e-ISSN Number 2655 2967

## Journal of Chemical Process Engineering
Volume 6 Nomor 1 (2021) SINTA Accreditation Number 28/E/KPT/2019 Published by Corresponding Author Department of Chemical Engineering munira@umi.ac.id Faculty of Industrial Technology Universitas Muslim Indonesia, Makassar Address Jalan Urip Sumohardjo km. 05 (Kampus 2 UMI) Journal History Makassar- Sulawesi Selatan Paper received : 28 Maret 2021 Phone Number Received in revised : 15 April 2021 +62 852 5560 3559 Accepted : 29 Mei 2021
+62 852 4220 3009

## Pemanfaatan Limbah Arang Plastik Sebagai Adsorben Surfaktan Anionik dalam Air Limbah Laundry
(Application of Activated Carbon from Waste Plastic as Adsorbent for Removal of Anionic Surfactants in Laundry Wastewater)
Munira Munira*, Mustafiah Mustafiah, D Darnengsih, Gusnawati, Hermin Hardiyanti Utami
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Muslim Indonesia, Jl. Urip Sumoharjo km. 05, Makassar, Indonesia, 90231.
Kata Kunci: Limbah laudry, surfaktan anionik, arang plastik, adsorbsi
Key Words : Laudry wastewater, anionic surfactants, plastic charcoal, adsorption

## Inti Sari
Salah  satu  usaha  yang berkembang  sangat  pesat  saat  ini  adalah  industri  Laundry,  akan tetapi  limbah  yang  dihasilkan  dari  industri  ini  langsung  dibuang  ke  saluran  air pemukiman  dan  dapat  menimbulkan  dampak  negative  bagi  lingkungan.  Di  satu  sisi terdapat  juga  plastik  yang  merupakan  limbah  yang  dapat  merusak  lingkungan,  limbah plastik  ini  jika  diolah  dengan  benar  maka  dapat  memberikan  maanfaat.  Salah  satunya dapat dimanfaatkan sebagai adsorben. sehingga penelitian ini dilakukan untuk mengkaji bagaimana limbah  arang  plastik  ini  bisa digunakan sebagai  adsorben dalam  menangani air  limbah  laundry.  Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Limbah  dan  Teknologi Pengoahan  Air  pada  Jurusan  Teknik  Kimia,  preparasi  arang  plastik  dilakukan  dengan dua tahap proses yaitu pembuatan arang limbah plastik, yang kedua proses pengayakan arang  plastik  denga  variable  100,  150  dan  200  mesh.  Kemudian  dilakukan  proses adsorpsi  pada  air  limbah laundry  dengan  variable  massa  arang  plastik  3,6  dan  9  gram. Kecepatan pengadukan 200 rpm dengan variable waktu yang digunakan 0, 30, 60, 90 dan 120 menit. Hasil adsorbs di analisa dengan menggunakan alat Spektrofotometer UV-Vis. Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  diperoleh  hasil  bahwa  arang  limbah  plastik dapat digunakan sebagai adsorben dengan kondisi optimum pada ukuran partikel arang yang digunakan 200 mesh, dengan massa 6 gram dan waktu kontaknya 90 menit.

## Abstract
One of the businesses that is growing very rapidly now is the Laundry industry, but the waste generated from this industry is directly discharged into residential waterways  and  can  have  a  negative  impact  on  the  environment.  On  the  one hand there is also plastic which is a waste that can damage the environment, if this plastic waste is treated properly it can provide benefits. One of them can be used  as  an  adsorbent.  so  this  research  was  conducted  to  examine  how  this plastic  charcoal  waste  can  be  used  as  an  adsorbent  in  handling  laundry
wastewater. The research was conducted at the Laboratory of Waste and Water Processing  Technology  at  the  Department  of  Chemical  Engineering,  the preparation  of  plastic  charcoal  was  carried  out  in  two  stages,  namely  the manufacture  of  plastic  waste  charcoal,  the  second  process  of  plastic  charcoal sifting  with  variable  100,  150  and  200  mesh.  Then  the  adsorption  process  is carried out on laundry wastewater with a variable plastic mass of charcoal 3.6 and 9 grams. The stirring speed is 200 rpm with the time variables used are 0, 30,  60,  90  and  120  minutes.  The  results  of  the  adsorbs  were  analyzed  using  a UV-Vis spectrophotometer. From the results of the research that has prepared, it is obtained that the plastic waste charcoal can be used as an adsorbent with optimum  conditions  at  the  particle  size  of  the  charcoal  used  200  mesh,  with  a mass of 6 grams and a contact time of 90 minutes.

