## MITL
Media Ilmiah Teknik Lingkungan
Volume 5, Nomor 2, Agustus 2020
Artikel Hasil Penelitian, Hal. 71-75
Daur Ulang Air Buangan Menjadi Air Baku Dengan Sistem Filtrasi Di PT P (Industri Kertas)
Andika Munandar 1* , Vinda Avri 2 , Sillak Hasiany 3 1,2,3 Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Teknologi Infrastruktur dan Kewilayahan, Institut Teknologi Sumatera
Surel: 1* andika.munandar@tl.itera.ac.id

## ABSTRAK
Air  buangan  merupakan  air  dari  pengolahan  air  limbah  yang  telah memenuhi baku mutu sebagai air buangan ke lingkungan, namun beberapa pabrik mengolah air buangan menjadi air baku untuk memenuhi kebutuhan air  pada  proses  produksi.  Proses  produksi  pabrik  kertas  berjalan  secara kontiyu  sehingga  kebutuhan  air  sangat  besar.  Hal  ini  menjadi permasalahan karena untuk memenuhi kebutuhan air pabrik menggunakan air  permukaan  (sungai)  dan  peraturan  tentang  regulasi  kualitas  air.  Oleh sebab itu pabrik kertas melakukan inovasi berupa penggunaan kembali air buangan dengan sistem filtrasi sehingga didapatkan kualitas air baku yang memenuhi kualitas air yang dapat digunakan untuk proses produksi. Hasil dari sistem filtrasi pada air buangan memiliki kondisi optimal 30 detik saat proses  filtrasi  dan  menunjukkan  penurunan  sebesar  TSS  67,21%,  COD 64,9%,  Kekeruhan  62,35%  dan  warna  79,96  %  yang  menunjukkan  telah memenuhi baku mutu dari perusahaan dan pemerintah.

