## Jurnal Daur Lingkungan, Agustus 2019, 2(2): 47-50
ISSN 2615-1626 (Online)
Reduksi Total Suspended Solid dari Limbah Cair Tahu dengan Adsorban Sabut Kelapa Pada Batch System: Pendekatan Response Surface Method
M. Anggi Pramana 1 , Monik Kasman 1*
1 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari, Jl. Slamet Riyadi, Broni, Jambi *e-mail: emka_engineer@yahoo.com

## ABSTRACT
Tofu wastewater from the tofu industry includes the process of washing soybeans, the use of tools, washing the floor, and cooking as well as the solution of the remaining soaking soybean. Concentration of tofu wastewater pollutant in particular total suspended solid (TSS) exceeds the  quality  standard  of  wastewater  that  has  been  stipulated  in  the  Minister  of  Environment  Regulation  no.  5  of  2014.  In  this  study,  tofu wastewater treatment is carried out by the adsorption process in the batch system. Adsorbent used is coconut fiber. Analysis of the influence of independent variables, namely adsorbent weight, stirring speed and contact time on TSS adsorption was carried out using the response surface method approach. Adsorption process can reduce TSS from tofu wastewater to the range of 52-370 mg/L. The independent variable that most influences the dependent variable based on statistical analysis is contact time. The optimum TSS adsorption conditions based on analysis using the Design Expert 11 Application were reached at 40 minutes contact time.
Keywords :   Adsorption; coconut fiber; response surface method; tofu wastewater; TSS

## 1. Pendahuluan
Limbah  cair tahu  bersumber dari  proses pembuatan tahu di  industri  tahu  berupa  cairan  kental  yang  terpisah  dari gumpalan  tahu  yang  disebut  dengan  air  dadih.  Sumber limbah  cair  lainnya  berasal  dari  pencucian  kedelai,  proses penggunaan  alat,  pencucian  lantai,  dan  pemasakan  serta larutan  bekas  rendaman  kedelai  yang  masih  tersisa  (Potter et.al, 1994). Pada tahun 2016 tercatat sebanyak 7 unit usaha industri  tahu  di  Kota  Jambi  dengan  total  44  orang  tenaga kerja  (BPS  Provinsi  Jambi,  2016).  Unsur  pencemar  yang terdapat  dalam  limbah  cair  tahu  diantaranya  adalah  BOD, COD, TSS, dan pH. Berdasarkan Permen LH No.5 Th.2014, kadar  batas  pencemar  BOD,  COD,  TSS,  dan  pH  secara berurut  adalah  150  mg/l,  300  mg/l,  200  mg/l,  dan  6-9. Kuantitas air limbah maksimum adalah 20 mg/ton.
Beberapa  penelitian  pengolahan  limbah  cair  tahu  telah dilakukan.  Pohan  (2008)  menganalisa  limbah  cair  tahu dengan  metode  biofilter  aerobik,  kondisi  optimum  reduksi dilakukan selama 42 hari, hasil menunjukkan COD tereduksi sebesar  61,4%.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa pengolahan  biologis  yang  efektif  membutuhkan  waktu kontak yang lama.
Sementara  itu,  Nafi’ah  (2016)  menganalisis  kinetika adsorpsi  Pb  (II)  dengan  adsorban  arang  aktif  dari  sabut siwalan,  dari  analisis  ini  menunjukkan  bahwa  waktu  kontak optimum terjadi pada menit ke-30 mendapatkan hasil dengan kapasitas  adsorpsi  sebesar  23%.  Yuningsih,  dkk  (2016) menganalisa  pengaruh  aktivasi  arang  aktif  dari  tongkol jagung  dan  tempurung  kelapa  terhadap  luas  permukaan  dan daya serap iodin, dimana hasil penelitian menunjukkan pada karbon  aktif  yang  diaktivasi  secara  fisika  menggunakan aktivator  KOH  pada  suhu  600°C  selama  4  jam,  dengan penyerapan sebesar 53%.
Salah satu jenis adsorban yang digunakan dalam adsorpsi adalah sabut kelapa. Sabut kelapa terdiri dari serat  dan kulit
luar  kelapa  yang  menghubungkan  satu  serat  dengan  serat lainnya.  Berdasarkan  karakteristik  dan  kemampuan  sabut kelapa sebagai adsorban dari beberapa penelitian sebelumnya  mendorong  dilakukan  penelitian  ini.  Efektifitas sabut  kelapa  sebagai  adsorban  terhadap  adsorpsi  pencemar pada limbah cair tahu serta faktor-faktor yang mempengaruhinya  menjadi  tujuan  utama  dari  penelitian  ini. Pada  penelitian  ini,  pembahasan  dibatasi  pada  parameter Total  Suspended  Solid (TSS).  Analisis  dilakukan  melalui pendekatan statistik menggunakan aplikasi Design Expert 11 dengan metode respon Surface Methodology .

