Sampel yang dipilih dalam percobaan pemisahan konsorsium mikroalga ini ialah sampel kultur media L1 tanpa sirkulasi. Pemilihan tersebut berdasarkan pertimbangan bahwa pada kultur tersebut, karakteristik pertumbuhan mikroalga sesuai dengan yang diharapkan yakni berwarna hijau pekat diikuti dengan adanya dominansi spesies mikroalga didalamnya.
1. Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi dan flokulasi konsorsium mikroalga pada sampel kultur media L1 tanpa sirkulasi, dilakukan dengan memakai dua koagulan yang lazim dipakai untuk menghilangkan suspended solid dalam limbah cair, yakni alum dan Poly Aluminium Chloride (PAC)
Pada proses koagulasi dan flokulasi menggunakan alum dan PAC sebagai koagulan dalam pemisahan suspensi konsorsium mikroalga, menunjukkan bahwa terdapat konsentrasi optimal alum dan PAC dimana persen removal pada parameter TSS, kekeruhan, dan warna berada pada level paling tinggi.
73 a. Koagulasi dan Flokulasi dengan Koagulan Alum
Pada Gambar 29 dibawah, terlihat bahwa dosis optimal alum dimana removal parameter TSS, kekeruhan, dan warna berada pada level persentase paling tinggi yakni 500 mg/L alum. Persen removal pada dosis diatas 500 mg/L kembali menunjukkan kecenderungan penurunan. Pada dosis optimal tersebut, parameter TSS sampel sebelum dilakukan koagulasi dan flokulasi yakni rata-rata 302.7 mg/L, menurun hingga rata-rata 1.0 mg/L (100%) setelah koagulasi dan flokulasi berlangsung. Parameter kekeruhan pada dosis alum yang sama juga berubah dari rata-rata 461.0 FTU pada kontrol, meninggalkan residu rata-rata 5.0 FTU (99%) setelah koagulasi dan flokulasi. Parameter warna juga berubah dari nilai diatas 550 PtCo, menurun menjadi hanya rata-rata 38.5 PtCo (93%). Pada dosis 0 – 320 mg/L alum, persen removal pada Gambar 28 diatas terlihat konsisten pada 0%. Hal ini dikarenakan pada dosis tersebut, ukuran warna pada Spektrofotometer HACH DR 2000 masih terbaca seragam yakni diatas 550 PtCo (>550 PtCo).
Gambar 29. Removal TSS, Kekeruhan, dan Warna pada Berbagai Dosis Alum
Persen removal TSS, kekeruhan, dan warna yang cukup tinggi setelah dilakukan koagulasi dan flokulasi dengan koagulan alum, sesuai dengan pernyataan Vazirani dan Chandola (1980), bahwa alum menghasilkan supernatan yang lebih bersih, membentuk flok lebih baik, dan proses pengendapan flok lebih baik.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 200 400 600 800 1000 R e m o v a l (%) Dosis Alum (mg/L) TSS (mg/L) Kekeruhan (FTU) Warna (Units PtCo)
74 Pengamatan secara kasat mata terhadap hasil Jar Test juga menunjukkan bahwa pada dosis 500 mg/L alum, supernatan hasil koagulasi dan flokulasi memiliki warna paling bening/jernih (lihat Gambar 30).
Gambar 30. Penampakan Supernatan Hasil Koagulasi dan Flokulasi pada Berbagai Dosis Alum
b. Koagulasi dan Flokulasi dengan Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC) Pada koagulasi dan flokulasi dengan koagulan PAC, dosis optimal dimana removal TSS, kekeruhan, dan warna berada pada level persentase paling tinggi hanya setengah dari dosis koagulan alum yakni 250 mg/L (lihat Gambar 31). Persen removal pada dosis diatas 250 mg/L kembali menunjukkan kecenderungan penurunan. Pada dosis optimal tersebut (lihat Gambar 30), parameter TSS sampel sebelum dilakukan koagulasi dan flokulasi yakni rata-rata 302.7 mg/L, menurun hingga rata-rata 12 mg/L (96%) setelah koagulasi dan flokulasi berlangsung. Parameter kekeruhan pada dosis PAC yang sama juga berubah dari rata-rata 461.0 FTU pada kontrol, meninggalkan residu rata-rata 5.0 FTU (99%) setelah koagulasi dan flokulasi. Parameter warna juga berubah dari nilai diatas 550 PtCo, menurun menjadi hanya rata-rata 31.5 PtCo (94%).
