan alami (biokoagulan) yang berasal dari tumbuhan tropis yang dapat digunakan sebagai koagulan seperti biji moringa (Moringa oleifera). Diantara tanaman yang telah diuji seperti serbuk biji moringa, biji asam jawa, biji kecipir, dan biji flamboyan, serbuk biji moringa menunjukkan yang paling efektif sebagai koagulan untuk pengolahan air dan dapat dibandingkan dengan alum.
Faktor yang mempengaruhi efektivitas serbuk biji moringa sebagai biokoagulan, adalah kandungan senyawa aktif yang terdapat di dalamnya. Ketika serbuk biji moringa digunakan sebagai koagulan, senyawa aktif tersebut akan terlarut dalam air dan kemudian bereaksi dengan zat-zat pengotor yang ada dalam air. Tentunya ukuran serbuk biji moringa akan berpengaruh terhadap banyaknya senyawa aktif yang terlarut. Semakin kecil ukuran serbuk biji moringa, maka akan semakin banyak senyawa aktif yang terlarut dalam air. Dalam penelitian ini, untuk menguji pengaruh ukuran partikel yang optimal, maka serbuk biji moringa dibuat variasi ukuran. Variasi ukuran serbuk moringa dikembangkan dari serbuk ukuran kasar sampai mendapatkan serbuk halus ukuran nano partikel. Serbuk kasar
Moringa oleifera lolos ayakan 100 mesh dalam hal ini disebut MoM, sedangkan serbuk halus nano partikel dalam hal ini disebut MoN. Harapannya ukuran serbuk yang halus yang dikembangkan melalui nano teknologi lebih efisien dan tetap efektif sebagai koagulan. Sebelum diaplikasikan sebagai biokoagulan dalam proses penjernihan air, maka serbuk biji moringa perlu dikarakterisasi. Hal ini dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan sifat antara MoM dan MoN.
Persiapan Biokoagulan
Biokoagulan dipersiapkan dengan beberapa tahapan yaitu pemanenan, pembuatan Serbuk biji moringa variasi ukuran dengan alat blender dan HEM setelah itu dilakukan analisa ukuran partikel dengan PSA dan SEM. Penanaman pohon moringa sampai berbunga dan berbuah memerlukan waktu sekitar 2 tahun. Hal ini sesuai dengan penelitian yang sudah dilakukan oleh Awaludin dan
Panjaitan (2011). Gambar 8 menggambarkan pemanenan buah moringa. Panen buah dilakukan setelah buah moringa tua, ditandai dengan warna kulit buah coklat kehitaman dan mengering. Pemanenan dilakukan saat cuaca panas atau tidak sedang hujan. Hal ini ditujukan supaya buah moringa tidak lembab, sehingga tidak ditumbuhi jamur dan kapang, juga tidak hidup hewan kecil seperti kutu atau sejenis serangga yang biasa hidup dalam biji-bijian.
a b
c d
Gambar 8 Foto tahapan pemanenan, pohon moringa (a), buah moringa matang dan kering (b), biji buah moringa (c) dan biji buah moringa kualitas baik (d).
(koleksi pribadi)
Buah moringa diambil bijinya, dipilih biji yang berkualitas baik dan kering. Selanjutnya kulit biji dikupas untuk mendapatkan isi biji moringa berupa butiran berwarna putih kekuningan. Gambar 9 Isi biji moringa kemudian dihaluskan dengan blender guna mendapatkan serbuk biji moringa.
a b c
Gambar 9 Biji buah moringa sebelum dikupas (a), setelah dikupas (b), dan setelah diblender (c).(koleksi pribadi)
Penghalusan biji buah moringa menggunakan dua cara. Gambar 10 cara pertama dengan menggunakan Blender Philips HR1757 sehingga didapatkan serbuk biji moringa kemudian diayak dengan ayakan ukuran 100 mesh. Bentuk serbuk kering tidak menggumpal. Selanjutnya diberi kode sampel MoM (Moringa oleifera Mesh partikel). Cara kedua dengan menggunakan blender kemudian dilanjutkan HEM didapatkan serbuk halus ukuran nanometer, selanjutnya diberi kode MoN. Semakin lama waktu penggilingan akan menyebabkan serbuk menjadi menggumpal.
a b
Gambar 10 Serbuk biji moringa hasil HEM 3x30 menit (a), 4x30 menit (b). (koleksi pribadi)
Serbuk biji moringa diuji karakteristiknya meliputi analisa proximat, untuk mengetahui komponen utama penyusun serbuk biji buah moringa.