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  manusia  akan  pakaian  yang  bersih dan  wangi  untuk  menunjang  aktifitasya  yang  padat membuat  industri  laundry  berkembang  dengan  pesat untuk  memenuhi  kebutuhan  tersbut.  Industri  laundry merupakan salah satu peluang bisnis yang menjanjikan dalam menunjang kesejateraan perekonomian    masyarakat  karena  Proses  kerja industri laundry ini sangat sederhana yaitu mencampurkan  air  dengan  detergen.  Umumnya detergen tersusun atas tiga komponen yaitu, surfaktan (sebagai  bahan  dasar  detergen)sebesar  20-30%, builders (senyawa fosfat) sebesar 70-80 %, dan bahan aditif  (pemutih  dan  pewangi)  yang  relative  sedikit yaitu  2-8%.  Surface  Active  Agent  (surfaktan)  pada detergen  digunakan  untuk  proses  pembasahan  dan pengikat  kotoran,  sehingga  sifat  dari  detergen  dapat berbeda tergantung jenis surfaktannya [8].
Tabel.1. kandungan limbah laundry
Sumber. [3]
Masalah  mulai  muncul  ketika  air  limbah  dari industri  laundry ini ternyata mengandung fosfat  yang tinggi berdasarkan tabel 1. yang berasal dari Dodecyl Benzene Sulfonate (DBS) dan senyawa polyphosphate    yang  merupakan  bahan  dalam deterjen yang  dapat  menurunkan  kualitas  air  dan mengganggu proses pelarutan oksigen kedalam badan air  serta  terjadinya  kesuburan  yang  berlebih (eutrofikasi)  di  perairan.  Oleh  karena  itu  limbah  cair dari  Industri  Laundry  ini  harus  dikelola  dengan  baik sebelum di alirkan ke saluran air warga.
Salah  satu  cara  untuk  mengurangi  kandungan DBS  dan  fosfat  yaitu  dengan  proses  adsorbsi menggunakan  karbon  aktif.  Karbon  aktif  atau  arang aktif  merupakan  suatu  senyawa  amorf  yang dihasilkan  dari  bahan-bahan  yang  mengandung karbon atau arang dengan perlakuan khusus sehingga dapat  memiliki  daya  serap  adsorpsi  [10].  Salah  satu bahan  yang  bisa  digunakan  untuk  membuat  arang aktif  tersebut  adalah  plastik  karena  bahan  plastik tersusun dari polimer karbon.
Plastik  tidak  dipintal  menjadi  benang  yang molekulnya  berjajar,  seperti  dalam  serat,  tetapi dicetak  menjadi  bentuk  berdimensi  tiga  atau dibentang  menjadi  film  untuk  digunakan  sebagai pengemas  [9];  Plastik  ada  juga  merupakan  material yang  berbahan  dasar  polimer,  contohnya  adalah polypropylene (PP), polyvinyl  chloride (PVC), high density  polyethylene (HDPE), linier  low  density polyethylene (LLDPE), low  density  polyethylene (LDPE), polyester thermoplastic (PETE), polystyrene (PS), dan phenol [2].
Penggunaan  arang  limbah  plastik  sebagai adsorben telah banyak diteliti oleh peneliti sebelumya yaitu  sebagai  penjerap  senyawa  phospat  pada  limbah laundry. menggunakan arang plastik sebanyak 3 gram
yang  berukuran  200  mesh  untuk  menurunkan  kadar phospat  pada  limbah  laundry  sebesar  45,45  %,  [13]. selain  itu  menggunakan  arang  plastik  sebanyak  4g ukuran  250  mesh  untuk  menurunkan  phospat  [7], namun  kedua  penelitian  tersebut  belum  mengkaji mengenai  penurunan  kadar  surfaktan  anionik  yang terkandung pada limbah laundry. Penelitian berikutnya  menggunakan  karbon  aktif  komersial mampu menurunkan kadar surfaktan anionik menjadi 3.102 ppm [12].
