Industri perikanan budidaya merupakan salah satu sektor yang terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan pangan global. Namun, di balik pertumbuhannya, sektor ini juga menghasilkan limbah cair dalam jumlah besar yang kaya akan bahan organik, padatan tersuspensi, nitrogen, dan fosfor. Air limbah perikanan umumnya berasal dari sisa pakan, kotoran ikan, serta bahan organik lain yang terakumulasi selama proses budidaya. Jika dibuang langsung ke lingkungan tanpa pengolahan yang memadai, limbah ini dapat menurunkan kualitas air, memicu eutrofikasi, dan mengganggu keseimbangan ekosistem perairan.
Salah satu metode yang umum digunakan untuk mengolah limbah cair adalah proses koagulasi鈥揻lokulasi. Proses ini bekerja dengan menggumpalkan partikel-partikel kecil di dalam air sehingga mudah mengendap dan dipisahkan. Selama ini, bahan kimia seperti tawas (alum) dan poly aluminium chloride (PAC) banyak digunakan sebagai koagulan karena efektif dalam menurunkan kadar padatan dan bahan organik. Namun, penggunaan koagulan kimia dalam jangka panjang menimbulkan berbagai persoalan, seperti terbentuknya lumpur non-biodegradable, risiko residu logam di lingkungan, serta potensi dampak kesehatan akibat paparan logam tertentu.
Sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan, penelitian mulai banyak mengembangkan biokoagulan berbasis bahan alami. Salah satu bahan yang menarik perhatian adalah daun mimba (Azadirachta indica). Tanaman ini dikenal luas sebagai tanaman obat dan banyak tumbuh di daerah tropis. Selain mudah diperoleh, daun mimba mengandung berbagai senyawa aktif yang dapat membantu proses penggumpalan partikel di dalam air limbah. Penelitian dalam paper ini mengevaluasi potensi daun mimba sebagai biokoagulan untuk mengolah air limbah perikanan, sekaligus menentukan kondisi optimum penggunaannya menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM).
Penelitian dilakukan menggunakan limbah budidaya ikan lele yang memiliki kandungan total suspended solids (TSS) sebesar 177,3 mg/L dan chemical oxygen demand (COD) sekitar 585,66 mg/L. Nilai tersebut menunjukkan tingginya kandungan bahan organik dan padatan tersuspensi yang berpotensi mencemari lingkungan jika tidak diolah terlebih dahulu. Daun mimba terlebih dahulu dikeringkan, digiling, dan diayak hingga menjadi serbuk halus sebelum digunakan sebagai biokoagulan. Berbagai karakterisasi dilakukan untuk memahami sifat materialnya, termasuk analisis FTIR, SEM, XRD, dan zeta potential.
Hasil FTIR menunjukkan bahwa daun mimba mengandung gugus fungsi hidroksil, karboksil, dan amina. Gugus-gugus ini berperan penting dalam proses koagulasi karena mampu membentuk ikatan dengan partikel pencemar melalui mekanisme adsorpsi dan polymer bridging. Analisis SEM menunjukkan bahwa setelah proses pengeringan dan penghalusan, permukaan serbuk daun mimba menjadi lebih kasar dan terfragmentasi. Struktur ini meningkatkan luas permukaan kontak antara biokoagulan dan partikel pencemar sehingga memperbaiki proses penggumpalan. Sementara itu, hasil XRD menunjukkan bahwa daun mimba memiliki struktur dominan amorf, yang umumnya lebih baik untuk proses adsorpsi dibanding material kristalin.
Penelitian ini menggunakan tiga variabel utama dalam proses optimasi, yaitu konsentrasi biokoagulan, kecepatan pengadukan cepat, dan waktu sedimentasi. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa konsentrasi biokoagulan dan waktu sedimentasi memiliki pengaruh signifikan terhadap efisiensi penyisihan TSS dan COD, sedangkan kecepatan pengadukan cepat tidak memberikan pengaruh signifikan. Kondisi optimum yang diperoleh adalah konsentrasi biokoagulan 79,8 mg/L, kecepatan pengadukan cepat 100 rpm, dan waktu sedimentasi 27,5 menit. Pada kondisi tersebut, penyisihan TSS mencapai 88,72%, sedangkan penyisihan COD mencapai 79,98%. Hasil ini menunjukkan bahwa daun mimba mampu memberikan performa yang sangat baik dalam mengurangi kandungan padatan dan bahan organik di air limbah perikanan.
Menariknya, performa biokoagulan daun mimba relatif mendekati koagulan kimia komersial seperti tawas. Meskipun efisiensi tawas masih sedikit lebih tinggi, penggunaan daun mimba memiliki keunggulan dari sisi keberlanjutan lingkungan karena bersifat biodegradable, lebih aman, dan menghasilkan lumpur yang lebih ramah lingkungan. Selain itu, bahan bakunya murah dan mudah diperoleh, sehingga berpotensi diterapkan pada skala kecil hingga menengah, terutama di sektor budidaya ikan tradisional.
Dari sisi operasional, kondisi optimum yang diperoleh dalam penelitian ini juga dinilai realistis untuk diterapkan dalam sistem pengolahan limbah konvensional. Dosis biokoagulan yang digunakan masih berada dalam rentang umum koagulan alami lainnya, sedangkan waktu sedimentasi sekitar 27 menit masih sesuai dengan waktu tinggal pada bak pengendap di instalasi pengolahan air limbah skala kecil dan menengah. Dengan demikian, penerapan teknologi ini tidak memerlukan perubahan infrastruktur yang besar.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pemanfaatan bahan alami lokal seperti daun mimba memiliki potensi besar dalam mendukung konsep pengolahan limbah yang berkelanjutan. Di tengah meningkatnya kebutuhan akan teknologi ramah lingkungan, penggunaan biokoagulan berbasis tanaman dapat menjadi solusi alternatif untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan kimia sintetis dalam pengolahan air limbah. Selain lebih aman bagi lingkungan, pendekatan ini juga mendukung pemanfaatan sumber daya hayati lokal secara lebih optimal.
Penulis: Muhammad Fauzul Imron
Artikel dapat diakses pada:
