Jurnal Teknik Lingkungan Volume 17 Nomor 2, Oktober 2011 (Hal 167 - 177)

## PENYISIHAN BESI DAN ZAT ORGANIK MENGGUNAKAN KARBON AKTIF DARI KULIT DURIAN SEBAGAI MEDIA FILTRASI REMOVAL OF IRON AND ORGANIC MATTER BY ACTIVATED CARBON FROM DURIAN PEELS AS FILTRATION MEDIA
Sausan Atika Maesara 1 dan Tresna Dermawan Kunaefi 2
Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Jl Ganesha 10 Bandung 40132
e-mail : 1 sausan.atika@gmail.com dan 2 itdk@itb.ac.id
Abstrak: Permasalahan  yang  sering  muncul  pada  air  tanah  adalah  tingginya  kandungan  besi  dan  zat  organik sebagai akibat dari topografi suatu daerah. Diperlukan teknologi yang dapat menyisihkan kandungan besi  dan zat organik seperti filtrasi menggunakan media karbon aktif. Berdasarkan penelitian Ismadji et al. (2009), kulit durian dapat  dijadikan  sebagai  karbon  aktif.  Produksi  sampah  durian  sendiri  terus  meningkat  sehingga  berpotensi menimbulkan masalah. Penelitian ini  bertujuan untuk  memanfaatkan sampah durian menjadi karbon aktif sebagai alternatif  media  filtrasi.  Reaktor  dioperasikan  secara  kontinyu  dengan  arah  aliran  upflow.  Waktu  sampling dilakukan setiap lima jam. Sumber  air  berasal  dari  Kecamatan  Babakan  Ciparay  yang  mengandung  besi  sebesar 4,693  mg/l,  mangan sebesar 0,6906 mg/l, dan zat organik 19,354 mg/l KMnO 4 . Reaktor filtrasi diisi dengan empat jenis media yaitu karbon kulit durian,  karbon  aktif  kulit  durian,  karbon  tempurung  kelapa,  dan  karbon  aktif  tempurung  kelapa.  Media  yang memberikan  nilai  rata-rata  efisiensi  penyisihan  besi  terbesar  hingga  terkecil  adalah  karbon  aktif  tempurung kelapa,  karbon  aktif  kulit  durian,  karbon  tempurung  kelapa,  dan  terakhir  karbon  kulit  durian.  Media  yang memberikan  nilai  rata-rata  efisiensi  penyisihan  zat  organik  terbesar  hingga  terkecil  adalah  karbon  aktif  kulit durian,  karbon  aktif  tempurung  kelapa,  karbon  tempurung  kelapa,  dan  terakhir  karbon  kulit  durian.  Kulit  durian dapat menjadi alternatif media filtrasi dalam bentuk karbon aktif.
Kata kunci: kulit durian, karbon aktif, besi, zat organik
Abstract: Problems related to groundwater caused by the high presence of  iron and organic matter as result of the topography of the area. Technology required to remove the iron and organic matter is filtration by activated carbon. Based  on  Ismadji’s  et  al.  (2009),  durian  peel  can  be  used  as  activated  carbon.  Besides,  durian  waste  production continue to increase. This study aims to take advantage of durian waste become activated carbon as alternative of filtration  media.  The  reactor  applied  continuous  upflow  direction.  Sampling  was  conducted  every  five  hours. Groundwater was  taken  from  Kecamatan  Babakan  Ciparay  with  4,6929  mg/l  of  iron,  0,6906  mg/l  of  manganese, and 19,354 mg/l of organic matter. Reactor was filled by four different media: durian peel activated carbon, durian peel carbon, coconut shell activated carbon, and coconut shell carbon. Media from the largest average value of iron removal  efficiency  are  coconut  shell  activated  carbon,  durian  peels  activated  carbon,  coconut  shell  carbon,  and durian  peels  carbon.  Media  from  the  largest  average  value  of  iron  removal  efficiency  are  durian  peel  activated carbon,  coconut  shell  activated  carbon,  coconut  shell  carbon,  and  durian  peel  carbon.  Durian  peels  can  be alternative media filtration in the form of activated carbon.
Key words : durian peels, activated carbon, iron, organic matter

## PENDAHULUAN
Air  bersih  merupakan  kebutuhan  yang  sangat  vital  bagi  kehidupan  manusia.  Pengadaan  air bersih  di  Indonesia  khususnya  untuk  skala  besar  masih  terpusat  di  daerah  perkotaan  dan  dikelola    oleh Perusahaan  Air  Minum  (PAM)  kota  yang  bersangkutan.  Berdasarkan  data Direktorat Perumahan dan Permukiman  Bappenas,  penyediaan  air  bersih  untuk  perkotaan  dan  pedesaan  di  Indonesia  pada  tahun 2010  masing-masing  hanya  sebesar  47,74%  dan  44,19%.  Untuk  daerah  yang  belum  mendapatkan pelayanan  air  bersih  dari  PAM,  penduduknya  menggunakan  sistem  individual,  terutama  sumur  perigi, mata air, dan pompa yang menggunakan air tanah sebagai sumber air bersihnya.
Air tanah meresap melalui bebatuan dan tanah bawah permukaan ( subsurface soil ) sehingga dapat melarutkan  senyawa-senyawa  ketika  bergerak.  Besi  dan  mangan  adalah  unsur  logam  yang  umum ditemukan  di  kerak  bumi.  Air  tanah  yang  bergerak  dapat  melarutkan  unsur  besi  dan  mangan  lalu menahan kedua unsur tersebut dalam wujud larutan (Spellman, 2001).
Keberadaan  besi  dan  mangan  dapat  menyebabkan  perubahan  rasa,  bau,  warna,  dan  kekeruhan terhadap air yang tercemar. Apabila terjadi kontak dengan udara, air tanah yang mengandung besi terlarut dan  mangan  dapat  teroksidasi  menjadi  senyawa  tak  terpisahkan  dan  menimbulkan  warna  coklat kemerahan.  Oleh  karena  itu,  permasalahan  utama  yang  disebabkan  oleh    kedua    unsur    ini    adalah permasalahan    estetika,    permasalahan    kesehatan    secara    tidak  langsung,  dan  permasalahan  ekonomi (Spellman, 2001).
Wilayah  Bandung  yang  terdiri  atas  kabupaten  dan  kota,  memiliki  topografi  berbentuk  cekungan yang dibatasi oleh gunung-gunung berapi di sebelah utara, timur, dan selatan. Kota Bandung terletak pada bagian  utara  dari  cekungan  ini.  Jenis  material  di  bagian  utara  cekungan  umumnya  merupakan  jenis andosol yang mengandung bahan organik tinggi.
Air tanah yang meresap dalam tanah andosol menyebabkan terlarutnya besi dan mangan dalam  jumlah  besar.  Hal  ini  menyebabkan  kandungan  kedua  unsur  tersebut  berada  di  atas ambang batas  sehingga  tak  layak  dikonsumsi.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  suatu  teknologi  pengolahan  air  tanah sederhana yang mampu menyisihkan mineral tersebut. Salah satu teknologi yang dapat digunakan adalah filtrasi  dengan  media  karbon  aktif.  Media  ini  memiliki  kemampuan  adsorpsi  yang  dapat  menyerap senyawa-senyawa yang terkandung dalam fluida.
Kulit  durian  merupakan  salah  satu  buangan  utama  pertanian  di  Indonesia.  Produksi durian di  Indonesia  mencapai  562.710  ton  per  tahun  pada  tahun  1998,  dan  diperkirakan  akan  terus meningkat  dalam  beberapa  tahun  ke  depan  karena  durian  dapat  dipanen  beberapa  kali  dalam setahun.  Selain  itu,  peningkatan  konsumsi  durian  tentunya  akan  meningkatkan  jumlah  sampah.  Telah menjadi  pengamatan umum  bahwa sampah  durian  dapat  menyebabkan beragam permasalahan,  terutama penyakit  pernafasan  dikarenakan  baunya  yang  menyengat.  Kulit  durian ini  selanjutnya  dapat  dijadikan prekusor  karbon  untuk  meningkatkan  nilai  ekonomis,  di  samping  mengatasi  permasalahan  yang  ada (Ismadji et al., 2009).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  efisiensi  penyisihan  oleh  karbon  aktif  dari  kulit durian  sebagai  media  filtrasi  dalam  menghilangkan  besi  dan  senyawa  organik  yang  terdapat  dalam    air tanah.  Apabila  penelitian  ini  menunjukkan  hasil  yang  menguntungkan,  maka pembuatan karbon aktif sebagai media filtrasi dapat menjadi salah satu alternatif pemanfaatan sampah kulit durian.