Ukuran Serbuk Biji Moringa
Ukuran serbuk biji moringa dibuat bervariasi untuk mendapatkan ukuran nano partikel. Penghalusan biji moringa dilakukan dengan beberapa cara, yaitu dengan cara diblender kering dan lolos ayakan 100 mesh (sampel 1), diblender basah dengan mencampur biji moringa dan aquades 1:1 (sampel 2), diblender dan dilanjutkan digiling menggunakan HEM dengan variasi waktu 1 x 30 menit (sampel 3), 2 x 30 menit (sampel 4), 3 x 30 menit (sampel 5), 4 x 30 menit (sampel 6). Sampel 7 merupakan sampel 6 yang diperlakukan lebih lanjut dengan ultrasonifikasi. Tabel 2 menunjukan tampilan fisik serbuk moringa, ukuran partikel dan polidispersitas indeks yang diukur dengan PSA. Contoh hasil analisa ukuran serbuk, merujuk pada Lampiran 7.
Tabel 2 Ukuran partikel serbuk biji moringa
Sampel moringa Tampilan Fisik Rata-rata Ukuran Partikel (nm) Polidispersitas Indeks (PI) 1 Powder 2361.40 0.17 2 Pasta 1956.50 0.81 3 Powder 1811.80 1.54 4 Powder 1297.60 1.92 5 Powder 987.60 1.13 6 Mulai menggumpal 336.50 0.96 7 Menggumpal dan membentuk Gel 326.40 1.15
Biji moringa yang dihaluskan melalui penggilingan dengan blender kering (sampel 1), berbentuk powder dan mempunyai ukuran rata-rata partikel 2361.40 nm dengan nilai Polidispersitas Indeks (PI) 0.17. Biji moringa I dihaluskan kembali melalui penggilingan dengan blender 2 ditambah aquades dingin (sampel 2), berbentuk pasta dan mempunyai ukuran rata-rata partikel 1956.50 nm dengan nilai PI 0.81. Biji moringa yang dihaluskan melalui penggilingan dengan HEM 1 x 30 menit (sampel 3), berbentuk powder dan mempunyai ukuran rata-rata partikel 1811.80 nm dengan nilai PI 1.54. Sampel 3 mempunyai ukuran partikel masih terlalu besar, demikan juga dengan nilai Polidispersitas Indeks yang besar, menunjukan ukuran partikel kurang seragam. Penggilingan dengan HEM terus dilanjutkan sampai 4 x 30 menit. Pada kondisi penggilingan ini didapatkan serbuk biji moringa mulai menggumpal. Hal ini karena biji moringa sudah mulai mengeluarkan minyak. Oleh sebab itu penggilingan dengan HEM tidak dilanjutkan. Ukuran partikel sebesar 336.50 nm dengan nilai PI 0.96.
Selanjutnya untuk mendapatkan serbuk biji moringa yang lebih kecil, dilakukan proses Ultrasonifikasi. Hasil dari ultrasonifikasi, didapatkan bubuk biji moringa yang menggumpal dan membentuk gel, sehingga proses ini pun tidak dilanjutkan. Ukuran partikel yang didapat sebesar 326.40 nm dengan nilai PI 1.15. Nilai PI sampel 7 menjadi lebih besar dari hasil sampel 6 dikarenakan serbuk membentuk gel, sehingga sebaran partikel tidak merata. Setelah melihat data pada Tabel 2, dan mempertimbangkan tampilan fisik serbuk, ukuran partikel dan keseragaman ukuran biji moringa, maka sampel 6 dengan ukuran serbuk sekitar 336.50 nanometer dipilih untuk mewakili serbuk moringa ukuran nano partikel (MoN). Ukuran serbuk sekitar 300 nm sudah bisa dikatakan partikel nano, sesuai dengan definisi yang diungkapkan oleh (Buzea et al. 2007) bahwa ukuran partikel nano adalah 1 sampai 1000 nanometer.