## Kata kunci
Air buangan,
Air baku, Filtrasi, Pengolahan.

## PENDAHULUAN
Air  buangan  merupakan  air  dari pengolahan  air  limbah  yang  telah  memenuhi baku mutu sebagai air buangan ke lingkungan, namun beberapa pabrik mengolah air  buangan  menjadi  air  baku  untuk memenuhi kebutuhan air pada proses produksi [1] .  Proses  produksi  pabrik  kertas berjalan  secara  kontiyu  dan  setiap  proses membutuhkan  air  sehingga  kebutuhan  air sangat besar [2] .  Hal ini menjadi permasalahan karena untuk memenuhi kebutuhan air pabrik menggunakan  air  permukaan  (sungai)  yang akan  mengalami  penurunan  jumlah  ketika musim  kemarau,  selain  itu  kualitas  air  harus memenuhi standar pabrik kertas agar didapatkan  kualitas  kertas  yang  baik [3] . Pengolahan  air  limbah  didorong  oleh  adanya
antisipasi perubahan regulasi kualitas air yang semakin  ketat  dan  ketersediaan  sumberdaya air  semakin  menipis  yang  adanya  penekanan terhadap keperluan penggunaan air kembali [4] . Kualitas  air  baku  yang  digunakan  oleh pabrik  kertas  memenuhi  standar  dari  pabrik kertas  dan  peraturan  pemerintah  RI  No.82 Tahun  2001  tentang  pengelolaan  kualitas  air dan  pengendalian  pecemaran  air  sehingga  air tersebut dapat digunakan kembali, pengolahan air  buangan  menjadi  air  baku  memiliki beberapa  metode  mulai  dari  yang  sederhana hingga  yang advance ,  metode  digunakan berupa  sistem  yang  sederhana  seperti  filtrasi disebabkan  untuk  tidak  menaikkan  biaya produksi  dalam  hal  ini  pengolahan  air [5] . Filtrasi  adalah  proses  pemisahan  cairan  dan padatan  dengan  cara  melewatkan  zat  cair
melalui  media  berpori  atau  bahan-bahan berpori
untuk menyisihkan
atau menghilangkan  sebanyak-banyaknya  butiran- butiran  halus  zat  padat  tersuspensi  dari  zat cair [6] .  Faktor  yang  mempengaruhi  efisiensi penyaringan ada 4 (empat) yaitu:
1. Kualitas  air  baku,  semakin  baik  kualitas air baku yang diolah maka akan baik pula hasil penyaringan yang diperoleh.
2. Suhu,  Suhu  yang  baik  yaitu  antara  20- 30 o C,  temperatur  akan  mempengaruhi kecepatan reaksi-reaksi kimia.
3. Kecepatan Penyaringan, Pemisahan
bahan-bahan tersuspensi dengan penyaringan  tidak  dipengaruhi  oleh kecepatan  penyaringan.  Berbagai  hasil penelitian  menyatakan  bahwa  kecepatan penyaringan tidak mempengaruhi terhadap  kualitas effluent .  Kecepatan penyaringan  lebih  banyak  terhadap  masa operasi saringan.
4. Diameter  butiran,  secara  umum  kualitas effluent yang  dihasilkan  akan  lebih  baik bila  lapisan  saringan  pasir  terdiri  dari butiran-butiran  halus.  Jika  diameter butiran yang di gunakan kecil maka yang terbentuk juga kecil [7] .
Zat  padat  pada  bahan  filtrasi  memiliki bentuk berpori sehingga dapat terjadi adsorpsi, adsorpsi merupakan fenomena yang terjadi  pada  permukaan.  Adsorpsi  secara umum didefinisikan sebagai akumulasi sejumlah molekul, ion atau atom yang terjadi pada  batas  antara  dua  fasa.  Adsorpsi menyangkut akumulasi atau pemutusan substansi  adsorbat  pada  adsorben  dan  hal  ini dapat  terjadi  pada  antar  muka  dua  fasa [8] . Jenis  adsorpsi  dibagi  menjadi  dua  jenis  yaitu adsorpsi  fisik  dan  adsorpsi  kimia,  hal  ini berkaitan  dengan  kemampuan  zat  padat menjerap  dan  kemampuan  menahan  zat pengotor  dalam  rongga  pori  zat  padat tersebut.
Oleh karena hal tersebut maka dilakukan  penelitian  tentang  daur  ulang  air buangan dengan sistem filtrasi yang memiliki tujuan  berupa  mengetahui  waktu  optimal sistem  filtrasi  ketika  air  buangan  menjadi  air baku,  dan  mengetahui  penurunan  kualitas  air buangan  hasil  sistem  filtrasi  berdasarkan
peraturan pabrik kertas dan peraturan pemerintah.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada laboratorium PT X (industri kertas) selama 10 hari,  penelitian  ini  dimulai  dari  pembuatan alat  filtrasi  dengan  sistem  aliran  dari  atas  ke bawah  menggunakan  gaya  gravitasi.  Setelah alat  filtrasi  siap  digunakan  maka  dilakukan kalibrasi  dan  dibuat  kondisi  alat  filtrasi  siap digunakan.  Hal  ini  dikarenakan  alat  filtrasi berisi adsorben yang berupa padatan sehingga perlu  dibuat  kondisi  basah  terlebih  dahulu sebelum  digunakan  agar  tidak  menganggu data penelitian yang disebabkan oleh pengotor ataupun lainnya pada adsorben. Penelitian ini menggunakan variasi laju aliran yaitu 0, 3, 30, dan  60  detik  dengan  cara  diatur  kran  pada pipa pengolahan sistem filtrasi dan menggunakan  stop  watch  untuk  melihat  laju aliran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pabrik  kertas  membutuhkan  air  dengan jumlah  besar  untuk  proses  produksi,  hal  ini tidak  terpenuhi  ketika  musim  kemarau dikarenakan air permukaan mengalami penyusutan  sehingga  perlu  dilakukan  inovasi untuk  memenuhi  kebutuhan air.  Inovasi  yang dilakukan  berupa  penggunaan  kembali  air buangan  hasil  pengolahan  air  limbah  yang telah memenuhi baku mutu air buangan, oleh karena  itu  maka  perlu  dilihat  kualitas  air buangan.
Tabel 1. Kualitas Air buangan TSS (mg/L) COD (mg/L) Kekeruhan (NTU) Warna (TCU) 121,90 292.20 170,30 198,76
Berdasarkan  data  Tabel  1  terlihat kualitas  air  buangan  dari  beberapa  parameter yang menjadi baku mutu air di pabrik P yang digunakan  proses  produksi  dan  peraturan pemerintah  tentang  kualitas  air.  Setelah mengetahui  hal  tersebut  maka  dilakukan pengolahan  air  buangan  untuk  menjadi  air baku  yang  dapat  digunakan  pada  proses produksi dengan sistem filtrasi.