## METODOLOGI
Lokasi  tempat  pengambilan  air  tanah  adalah  Jalan  Caringin  Kelurahan  Babakan  Kecamatan Babakan  Ciparay  Kota  Bandung.  Bahan  baku  berupa  sampah  kulit  durian  (jenis monthong )  dan tempurung  kelapa    yang  berasal  dari  Kecamatan  Mande,  Kabupaten  Cianjur.  Lokasi  pembakaran bahan  baku  adalah  tanah  lapang  milik  seorang  pembakar  karbon  di  Desa  Cagak  Wetan  Kecamatan Palasari  Kabupaten  Bandung.  Lokasi  penelitian  adalah  gudang  milik  Program  Studi Teknik  Lingkungan ITB.
Percobaan  dilaksanakan  pada  bulan  Mei  hingga  Agustus  2012.  Analisis  laboratorium dilaksanakan di Laboratorium Kualitas Air, Teknik Lingkungan ITB. Diagram alir penelitian ditampilkan dalam Gambar 1 .
Gambar 1 . Diagram alir penelitian
Pada penelitian ini dilakukan variasi berupa jenis media karbon aktif. Media pertama merupakan karbon, media kedua merupakan karbon yang diaktivasi secara kimia menggunakan larutan  KOH  50%. Variasi    media    yang    digunakan    adalah    karbon    kulit    durian    (selanjutnya  disebut  media  A)  dan karbon  aktif  dari  kulit  durian  (selanjutnya  disebut  media  B).  Sebagai pembanding digunakan media karbon  dari  tempurung  kelapa  (selanjutnya  disebut  media  C)  dan  karbon  aktif  tempurung  kelapa (selanjutnya disebut media D).

## Pembuatan Karbon Aktif
Kulit  durian  dan  tempurung  kelapa  yang  digunakan  sebagai  bahan  baku  pembuatan karbon  aktif  berasal  dari  Kecamatan  Mande,  Kabupaten  Cianjur.  Kulit  durian  dan  tempurung  kelapa dibakar  di  drum  dalam  kondisi  tertutup  hingga  menjadi  arang  (karbon).  Arang  digerus  lalu  diayak
untuk  mendapatkan  ukuran  arang  yang  diinginkan.  Aktivasi  kimia  dilakukan  dengan  cara  merendam karbon  dalam  larutan  KOH  50%  selama  satu  jam  lalu  dipanaskan  pada  suhu 105ºC. Karbon aktif dibilas dengan air bersih hingga air bilasan menunjukkan pH netral.

## Pelaksanaan Percobaan
1.   Percobaan pendahuluan
Percobaan  pendahuluan  bertujuan  untuk  menentukan  waktu sampling .  Waktu sampling adalah waktu  detensi  sejak  pertama  kali  pompa  dinyalakan  hingga  air  tanah  melewati  seluruh  media  yang terdapat dalam reaktor.

## 2.   Running
Running dilakukan  dengan  waktu  sampling  seperti  yang  telah  ditetapkan  dalam  percobaan pendahuluan. Running dilakukan      hingga      waktu clogging tercapai.      Waktu clogging dinyatakan  tercapai  apabila  permukaan  air  dalam  galon  tidak  bertambah  karena  terhambatnya  aliran air dalam reaktor.

## Desain Reaktor
Reaktor  filtrasi  yang  digunakan  terdiri  atas  4  buah  tabung  berbahan  dasar  pipa  PVC dengan  kriteria  desain  seperti  ditampilkan  pada Tabel  1 .  Reaktor  dioperasikan  secara  kontinyu dengan arah aliran upflow . Air terolah kemudian akan digunakan untuk pencucian.
Tabel 1 Kriteria  desain reaktor filtrasi Kriteria                                                   Nilai panjang                                            2 meter diameter                                          6 inci kecepatan                                        15,8 m 3 /m 2 /jam
Ketinggian Media kerikil ijuk (lapisan bawah) karbon aktif ijuk (lapisan atas) pasir 15 cm 2,5 cm 50 cm 2,5 cm 15 cm Ukuran Media kerikil diameter ± 5 mm berat jenis 1,838 kg/l karbon aktif kulit durian diameter 1 – 2 mm berat jenis 0,386 kg/l karbon aktif tempurung kelapa diameter 1 – 2 mm berat jenis 0,642 kg/l pasir diameter 0,5 – 1,5 mm berat jenis 1,465 kg/l
Metoda  sampling  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah grab  sample yaitu  pengambilan sampel  langsung  dari  satu  titik  tertentu.  Sampel  diambil  pada  keran inlet di  dasar  reaktor  dan      keran outlet pada  ketinggian  satu  meter  setiap  lima  jam  sekali.  Parameter  yang  dianalisis  pada  penelitian  ini yaitu besi dan zat organik.