Proses yang dipilih untuk mendapatkan serbuk biji moringa ukuran nano partikel adalah dengan cara diblender kering dilanjutkan dengan penggilingan HEM selama 4 x 30 menit. Sampel 6 inilah yang akan digunakan selanjutnya sebagai serbuk biji moringa ukuran nano partikel (MoN). Sedangkan sampel 1 yang merupakan hasil blender kering dan lolos ayakan 100 mesh, selanjutnya disebut sebagai MoM.
a b Gambar 11 Foto data hasil SEM 500x (a) dan 10000x (b)
Ukuran dan profil partikel serbuk biji moringa sampel 6 juga diuji dengan
Scanning Electron Micrograph (SEM). Data SEM diperbesar 500 kali (Gambar 11a) menunjukkan bahwa ukuran partikel kurang merata, ada yang masih besar dan ada yang sudah kecil. Ukuran terkecil dari data SEM adalah sekitar 150 nm. Selain itu dari gambar SEM diperbesar 10.000 kali (Gambar 11b) menunjukan profil serbuk berongga. Hasil XRD menunjukan serbuk biji moringa bersifat amorf bukan krista merujuk pada Lampiran 8. Penelitian lain tentang hasil SEM menunjukkan bahwa tipe morfology serbuk biji moringa cenderung membentuk aglomerat (Kumari et al. 2006).
Karakteristik Biokoagulan Serbuk Biji Moringa
Pada penelitian ini serbuk biji moringa dibedakan menjadi dua jenis, berdasarkan perbedaan ukuran partikel, yaitu MoM dan MoN. Berikut adalah hasil uji tentang kandungan utama penyusun serbuk biji moringa.
Komponen Utama Serbuk Biji Moringa
Komponen utama penyusun serbuk biji moringa dianalisa melalui uji proksimat, meliputi kandungan total protein Kjeldahl method AOAC 1999, kadar lemak dengan metode ekstraksi soxhlet, kadar air dan kadar abu berdasarkan metode AOAC 1995 (Ruttarattanamongkol et al. 2014). Penyusun utama serbuk biji moringa MoM adalah Protein 44,65%, minyak/lemak 27.05%, kadar air 10.86%, kadar abu 3.79% dan lainnya 13.65% (Tabel 3).
Tabel 3 Hasil analisa proximat serbuk biji moringa
No Parameter MoM MoN
1 Kadar Air (%) 10.86 ± 0.09 9.38 ± 0.17
2 Kadar Abu (%) 3.79 ± 0.01 3.53 ± 0.05
3 Kadar Lemak (%) 27.05 ± 0.00 26.98 ± 0.03
4 Kadar Protein (%) 44.65 ± 3.73 44.41 ± 1.29
5 Lainnya (%) 13.65 15.70
Kandungan utama penyusun serbuk biji moringa Mon adalah Protein 44.41%, minyak/lemak 26.985%, kadar air 9.38%, kadar abu 3.53% dan lainnya 15.70% (Tabel 3). Tidak ada perbedaan kandungan utama penyusun yang cukup berarti antara MoM dan MoN.
Protein total merupakan zat penyusun terbesar pada serbuk biji moringa, yaitu sekitar 44.65% pada MoM dan 44.41% pada MoN. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Ruttarattanamongkol et al. (2014) bahwa protein merupakan komponen penyusun terbesar sekitar 38.36%. Kandungan protein total dari sampel MoM atau MoN, menunjukan angka yang relatif sama. Hal ini terjadi karena proses pengukuran kadar zat penyusun utama, menggunakan metode destruksi, yang memungkinkan zat terukur secara total. Jadi meskipun ukuran serbuk biji moringa berbeda, tidak menyebabkan perbedaan kandungan jenis zat penyusunnya.
Serbuk biji moringa bisa digunakan sebagai koagulan alami, karena mengandung protein terlarut dalam air yang cukup tinggi. Protein tersebut bisa mengikat pengotor koloidal yang terdapat dalam air keruh/kotor. Kandungan
protein yang tinggi menyebabkan serbuk biji moringa berpotensi sebagai koagulan alami dalam proses penjernihan air kotor (Folkard et al. 1993).