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  proses adsorbsi  menggunakan  arang  dari  limbah  plastik dengan  jenis  polietilen  yang  jumlahya  sangat  banyak dan  merupakan  limbah  yang  dapat  merusak lingkungan  oleh  karena  itu  perlu  pengolahan  yang tepat.  Proses  yang  terjadi  selama  adsorpsi  yaitu perpindahan  massa  dari  cairan  ke  permukaan  butir, difusi  dari  permukaan  butir  ke  dalam  butir  melalui pori,  perpindahan  massa  dari  cairan  dalam  pori  ke dinding pori dan adsorpsi pada dinding pori [4].
Dari  permasalahan  tersebut,  maka  dibutuhkan kajian lebih lanjut bagaimana pengaruh arang limbah plastik tersebut bisa mengurangi kandungan surfaktan anionic  pada  air  limbah  laundry  tersebut.  Dalam penelitian  ini  dibatasi  oleh  beberapa  variable  yaitu massa  dan  ukuran  partikel  arang  limbah  plastik  serta waktu adsorbs yang digunakan.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  laboratorium Limbah  dan  Teknologi  Pengolahan  Air  Jurusan Teknik  Kimia  Fakultas  Teknologi  Industri  UMI Makassar,  Selama  6  bulan.  Adapun  alat  dan  bahan yang  digunakan;  peralatan  gelas  dilaboratorium, Spektrofotometer  UV-Vis.  Bahan  utama  adlah  air limbah laundry yang di ambil dari daerah pemukiman Pampang  Makassar,  limbah  plastik  polietilen, aquades,  Indikator  PP,  NaOH,  H 2 SO 4 ,  Methylene Blue dan Chloroform.
Prosedur  pembuatan  karbon  aktif  dari  Limbah Plastik  yaitu  pertama  tama  sampah  plastik  polietilen dibersihkan  dari  kotoran  dengan  cara  di  cuci menggunakan  air,  kemudian  di  potong  potong menjadi kecil dan dijemur sampai kering dengan cara pemanasan  langsung.  Potongan  plastik  yang  sudah kering  dimasukkan  kedalam  cawan  petri  untuk  di arangkan  meggunakan  furnace  pada  temperature 350 0 C selama 2 jam.
Aktivasi  karbon  dilakukan  dengan  cara perendaman menggunakan larutan HCL 10 M selama 2  jam  dengan  kecepatan  pengadukan  300  rpm. Kemudian  disaring  dan  dikeringkan  menggunakan oven pada suhu 110 0 C selama 3 jam. Setelah itu arang yang terbentuk kemudian digerus dengan menggunakan  mortal  dan  di  ayak  sesuai  dengan ukuran mesh yang dinginkan.
Untuk sampel limbah laundry analisa dilakukan dengan  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis untuk  mengetahui  kadar  phosphate  dan  DBS  yang terkandung  di  dalamnya.  Untuk  limbah  deterjen dibuat  dengan  menimbang  15  gram  deterjen kemudian dilarutkan dalam 50 liter aquadest.
Sebanyak  250  ml  limbah  cair  detergen dimasukkan kedalam gelas beaker 1000 ml kemudian ditambahkan  adsorben  dari  arang  limbah  plastik polietilen  masing  masing  sebanyak  3,  6  dan  9  gram. Proses adsorbsi dilakukan dengan bantuan pengadukan  dengan  kecepatan  200  rpm  dengan variasi waktu 0, 30, 60, 90 dan 120 menit. Setelah itu di  saring.  Air  hasil  absorbs  di  analisa  menggunakan Spektofotometri  pada  panjang  gelombang  625  nm untuk  mengetahui  kadar  DBS  dan  Phosphat  yang terkandung di dalamnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pengaruh massa adsorben terhadap penurunan konsentrasi surfaktan anionik