Data  yang  diperoleh  dari  hasil  analisa  laboratorium  akan  diolah  untuk  mengetahui efisiensi penyisihan  oleh  reaktor  filtrasi.  Menurut  Huang,  et.al,  persentase  penyisihan  konsentrasi  besi  dan  zat organik dihitung dengan menggunakan Persamaan (1) .
Keterangan : η    = efisiensi penyisihan (%) Ci = konsentrasi influen (mg/l) Ce  = konsentrasi efluen (mg/l)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
(1)

## Karakteristik Air Tanah
Pengambilan  air  tanah  dan  uji  karakterisasi  dilakukan  pada  tanggal  15  Juni  2012.  Air tanah  yang  digunakan  dalam  penelitian  berasal  dari  air  pompa  jet  milik  penduduk.  Air  yang keluar dari  pompa  jet  awalnya  tidak  berwarna  dan  tidak  berbau,  akan  tetapi  memiliki  rasa  yang  amis.  Setelah beberapa menit didiamkan, air tanah akan berubah warna menjadi kuning dan terlihat keruh. Berdasarkan wawancara dengan penduduk sekitar, air tersebut dapat menimbulkan noda terhadap pakaian yang dicuci, karat pada peralatan makan  yang dicuci, dan rasa yang tidak enak  apabila  diminum.  Oleh  karena  itu, air  yang  keluar  dari  pompa  jet  umumnya  hanya digunakan untuk mandi dan berwudlu. Diperkirakan permasalahan  ini  disebabkan  oleh  tingginya  kandungan  besi  dalam  air  tanah  tersebut.  Karakteristik  air tanah  serta  pengukuran  besi  dan  zat  organik  di  Jalan  Caringin  Kelurahan  Babakan  Kecamatan  Babakan Ciparay Kota Bandung ditampilkan dalam Tabel 2 dan Tabel 3 .

## Tabel 2 Karakteristik air baku
Parameter                  Satuan            Baku Mutu*                 Nilai                     Keterangan pH                             -                      6,5-8,5                        7,89                       memenuhi Temperatur                      °C                     normal                        26,5                       memenuhi Residu terlarut                 mg/l                     1000                         750                        memenuhi Residu tersuspensi              mg/l                       50                            37                         memenuhi Klorida                       mg/l                      600                      113.6585                   memenuhi Besi                         mg/l                        -                           4,6929                tidak memenuhi Mangan                       mg/l                         -                          0,6906                tidak memenuhi *Baku Mutu Kelas 2 sesuai PP No.82 Tahun 2001
Tabel 3 Konsentrasi besi dan zat organik pada air baku
Parameter                      Satuan                       Nilai Fe total mg/l                        4,693 Fe 2+ mg/l                        3,654
Fe 3+ mg/l                        1,039 Zat organik                 mg/l KMnO 4 19,354
Hasil  pengukuran  di  atas  menunjukkan  bahwa  kandungan  besi  yang terkandung dalam  air tanah sebagian  besar  berada  dalam  bentuk  besi(II)  karena  ion  besi  ini  belum  mengalami  oksidasi  menjadi besi(III). Konsentrasi zat organik pada air tanah memiliki nilai 19,354 mg/l KMnO4.

## Karakteristik Karbon Aktif
Karbon aktif yang digunakan dalam penelitian terdiri atas empat jenis, yaitu karbon aktif kulit  durian,  karbon  aktif  kulit  durian  yang  diaktivasi  secara  kimia,  karbon  aktif  tempurung  kelapa,  dan karbon aktif tempurung kelapa yang diaktivasi secara kimia. Karakteristik karbon aktif dapat dilihat pada Tabel 4 .
Tabel 4 Karakteristik karbon aktif kulit durian dan tempurung kelapa
Parameter Baku mutu* Kulit durian Tempurung kelapa Berat sebelum pembakaran - 18,20 kg 20,40 kg Berat setelah pembakaran - 5,70 kg 11,90 kg Rendemen minimum 65% 31,32% 58,33% Kadar air maksimum 10% 8,23% 6,30% Kadar abu maksimum 2.5% 3,40% 2,97% Kadar zat terbang maksimum 25% 23,00% 19,00%
*Baku Mutu sesuai Standar Industri Indonesia (SII) No.0258-79

## Penyisihan Besi dan Zat Organik Pada Reaktor Filtrasi
Pada  umumnya  air  tanah  mengandung  besi,  disebabkan  adanya  kontak  langsung  antara  air tersebut    dengan    lapisan    tanah    yang  mengandung  besi.    Adanya    besi    dalam    jumlah    yang  berlebih dalam  air  tanah  dapat  menimbulkan  berbagai  masalah,  di  antaranya:  tidak  enaknya  rasa  air  minum, menimbulkan endapan, dan menambah kekeruhan (Sawyer, 1994).