## Gambar 1 Saringan pasir
Sistem filtrasi dapat dilihat pada gambar 1  yang  di  mulai  dari  air  masuk  sampai  air keluar  dan  susunan  dari  saringan  pasir. Saringan  pasir  menggunakan  sistem  gravitasi dan  zat  padat  yang  gunakan  berupa  karbon aktif hingga koral dengan berbagai ukuran,
bentuk  saringan  pasir  yang  digunakan berdasarkan  penelitian  Setyobudiarso  dan Yuwono [9] yang  melakukan  perancangan bangunan penjernih air limbah laundry. Selain itu  ada  penelitian  yang  dilakukan  oleh Gultom [10] tentang  media  yang  digunakan filtrasi  dan  menunjukkan  bahwa  media (bahan)  filtrasi  yang  digunakan  gambar  1 telah  memenuhi  kriteria.  selanjutnya  air buangan  (tabel  1)  diolah  menggunakan saringan tersebut dengan menggunakan variabel  berupa  laju  filtrasi  dimulai  dari 0,  3, 30, dan 60 detik.
Setelah dilakukan filtrasi maka dilanjutkan dengan  pengujian  dan  pengambilan  data sesuai  dengan  tabel  1,  yang  menunjukkan penurunan  konsentrasi  dari  nilai  COD  dan TSS  terlihat  pada  Gambar  2,  penurunan konsentrasi  COD  dan  TSS  disebabkan  terjadi proses  penyaringan  dan  penjerapan  oleh  zat padat yang terdapat pada filter.

## Gambar 2. Penurunan Konsentrasi COD dan TSS
Berdasarkan  Gambar  2  bahwa  laju filtrasi yang optimal pada detik ke 30, hal ini dikarenakan  nilai  COD  dan  TSS  telah  sesuai baku  mutu  dari  pabrik  dan  peraturan pemerintah.  hal  ini  diperkuat  oleh  penelitian Dewi  dan  Buchori [11] yang  menggunakan saringan pasir untuk mengolah air limbah dari industri  tahu  walaupun  memiliki  perbedaan waktu optimal yang disebabkan oleh perbedaan ketebalan dari saringan.
Selain  itu  dilakukan  pengujian  untuk mengetahui  warna  dan  kekeruhan  dari  air hasil  filtrasi  yang  terlihat  pada  Gambar  3 menunjukkan  nilai  dari  warna  dan  kekeruhan yang  merupakan  parameter  yang  terdapat pada  peraturan  pemerintah  dan  digunakan oleh  pabrik  kertas  sebagai  standar  air  baku untuk proses produk.
0 50 100 150 200 250 300 350 0 3 30 60 K o n se n tr as i C OD da n T S S Laju aliran Konsentrasi COD dan TSS TSS COD Baku Mutu TSS Baku Mutu COD

## Gambar 3. Nilai kekeruhan dan warna
Berdasarkan  dari  kedua  parameter tersebut  hanya  nilai  warna  yang  berada  di bawah  standar  baku  mutu,  sedangkan  nilai kekeruhan masih di atas standar baku mutu air baku.  Akan  tetapi  kedua  parameter  ini  tidak memberikan pengaruh yang signifikan karena air  baku  hanya  digunakan  untuk  proses produksi  bukan  untuk  menjadi  air  konsumsi yang  memiliki  standar  baku  mutu  yang  lebih tinggi [2] .
Nilai  kekeruhan  dipengaruhi  oleh  zat pengotor  yang  terdapat  pada  air  buangan karena diukur berdasarkan cahaya yang dapat melewati air dan kekeruhan dipengaruhi salah satunya  dari  adsroben  (zat  padat)  karena adsroben  masih  terdapat  pengotor  pada  pori- porinya  ataupun  telah  terlampau  jenuh sehingga  kemampuan  dalam  menyaring  dan menjerap berkurang [12] . Hal ini diperkuat oleh penelitian  Devi [13] yang  menunjukkan  bahwa terjadi  penurunan  pada  kekeruhan  walaupun sistem alat filtrasi telah mengalami titik jenuh.
Setelah melihat hasil pada gambar 2 dan 3  maka  perlu  diketahui  persentase  dari penurunan  dari  keempat  parameter  tersebut yang  dapat  dilihat  pada  tabel  2  yang menunjukkan  bahwa  nilai  penurunan  dari keempat  parameter  melebihi  dari  50%  yang menunjukkan  bahwa  sistem  filtrasi  dapat digunakan  untuk  mengolah  air  buangan menjadi air baku.
Tabel 2. Persentase penurunan dari keempat parameter
Filtrasi
dengan kecepatan flow (t) TSS (%) COD (%) Kekeruhan (%) Warna (%) 3 detik 63,93 53,9 61,17 72,21 30 detik 67,21 64,9 62,35 79,96 60 detik 71,31  68,51 67,70 82,03 Penelitian yang dilakukan oleh Rachmawan [14] menunjukkan penurunan nilai dari COD dan TSS yang lebih dari 50 % pada limbah cair tahu. Sedangkan untuk kekeruhan dan  warna  diperkuat  oleh  penelitian  yang dilakukan oleh Pamularsih [15] yang menggunakan  sistem  filtrasi  namun  untuk  air sungai yang akan digunakan menjadi air baku.
Berdasarkan  hasil  penelitian yang dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  laju filtrasi yang optimal  ialah pada 30 detik dan persentase  penurunan  untuk  masing-masing parameter lebih dari 50%.

