p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Penerapan Waktu Siklus Singkat pada Granular Activated
Carbon Sequencing Batch Reactor untuk Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan
Nur Anisah 1* , Novirina Hendrasarie 2
1,2 Teknik Lingkungan, UPN Veteran Jawa Timur, Indonesia * Koresponden email : anisnransh@gmail.com
Diterima: 21 Agustus 2022 Disetujui: 6 September 2022

## Abstract
The liquid waste contains pollutants BOD, COD, TSS, Total-N, PO4, and oils and greases with high enough levels  so  that  they  can  pollute  the  environment  if  they  are  transferred  to  river  bodies  without  prior processing. This study aims to determine the optimal HRT, optimal aeration rate, and optimal GAC mass to reduce parameters in restaurant wastewater by applying short HRT to the operation of the reactor. In this study,  an  experiment  was  carried  out  by  applying  granular  activated  carbon  -  sequencing  batch  reactor processing to treat restaurant liquid waste. In this study the reactor was operated with short HRT of 6, 9, and 12 hours and compared with a comparison HRT of 36 hours. In the reaction phase, a GAC mass of 0.4 and 2.5 grams was added. The highest removal was BOD of 91.23%, COD of 93.35%, TSS of 98.94%, PO476.60 %, Total-N of 89.78%, and oils and greases of 99.99%. Based on this study, it can be concluded that the optimal HRT for reducing BOD and COD is 12 hours, the optimal HRT for reducing TSS and oils and greases is 6 hours, and the optimal HRT for reducing PO4 and Total-N parameters is 36 hours. GAC was affixed during the reaction phase with a mass variation of 0.4 grams and 2.5 grams, the optimal GAC mass was obtained at a GAC mass of 0.4 grams.
Keywords: restaurant wastewater, sequencing batch reactor, hydraulic retention time, granular activated carbon, aeration rate

## Abstrak
Limbah cair mengandung polutan BOD, COD, TSS, Total-N, PO 4 , dan minyak dan lemak dengan kadar yang cukup tinggi sehingga dapat mencemari lingkungan jika dilimpahkan ke badan sungai tanpa dilakukan proses pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui HRT optimal, laju aerasi optimal, dan massa Granular Activated Carbon (GAC) optimal untuk menurunkan parameter dalam air limbah rumah makan dengan  menerapkan Hydraulic  Retention  Time (HRT)  singkat  pada  reaktornya.  Penelitian  menerapkan Granular Activated Carbon - sequencing batch reaktor untuk mengolah limbah cair rumah makan. Reaktor dioperasikan dengan HRT singkat 6, 9, dan 12 jam dan dibandingkan dengan HRT pembanding 36 jam. Pada fase reaksi dilakukan pembubuhan massa GAC 0,4 dan 2,5 gram. Penyisihan tertinggi BOD sebesar 91,23%, COD sebesar 93,35%, TSS sebesar 98,94%, PO 4 sebesar 76,60%, Total-N sebesar 89,78%, dan minyak  dan  lemak  sebesar  99,99%.  Berdasarkan  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  HRT  optimal dalam menurunkan BOD dan COD adalah 12 jam, HRT optimal dalam menurunkan TSS dan minyak lemak adalah  6  jam,  dan  HRT  optimal  dalam  menurunkan  parameter  PO 4 dan  Total-N  adalah  36  jam.  GAC dibubuhkan  pada  saat  fase  reaksi  dengan  variasi  massa  0,4 gram  dan 2,5  gram, didapatkan  massa  GAC optimal pada massa GAC 0,4 gram.
Kata  Kunci:  limbah  cair  rumah  makan,  sequencing  batch  reactor,  hydraulic  retention  time,  granular activated carbon, laju aerasi