## 2. Metode Penelitian

## 2.1. Pembuatan Adsorban
Sabut  kelapa  dicuci  dengan  air  untuk  menghilangkan kotoran  hingga  bersih.  Sabut  kelapa  yang  telah  dicuci kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari.  Potong sabut kelapa  sesuai  dengan  ukuran  panjang  ditentukan  yaitu,  1-2 cm, 2-4 cm, dan 4-6 cm. Simpan ditempat yang kedap udara.

## 2.2. Sampel limbah cair tahu
Sampel  limbah  cair  tahu  diambil  dari  Pabrik  tahu berlokasi  pada  Jl.  Beradat  No.111  RT.16  Kel.Alam  Barajo, Simpang  Rimbo,  Kota  Jambi.  Sumber  air  baku  yang digunakan oleh industri tahu tersebut berasal dari sumur bor.

## 2.3. Desain Eksperimen
Variable  bebas  dalam  penelitian  ini  adalah  berat adsorban,  kecepatan  pengadukan  dan  waktu  kontak. Eksperimen  dilakukan  secara batch ,  dengan  variasi eksperimen seperti  yang terlihat di tabel 1. Efektivitas sabut kelapa  dalam  mengadsorpsi  parameter  pencemar  dianalisis berdasarkan  pengaruh  variabel  bebas  terhadap  konsentrasi akhir sampel limbah cair tahu setelah proses adsorpsi.
Tabel 1. Variasi eksperimen No Berat adsorban Kecepatan Pengadukan Waktu Kontak 1 0,5 90 30 2 1 90 30 3 1,5 90 30 4 2 90 30 5 2,5 90 30 6 0,5 50 90 7 0,5 60 90 8 0,5 70 90 9 0,5 80 90 10 0,5 90 90 11 0,5 90 30 12 0,5 90 45 13 0,5 90 60 14 0,5 90 75 15 0,5 90 90
Eksperimen  dilakukan  dengan  memasukkan  500  ml sampel  pada  gelas  piala  (beaker)  kapasitas  1000  ml. Adsorban  ditambahkan  sesuai  kebutuhan  dengan  kecepatan dan  waktu  kontak  mengacu  pada  variasi  eksperimen. Pengadukan  dilakukan  dengan  menggunakan  flokulator  JT- 06300  pada  suhu  ruang.  Kemudian,  sampel  diambil  untuk dianalisis.  Pengujian sampel  mengacu pada  standar nasional Indonesia  (SNI).  Analisis  konsentrasi  parameter  pencemar mengacu  pada  Permen  LH  No.  5  Tahun  2014  yaitu,  pH, COD, BOD, dan TSS. Hasil pengujian dibandingkan dengan Permen  LH  No.5  Th.  2014.  Analisis  menggunakan pendekatan  statistik  dengan Respond  Surface  Methodology. Software yang  digunakan  adalah  Design  Expert  11®Stat- Ease, Inc.Minneapolis, USA.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Karakteristik limbah cair tahu
Uji awal karakteristik limbah cair tahu dilakukan untuk mengetahui  karakteristik  awal  parameter  fisika  dan  kimia. Adapun  hasil  analisis  parameter  awal  limbah  cair  tahu  di pabrik tersebut dapat dilihat di tabel 2.
Berdasarkan  Tabel  2  tersebut  dapat  diketahui  bahwa konsentrasi  pencemar  limbah  industri  tahu  melebihi  baku mutu  air  limbah  yang  telah  ditetapkan  pada  Peraturan Menteri  Lingkungan  Hidup  nomor  5  tahun  2014. Konsentrasi  TSS  sebesar  470  mg/L,  menyebabkan  warna limbah cair putih keruh dan berbau.