## KESIMPULAN
1. Laju  filtrasi  yang  optimal  selama  30 detik.
2. Persentase penurunan dari masing paremeter  pada  waktu  optimal  adalah TSS  sebesar  67,21%,  COD  sebesar  64,9 %, kekeruhan sebesar 62,35%, dan warna sebesar 79,96%.
0 50 100 150 200 250 0 20 40 60 K eke ruh an da n wa rn a Laju filtrasi Kekeruhan dan warna Kekeruhan Warna Baku mutu kekeruhan Baku mutu warna

## REFERENSI
[1] Anggraini,  A.  N.,  Sugito,  S.,  2019, Peningkatan Kualitas Olahan Air Limbah Kawasan Industri Menggunakan  Dual  Filtrasi  Membran Keramik, WAKTU , 17 (02), 6–18.
[2] Putri,  A.  H.,  Hasibuan,  N.  H.,  & Hawari,  F.  Y.,  2019), Kajian  Industri Pulp dan Kertas di Indonesia .
[3] Welasih, T., 2008, Penurunan BOD dan COD  Limbah  Industri  Kertas  dengan
Air Laut Sebagai Koagulan, J.
Rekayasa Perencanaan , 4 (2).
[4] Mackenzie,  L.  D.,  2010, Water  and
Wastewater Engineering:
Design Principles and Practice , Mc Graw-Hill. [5] Sugiharto, 2014, Dasar-Dasar Pengelolaan  Air  Limbah .  Universitas Indonesia (UI-Press).
[6] Nasution,  A.  W.,  Putri,  R.  N., Mayendra, E., 2019, Mengkaji Karakteristik Pemakai Teknologi Pengolahan Air Bersih Di Indonesia . [7] Quddus,  R.,  2014,  Teknik  pengolahan air  bersih  dengan  sistem  saringan  pasir lambat (downflow) yang bersumber dari Sungai  Musi, Journal  of  Civil  and Environmental Engineering , 2 (4).
[8] Tandy, E., Hasibuan, I. F., Harahap, H., 2012),  Kemampuan  Adsorben  Limbah Lateks  Karet  Alam  terhadap  Minyak Pelumas  dalam  Air, Jurnal  Teknik Kimia USU , 1 (2), 34–38.
[9] Setyobudiarso,  H.,  Yuwono,  E.,  2014,
Rancang  Bangun  Alat  Penjernih  Air Limbah Cair Laundry Dengan Menggunakan Media Penyaring Kombinasi  Pasir–Arang  Aktif, Jurnal Neutrino: Jurnal Fisika Dan Aplikasinya . [10] Gultom, S. O., Mess, T. N., Silamba, I., 2018,  Pengaruh  Penggunaan  Beberapa Jenis  Media  Filtrasi  Terhadap  Kualitas Limbah Cair Ekstraksi Sagu (Metroxylon sp .), AGROINTEK: Jurnal Teknologi  Industri  Pertanian , 12 (2), 81–90.
[11] Dewi,  Y.  S.,  Buchori,  Y.,  2016, Penurunan COD, TSS Pada Penyaringan Air Limbah Tahu
Menggunakan  Media  Kombinasi  Pasir Kuarsa, Karbon Aktif, Sekam Padi Dan Zeolit .
[12] Valentina,  A.  E.,  Miswadi,  S.  S., Latifah,  L.,  2013,  Pemanfaatan  Arang Eceng  Gondok  Dalam  Menurunkan Kekeruhan,  COD,  BOD  pada  Air Sumur. Indonesian Journal of Chemical Science , 2 (2).
[13] Devi,  L.  P.  W.  K.,  Putra,  K.  D.,  Putra, A.  B., 2013, Efektifitas Pengolahan Air
Effluent  Menjadi  Air  Reklamasi  Di Instalasi Pengolahan Air Limbah Suwung Denpasar Ditinjau Dari Kandungan Kekeruhan, Total zat Terlarut (TDS), dan Total zat
Tersuspensi (TSS), Jurnal Kimia (Journal of Chemistry) . [14] Rachmawan, D., 2014, Pengaruh Ketebalan Zeolit dalam Metode Filtrasi untuk menurunkan Parameter Chemical Oxygen  Demand  (COD)  dan  Total Suspended  Solid  (TSS)  pada  Limbah Cair Industri Tahu , Universitas Diponegoro.
[15] Pamularsih, C., Choanji, D., Widiasa, I.
N.,  2013,  Penyisihan  Kekeruhan  pada Sistem Pengolahan Air Sungai Tembalang  dengan  Teknologi  Rapid Sand  Filter, Jurnal  Teknologi  Kimia Dan Industri , 2 (4), 48–54.