## 1. Pendahuluan
Pertumbuhan  populasi  manusia  menyebabkan  permintaan  masyarakat  mengalami  peningkatan terhadap jasa servis makanan yang variatif, praktis, cepat [1]. Hal ini dijawab dengan perkembangan usaha rumah makan yang sangat pesat. Semakin banyaknya rumah makan maka dapat berdampak pada semakin meningkat  pula  timbulan  limbah  cair  yang  bermuara  di  badan  sungai  sehingga berpotensi  menyebabkan pencemaran sungai.
Karakteristik limbah cair rumah makan mengandung COD, TSS, PO 4 , Total-N, minyak dan lemak dengan kadar yang melampaui baku mutu menurut regulasi yang berlaku [2]. Limbah cair rumah makan dapat dilakukan pengolahan dengan proses biologi. Penelitian sebelumnya dilakukan dengan menggunakan
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
biofilter  aerob  media  kaldness  diperoleh  persen  efisiensi  penyisihan  BOD  dengan  nilai  99,98%,  COD dengan  nilai  99,82%,  dan  TSS  dengan  nilai  penyisihan  99,92%  [3],  menggunakan Sequencing  Batch Reactor  Continuous  Flow didapatkan  efektifitas  COD  sebesar  95,40%,  Total-N  sebesar  81,82%,  PO4 sebesar 40,48%, dan TSS sebesar 93,18% [2].
Sequencing batch reactor merupakan teknologi pengembangan lanjutan dari proses lumpur aktif atau activated sludge , yaitu proses pengolahan limbah cair secara biologis yang menggunakan mikroorganisme yang tersuspensi [4]. Pada SBR proses pengolahan dilakukan dalam satu tangki reaktor yang sama, proses equalisasi,  aerasi,  dan  pengendapan  dilakukan  di  dalam  satu  reaktor  [5].  Pada  pengoperasian  proses  ini dapat dilakukan penambahan terhadap karbon aktif GAC dapat menghasilkan  efisiensi pengolahan yang lebih baik untuk menyisihkan COD [6].
Dalam pengoperasian  GAC-SBR diterapkan Hydraulic Retention Time (HRT) yang penting yang digunakan  untuk  menunjukkan  panjangnya  waktu  keberadaan  air  limbah  dan  mikroorganisme  di  dalam reaktor [7]. Nilai HRT menyatakan tingkat keaktifan metabolisme mikroorganisme di dalam reaktor serta dapat mempengaruhi bahan kimia dan aliran nutrisi produk yang tidak dapat bereaksi melalui reaktor [8]. Pada  penelitian  sebelumnya  dieksperimenkan  nilai  HRT  yang  panjang  yaitu  12,  24,  dan  36  jam  dan didapatkan hasil penyisihan COD tertinggi sebesar 89,5% dan Total -N sebesar 94,54% [9]. Penelitian lain dengan proses GAC-SBR menerapkan HRT optimal 24 jam didapatkan hasil penyisihan COD sebesar 91- 99%,  SS  sebesar  81-99%, kekeruhan  sebesar  70-94%,  NH 3 -N  sebesar  42-71%,  PO 3 4- P  sebesar  72-91% [10].
Pada  proses  ini diterapkan  HRT yang  singkat  akan dimungkinkan  mengalami  penurunan efisiensi kerja. HRT yang lebih panjang, memiliki kemungkinan yang lebih sedikit untuk terjadi peningkatan kadar amoniak efluen dikarenakan rendahnya variasi aliran serta beban amoniak. HRT singkat sudah diterapkan pada penelitian sebelumnya, peneliti menerapkan HRT 4, 8, 6, 8, 12, 16 jam, didapatkan hasil bahwa dengan penurunan  HRT,  terjadi  peningkatan  pada  beban  organik,  laju  pertumbuhan  dan  laju  biodegradasi biomassa,  hal  tersebut  dapat  mendorong  pertumbuhan  bakteri  berfilamen.  Ketika  HRT  Panjang,  SBR kehilangan efek selektifnya pada mikroorganisme dan floknya dapat menumpuk di reaktor, sehingga hal ini  akan  sulit  untuk  membentuk  biomassa.  Namun,  pada  penerapan  HRT  pendek  dapat  menyebabkan lambatnya pertumbuhan mikroorganisme [11]. Oleh sebab itu, penting untuk dapat menentukan HRT yang tepat untuk membentuk morfologi biomassa yang baik.
Penelitian  dengan  metode  SBR  telah  banyak  dikembangkan,  reaktor  yang  digunakan  adalah berbentuk rectangular dengan  nilai  HRT  yang  panjang.  Oleh  sebab  itu,  penelitian  kali  ini  akan dieksperimenkan proses GAC-SBR dengan reaktor berbentuk rectangular dengan perlakukan HRT yang singkat 6 jam, 9 jam, dan 12 jam menggunakan limbah uji limbah cair rumah makan.