Keberadaan  zat  organik  dalam  air  menimbulkan  warna  dan  bau  serta  dapat  membantu pertumbuhan  bakteri.  Senyawa  humus  di  dalam  air  akan  menimbulkan  senyawa  trihalometan  setelah klorinasi.  Telah  diketahui  bahwa  senyawa  trihalometan  bersifat  karsinogenik.  Oleh karena itu, senyawa organik  harus  sedapat  mungkin  disisihkan  pada  pengolahan  air  terutama  dengan  proses  kimia  (Camel  & Bermond, 1998).
Berdasarkan penelitian, konsentrasi besi dan zat organik pada air tanah sebelum dan selesai diolah menggunakan reaktor filtrasi cepat dengan empat jenis media dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3 . Nilai rata-rata efisiensi penyisihan pada keempat media ditampilkan pada Gambar 4 . Pada  air  yang  tidak  mengandung  oksigen  seperti  air  tanah,  besi  berada  sebagai  Fe 2+ yang dapat terlarut.  Namun,  adanya  rentang  waktu  antara  pengambilan  air  baku  hingga  percobaan  menyebabkan    air baku    sempat    mengalami    kontak    dengan    udara    sehingga    Fe 2+ teroksidasi  menjadi  Fe 3+ .  Fe 3+ terlarut  dapat  pula  berubah  wujud  menjadi  ferihidroksida  (Fe(OH)3),  salah satu jenis oksida yang dapat mengendap. Demikian dalam percobaan ini, besi dalam air baku berada sebagai Fe 2+ terlarut, Fe 3+ terlarut, dan Fe 3+ berbentuk koloidal.
K o n se nt ra si ( m g /l ) K o n se nt ra si ( m g /l ) K o n se nt ra si ( m g /l ) K o n se nt ra si ( m g /l ) E fi si en si ( %) E fi si en si ( %) E fi si en si ( %) E fi sin si ( %) K o n se nt ra si ( m g /l ) K o n se nt ra si ( m g /l ) K o n ent ra si ( m g /l ) K o n se nt ra si ( m g /l ) E fi si en si ( %) E fi si en si ( %) E fi si en si ( %) E fi si en si ( %)
Notasi media karbon aktif untuk Gambar 2 dan Gambar 3 . A = Kulit durian                                              C = Tempurung kelapa B = Kulit durian dengan aktivasi kimia          D = Tempurung kelapa dengan aktivasi kimia
10 8
6 4 2 0 5     10    15    20    25    30    35 80% 60% 40% 20% 0% -20% 10 8 6 4 2 0 5     10    15    20    25    30    35 80% 60% 40%
20% 0% Inlet A               Outlet A               Efisiensi A Inlet B              Outlet B              Efisiensi B 10 8 6 4 2 0 5     10    15    20    25    30    35 80% 60% 40% 20% 0% -20% 10 8 6 4 2 0 5     10   15   20   25   30   35 80% 60% 40%
20% 0% Inlet C               Outlet C               Efisiensi C Inlet D              Outlet D              Efisiensi D Gambar 2 . Konsentrasi dan penyisihan besi 100% 100% 60 80% 60
80% 40 20 0 5     10    15    20    25    30    35 60% 40% 20% 0% 40 20 0 5     10    15    20    25    30    35 60% 40%
20% 0% Inlet A               Outlet A               Efisiensi A Inlet B               Outlet B               Efisiensi B 100% 100% 60
80%
60
80% 40 20 0 5     10    15    20    25    30    35 60% 40% 20% 0% 40 20 0 5     10    15    20    25    30    35 60% 40%
20% 0% Inlet C               Outlet C               Efisiensi C Inlet D               Outlet D               Efisiensi D
Gambar 3. Konsentrasi dan efisiensi penyisihan zat organik
18.549% 37.102%        38.191% 45.726%
17.453%
36.874%
25.218%
36.627%
A                    B                    C                    D A                      B                      C                      D

## Notasi media karbon aktif
(a)                                                                                 (b)
A = Kulit durian                                              C = Tempurung kelapa B = Kulit durian dengan aktivasi kimia          D = Tempurung kelapa dengan aktivasi kimia
Gambar 4 . Nilai rata-rata efisiensi penyisihan (a) besi, (b) zat organik
Dalam  proses  penyisihan  Fe,  mekanisme  yang  banyak  berperan  adalah  adsorpsi.  Berdasarkan percobaan,  reaktor  yang  memiliki  kemampuan  menyisihkan  besi  sesuai  urutan  terbaik  hingga  terburuk adalah media D, media B, media C, kemudian media A.