## 3.2. Analisis statistik adsorpsi sabut kelapa pada reduksi TSS limbah cair tahu.
Hasil  desain  statistik  yang  dibuat  menggunakan software Design  Expert R 11  ( Stat  Ease ).  Metode  rancangan yang  digunakan  yaitu Response  Surface  Method  box- behnken .  Pada  analisis  ini  terdapat  hasil lack  of  fit yaitu pengujian  ketepatan  model  untuk  suatu  fungsi.  Hasil eksperimen dapat dilihat di tabel 3.
Tabel 2 Karakteristik uji awal limbah cair tahu Parameter Satuan Hasil Analisis Baku Mutu * pH - 4.53 6-9 BOD Mg/L 543 150 COD Mg/L 768 300 TSS Mg/L 470 200 *Peraturan Menteri Lingkungan Hidup nomor 5 tahun 2014 Tabel 3 . Hasil eksperimen No A B C R4 Berat Adsorban Kecepatan Pengadukan Waktu Kontak TSS mg/L RPM menit mg/L 1 0,5 90 30 146 2 1 90 30 180 3 1,5 90 30 206 4 2 90 30 238 5 2,5 90 30 258 6 0,5 50 90 73 7 0,5 60 90 65 8 0,5 70 90 120 9 0,5 80 90 57 10 0,5 90 90 370
11 0,5 90 30 77 12 0,5 90 45 52 13 0,5 90 60 54 14 0,5 90 75 170 15 0,5 90 90 95
Pabel 3, dapat disimpulkan bahwa berat adsorban, kecepatan pengadukan  dan  waktu  kontak  berpengaruh  pada  proses adsorpsi  pencemar    TSS.  Konsentrasi  TSS tereduksi  setelah proses  adsorpsi.  Lebih  jelasnya  pengaruh  berat  adsorban, kecepatan pengadukan dan waktu kontak diilustrasikan pada gambar 1 dan gambar 2.
Pada  gambar  1  disimpulkan  bahwa  dosis  (Berat)  dan kecepatan  pengadukan  berpengaruh  terhadap  adsorpsi limbah cair tahu. Hal ini diindikasikan dengan semakin besar dosis (Berat) dan semakin besar kecepatan pengadukan maka semakin besar penyerapan pada parameter TSS.
Gambar 1 . Pengaruh berat adsorban dan kecepatan pengadukan terhadap reduksi TSS.
Pada  gambar  2  disimpulkan  bahwa  dosis  (Berat)  dan waktu  kontak  berpengaruh  terhadap  adsorpsi  limbah  cair tahu.  Hal  ini  diindikasikan  dengan  semakin  besar  dosis  dan
semakin lama waktu kontak maka semakin besar penyerapan pada  parameter  TSS.  Penyerapan  maksimum  TSS  terjadi pada  dosis  (Berat)  adsorban  0,5  gram  dan  waktu  kontak  40 menit.
Gambar 2 . Pengaruh berat adsorban dan waktu kontak terhadap reduksi TSS.
Berdasarkan  analisis  statistik  dengan  pendekatan response  surface  method, model  yang  sesuai  untuk  fungsi adsorpsi  TSS  adalah  linear.  Pada  tabel  4  dan  tabel  5 dijelaskan  bahwa  pemilihan  model  linear  berdasarkan  P- value 0,0104, lack  of  fit  P-value  = 0,7675, adjusted R 2 = 0,4009 dan  predicted  R 2 = 0,1035 dengan  keterangan Suggested (model yang disarankan).
Tabel 4. Fit Summary Source Sequential p-value Lack of Fit p-value Adjusted R² Predicted R² Linear 0,0104 0,7675 0,4009 0,1035 Suggested 2FI 0,7675 Aliased Tabel 5. Lack of Fit Tests Source Sum of Squares df Mean Square F-value p-value Linear 31569,13 9 3507,68 0,5991 0,7675 Suggested 2FI 31569,13 9 3507,68 0,5991 0,7675 Aliased Pure Error 40986,50 7 5855,21
Tabel 6, analysis of variance for linear model, F-value bernilai  5,24  yang  mengindikasi  bahwa  model  persamaan linear ini signifikan karena F-value yang dihitung lebih besar dari  F  Tabel  yaitu  2,43.  Hanya  ada  kemungkinan  2,81  % bahwa F-value lebih  besar  dari  F  Tabel  sehingga  hipotesis diterima.  Oleh  karena  itu  dapat  dibuktikan  bawah  ada
pengaruh antara variabel bebas dengan variabel terikat dalam proses adsorpsi.
F-value dapat berubah karena gangguan sebesar 2,81%. P-value yang  kurang  dari  0,0500  menunjukkan  variabel bebas  yang  signifikan  atau  bernilai  signifikan.  Nilai  lebih besar  dari  0,1  menunjukkan  variabel  bebas  tidak  signifikan. Jika  ada  banyak  variabel  bebas  yang  tidak  signifikan  maka
variabel  tersebut  dapat  direduksi  untuk  mengoptimalkan persamaan model.
Berdasarkan  hasil  analisis  didapatkan  koefisien  untuk model persamaan sebagaimana ditampilkan di tabel 7, model
persamaan  dari  adsorpsi  limbah  cair  tahu  dengan  sabut kelapa adalah:
TSS = +37,11  + 82,41 A + 63,93 B + 32,05 C
Tabel 6 . Anova for Linear model Source Sum of Squares df Mean Square F-value p-value Model 71255,32 3 23751,77 5,24 0,0104 significant A-Dosis 44141,68 1 44141,68 9,73 0,0066 B-KecepatanPengadukan 15627,31 1 15627,31 3,45 0,0819 C-WaktuKontak 7420,47 1 7420,47 1,64 0,2191 Residual 72555,63 16 4534,73 Lack of Fit 31569,13 9 3507,68 0,5991 0,7675 not significant Pure Error 40986,50 7 5855,21 Cor Total 1,438E+05 19 Tabel 7 Coefficients in Terms of Coded Factors Factor Coefficient Estimate Intercept 37,11 A-Dosis 82,41 B-Kecepatan Pengadukan 63,93 C-Waktu Kontak 32,05