## 2. Metode Penelitian

## Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan yaitu dibagi menjadi dua tahap yaitu pengujian awal karakteristik air limbah rumah  makan  yang dilakukan di  Laboratorium  Lingkungan  DLH  Provinsi  Jawa  Timur  dan seeding dan aklimatisasi.

## Seeding dan aklimatisasi
Penelitian pendahuluan ini terdiri dari proses pengujian karakteristik awal limbah cair dan seeding dan aklimatisasi. Seeding dilakukan agar mikroorganisme yang berasal dari limbah uji dapat tumbuh dan berkembang biak. Dilakukan pergantian air limbah secara berkala setiap hari. Selain itu, diberikan nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme agar mikroorganisme dapat tumbuh dengan lebih cepat dan optimal. Agar mikroorganisme dapat bertumbuh dan berkembang biak dengan baik, dibutuhkan nutrien yang berupa rasio  nilai  C:N:P.  Menurut  [12]  pada  kondisi  aerob  perbandingan  rasio  C:N:P  yang  dibutuhkan mikroorganisme  adalah  sesuai  perbandingan  100:5:1.  Selanjutnya  dihitung  nutrien  yang  dibutuhkan berdasarkan rasio C:N:P untuk dapat dilakukan pemberian nutrien yang sesuai kebutuhan mikroorganisme setiap  hari.  Proses seeding dilakukan  selama  15  hari  pada  saat  MLSS  mencapai nilai  2000-5000.  proses seeding dilakukan  dengan  cara  dioperasikan proses  aerasi  secara  penuh  pada  air  limbah  selama  15  hari. Pengujian  MLSS  yang  dilakukan  pada  hari  ke-6  dan  9  telah  mencapai  nilai  660  mg/l  dan  850  mg/l. selanjutnya pada pengujian nilai MLSS hari ke-13 nilai MLSS telah mencapai 2360 mg/l. proses seeding dihentikan pada hari ke-15 karena telah mencapai MLSS 2000-5000, maka dapat dilanjutkan dengan proses selanjutnya yaitu aklimatisasi.
Aklimatisasi adalah tahap untuk pengkondisian mikroorganisme terhadap lingkungan yang baru agar mikroorganisme  dapat  hidup  dan  menyesuaikan  diri  sehingga  mikroorganisme  tidak  mengalami shock loading .  Aklimatisasi  dilakukan bertahap  dengan  cara  menaikkan  persentase  air  limbah  secara  bertahap,
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Aklimatisasi dimulai dari konsentrasi 50% kemudian dinaikkan perlahan menjadi 70%, 90%, dan 100%. Dilakukan kenaikan konsentrasi secara bertahap dan perlahan agar mikroorganisme tidak mengalami shock loading dengan kondisi yang baru. Aklimatisasi naik ke konsentrasi selanjutnya jika COD telah mengalami penurunan yang signifikan. Pada tahap aklimatisasi perlu dilakukan pengamatan nilai COD.

## Penelitian Utama
Alat Penelitian 1. Reaktor sequencing  batch  reactor berbentuk rectangular skala  laboratorium  dengan  spesifikasi reaktor seperti pada Tabel 1.
Tabel 1 . Detail spesifikasi reaktor SBR Desain Nilai Satuan Volume total reaktor Volume kerja reaktor 5 5 L L Volume lumpur aktif 1,5 L Volume air limbah 5 L Panjang reaktor 20 cm Lebar reaktor 20 cm Tinggi reaktor 20 cm Waktu tinggal (HRT) 6, 9, 12, 36 Jam Sumber: Hasil analisa, (2022)
2. Bak pengumpul efluen dengan volume 5 L
3. Aerator 20 dan 40 L/Menit
Bahan Penelitian
1. Air limbah rumah makan
2. Lumpur aktif
3. GAC ( Granular Activated Carbon )