Meskipun persen removal TSS, kekeruhan, dan warna tertinggi dengan koagulan PAC lebih rendah dari persen removal ketiga parameter tersebut pada supernatan hasil koagulasi dan flokulasi dengan koagulan alum, namun suspensi yang dihasilkan lebih padat. Selain itu menurut Malhotra (2002), koagulan PAC memiliki beberapa kelebihan dibandingkan koagulan alum. PAC dapat mempercepat
75 koagulasi suspensi pada beraneka ragam kekeruhan, menghasilkan lebih sedikit lumpur, dan meninggalkan lebih sedikit jumlah residu aluminium. Hidrolisa PAC sangat mudah dibandingkan dengan alum, menghasilkan poli hidroksida rantai molekuler panjang dan muatan elektrik besar dalam larutan, sehingga memberikan kontribusi untuk memaksimalkan aksi fisik flokulasi. Koagulasi yang lebih baik diperoleh dengan PAC bila dibandingkan dengan alum pada tingkat kekeruhan menengah dan tinggi. Pembentukan flok dengan koagulan PAC relatif cepat. Lumpur yang dihasilkan PAC lebih padat dibandingkan yang dihasilkan oleh alum.
Gambar 31. Removal TSS, Kekeruhan, dan Warna pada Berbagai Dosis PAC
Pengamatan secara kasat mata terhadap hasil Jar Test dengan menggunakan koagulan PAC juga menunjukkan bahwa pada dosis 250 mg/L, supernatan hasil koagulasi dan flokulasi memiliki warna paling bening/jernih (lihat Gambar 32). Pada dosis PAC diatas 250 mg/L, kebeningan warna kembali berangsur-angsur turun.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 100 200 300 400 500 R e m o v a l (%) Dosis PAC (mg/L) TSS (mg/L) Kekeruhan (FTU) Warna (Units PtCo)
76 Gambar 32. Penampakan Supernatan Hasil Koagulasi dan Flokulasi
pada Berbagai Dosis PAC
2. Sentrifugasi
Secara umum pemisahan konsorsium mikroalga dari kultur media L1 tanpa sirkulasi dengan cara sentrifugasi, kurang efektif jika dibandingkan dengan cara koagulasi dan flokulasi. Hal ini terlihat dari persen removal tertinggi untuk parameter TSS, kekeruhan, dan warna lebih rendah dari persen removal pada koagulasi dan flokulasi baik dengan koagulan alum maupun PAC. Sentrifugasi pada waktu dan rpm yang diujikan, hanya efektif menurunkan parameter TSS dan kekeruhan, sedangkan warna tidak begitu banyak berubah (lihat Gambar 33).
Gambar 33. Removal TSS, Kekeruhan, dan Warna dengan Sentrifugasi 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 R em o v a l (%) Waktu (menit) TSS (mg/L) Kekeruhan (FTU) Warna (Units PtCo) 200 mg/L 250 mg/L 300 mg/L 350 mg/L 400 mg/L 0 mg/L
77 Pada pemisahan dengan cara sentrifugasi 3 800 rpm, waktu yang dibutuhkan dimana removal TSS, kekeruhan, dan warna berada pada level persentase paling tinggi yakni 16 menit. Sedangkan pada dua set waktu lainnya yakni 5 dan 11 menit, persen removal lebih rendah. Diduga persen removal dengan waktu sentrifugasi diatas 16 menit akan lebih tinggi. Pada waktu optimal 16 menit tersebut (lihat Gambar 32), parameter TSS sampel sebelum dilakukan sentrifugasi yakni rata-rata 302.7 mg/L, menurun hingga rata-rata 21 mg/L (93%) setelah sentrifugasi berlangsung. Parameter kekeruhan pada menit yang sama juga berubah dari rata-rata 461.0 FTU pada kontrol, meninggalkan residu rata-rata 89.8 FTU (81%) setelah sentrifugasi. Sedangkan parameter warna hanya berubah dari nilai diatas 550 PtCo, menurun tipis menjadi rata-rata 446.8 PtCo (19%).
Gambar 34. Perubahan Warna pada Supernatan Hasil Sentrifugasi pada 3 800 rpm selama (a) 5 menit, (b) 11 menit, dan (c) 16 menit.