Pengaruh  massa  adsorben  yang  digunakan terhadap  penurunan  konsentrasi  surfaktan  anionik dapat  dilihat  pada  Gambar  1  berikut.  Berdasarkan hasil  analisa  yang  disajikan  pada  Gambar  1.  Terlihat bahwa  semakin  lama  waktu  kontak  adsorben  maka akan  semakin  menurun  konsentrasi  surfaktan  ionik yag  diperoleh.  Penurunan  konsentrasi  ini  juga berbanding  lurus  dengan  bertambahnya  massa adsorben  yang  ditambahkan,  hanya  saja  keadaan  ini berbeda  pada  ukuran  partikel  100  dan  200  mesh, dimana  penurunan  kadar  surfaktan  ionik  nya  hanya sampai pada massa 6 gram, lalu terjadi kenaikan pada massa adsorben 9 gram.
Hal  ini  dapat  disebabkan  karena  jumlah adsorben  yang  terlalu  banyak  sehingga  tidak  efektif lagi  untuk  proses  penyerapan  surfaktan.  Menurut Aisyah,  dkk  2016  bila  permukaan  sudah  jenuh  atau mendekati jenuh terhadap adsorbat maka dapat terjadi dua  hal  yaitu  pertama  terbentuk  lapisan  adsorpsi kedau  dan  seterusnya  diatas  adsorbat  yang  telah
terikat dipermukaan, G ejala ini disebut multilayer dan yang kedua yaitu tidak terbentuk lapisan kedua dan
Gambar  1.  Pengaruh  Massa  Adsorben  terhadap konsentrasi  surfaktan  anionik  pada  berbagai  ukuran partikel (a) 100 mesh (b) 150 mesh dan (c) 200 mesh
seterusnya  sehingga  adsorbat  yang  belum  teradsorpsi berdifusi  keluar  pori  dan  kembali  ke  arus  fluida. Konsentrasi  awal  surfaktan  anionic  pada  limbah detergen  sebelum  treatment  yaitu  15,2109  ppm setelah  dilakukan  penambahan  adsorben  sebanyak  6 gram  pada  ukuran  partikel  200  mesh  dengan  waktu kontak  90  menit  terjadi  penurunan  konsentrasi menjadi 7,1156 ppm.
2. Pengaruh ukuran adsorben terhadap
penurunan konsentrasi surfaktan anionik
Faktor  yang  juga  mempengaruhi  proses adsorbsi  yaitu  ukuran  partikel  adsorben.  Pengaruh variasi ukuran partikel ini bertujuan untuk mengetahui  banyaknya  surfaktan  anionic  yang teradsorb  seiring  bertambahnya  luas  permukaan adsorben.  Penurunan  konsentrasi  surfaktan  anionik terjadi seiring bertambahnya luas permukaan adsorben,  dimana  penurunana  konsentrasi  surfaktan anionic  dengan  waktu  kontak  90  menit  pada   ukuran partikel  100  mesh  yaitu  10,7551  ppm,  untuk  150
mesh  yaitu  7,8299  ppm  dan  pada  200  mesh konsentrasi surfaktan anionic menjadi 7,1156 ppm,
Gambar  2.  Pengaruh  ukuran  adsorben  terhadap konsentrasi surfaktan anionik
sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  penurunan  kadar surfaktan  anionic  terbaik  pada  ukuran  200  mesh,  hal ini  dapat  disebabkan  karena  luas  permukaan  yang lebih  besar  dibandingkan  ukuran  partikel  lainnya sehingga  bidang  kontak  antara  larutan  dan  adsorben lebih  besar  sehingga  larutan  lebih  mudah  terdifusi dalam padatan yang menyebabkan proses penyerapan surfaktan anionic lebih besar.