## Cara kerja reaktor
Pada penelitian utama, air limbah yang diolah sudah 100% air limbah. Air limbah dialirkan ke dalam reaktor dan dioperasikan secara intermitten. Reaktor SBR dioperasikan dalam satu siklus. Pada penelitian ini dilakukan pengoperasian reaktor dengan siklus singkat, satu siklus diterapkan dengan variasi HRT 6, 9, dan 12, 36 jam. Laju aerasi yang akan digunakan yaitu 20 dan  40 L/menit. Volume reaktor anoksik dan SBR yang digunakan adalah 5 Liter. Air limbah domestik cair rumah makan dimasukkan ke dalam reaktor SBR dengan melalui 5 fase yaitu fase pengisian reaktor ( fill ), reaksi ( react ), pengendapan lumpur ( settle ), pengeluaran  efluen  ( draw ),  persiapan  lumpur  ( idle ).  Pada  satu  siklus  SBR  dioperasikan  5 tahap,  berikut pembagian komposisi waktu pada tiap fase dalam satu siklus dalam Tabel 2 .
Tabel 2 . Pembagian komposisi waktu tiap fase dalam satu siklus
Fase 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam waktu (menit) waktu waktu waktu Filling 10 10 10 10 Anaerobic react 175 315 450 1640 Aerobic react 35 65 100 270 Settle 100 110 120 200 Draw 10 10 10 10 Idle 30 30 30 30 Sumber: Hasil analisa, (2022)

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Karakteristik Limbah Cair Rumah Makan
Pada  penelitian  ini  menggunakan  air  limbah rumah  makan dari  Rumah  Makan  Padang Sederhana Merr,  Surabaya.  Pengujian  awal  karakteristik  air  limbah  bertujuan  untuk  mengetahui  karakteristik  awal parameter uji yang terkandung pada air limbah  sesuai dengan PERGUB Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik dan Baku Mutu Air Sungai PP Republik Indonesia No. 22 Tahun 2021. Hasil uji karakteristik limbah cair rumah makan disajikan pada Tabel 3 .
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Tabel 3. Hasil uji karakteristik awal limbah cair rumah makan No. Parameter Hasil Uji (mg/L) Baku Mutu (mg/L) Keterangan 1. BOD 5 979 30 Melebihi 2. COD 2387 50 Melebihi 3. TSS 944 50 Melebihi 4. PO 4 2,71 0,2 Melebihi 5. Total-N 22,9 15 Melebihi 6. Minyak dan Lemak 364,5 10 Melebihi Sumber: Hasil analisa, (2022)

## Penurunan parameter limbah cair rumah makan dengan HRT singkat GAC-SBR
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  pengujian  karakteristik  awal  air  limbah  dan  karakteristik  efluen setelah pengolahan reaktor. Reaktor dioperasikan dengan komposisi HRT yang telah ditentukan. Pengujian karakteristik  awal  dan  efluen  dimaksudkan  untuk  mengetahui  kemampuan  reaktor  dalam  penyisihan parameter pencemar. Pengujian parameter pencemar mengacu pada parameter yang terdapat dalam Baku Mutu Limbah Domestik berdasarkan PERGUB Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 dan Baku Mutu Air Sungai PP  Republik  Indonesia  No.  22  Tahun  2021,  Adapun  parameter-parameter  tersebut  adalah  BOD 5 ,  COD, TSS, minyak lemak, PO 4 , dan Total N. Hasil pengujian karakteristik efluen pengolahan pada HRT optimal disajikan dalam Tabel 4 .
Tabel 4 . Hasil uji karakteristik efluen pengolahan No. Parameter Hasil Uji (mg/L) Baku Mutu (mg/L) Keterangan 1. BOD 5 89,76 30 Melebihi 2. COD 163,2 50 Melebihi 3. TSS 10 50 Memenuhi 4. PO 4 1,84 0,2 Melebihi 5. Total-N 2,8 15 Memenuhi 6. Minyak dan Lemak 0,026 10 Memenuhi Sumber: Hasil analisa, (2022)