Kadar Protein Serbuk Biji Moringa yang Terlarut Air
MoM dan MoN masing-masing sejumlah tertentu dilarutkan dalam aquades, kemudian disaring, dan diukur kandungan protein terlarutnya dengan metode Lowry. Hasil pengujian disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Kadar protein terlarut serbuk biji moringa MoM dan MoN. Perbedaan ukuran partikel sangat berpengaruh terhadap kadar protein biji moringa yang terlarut dalam air. Kadar protein MoM lebih sedikit, yaitu 0.062 % sedangkan kadar protein terlarut pada MoN lebih tinggi yaitu 0.290%. Dalam hal ini bisa dikatakan bahwa penghalusan serbuk moringa sampai ukuran nano partikel telah menyebabkan terjadinya peningkatan kadar protein terlarut sekitar 4.7 kali. Hal ini karena pada sampel MoM, ukuran serbuk lebih besar, sehingga protein yang terlarut dalam air relatif sedikit. Berbeda halnya dengan sampel MoN yang memiliki ukuran serbuk lebih kecil. Ukuran serbuk yang kecil menyebabkan luas permukaan untuk bereaksi menjadi lebih besar. Ukuran serbuk yang lebih kecil, lebih memungkinkan untuk terjadi kontak reaksi antara zat penyusunnya dengan pelarutnya menjadi lebih optimal, sehingga saat pengukuran kadar protein terlarut menghasilkan angka yang lebih besar. Hal ini sesuai dengan teori laju reaksi kimia, yang menyebutkan bahwa luas permukaan mempengaruhi laju reaksi kimia yang terjadi. Ukuran serbuk 105 mikron lebih epektif dari pada serbuk ukuran 210 dan 420 mikron (Sharma et al. 2006).
Berat Molekul Protein Penyusun Moringa
Protein merupakan zat penyusun utama pada serbuk biji moringa. Kadar protein total MoM adalah 44.65% dan MoN adalah 44.41%. Berdasarkan uji analisa SDS-Page (Gambar 13) diketahui bahwa protein dalam sampel MoM dan Sampel MoN adalah 13-28 Kda dan 52-63 Kda. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara MoM dan MoN dalam hal berat molekul protein penyusunnya. Hal ini menunjukan bahwa perbedaan ukuran partikel serbuk MoM dan MoN tidak menyebabkan terjadinya perbedaan jenis zat utama penyusunnya.
0.06 0.29 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 MoM MoN Per sen tase ( % )
Gambar 13 Profil berat molekul protein pada MoM dan MoN.
Berat molekul protein serbuk biji moringa pada Gambar 13, menunjukan tidak ada perbedaan berat molekul antara protein yang terdapat dalam serbuk biji moringa MoN maupun MoM. Hal ini menunjukan proses penggilingan dengan HEM pada kondisi 4 x 30 menit tidak mengubah jenis protein yang terdapat dalam serbuk biji moringa. Berat molekul pada penelitian ini mirip dengan hasil penelitian lain, yaitu 10 kDa, dan 17-26 kDa ( Fayos et al. 2010).
Senyawa Mineral Penyusun Biji Moringa
Berikut adalah kandungan mineral yang terdapat dalam MoM dan MoN hasil uji dengan XRF (Lampiran 9), yaitu Na2O, SO3, MgO, K2O, P2O5, CaO, SiO2, Al2O3, Cl, La2O3, dan Fe2O3. Tidak terdapat perbedaan jenis persenyawaan antara MoM dan MoN. Sepuluh persenyawaan penyusun utama tersebut terdapat dalam serbuk biji moringa baik MoM maupun MoN, yang berbeda hanya kadarnya. Kadar Na2O dalam MoM 40.66%, sedangkan dalam MoN 43.10%. Kadar SO3 dalam MoM 30.46%, sedangkan dalam MoN 20.84%. Tetapi semua persenyawaan tersebut terdapat dalam kedua serbuk biji moringa baik MoM maupun MoN. Hal ini menunjukan bahwa tidak ada senyawa yang berbeda antara MoM dan MoN. Perbedaan ukuran serbuk antara 2361.4 nm dan 336.5 nm, tidak menyebabkan perbedaan kandungan senyawa utamanya.