## 3. Efektivitas arang plastik sebagai adsorben
Efektivitas  arang  plastik  sebagai  adsorben dalam  menurunkan  konsentrasi  surfaktan  anionik diukur  dengan  menghitung  persentase  penurunan konsentrasi  surfaktan  anionic  pada  limbah  detergen pada berbagai massa setiap ukuran partikel.
Gambar  3.  Efektivitas  Arang  Plastik  sebagai  adsorben surfaktan anionik
M assa dan ukuran partikel sangat mempengaruhi  efektivitas  penurunan  konsentrasi surfaktan  anionik,  Pada  Gambar  3  tersebut  diketahui bahwa pada massa adsorben 6  gram memiliki tingkat penurunan  konsentrasi  surfaktan  anionic  yang  tinggi yaitu  untuk  ukuran  100  mesh  diperoleh  29,29%, ukuran  150  mesh  45,84  %  dan  ukuran  200  mesh 53,22  %. Hal ini menunjukkan bahwa ukuran partikel yang  paling  efektif  yaitu  ukuran  200  mesh  dengan bobot 6 gram.

## (a)
(b)

## (c)

## KESIMPULAN
Dari hasil dan pembahasan penelitian mengenai  pemanfaatan  limbah  arang  plastik  sebagai adsorben  surfaktan  anionic  dalam  air  limbah  laundry maka  dapat  disimpulkan  bahwa;arang  limbah  plastik dapat digunakan sebagai adsorben dalam menurunkan konsentrasi surfaktan anionic dengan kondisi optimum  yang  diperoleh  yaitu  pada  ukuran  partikel 200 mesh dengan massa 6 gram dan waktu kontak 90 menit diperoleh konsentrasi surfaktan anionic sebesar 7,1156  ppm.  Sedangkan  tingkat  efektifitas  arang plastik sebagai adsorben dalam menurunkan konsentrasi  surfaktan  anionic  pada  limbah  laundry yaitu 53,22%

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  kepada  LP2S  UMI Makassar  yang  telah  memberikan  dana  penelitian sehingga  peneliti  dapat  melakukan  penelitian  dengan baik  dan  kepada  Dekan  Fakultas  Teknologi  Industri yang  telah  memberikan  akses  untuk  menggunakan laboratorium.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Adinata,  M.  (2013).  Pemanfaatan  limbah  kulit pisang sebagai karbon aktif. universitas pembangunan nasional Veteran.
[2]  Caglar,  A.  d.  (2009).  Pyrolisis  Isothermal  Co- Pyrolysis  of  Hazelnut  shell  and  ultra  high molecular  weight  polyethylene  .  journal  of analytical and apllied.
[3]  Ginting,  F.  (2008).  Pengujian  Alat  Pendingin Sistim Adsorpsi Dua Adsorber dengan Menggunakan Metanol 1000 ml Sebagai
Refrigeran.  Jakarta:  Teknik  Mesin,  fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
[4]  Hajar,  E.  W.  (2016).  Efektivitas  adsorbso  logam Pb dan Cd menggunakan adsorben cangkan telur ayam. konversi, 1-7.
[5]  Hudori.  (2008).  Pengolahan  Air  Limbah  Laundry dengan Menggunakan Elektrokoagulasi. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
[6]  Jelita,  R.  (2015).  Pengaruh  suhu  dan  laju pemanasan  terhadap  laju  pirolisis  serta  kulaitas dan  kuantitas  produk  pirolisis  plastik  kemasan polietilen  dan  polipropilen  berbasisi  alumunium. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.
[7]  Mu’in,  R.  ,.  (2017).  Pengaruh  kecepatan pengadukan  dan  massa  adsorben  terhadap penurunan  kadar  phospat  pada  pengolahan limbah  laundry.  Jurnal  teknik  kimia  no.  1,  vol. 23, 67.
[8] Othmer, K. a. (1982). Kirk-Othmer Encyclopedia of  Chemical  Technology.  Canada:  John  Wiley and Sons, Inc.
[9]  Oxtoby,  D.  W.  (2003).  Kimia  Modern.  Jakarta  : Erlangga.
[10]Suprianofa,  C.  (2016).  Pembuatan  karbon  aktif dari  limbah  kulit  durian  sebagai  adsorben  zat warna dari  limbah cair tenun songket. Lampung: Politeknik Negri Sriwijaya.
[11]Syauqiah, I. A. (2011). analisa variasi  waktu dan kecepatan  pengadukan  pada  proses  adsorbsi limbah  logam  berat  dengan  arang  aktif.  info teknik .
[12]Utomo,  W.  Z.  (2018).  Penurunan  Kadar Surfaktan Anionik  dan Fosfat dalam Air Limbah Laundry di Kawasan
Keputih,Surabaya Menggunakan Karbon Aktif. akta kimia Indonesia, 3(1), 127-140.
[13]Wardhana, I. W. (2013). Penggunaan karbon aktif dari sampah plastik untuk menurunkan kandungan  phosphat  pada  limbah  cair.  Jurnal presipitasi, 30-40.