## Penyisihan BOD dalam penerapan komposisi HRT singkat pada GAC-SBR
Konsentrasi  BOD  adalah  salah  satu  parameter  utama  yang  akan  diteliti  pada  penelitian  ini,  BOD menyatakan  besarnya  jumlah oksigen  terlarut  yang  diperlukan oleh  mikroorganisme  untuk  menguraikan senyawa  organik  dalam  proses  dekomposisi  secara  biokimia.  Pada  dasarnya,  nilai  BOD  merupakan indikator dalam mengetahui kandungan pencemar bahan organik yang terkandung, nilai BOD berbanding lurus dengan nilai pencemar organik yang terkandung. Kinerja reaktor diamati dengan menerapkan HRT singkat dengan waktu yang telah ditentukan. Grafik hasil penyisihan nilai COD dilihat dalam Gambar 1.
Gambar 1 . Grafik efisiensi penyisihan BOD Sumber: Hasil analisa, (2022)
81,96 86,19 91,23 90,43 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam
HRT
Per se n Pen y is ih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram
40 L/menit - GAC 0,4 gram
20 L/menit -
GAC 2,5 gram
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Berdasarkan Gambar  1 ,  efisiensi  penyisihan  BOD  tertinggi  sebesar  91,23%  pada  pengoperasian HRT 12 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan BOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

## Penyisihan COD dalam penerapan komposisi HRT singkat pada GAC-SBR
Reaktor  GAC-SBR  dioperasikan  dengan  komposisi  HRT  yang  telah  ditetapkan,  penyisihan  COD dianalisa  setelah  melalui  seluruh  proses  pada  satu  siklus.  Disajikan  grafik  hasil  persen  penyisihan  COD pada Gambar 2 .
Gambar 2 . Grafik efisiensi penyisihan COD Sumber: Hasil analisa, (2022)
Berdasarkan Gambar  2 ,  efisiensi  penyisihan  COD  tertinggi  sebesar  93,35%  pada  pengoperasian HRT 12 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.
Penurunan efisiensi penyisihan pada HRT 36 jam ini disebabkan pada HRT 36 jam telah terjadi fase endogenous ( endogenous phase ), Pada HRT 36 ini reaktor dioperasikan dengan waktu yang lama sehingga telah melewati pertumbuhan mikroorganisme maksimum yang disebabkan suplai makanan berkurang atau habis,  hal  ini  dapat  juga  disebabkan  karena  kondisi  lingkungan  berubah  seperti  mikroorganisme  telah menumpuk  penuh  di  dalam  reaktor  sehingga  terbentuk  produk  limbah  hasil  metabolisme  yang  dapat mengganggu  lingkungannya.  Sel-sel  mikroorganisme  sudah  tidak  dapat  mendapatkan  makanan  yang bersumber  dari  luar  sehingga  mikroorganisme  sudah  tidak  dapat  mempertahankan  energinya  akan mengalami  katabolisme endogenous dengan  cara  melepaskan  protoplasmanya  keluar  untuk  dapat menambah makanannya. Pada fase endogenous , tetap terjadi proses reproduksi sel mikroorganisme, akan tetapi karena jumlah makanan yang dapat digunakan oleh sel mikroorganisme sudah tidak dapat mencukupi maka akan terjadi keadaan di mana jumlah sel yang mati lebih besar daripada jumlah sel yang hidup dan terbentuk. Kondisi fase endogenous terjadi saat sel-sel yang telah melepaskan protoplasmanya keluar untuk kemudian dapat digunakan untuk proses reproduksi oleh sel yang masih hidup.  Pada akhir fase endogenous biomassa  akan  berkurang  secara  perlahan-lahan  dan  akan  mencapai  mendekati  nol  jika  dibiarkan  pada waktu yang sangat lama [13].

