Masalah pencemaran sungai di wilayah perkotaan menjadi isu yang semakin mendesak, terutama yang berkaitan dengan tingkat kekeruhan air yang tinggi. Sungai Je neberang, sebagai salah satu sungai utama yang melintasi permukiman padat dan kawasan industri, seringkali mengalami penurunan kualitas air akibat limbah rumah tangga dan aktivitas industri. Salah satu indikator utama pencemaran ini adalah meningkatnya kadar Total Suspended Solids (TSS) atau padatan tersuspensi yang membuat air menjadi keruh.
Berbagai metode koagulasi-flokulasi telah digunakan untuk mengatasi masalah ini. Koagulan yang umum digunakan adalah Tawas (Alumunium Sulfat). Namun, dalam beberapa tahun terakhir, Poly Aluminium Chlorida (PAC) dianggap lebih unggul karena efektivitasnya yang lebih tinggi pada rentang pH yang lebih luas serta residu lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Sayangnya, harga PAC komersial relatif mahal. Oleh karena itu, penelitian tentang sintesis PAC dari limbah serbuk aluminium menawarkan solusi ganda: mengurangi limbah industri logam dan menyediakan koagulan murah untuk pengolahan air.
Latar Belakang Masalah
Aktivitas industri pengolahan logam, khususnya yang berbahan dasar aluminium, menghasilkan limbah padat berupa serbuk atau geram aluminium. Limbah ini jika tidak dikelola dengan baik dapat mencemari tanah dan air tanah. Di sisi lain, aluminium merupakan bahan utama dalam pembuatan koagulan. Serbuk aluminium limbah ini masih memiliki kandungan aluminium yang tinggi dan potensial untuk dimanfaatkan kembali (recycle) menjadi bahan yang bernilai ekonomi lebih tinggi, yaitu PAC.
PAC atau Polyaluminium Chloride adalah polimer ion aluminium larut dalam air yang memiliki rumus kimia umum $[Al_n(OH)_mCl_{3n-m}]_x$. Materi ini sangat efektif sebagai koagulan karena memiliki muatan positif tinggi yang mampu menetralkan muatan negatif partikel-partikel kotoran yang tersuspensi di dalam air (misalnya lempung dan organik), sehingga partikel tersebut mudah menggumpal dan mengendap.
Metodologi Sintesis PAC
Proses sintesis PAC dari limbah serbuk aluminium dilakukan melalui tahapan reaksi kimia yang terkontrol. Berikut adalah ringkasan prosedur yang umum digunakan dalam penelitian ini:
Bahan dan Alat
- Limbah serbuk aluminium (dari hasil pembubutan industri).
- HCl (Asam Klorida) 4-6 Molar.
- Akuades (air suling).
- Gelas beker, termometer, pengaduk magnetik, dan hot plate.
Tahapan Proses
Uji Efektivitas pada Air Sungai Je neberang
Untuk mengetahui kinerja PAC hasil sintesis, dilakukan pengujian pada sampel air Sungai Je neberang yang memiliki tingkat kekeruhan tinggi. Pengujian menggunakan metode Jar Test (pengadukan labu).
Parameter Uji
- Kekeruhan (Turbidity): Diukur dalam NTU (Nephelometric Turbidity Units) menggunakan turbidimeter.
- pH: Mengukur tingkat keasaman atau kebasaan air sampel.
- TSS (Total Suspended Solids): Jumlah padatan tersuspensi per volume air.
Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan penelitian, penambahan PAC hasil sintesis mampu menurunkan tingkat kekeruhan air secara signifikan. Partikel-partikel koloid yang awalnya mengapung di air mengalami koagulasi membentuk flok (gumpalan-gumpalan) yang lebih besar dan berat, sehingga cepat mengendap ke dasar wadah.
Efisiensi penurunan kekeruhan sangat dipengaruhi oleh dosis PAC yang diberikan. Terdapat titik optimum di mana penurunan kekeruhan mencapai maksimum. Jika dosis koagulan terlalu sedikit, muatan partikel kotoran tidak sepenuhnya dinetralkan. Sebaliknya, jika dosis koagulan terlalu banyak, muatan partikel menjadi berlebih (restabilization) sehingga flokasi tidak terjadi dengan baik dan endapanan menjadi kurang efisien.
Perbandingan antara PAC sintesis dengan PAC komersial menunjukkan bahwa kinerja keduanya tidak jauh berbeda. Hal ini membuktikan bahwa limbah serbuk aluminium memiliki potensi besar sebagai bahan baku alternatif penghasil koagulan yang berkualitas.
Analisis Ekonomi dan Lingkungan
Penggunaan limbah aluminium sebagai bahan baku PAC memberikan keuntungan ganda dari segi ekonomi dan lingkungan. Dari aspek ekonomi, biaya produksi PAC dapat ditekan secara signifikan karena bahan bakunya berupa limbah yang harganya sangat murah atau bahkan gratis. Ini membuat pengolahan air skala rumah tangga maupun skala industri kecil menjadi lebih terjangkau.
Dari aspek lingkungan, metode ini merupakan penerapan prinsip Zero Waste. Limbah berbahaya yang potensial mencemari lingkungan diubah menjadi produk yang bermanfaat untuk membersihkan lingkungan lainnya (sungai). Siklus ini menekan akumulasi sampah industri dan mengurangi ekstraksi bahan tambang baru untuk pembuatan koagulan konvensional.
Kesimpulan
Sintesis Poly Aluminium Chlorida (PAC) dari limbah serbuk aluminium terbukti efektif secara teknis dan potensial secara ekonomis. Proses pelarutan aluminium dengan asam klorida mampu menghasilkan koagulan yang berkualitas baik. Uji aplikasi pada air Sungai Je neberang menunjukkan bahwa PAC sintesis ini mampu menurunkan parameter kekeruhan (turbidity) dan TSS secara signifikan melalui proses koagulasi dan flokulasi yang baik.
Inovasi ini menawarkan solusi berkelanjutan (sustainable solution) untuk masalah dua sisi: pengelolaan limbah industri logam dan pemurnian air sungai yang tercemar. Dengan dukungan penerapan teknologi tepat guna, PAC dari limbah aluminium ini dapat menjadi alternatif koagulan ramah lingkungan dan hemat biaya bagi masyarakat maupun industri pengolahan air.
