Coagulation-Flocculation of Tofu Wastewater using Natural Coagulant of Chempedak (Artocarpus integer) Seed

Abstract

Limbah cair tahu mencemari badan air dan menyebabkan bau tidak sedap di lingkungan. Koagulasi-flokulasi adalah metode efektif untuk menyisihkan kontaminan di limbah cair tahu karena metode ini memiliki efisiensi tinggi dan kebutuhan energi rendah. Namun, penggunaan koagulan kimia menghasilkan lumpur yang berbahaya, sehingga koagulan dari bahan alami lebih disukai karena aman untuk lingkungan dan manusia. Penelitian ini bertujuan menganalisis potensi ekstrak biji cempedak untuk menyisihkan COD, TSS, dan kekeruhan pada limbah cair tahu. Biji cempedak diekstrak menggunakan n-heksana dan NaCl untuk meningkatkan karakteristik koagulan. Eksperimen dilakukan secara batch menggunakan jar-tes. Dosis yang digunakan adalah 1,5–4 mL/L dengan pengadukan cepat 120 rpm selama 3 menit, pengadukan lambat 60 rpm selama 15 menit, dan sedimentasi 60 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koagulan biji cempedak dapat menurunkan kekeruhan dan TSS, tetapi meningkatkan konsentrasi COD. Gugus fungsi hidroksil dan karboksil memegang peranan penting dalam proses koagulasi. Kenaikan dosis koagulan dapat meningkatkan efisiensi penyisihan kekeruhan dan TSS. Dosis berlebih dapat menyebabkan resuspensi yang meningkatkan kekeruhan air. Dosis optimum untuk menyisihkan kekeruhan dan TSS di limbah cair tahu adalah 2,5 mL/L pada pH 9 dengan efisiensi penyisihan 78%. Efisiensi penyisihan TSS sebesar 77% didapatkan pada dosis 3,5 mL/L.

Abstract

The tofu wastewater contaminates water bodies and causes unpleasant odors to the environment. Coagulation-flocculation is an effective method to remove contaminants because of its high removal efficiency and low energy requirement. However, the use of chemical coagulants generates a significant amount of toxic sludge. Thus, a natural coagulant is more favorable because it is biodegradable and safe for human health. The objective of this study is to analyze the performance of chempedak seed extract to remove chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), and turbidity in tofu wastewater. Chempedak seed was extracted using n-hexane and NaCl to improve the coagulant characteristics. The experiment was conducted in the batch system using a jar test apparatus. The experiment was carried out on a dosage range of 1.5–4 mL/L with a flash mixing rate of 120 rpm for 3 minutes, slow mixing of 60 rpm for 15 minutes, and sedimentation for 60 minutes. The result proved that the chempedak seed coagulant could reduce turbidity and TSS but increase COD concentration. The hydroxy and carboxy functional groups play a crucial role in coagulation activity. The increasing coagulant dosage increased the removal efficiency of turbidity and TSS. Overdosing can influence resuspension conditions that increase final turbidity. The optimum dosage to remove turbidity and TSS in tofu wastewater was 2.5 mL/L at a pH of 9 with a removal efficiency of 78%. The TSS removal efficiency of 77% was achieved at a dosage of 3.5 mL/L.