## Penyisihan TSS dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR
Total Suspended Solid (TSS) pada air limbah menunjukkan bahwa air limbah mengandung partikel terlarut. Disajikan grafik hasil persen penyisihan TSS pada Gambar 3 .
85,52 88,91 93,35 88,91 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT P er se n P en y ii sih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4
gram 20 L/menit - GAC 2,5
gram
40 L/menit - GAC 2,5 gram
Gambar 3. Grafik efisiensi penyisihan TSS Sumber: Hasil Analisa, (2022)
Berdasarkan Gambar 3 , efisiensi penyisihan TSS tertinggi sebesar 98,94% yaitu pada pengoperasian HRT 6 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 3 dapat dicermati bahwa persen penyisihan TSS mengalami penurunan seiring dengan peningkatan waktu HRT, namun pada pengoperasian HRT 36 jam efisiensi penyisihan mengalami peningkatan kembali baik pada laju aerasi 20 L/menit maupun 40 L/menit.
Seiring  dengan  peningkatan  HRT  6,  9,  dan  12  jam  didapatkan  pola  grafik  yang  semakin  panjang HRT  menjadikan  efisiensi  penurunan  TSS  semakin  menurun,  hal  ini  dikarenakan  pada  setiap  kenaikan HRT  tersebut  pembagian  waktu  reaksi  aerobik  yang  semakin  naik  cukup  signifikan,  namun  seiring kenaikan waktu aerasi ini kenaikan waktu settle tidak terlalu signifikan, sehingga proses pengendapan tidak maksimal. Hal berbeda terjadi pada HRT 36 jam, pada HRT 36 jam diberlakukan pembagian waktu settle yang  sangat  panjang,  sehingga  partikel  padatan  memiliki  waktu  yang  lebih  panjang  untuk  proses pengendapannya, partikel  padatan  yang  mengendap  pada  saluran  pengeluaran  lumpur  akan  ikut  terbawa saat proses pengeluaran lumpur. sedangkan jika dibandingkan dengan pembagian waktu pada HRT 6, 9, 12 jam memiliki waktu pembagian anaerobic settle yang cenderung lebih singkat dari pada HRT pembanding 36 jam.
Penyisihan PO 4 dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR Analisa  nilai  fosfat  dilakukan  setelah  dilakukan  proses  pengolahan  GAC-SBR,  grafik  penurunan nilai fosfat disajikan pada Gambar 4 Grafik penyisihan PO 4 .
98,94 97,88 90,47 96,82 80,00 82,00 84,00 86,00 88,00 90,00 92,00 94,00 96,00 98,00 100,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT P er se n P en y ih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4 gram 20 L/menit - GAC
2,5 gram
40 L/menit - GAC
2,5 gram
39,96 59,16 59,82 76,60 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT P er se n P en y is ih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4
gram 20 L/menit - GAC 2,5
gram
40 L/menit - GAC 2,5
gram
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Berdasarkan Gambar 4, efisiensi penyisihan PO 4 tertinggi sebesar 76,60% yaitu pada pengoperasian HRT 36 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 4 dapat dicermati bahwa  persen  penyisihan  PO 4 meningkat  seiring  dengan  peningkatan  waktu  HRT.  Pada  perlakuan  laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan PO 4 yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.
Menurut ref. [2] penyisihan optimal PO 4 terjadi pada fase reaksi anaerobik. Pada kondisi anaerobik terjadi  peningkatan  nilai  fosfat  yang  dihasilkan  dari  pelepasan  fosfor  dari  polifosfat  yang  dapat menginduksi proses presipitasi. Pada kondisi anoksik, bakteri memperoleh pasokan energi dari hidrolisis polifosfat.  Pada  kondisi  oksik,  organisme  yang  mengakumulasi  polifosfat  ( polyphosphate  accumulating organisms /PAO)  mengembalikan  simpanan  polifosfat  dari  air  limbah. Selanjutnya polifosfat  intraseluler akan terlarut masuk ke dalam lumpur dan fosfat akan ikut terbuang dalam bentuk lumpur [14]. Penyisihan Total-N dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR
Analisa Total-N dilakukan setelah dilakukan proses pengolahan GAC-SBR, grafik penurunan nilai Total-N disajikan pada Gambar 5 grafik penyisihan Total-N.
Gambar 5 . Grafik efisiensi penyisihan Total-N Sumber: Hasil analisa, (2022)
Berdasarkan Gambar  5 ,  efisiensi  penyisihan  Total-N  tertinggi  sebesar  89,78%  yaitu  pada pengoperasian HRT 36 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 5 dapat  dicermati  bahwa  persen  penyisihan  Total-N  mengalami  peningkatan  seiring  dengan  peningkatan waktu HRT. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung menghasilkan efisiensi penyisihan Total-N yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.
Nilai  Total-N  berhasil  diturunkan  cukup  efektif  pada  pengoperasian  HRT  36  jam,  pada pengoperasian  HRT  36  jam  ini  pembagian  waktu  reaksi  aerob  dan  anerob  terjadi  dengan  waktu  yang panjang jika dibandingkan dengan variabel HRT singkat yang lain, sehingga  terjadi proses nitrifikasi dan denitrifikasi  pada  HRT  ini  menjadi  maksimal.  Proses  nitrifikasi  -  denitrifikasi  sangat  berperan  penting dalam  proses  penyisihan  parameter  Total-N.  Pada  fase  reaksi  dioperasikan  dengan  kondisi  aerobic  dan anaerobic,  proses  aerobik  terjadi  proses  nitrifikasi  yang  mana  dengan  suplai  udara  membantu  proses oksidasi  yang  mengubah  nitrogen  amonium  (NH4+)  menjadi  nitrat  (NO3).  Sedangkan  pada  fase  reaksi anaerobic tidak dilakukan suplai oksigen sehingga terjadi proses denitrifikasi yang mengubah nitrat (NO3) menjadi gas nitrogen (N2) [15].