Salah satu jenis ikatan inter-molekular adalah ikatan Van der Waals, yang memiliki definisi gaya tarik  antar  molekul  akibat  tarikan  dipol-dipol.  Molekul  dipolar  cenderung  untuk  bergabung  dengan molekul  tetangganya,  hingga  kutub  negatif  suatu  molekul  mendekati  kutub  positif  molekul  lainnya (Martin  et.al,  1990).  Adsorpsi  yang  terjadi  pada  karbon  aktif  merupakan adsorpsi fisik  yang disebabkan oleh adanya ikatan tersebut.
Karbon  aktif  terdiri    atas  karbon    yang  memiliki  muatan  netral.  Muatan    netral  berarti mengandung  muatan  negatif  dan  muatan  positif  dalam  jumlah  yang  seimbang.  Konsentrasi  Fe  pada penelitian terdiri  atas  Fe 2+ dan Fe 3+ terlarut  yang memiliki  muatan  positif. Berdasarkan prinsip  ikatan Van  der  Waals,  muatan  positif  yang  dimiliki  oleh  Fe  akan  berikatan  dengan muatan  negatif  pada karbon  aktif.  Sedangkan  Fe(OH)3  tersisihkan  melalui  penyaringan  secara mekanis.  Prinsip  yang  sama berlaku  untuk  dengan  zat  organik.  Zat  organik  yang  memiliki muatan  negatif  akan  berikatan  dengan muatan  positif  dari  karbon  aktif,  sedangkan  zat  organic  yang  memiliki  muatan  positif  akan  berikatan dengan muatan negatif dari karbon aktif.
Karbon  aktif  merupakan  arang  yang  telah  diaktivasi,  bertujuan  untuk  memperbesar rongga atau  pori-pori  sehingga  turut  memperbesar  luas  permukaan  adsorben.  Arang  yang  telah  diaktivasi  dari kedua bahan baku (tempurung kelapa dan kulit durian) memiliki persentase penyisihan Fe dan zat organik lebih  baik  daripada  arang  yang  tidak  diaktivasi  untuk  masing-  masing  bahan  dasar.  Sesuai  dengan percobaan,  semakin  luas  permukaan  adsorben  maka  semakin  banyak  Fe  dan  zat  organik  yang  dapat diadsorpsi.  Hal  ini  menyebabkan  persentase  penyisihan  Fe  dan  zat  organik  semakin  besar.  Sebaliknya, arang  yang  tidak  diaktivasi  memiliki  luas  permukaan  terbatas  sehingga  konsentrasi  Fe  dan  zat  organik yang teradsorpsi lebih sedikit.

## Pengaruh Pencucian Terhadap Besi Dan Zat Organik
Filtrasi cepat memungkinkan terjadinya clogging dalam waktu yang relatif cepat. Dalam bukunya,  Fair  &  Gayer  menyebutkan  bahwa  lama  waktu  pengoperasian  saringan  pasir  cepat  sebelum mencapai clogging berkisar antara 12 hingga 72 jam. Waktu yang diperlukan reaktor filtrasi cepat dalam percobaan untuk mencapai clogging dapat dilihat pada Gambar 4 . Gambar  4 menunjukkan  bahwa  reaktor  A,  B,  dan  C  mengalami  waktu clogging pada  jam ke-25  setelah  pengoperasian  sedangkan  reaktor  D  mengalami  waktu clogging pada  jam  ke-
E fi si en si p en y is ih an (%) E fi si en si p en y is ih an ( %)
30  setelah  pengoperasian.  Waktu clogging dalam  percobaan  ditandai  dengan  tidak  naiknya permukaan air sehingga batas ketinggian yang ditentukan tidak terlewati.
