## Jurnal Kesehatan Lingkungan Indonesia
23 (1), 2024, 59 – 66 DOI : 10.14710/ jkli.23.1.59-66
Available at https://ejournal.undip.ac.id/index.php/jkli

## Penyisihan  BOD,  Minyak  Dan  Lemak  Dalam  Air  Limbah Domestik Dengan Menggunakan Karbon Aktif Dari Kulit Pisang
Vina Rofikoh 1* , Badrus Zaman 2 , Budi Prasetyo Samadikun 2
1 Program Magister Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
2 Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,  Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia
* Coresponding author: rofikohvina@gmail.com
Info Artikel:Diterima 18 Juni 2023 ; Direvisi 2 Oktober 2023 ; Disetujui 6 Oktober 2023 Tersedia online : 11 Oktober 2023 ; Diterbitkan secara teratur : Februari 2024
Cara sitasi: Rofikoh V, Zaman B, Samadikun BP. Penyisihan BOD, Minyak Dan Lemak Dalam Air Limbah Domestik  Dengan  Menggunakan  Karbon Aktif  Dari  Kulit  Pisang.  Jurnal  Kesehatan  Lingkungan  Indonesia [Online]. 2024 Feb;23(1):59-66. https://doi.org/10.14710/jkli.23.1.59-66.

## ABSTRAK
Latar  belakang: BOD,  minyak  dan  lemak  dalam  air  limbah  domestik  berbahaya  bagi  lingkungan.  Polutan tersebut  dapat  dihilangkan  dengan  teknik  adsorpsi  menggunakan  karbon  aktif  kulit  pisang  dengan  efisiensi mencapai  70%.  Tujuan  penelitian  yaitu  mengkaji  pengaruh  dosis  karbon  aktif  dan  waktu  kontak  terhadap penyisihan BOD, minyak dan lemak, serta kinetika adsorpsinya, morfologi permukaan dan  unsur kimia karbon aktif kulit pisang . Metode: Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial. Faktor pertama dosis karbon (1,5 g, 3 g,  4,5  g)  dan  faktor  kedua  waktu  kontak  (30,  60,  dan  90  menit),  dengan  2  ulangan.  Percobaan  adsorpsi menggunakan sistem batch dengan gelas beker. Parameter penelitian meliputi BOD yang dianalisis dengan titrasi iodometri (SNI-6989.72:2009) , serta minyak dan lemak dengan metode gravimetri (SNI-6989.10:2011) . Analisis data menggunakan analisis deskriptif yang meliputi efisiensi penyisihan, kinetika adsorpsi, morfologi permukaan dan elemen karbon aktif.
Hasil:  : Dosis karbon aktif dan waktu kontak mampu  menyisihkan BOD,  minyak dan  lemak  hingga 24% dan 97%. Kinetika adsorpsi pseudo-second-order dengan R 2 0,98 dan 0,99 menggambarkan adsorpsi BOD, minyak dan  lemak.  Karbon  aktif  sebelum  adsorpsi  pori-porinya  terbuka  dan  permukaannya  bersih,  sedangkan  setelah adsorpsi pori-porinya tertutup, permukaan padat, dan bergelombang. Elemen karbon sebelum adsorpsi terdiri dari C, O, K sebesar 76,53%, 19,46%, 2,24%, dan setelah adsorpsi terdiri dari C 78,94% dan O 19,87%. Simpulan : Dosis karbon dan waktu kontak berpengaruh terhadap penyisihan BOD, minyak dan lemak. Kinetika adsorpsi pseudo-second-order menggambarkan  adsorpsi  BOD,  minyak  dan  lemak.  Morfologi  permukaan  dan unsur karbon aktif sebelum dan sesudah adsorpsi berbeda.
Kata kunci: Adsorpsi; Air Limbah Domestik; Karbon Aktif; Kulit Pisang

## ABSTRACT
Title: Removal of BOD, Oil and Grease in Domestic Wastewater Using Activated Carbon from Banana Peels Background: BOD, oil and grease in domestic wastewater are harmful to the environment. These pollutants can be removed  with adsorption techniques by activated carbons using banana  peels with an efficiency  up to 70%. The aim of the study was to analyze the impact of activated carbon doses and the contact time on BOD, oil and grease removal, as well as the kinetics of adsorption, surface morphology and chemical elements  from banana peel activated carbon.
Me thod: This experiment used a factorial completely randomized design. The first factor was carbon dosage (1.5 g,  3  g,  4.5  g)  and  the  second  was  contact  time  (30,  60,  and  90  minutes),  with  2  replications.  The  adsorption experiment  used  a  batch  system  with  a  glass  beaker.  The  research  parameters  included  BOD  analyzed  by iodometric titration (SNI-6989.72:2009), and oil and grease by gravimetric method  (SNI-6989.10:2011).  Data analysis using  descriptive analysis  which includes removal  efficiency, adsorption kinetics, surface morphology and activated carbon elements.
Result:  The  activated  carbon  dosage  and  contact  time  removed  BOD,  oil  and  grease  up  to  24%  and  97%, respectively. Pseudo-second-order adsorption kinetics with R 2 0.98 and 0.99 described the adsorption of BOD, oil and grease. Activated carbon before adsorption had open pores and a clean surface, while after adsorption the pores were closed, and the surface was solid and ridged. The carbon element before adsorption consists of C, O, and K at 76.53%, 19.46%, and 2.24%, and after adsorption consists of C at 78.94% and O at 19.87%. Conclusion : Carbon dosage and contact time affected the removal of BOD, oil and grease. The pseudo-second- order  adsorption  kinetics  described  the  adsorption  of  BOD,  oil  and  grease.  The  surface  morphologies  and elements from activated carbon before and after adsorption  as different.