## Penyisihan Minyak dan Lemak dalam penerapan HRT singkat pada GAC-SBR
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan,  diperoleh  nilai  minyak  lemak  setelah  dilakukan pengolahan pada GAC-SBR. Nilai minyak dan lemak awal sebelum dilakukan proses pengolahan mencapai nilai yang melebihi baku mutu peraturan yang berlaku. Berdasarkan efisiensi tertinggi didapatkan nilai TSS sebesar 0,026 mg/L yang mana nilai tersebut sudah memenuhi standar baku mutu yang berlaku yaitu senilai 50 mg/l, grafik penurunan nilai minyak dan lemak disajikan pada Gambar 6 grafik penyisihan minyak dan lemak.
54,01 61,68 79,56 89,78 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT P er se n P en y is ih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4
gram 20 L/menit - GAC 2,5 gram 40 L/menit - GAC 2,5 gram
Gambar 6 . Grafik efisiensi penyisihan minyak dan lemak Sumber: Hasil analisa, (2022)
Berdasarkan Gambar  6 , efisiensi  penyisihan  minyak  dan  lemak  tertinggi  sebesar  99,99%  pada pengoperasian HRT 6 jam dengan laju aerasi 20 L/menit massa GAC 0,4 gram. Berdasarkan Gambar 6 dapat  dicermati  bahwa  efisiensi  penyisihan  Total-N  mengalami  penurunan  seiring  dengan  peningkatan waktu HRT. Pada perlakuan laju aerasi 20 L/menit cenderung didapatkan efisiensi penyisihan minyak dan lemak yang lebih tinggi dibandingkan dengan laju aerasi 40 L/menit.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  dalam  penelitian  ini    disimpulkan  bahwa  HRT  ( Hydraulic Retention Time ) yang optimal dalam menurunkan parameter pencemar dalam limbah domestik adalah pada HRT 12 jam untuk parameter BOD dan COD dengan persen penyisihan 91,23% dan 93,16%, HRT 6 jam untuk parameter TSS dan minyak lemak dengan persen penyisihan 98,94% dan 99,99%, HRT 36 jam untuk parameter  PO 4 dan  Total-N  dengan  persen  penyisihan  sebesar  76,60%  dan  87,23%,  laju  aerasi  optimal adalah 20L/menit dan massa GAC optimal adalah 0,4 gram.