Tabel 4 Persenyawaan mineral yang terdapat dalam serbuk biji moringa Formula Konsentrasi pada MoM (%) Konsentrasi pada MoN (%)
Na2O 40.66 43.10 SO3 30.46 20.84 MgO 8.69 10.26 K2O 7.39 10.08 P2O5 7.06 5.43 CaO 1.46 3.03 SiO2 1.22 2.36 Al2O3 1.27 1.61 Cl 0.83 1.12 La2O3 0.24 0.71 Fe2O3 0.40 0.43
Berdasarkan analisa yang dilakukan pada penentuan berat molekul protein dan penentuan asam amino penyusun serbuk biji moringa, bisa disimpulkan bahwa perbedaan ukuran partikel serbuk MoM dan MoN, tidak menyebabkan perbedaan komposisi jenis zat penyusunnya, tetapi dapat meyebabkan perbedaan kadar zat penyusunnya saja.
Jenis Asam Amino yang terdapat pada Serbuk Biji Moringa
Berdasarkan uji analisa dengan menggunakan instrumen HPLC diketahui bahwa asam amino pada serbuk biji moringa diantaranya adalah asam glutamat 8.47%, arginine 5.96%, dan asam amino lainnya. Merujuk pada Lampiran 10-12. Tabel 5 Kandungan asam amino yang terdapat dalam serbuk biji kelor
Asam Amino Konsentrasi (%) Asam Amino Konsentrasi (%)
Asam Glutamat 8.47 Valine 1.34
Arginine 5.96 Serine 1.07
leucine 2.12 Threonine 0.83
Glycine 1.76 Methionine 0.79
Phenylalanine 1.67 Histidine 0.76
Asam Aspartat 1.49 Lysine 0.59
Alanine 1.43 Tyrosine 0.57
I-leucine 1.41
Asam glutamat pada makanan, menyebabkan makanan menjadi berasa gurih (umami). Asam amino arginen pada makanan menyababkan berkhasiat sebagai vasolidator (yaitu zat kimia yang menyebabkan pelebaran arteri dan pembuluh darah. Asam amino arginin sering digunakan sebagai suplemen kesehatan. Dengan mengetahui kandungan asam amino yang menyusun protein dalam serbuk biji moringa, maka gambaran teoritis reaksi yang terjadi antara protein tersebut dengan pengotor yang ada dalam air, bisa diperkirakan.
Penentuan Dosis Optimum Serbuk Biji Moringa sebagai Biokoagulan
Aplikasi serbuk biji moringa sebagai biokoagulan dilihat dengan serangkaian uji Jar-test terhadap air limbah tekstil (kekeruhan tinggi), dan Air Tanah (kekeruhan rendah). Parameter yang diukur meliputi: temperatur, pH, turbiditas, dan konduktivitas. Foto tahapan uji jar test disajikan pada Lampiran 13.
Tabel 6 Penentuan dosis optimum serbuk biji moringa MoM pada air limbah tekstil dan air tanah
MoM (mg/L)
Air Limbah tekstil Air Tanah
% Penurunan Turbiditas Konduktivitas (µS/cm) pH Temperatur % Penurunan Turbiditas pH Konduktivitas (µS/cm) Temperatur 40 90.2 1104.7 4.9 28.3 91.3 7.3 225.0 28.5 80 97.9 1052.5 5.7 28.7 97.5 7.4 219.0 28.9 100 98.6 1004.7 6.2 28.8 97.4 7.4 216.4 29.0 120 98.1 1005.7 6.2 29.1 96.6 7.4 223.0 28.7 140 97.3 1109.7 6.1 28.3 94.3 7.4 228.3 28.5
Pada proses pengolahan air dengan menggunakan koagulan Moringa oleifera dosis optimum yang dibutuhkan oleh air limbah dan air tanah berbeda. Untuk MoM, pemberian dosis 100 mg/L memberikan hasil yang paling baik bagi air limbah dilihat dari besarnya penurunan turbiditas, nilai pH yang paling mendekati 7, dan nilai konduktivitas yang paling rendah (Tabel 6). Pada air tanah, nilai-nilai tersebut didapatkan pada pemberian dosis koagulan 80 mg/L. Dosis optimum pada penelitian ini lebih rendah daripada dosis optimum penelitian lain yang dilakukan oleh Katayon et al. (2006) yaitu 160 mg/L untuk air dengan nilai turbiditas sedang (Katayon et al. 2006). Laporan hasil penelitian lainnya menyebutkan dosis optimum adalah 175 mg/L untuk air dengan turbiditas 350 NTU (Nishi et al. 2012). Hal ini menunjukkan bahwa dosis optimum koagulan Moringa oleifera dipengaruhi oleh tingkat kekeruhan awal dari air yang akan dilakukan pengolahan dengan koagulan Moringa oleifera.