100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% 5          10         15         20         25         30         35
Waktu operasi (jam ke-) A               B              C               D
100%
80%
60%
40% 20%
0% 5         10        15        20        25        30        35 Waktu operasi (jam ke-) A               B              C               D (a)                                                                                         (b)
Notasi media karbon aktif A = Kulit durian                                              C = Tempurung kelapa
B = Kulit durian dengan aktivasi kimia          D = Tempurung kelapa dengan aktivasi kimia
= waktu clogging
Gambar 5 . Waktu backwash pada penyisihan: (a) besi, (b) zat organik
- Pengaruh pencucian terhadap besi
Sesaat  sebelum  pencucian  dilaksanakan,  reaktor  A  memiliki  nilai  efisiensi  penyisihan  besi sebesar 5,214%, reaktor B sebesar 17,739%, reaktor C sebesar 21,349%, dan reaktor D sebesar  13,734%. Setelah  dilakukan  pencucian,  nilai  efisiensi  penyisihan  besi  pada  reaktor  B naik menjadi 48,716% dan reaktor  D  62,262%.  Sedangkan  nilai  efisiensi  penyisihan  pada  reaktor  A  turun  menjadi  -2,286%  dan reaktor C turun menjadi -2,488%.
Secara  teoritis,  usai  dilaksanakan  pencucian  seharusnya  nilai  efisiensi  penyisihan  meningkat karena molekul-molekul yang tertahan dalam media terbuang bersama air pencucian. Air yang digunakan untuk pencucian merupakan air terolah yang tertampung dalam reaktor kemudian ditambahkan dengan air bersih apabila dirasa kurang.
Ketidaksesuaian    penurunan    nilai    efisiensi    dapat    disebabkan    oleh    ion    Fe 2+ dan    Fe 3+ terlarut  yang  terkandung  dalam  air  terolah  belum  sepenuhnya  tercuci.  Keberadaan  kedua  jenis  ini  sulit dideteksi  karena  keduanya  tidak  berwarna,  berbeda  dengan  Fe(OH)3  dapat  dilihat  secara kasat  mata karena  menimbulkan  warna  endapan  kemerahan.  Air  pencucian  yang  keluar  pada  saat-saat  terakhir memiliki  warna  bening  sehingga  tidak  dapat  dipastikan  bahwa  konsentrasi  besi  di  dalamnya  telah dibuang.
Diketahui  bahwa  kedua  jenis  media  yang  mengalami  penurunan  nilai  efisiensi  setelah pencucian merupakan arang yang tidak diaktivasi. Berdasarkan Gambar 5 , penyisihan karbon yang tidak diaktivasi (reaktor A dan C) memiliki kecenderungan nilai efisiensi yang lebih kecil dibandingkan  dengan karbon  yang  telah  diaktivasi  (reaktor  B  dan  D).      Maka,  diperkirakan  air  terolah  yang  tertampung  di atas  media  masih  memiliki  kandungan  Fe  yang  banyak.  Ketika  pencucian  dilakukan  menggunakan  air terolah,  konsentrasi  Fe  yang  belum  teradsorpsi  kemudian  mengalami  adsorpsi  pada  kondisi  aliran downflow .  Hal  ini  menyebabkan  konsentrasi  besi  setelah  mengalami  pencucian  justru  meningkat
- Pengaruh pencucian terhadap zat organik
Sesaat sebelum pencucian dilaksanakan, reaktor A memiliki nilai efisiensi penyisihan zat organik sebesar 0%, reaktor B sebesar 9,091%, reaktor C sebesar 0,990%, dan reaktor D sebesar 0%.   Setelah   dilakukan   pencucian,   nilai   efisiensi   penyisihan   besi   reaktor   A   naik   menjadi 22,992%, reaktor B 37,636%, reaktor C 34,653%, dan reaktor D 50,980%.
Efisiensi  keempat  jenis  media  setelah  dilakukan  pencucian  pada  masing-masing  reaktor menunjukkan nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan efisiensi penyisihan pada kondisi awal:
-     37,600% menjadi 22,992% untuk reaktor A,
-     73,166% menjadi 37,636% untuk reaktor B,
-     53,218% menjadi 34,653% untuk reaktor C,
-     87,578% menjadi 50,980% untuk reaktor D.
Penurunan  nilai  efisiensi  penyisihan  zat  organik  dengan  mekanisme  utama  berupa adsorpsi menunjukkan  bahwa  kemampuan  adsorpsi  media  semakin  berkurang,  dalam  hal  ini  arang    yang digunakan    menjadi  semakin  jenuh  sehingga  sampai  pada  waktu  tertentu    karbon  tersebut  harus diregenerasi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian,  diperoleh  efisiensi  penyisihan  besi  dan  zat  organik  yang  berbeda  pada keempat jenis media. Urutan media yang memiliki  kecenderungan efisiensi penyisihan besi yang terbaik hingga terburuk adalah karbon aktif berbahan dasar:
1.   Karbon aktif tempurung kelapa
2.   Karbon aktif kulit durian
3.   Karbon tempurung kelapa
4.   Karbon kulit durian
Urutan media yang memiliki kecenderungan efisiensi penyisihan zat organik yang terbaik hingga terburuk adalah karbon aktif berbahan dasar:
1.   Karbom aktif kulit durian
2.   Karbon aktif tempurung kelapa
3.   Karbon tempurung kelapa
4.   Karbon kulit durian
Penelitian  menunjukkan  bahwa  jenis  media  yang  diaktivasi  secara  kimia  memiliki  kemampuan adsorpsi  yang lebih baik  karena  luas  permukaan  adsorpsi  yang dimiliki  lebih  luas dibandingkan dengan jenis media yang tidak diaktivasi secara kimia.
Karbon aktif berbahan dasar kulit durian dapat menjadi salah satu alternatif media filtrasi karena memiliki kemampuan menyisihkan besi dan zat organik yang terkandung dalam air tanah.
Penerimaan  teknologi  oleh  masyarakat,  efektivitas,  dan  efisiensi  penggunaan  karbon  aktif  kulit durian  sebagai  media  filtrasi  perlu  diteliti  lebih  lanjut  agar  dapat  diaplikasikan  dalam kehidupan sehari-hari.

## DAFTAR PUSTAKA
Camel,  V.,  Bermond,  A.,  (1998).  The  Use  of  Ozone  and  Associated  Oxidation  Processes  in Drinking Water Treatment, Wat. Res. 32, 3208-3222.
Huang, L., Kong, J., Wang, W., Zhang, C., Niu, S., Gao, B. (2011). Study on Fe(II) and Mn(II) modified activated carbons derived from Zizania latifolia to removal basic fuchsin. Elsevier, 9: 268-276.
Ismadji, S., Sudaryanto, Y., Sunarso, J., Mirna, M.M., & Chandra, T.C. (2009). Activated carbon from durian shell: Preparation and characterization. Elsevier, 6: 457-462.
Jusoh, A., Cheng, W.H.,  Low, W.M., Nora’aini, A., Mohd Noor, M.J.M. (2005). Study on the removal of iron and manganese in groundwater by granular activated carbon. Malaysia. Elsevier, 7:347-353. Krisma, Anita (2008). Penyisihan besi dan zat organik dari air tanah menggunakan ozon (AOP).
Tesis. Institut Teknologi Bandung, Jawa Barat, Indonesia.
Nuithitikul,  K.,  Srikhun,  S.,  Hirunpraditkoon,  S.  (2010).  Influences  of  pyrolysis  condition  and  acid  treatment  on properties of durian peel-based activated carbon. Thailand. Elsevier, 4: 426-429
Martin, A., Swarbrick, J., Cammarata, A. (1990). Farmasi Fisik. Depok : Penerbit UI-Press. Sawyer,  C.N,  McCarty, P.L.,  Parkin,  G.F.  (1994).  Chemistry  for  Environmental  Engineering,  McGraw-Hill  International Edition.
Soleimani, M., Kaghazchi, T. (2008). The investigation of  the potential of activated hard shell of apricot stones as gold adsorbents. Elsevier, 10: 28-37.
Spellman, F.R. (2001).  Handbook for Waterworks Operator Certification  Vol.2.  In:  Study on Removal of  Iron and Manganese  in  Groundwater  by  Granular  Activated  Carbon  (Jusoh,  A.,  Cheng,  W.H.,  Low,  W.M., Nora’aini, A., & Noor, M.J.M.M.), pg 6-1, 81-83. Technomic Publishing Company Inc.: Lancaster.
Tan,  I.A.W.,  Ahmad,  A.L.,  Hameed,  B.H.  (2007).  Adsorption  of  basic  dye  using  activated carbon  prepared from  oil  palm  shell:  batch  and  fixed  bed  studies.  Malaysia.  Elsevier, 13:13-28.
Yakout,  S.M.,  El-Deen,  S.  (2011).  Characterization  of  activated  carbon  prepared  by  phosphoric  acid  activation  of olive stones. Saudi Arabia. Arabian Journal of Chemistry, 8.