## 5. Referensi
[1] L.  Z.  Zahra  and  I.  F.  Purwanti,  “Pengolahan  Limbah  Rumah  Makan  dengan  Proses  Biofilter Aerobik,” J.  Tek.  ITS ,  vol.  4,  no.  1,  pp.  D35–D39,  2015,  [Online].  Available: http://www.ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/view/8882.
[2] M. Yusuf, C. Nugraha, P. Studi, T. Lingkungan, F. Teknik, and J. Timur, “Efektifitas Sequencing Batch Reactor Continuous Flow Untuk Mengolah Limbah Cair Rumah Makan,” Skripsi , Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, 2021.
[3] S.  F.  Ummah,  I.  R.  E.  Wardoyo,  and  P.  Hermiyanti,  “Biofilter  Aerob  Media  Kaldness  dalam Menurunkan Kadar BOD, COD dan TSS Limbah Rumah Makan,” GEMA Lingkung. Kesehat. , vol. 18, no. 1, pp. 16–19, 2020.
[4] T. Alfiah and A. Z. Sinatria, “Pengolahan Lindi Pios Menggunakan Sequencing Batch Reactor (SBR) Pada Perbandingan F/M Rendah,” Semin. Nas. Sains dan Teknol. Terap. V 2017 , vol. 30, no. 72, pp. 43–48, 2013.
[5] R. R. Roy and A. Aditya, “A Review on applicability and design of sequencing batch reactor,” Int. J. Appl. Sci. Eng. Res. , vol. 5, no. 3, pp. 245–256, 2016, doi: 10.6088/ijaser.05025.
[6] M.  Hadiwidodo  and  Junaidi,  “Pengaruh  Waktu  Reaksi  Dan  Waktu  Tinggal  Stabilisasi  Pada Sequencing Batch Reactor Aerob Dengan Penambahan Karbon Aktif Terhadap Penurunan Chemical Oxygen Demand,” J. PRESIPITASI , Vol. 3, No. 2, 2007.
[7] S. Pan,  J. H.  Tay,  Y. X.  He,  and  S. T.  L.  Tay,  “The  Effect  of  Hydraulic  Retention Time on  The Stability of Aerobically Grown Microbial Granules,” Lett. Appl. Microbiol. , vol. 38, no. 2, pp. 158– 163, 2004, doi: 10.1111/j.1472-765X.2003.01479.x.
99,99 99,98 99,98 99,97 99,91 99,92 99,93 99,94 99,95 99,96 99,97 99,98 99,99 100,00 6 jam 9 jam 12 jam 36 jam HRT P er se n P en y is ih a n ( % ) 20 L/menit - GAC 0,4 gram 40 L/menit - GAC 0,4 gram
20 L/menit - GAC 2,5 gram
40 L/menit - GAC 2,5 gram
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
[8] A.  B.  T.  Nelabhotla,  M.  Khoshbakhtian,  N.  Chopra,  and  C.  Dinamarca,  “Effect  of  Hydraulic Retention Time on MES Operation for Biomethane Production,” Front. Energy Res. , vol. 8, no. May, pp. 1–6, 2020, doi: 10.3389/fenrg.2020.00087.
[9] F.  A.  Sekarani,  “Pengaruh  Waktu  Retensi  Hidrolik  (HRT)  dan  Laju  Aerasi  Terhadap  Penurunan COD,  N  Total  dan  TSS  Menggunakan  Powdered  Activated  Carbon  -  Sequencing  Batch  Reactor (PAC-SBR),” Skripsi , niversitas Pembangunan Nasional “Veteran”, 2019.
[10]  M. H. Muhamad, S. R. S. Abdullah, and H. A. Hasan, “Efficiency of attached-growth sequencing batch reactor in the treatment of recycled paper mill wastewater,” J. Teknol. , vol. 74, no. 3, pp. 89– 94, 2015, doi: 10.11113/jt.v74.4557.
[11]  X. Wang, J. Li, X. Zhang, Z. Chen, J. Shen, and J. Kang, “Impact of Hydraulic Retention Time on Swine Wastewater Treatment by Aerobic Granular Sludge Sequencing Batch Reactor,” Environ. Sci. Pollut. Res. , vol. 28, no. 5, pp. 5927–5937, 2021, doi: 10.1007/s11356-020-10922-w.
[12]  B. Y. Ammary, “Nutrients Requirements in Biological Industrial Wastewater Treatment,” African J. Biotechnol. , vol. 3, no. 4, pp. 236–238, 2004, doi: 10.5897/ajb2004.000-2042.
[13]  I. Said, Teknologi Pengolahan Air Limbah Teori dan Aplikasi . Bandung: Erlangga, 2017.
[14]  M.  Wagner,  A.  Loy,  R.  Nogueira,  U.  Purkhold,  N.  Lee,  and  H.  Daims,  “Microbial  community composition and function in wastewater treatment plants,” Antonie van Leeuwenhoek, Int. J. Gen. Mol. Microbiol. , vol. 81, no. 1–4, pp. 665–680, 2002, doi: 10.1023/A:1020586312170.
[15]  N. Essa, “Aplikasi Sequencing Batch Biofilter Granular Pada P engolahan Limbah Cair Rumah Sakit Dalam Skala Laboratorium,” Skripsi , Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2017.