## 4. Kesimpulan
Sabut  Kelapa  telah  teruji  mereduksi  limbah  pencemar melalui  sistem  adsorpsi.  Variabel  bebas  yang  paling berpengaruh  terhadap  variabel  terikat  berdasarkan  analisis statistik  adalah  waktu  kontak.  Kondisi  optimum  adsorpsi TSS  berdasarkan  analisis  menggunakan  Aplikasi Design Expert 11 tercapai pada waktu kontak 40 menit.

## Daftar Pustaka
Azmi,  Muhammad.,  HS,  Edward.,  dan  Andrio,  David. (2016).  Pengolahan  Limbah  cair  tahu  Menggunakan Tanaman Typha  latifolia dengan  Metode Constructed Wetland . Jom Fakultas Teknik . 3(2) , 1-5. Dewi, Shinta dkk.(2012). Sabut Kelapa Sebagai Penyerap Cr (VI).  Jurnal  Teknik  Waktu  Volume  10  Nomor  01-
Januari 2012-ISSN : 1412-1867.
Karakteristik Limbah Pencemar. (2018). Parameter Pencemar  Limbah.  Dipetik  pada  tanggal  27  Desember 2018 dari Indonesian Public
Health : http://www.indonesian-publichealth.com . Kasman,  M.  (2010). Adsorption  of  Heavy  Metal  from Industrial Wastewater. Final Report for IPPP Grant.University of Malaya. Kementerian Lingkungan Hidup. (2014). Permen LH No. 05/ PRT/ M/ 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah . Jakarta: KemenLH. Nafi’ah,  Rohmatun.  (2016).  Kinetika  Adsorpsi  Pb  (II)
Dengan Adsorben Arang Aktif Dari Sabut
Siwalan. Jurnal Farmasi Sains dan Praktis . 1(2) , 28-37. Pohan, Nurhasmawaty. (2008). Pengolahan Limbah cair tahu Dengan  Proses  Biofilter  Aerobik.Tesis.  Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Medan.
Sabut  Kelapa  (2018).  Deskripsi  Sabut  Kelapa.  Dipetik  pada tanggal  20  Desember  2018  dari Wikipedia : http://www.id.wikipedia.com .
Wahjudi,  Didik  (1999).  Aplikasi  Metode  Response  Surface Untuk Optimasi Kualitas Warna Minyak Goreng. 1(1) . Widayanti,  Selma.  (2018).  Aplikasi Response  Surface Methodology (RSM) Untuk Meningkatkan  Kuat Tekan Paving  Block Dengan  Campuran  Abu  Sekam  Padi. Tugas  Akhir.  Program  Studi  Teknik  Sipil  Fakultas Teknik Universitas Mataram. Mataram.
Yuningsih,  Mukmilah,  Lela.,  Mulyadi,  Dikdik.,  dan  Kurnia,
A.  Jaka.  (2016).  Pengaruh  Aktivasi  Arang  Aktif  dari Tongkol Jagung dan Tempurung Kelapa Terhadap Luas Permukaan  dan  Daya  Jerap  Iodin. Penelitian  dan Pengembangan Ilmu Kimia . 2(1) , 30–34.