Air dengan kekeruhan awal lebih besar dari 150 NTU bisa menggunakan dosis 50-200 mg/L, bila kekeruhan awal kurang dari 50 NTU menggunakan dosis 10-50 mg/L (Schwarz 2000). Semakin rendah kekeruhan awalnya, dosis dapat dikurangi, karena pemberian dosis yang berlebihan akan menyebabkan kekeruhan tidak hilang sampai batas terendah.
MoN, pemberian dosis 40 mg/L memberikan hasil yang paling baik bagi air limbah dilihat dari penurunan nilai turbiditas yang paling tinggi, nilai pH yang paling mendekati 7, dan nilai konduktifitas yang paling rendah (Tabel 7). Pada air tanah, nilai-nilai tersebut didapatkan pada pemberian dosis koagulan 30 mg/L. Tabel 7 Penentuan dosis optimum serbuk biji moringa MoN pada air limbah
tekstil dan air tanah. MoN
(mg/L)
Air Limbah tekstil Air Tanah
% Penurunan Turbiditas Konduktifitas (µS/cm) pH Temperatur % Penurunan Turbiditas pH Konduktifitas (µS/cm) Temperatur 20 90.6 1109.7 4.83 29.1 92.8 6.7 225.33 28.7 30 96.4 1102.7 5.1 28.6 98.3 7.41 221.33 28.9 40 98.1 1005.7 6.18 29.1 95.6 7.39 223 28.7 60 98.1 1109.7 6.14 28.3 95.3 7.41 228.33 28.5 80 97.4 1136 6.2 28.6 93 7.42 227 28.9
MoN sudah bisa menurunkan kekeruhan/turbiditas secara optimum pada dosis 30-40 mg/L, sedangkan MoM pada dosis 80-100 mg/L (Gambar 14). MoN lebih epektif dari pada MoM dalam menurunkan kekeruhan air limbah maupun air tanah. Hal ini disebabkan ukuran serbuk MoN lebih kecil daripada MoM, sehingga saat dilarutkan, zat aktif yang terlarut dalam MoN lebih banyak daripada MoM. Hal ini dibuktikan dari data kadar protein terlarut (metode Lowry) dalam MoN lebih tinggi dari pada MoM. Kadar protein pada MoN yaitu 0.29 %, sedangkan kadar protein MoM yaitu 0.06 %.
Gambar 14 Perbandingan dosis MoN dan MoM pada air limbah dan air tanah Hal yang mempengaruhi efektivitas serbuk biji moringa sebagai biokoagulan, adalah kandungan senyawa yang terdapat di dalamnya, dan ukuran partikel serbuk biji moringa tersebut. MoN dengan ukuran partikel yang sangat kecil ini, kandungan senyawa yang terdapat dalam serbuk biji moringa menjadi lebih efektif dalam berinteraksi dengan partikel koloid pengotor yang ada dalam air. Sehingga interaksi antara pengotor berupa koloid yang ada dalam air dengan persenyawaan biokoagulan lebih efektif. Karena interaksi lebih efektif, maka pembentukan koagulan atau penggumpalan pengotor air menjadi lebih cepat dan efisien.
Dosis optimum yang didapatkan akan digunakan sebagai acuan pada aplikasi koagulan alami pada sampel air selanjutnya. Efektivitas MoM dan MoN pada dosis ini akan dibandingkan dengan koagulan sintetis saat diaplikasikan pada berbagai sampel air.
B.Penggunaan Serbuk Biji Moringa MoM dan MoN Sebagai Biokoagulan
pada Air Baku
Kegiatan pembangunan seperti industrialisasi, kotanisasi, semenisasi bisa menimbulkan kerusakan yang mengganggu kesetimbangan air di alam dan telah mengubah air bersih yang seharusnya dengan mudah kita manfaatkan menjadi air yang bisa jadi menyebabkan sumber penyakit bagi tubuh kita. Polusi di udara yang berasal dari asap kendaraan bermotor, asap pabrik, atau asap rokok juga dapat menurunkan kualitas air. Penyebab terjadinya pencemaran dapat berupa masuknya makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air sehingga
86 88 90 92 94 96 98 100 20 30 40 60 80 100 120 140 P e nur una n Turb idi ta s (%)
Dosis Moringa oleifera (mg/L)
MON pada Air limbah MOM pada Air Limbah MON pada Air Tanah
menyebabkan kualitas air tercemar. Masukan tersebut sering disebut dengan istilah unsur pencemar, yang parakteknya masukan tersebut berupa buangan yang bersifat rutin, misalnya buangan limbah cair. Aspek penyebab dapat berasal dari alam, atau dari kegiatan manusia.
Air minum yang ideal harus aman bagi kesehatan, dan memenuhi persyaratan fisika, kimia, mikrobiologis dan radioaktif (Permenkes 2010). Air bersih harus memenuhi beberapa kriteria seperti jernih, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, tidak mengandung kuman patogen dan segala makhluk hidup yang membahayakan kesehatan manusia, tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya, tidak korosif dan lain-lain. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya serta meluasnya penyakit bawaan air (Soemirat 2000).
Akses terhadap air merupakan hak dasar bagi manusia maka, penyediaan air minum bukan saja menjadi agenda nasional, namun juga menjadi agenda dunia, dengan dicanangkannya deklarasi Millenium Development Goals (MDGs). Disebutkan pula pada laporan tersebut bahwa, tantangan berat pencapaian target MDGs sektor air minum meliputi kuantitas, kualitas, kontinuitas, aspek pendanaan yang meliputi sumber dana, struktur tarif dan keterjangkauan, pelayanan kaum miskin, manajemen, dan kelembagaan (BPPN 2010).
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dan industri sejenis lainnya, bertugas untuk mensuplai air bersih bagi kebutuhan masyarakat umum. Air yang disuplai selain kuantitas harus terjaga juga kualitas yang baik menjadi faktor penting yang harus diperhatikan. Air yang disalurkan ke masyarakat sudah mengalami serangkaian pengolahan dari air baku sebelumnya, menjadi air yang relatif lebih bersih. Salah satu cara pengolahan air yang biasa dilakukan oleh PDAM dan perusahaan sejenisnya, adalah proses pengendapan (koagulasi). Foto disajikan pada Lampiran 14. Proses koagulasi dapat menggunakan bahan koagulan sintetis dan koagulan alami (biokoagulan). Bahan-bahan sintetis yang digunakan untuk mengendapkan pengotor, biasanya digunakan senyawa koagulan dan flokulan seperti alumunium sulfat (alum), Poly Alumunium Cloride (PAC), dan bahan lain untuk mengubah keasaman air seperti NaOH, Ca(OH)2 dan Na2CO3 (Karamah et al. 2008).
Pada penelitian ini dilakukan penggantian senyawa koagulan sintetis dengan bahan alami, yaitu serbuk biji moringa (Moringa oleifera). Faktor yang mempengaruhi efektivitas serbuk biji moringa sebagai biokoagulan, adalah kandungan senyawa aktif yang terdapat di dalamnya. Ketika serbuk biji moringa digunakan sebagai koagulan, senyawa aktif tersebut akan terlarut dalam air dan kemudian bereaksi dengan zat-zat pengotor yang ada dalam air. Tentunya ukuran serbuk biji kalor akan berpengaruh terhadap banyaknya senyawa aktif yang terlarut. Semakin kecil ukuran serbuk biji moringa, maka akan semakin banyak