Air bersih adalah kebutuhan mendasar manusia. Namun, pencemaran air akibat limbah domestik, industri, dan pertanian menjadi tantangan besar di berbagai belahan dunia. Proses pengolahan air yang umum digunakan saat ini adalah koagulasi-flokulasi, yaitu metode untuk mengendapkan partikel halus dan koloid yang sulit terpisah dengan cara biasa. Selama puluhan tahun, koagulan kimia seperti alum (aluminium sulfat) dan garam besi telah menjadi andalan. Meski efektif, bahan kimia ini menimbulkan masalah baru: residunya tidak ramah lingkungan, sulit diolah, bahkan berpotensi menimbulkan dampak kesehatan seperti keterkaitannya dengan penyakit Alzheimer.
Di sinilah koagulan berbasis tanaman atau biokoagulan muncul sebagai alternatif. Biokoagulan merupakan bahan penggumpal alami yang berasal dari organisme hidup, baik hewan, mikroba, maupun tumbuhan. Dari ketiganya, tumbuhan paling banyak diteliti karena melimpah di alam, residunya dapat terurai secara hayati, dan mengandung senyawa aktif seperti protein, polisakarida, tanin, atau lendir alami yang mampu menggumpalkan partikel halus dalam air. Proses kerjanya mirip dengan koagulan kimia, yakni melalui mekanisme netralisasi muatan, jembatan antar partikel, atau penjerapan, sehingga partikel koloid dan kekeruhan dapat mengendap lebih cepat dan air menjadi lebih jernih.
Kajian terbaru menemukan bahwa biji merupakan bagian tanaman yang paling banyak diteliti sebagai koagulan, yakni sekitar 26,3% dari publikasi, disusul daun sebesar 10,9% dan kulit buah sebesar 5,7%. Biji kelor, biji alpukat, maupun biji kurma, misalnya, diketahui mengandung protein kationik yang sangat efektif menetralkan muatan negatif partikel dalam air, sehingga mampu menyisihkan kekeruhan hingga lebih dari 90%. Daun kelor, daun neem, atau daun sirih hutan juga memberikan hasil cukup baik karena mengandung karbohidrat dan polisakarida yang berperan dalam proses penggumpalan, terutama dalam mengurangi beban organik seperti COD dan BOD. Kulit buah pisang, singkong, dan pomegranate juga terbukti ampuh menurunkan kekeruhan hingga 80 sampai 90% sekaligus memanfaatkan limbah pertanian yang biasanya terbuang. Bagian bunga dan batang tanaman masih jarang diteliti, meski bunga pisang menunjukkan hasil luar biasa dengan efisiensi di atas 90%. Batang tanaman tertentu seperti kaktus atau lidah buaya yang kaya akan lendir alami juga efektif mengikat partikel dalam air.
Secara umum, biokoagulan tanaman terbukti unggul dalam menurunkan kekeruhan air. Hasil kajian menunjukkan bahwa tingkat kekeruhan dapat diturunkan hingga 83 sampai 90%. Sementara itu, total padatan tersuspensi atau TSS dapat dikurangi hingga sekitar 68%, COD sekitar 71%, dan BOD sekitar 67%. Sebagai perbandingan, meskipun koagulan kimia seperti alum juga efektif, residu yang dihasilkan sulit terurai secara hayati dan berisiko menambah pencemaran lingkungan. Menariknya, beberapa biokoagulan juga terbukti mampu menurunkan kadar logam berat, minyak, dan nutrien berlebih dalam air limbah. Ekstrak biji anggur, misalnya, dapat menyingkirkan hampir seluruh ion kromium dari air buangan industri.
Keunggulan utama biokoagulan tanaman terletak pada sifatnya yang ramah lingkungan, ketersediaannya yang melimpah terutama dari limbah pertanian, serta biaya operasional yang relatif lebih rendah karena pengolahan lumpur limbah menjadi lebih sederhana. Meski demikian, masih terdapat tantangan besar yang harus dihadapi. Kinerja biokoagulan dapat sangat bervariasi tergantung jenis tanaman, musim, atau umur panen. Beberapa bagian tanaman seperti biji kelor juga digunakan sebagai pangan atau bahan obat, sehingga menimbulkan potensi persaingan dengan kebutuhan lain. Selain itu, proses ekstraksi senyawa aktif dari tanaman belum memiliki metode baku yang efisien dan ekonomis. Lebih jauh lagi, sebagian besar penelitian masih terbatas pada skala laboratorium sehingga penerapan pada skala industri perlu dikembangkan lebih jauh.
Masa depan riset biokoagulan menunjukkan arah yang menarik. Penelitian kini bergerak ke fase integrasi dan hibridisasi, misalnya menggabungkan biokoagulan dengan sistem pengolahan lain seperti wetland buatan atau teknologi nanokomposit. Optimalisasi kondisi operasi, seperti dosis, pH, dan waktu pengadukan, juga terus diteliti untuk mendapatkan hasil yang lebih konsisten. Upaya pengembangan metode ekstraksi standar menjadi krusial agar kinerja dapat lebih stabil. Selain itu, uji coba skala besar di instalasi pengolahan air nyata harus diperluas. Riset spesifik per jenis tanaman pun diperlukan untuk memahami dengan jelas bagian mana yang paling efisien dan ekonomis.
Penggunaan tanaman sebagai koagulan alami adalah solusi berkelanjutan yang menjanjikan untuk pengolahan air bersih dan limbah. Biji kelor dan berbagai bagian tanaman lain terbukti mampu menurunkan kekeruhan hingga lebih dari 90% sekaligus memberikan alternatif ramah lingkungan yang mendukung pembangunan berkelanjutan. Tantangan seperti standar ekstraksi, ketersediaan bahan, dan penerapan di skala industri memang harus segera diatasi. Namun, dengan riset lanjutan, biokoagulan berbasis tanaman berpotensi menjadi pengganti nyata koagulan kimia serta membuka jalan menuju teknologi pengolahan air yang lebih hijau dan berkelanjutan.
Penulis: Muhammad Fauzul Imron, S.T., M.T.
Informasi detail terkait artikel ini dapat dilihat pada: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590123025027525