## Keywords: Adsorption; Domestic Wastewater;  Activated Carbon; Banana Peels

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan penduduk di Indonesia mengalami kenaikan tiap tahun. Menurut Badan Pusat Statistik pada tahun 2022, tingkat ledakan penduduk di Indonesia tahun 2021 mencapai 1,22%. 1 Pertumbuhan penduduk  yang  cukup  pesat  memiliki  dampak  yang cukup  besar  terhadap  penggunaan  air  serta  signifikan dengan  kenaikan  produksi  limbah.  Limbah  domestik dari  kegiatan  sehari-hari  merupakan  penyumbang  air limbah  yang  signifikan,  selain  dari  industri.  Limbah cair  domestik  ialah  air  limbah  rumah  tangga  yang dihasilkan  dari  kamar  mandi,  dapur,  dan  toilet.  Air limbah  domestik  memiliki  kandungan Chemical Oxygen  Demand (COD), Biological  Oxygen  Demand (BOD), amonia, dan Total Suspended Solid (TSS) yang tinggi,  serta  minyak  dan  lemak  yang  sulit  untuk ditangani. 2 Berbagai  jenis  pencemaran  air  dapat disebabkan  oleh  air  limbah  domestik.  Masalah  yang diakibatkan  oleh  air  limbah  domestik  meliputi eutrofikasi, hilangnya oksigen dan perubahan ekosistem  air. 3 Tingginya  konsentrasi  BOD  dalam  air limbah dapat menurunkan pasokan oksigen, melemahkan  air,  ekosistem  dan  keragaman  hayati, serta  menghambat  pemanfaatan  air. 4 Minyak  dan lemak dapat merusak lingkungan dengan menghalangi saluran  pembuangan  dan  menyebabkan  luapan  air limbah, serta dapat menghasilkan aroma kurang sedap yang mengundang hama. 5 Berbagai  penelitian  secara  fisika,  kimia  dan biologi  tentang  pengolahan  air  limbah  domestik  telah dilakukan,  termasuk  adsorpsi, 6 koagulasi-flokulasi, 7 dan kultur mikroalaga. 8 Adsorpsi adalah metode paling praktis di antara proses-proses yang telah disebutkan di atas,  karena  efektif,  aman  bagi  lingkungan,  mudah diaplikasikan,  dan  mampu  menghilangkan  berbagai macam polutan dari air limbah, termasuk bahan kimia organik, anorganik, senyawa larut dan tidak larut dalam air. 9 Adsorpsi  ialah  penempelan  atom-atom  suatu substansi pada permukaan substansi lain karena adanya ketimpangan  gaya  permukaan. 10 Dalam  proses adsorpsi  zat  padat  sebagai  adsorben  digunakan  untuk menghilangkan  berbagai  kontaminan  dari  air  limbah.
Banyak  bahan  yang  ditawarkan  sebagai  adsorben, namun karbon aktif  adalah  bahan  yang dikenal untuk menyisihkan kontaminan dari air limbah. Karbon aktif adalah  zat  amorf  yang  sangat  berpori  dan  memiliki porositas  tinggi. 11 Kulit  pisang  ialah  salah  satu  jenis biomassa  yang  berpotensi  dijadikan  sebagai  sumber karbon aktif. Komponen lignin, selulosa, hemiselulosa, dan pektin pada kulit pisang berfungsi sebagai pengikat kontaminan pada proses adsorpsi. 12
Karbon aktif berbahan dasar kulit pisang dapat menurunkan  konsentrasi  COD  dari  8,32%  menjadi 5,02%  dan  kadar  amonia  dari  1,2  M  menjadi  0,1  M, serta  menetralkan  pH  yang  terlalu  basa  yaitu  12 menjadi  7,7. 13 Karbon  aktif  mampu  mengurangi konsentrasi amonia dalam air limbah rumah tangga dari 42,01 m/L menjadi 20,65 mg/L, 14,10 mg/L, dan 9,40 mg/L dalam waktu kontak 20, 40 dan 60 menit. 14 1 g karbon  aktif  yang  terbuat  dari  kulit  pisang  mampu menghilangkan  BOD 70%, kekeruhan 90% dan COD 84%  dari  air  limbah  domestik  buatan. 15 Berdasarkan permasalahan  yang  disebutkan  di  atas,  penelitian sebelumnya  hanya  membahas  penyisihan  kontaminan dalam  air  limbah  dengan  menggunakan  karbon  aktif, namun tidak menentukan kinetika adsorpsi yang sesuai untuk  adsorpsi  kontaminan,  serta  tidak  menganalisis morfologi  permukaan  dan  unsur  kimia  karbon  aktif sebelum dan sesudah adsorpsi.  Tujuan dari penelitian ini  yaitu  untuk  mengkaji  penyisihan  dan  kinetika adsorpsi  BOD,  minyak  dan  lemak,  serta  mengkaji morfologi  permukaan  dan  unsur  kimia  dalam  karbon aktif berbahan dasar kulit pisang.

## MATERI DAN METODE

## Pelaksanaan Penelitian
Kegiatan penelitian berlangsung sejak Desember  2022  hingga  Maret  2023.  Tempat pelaksanaan penelitian dan analisis kualitas air limbah dilakukan  di  Laboratorium  Lingkungan,  Departemen Teknik Lingkungan, Universitas Diponegoro Semarang.  Analisis  morfologi  permukaan  dan kandungan dalam karbon aktif dilakukan di
Laboratorium  Terpadu,  Universitas  Diponegoro, Semarang.

## Rancangan Percobaan
Rancangan dalam penelitian ini yaitu Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  faktorial.  Faktor pertama dosis karbon aktif kulit pisang yang terdiri dari 3  taraf:  1,5  g  (D1),  3  g  (D2)  dan  4,5  g  (D3),  faktor kedua berupa waktu kontak yang terdiri dari 3 taraf: 30 menit (T1), 60 menit (T2) dan 90 menit (T3). Perlakuan diulang 2 kali sehingga diperoleh 18 unit percobaan.

## Penyiapan sampel air limbah domestik
Sampel limbah cair domestik dikumpulkan dari Kos  Omah  Ijo,  Tunjungsari,  Tembalang,  Semarang. Sampel  air  limbah  diambil  dengan  menggunakan metode  secara  grab  sampling  (SNI  6989.59:  2008). Sampel  diambil  dari  saluran  air  limbah  sebelum mencapai  badan  air  penerima  dengan  menggunakan gayung,  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  wadah, ditutup rapat, dan disimpan pada suhu ruang.

## Pembuatan karbon aktif
Pembuatan  karbon  aktif  terdiri  dari  tahap persiapan,  karbonisasi  dan  aktivasi  karbon.  Tahap persiapan  dilakukan  dengan  cara  kulit  pisang dikumpulkan  dari  penjual  pisang  goreng  secara  acak yang  tersebar  di  Kecamatan  Tembalang.  Kulit  pisang
dibersihkan dengan air dan dikeringkan 24 jam dalam oven suhu 105°C. tahap karbonisasi dilakukan dengan cara  kulit  pisang  kering  dimasukkan  ke furnace suhu 400°C  selama  1,5  jam.  Arang  yang  terbentuk dikeluarkan  dari furnace dan  didinginkan.  Karbon dihaluskan  dan  diayak  dengan  ayakan  berukuran  100 mesh.  Tahap  aktivasi  dilakukan  dengan  cara  karbon halus  direndam  dalam  larutan  KOH  0,5  N  selama  3 jam.  Arang  yang  sudah  diaktivasi  disaring  dan ditambahkan HCl sampai pH netral. Kemudian, karbon dicuci dengan aquadest dan dikeringkan dengan oven suhu 105°C selama 3 jam.

## Percobaan karbon aktif sistem batch
18 gelas beker ukuran 1 L disiapkan dan diberi label  perlakuan.  Karbon  aktif  ditimbang  sesuai  dosis perlakuan (1,5 g, 3 g, 4,5 g) dan dimasukkan ke gelas beker.  0,3  L  air  limbah  ditambahkan  ke  gelas  beker. Larutan  diaduk  menggunakan jar  test kecepatan  180 rpm dalam waktu kontak 30, 60 dan 90 menit. Sampel diendapkan terlebih dahulu dan disaring. Larutan yang sudah  disaring  di  analisa  laboratorium  untuk  BOD dengan metode titrasi Iodometri atau modifikasi azida (SNI-6989.72:2009)  serta  minyak  dan  lemak  dengan metode  gravimetri  (SNI-6989.10:2011),  sedangkan endapan  tersaring  dilakukan  analisa  SEM-EDX. Percobaan karbon aktif dengan sistem batch disajikan pada gambar 1.
Gambar 1. Percobaan Karbon Aktif sistem batch

## Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini  menggunakan  analisis  deskriptif,  yang  meliputi efisiensi  penyisihan,  kinetika  adsorpsi  dan  morfologi permukaan serta kandungan karbon.
Efisiensi Penyisihan Efisiensi  penyisihan  dihitung  dengan  menggunakan persamaan (1)
Efesiensi  penyisihan (%) = (Ci - Cf) Ci x 100%..........(1)
Dimana; Ci ialah konsentrasi awal (mg/L), dan Cf ialah konsentrasi akhir (mg/L).
Kinetika Adsorpsi
Perilaku  adsorpsi  BOD,  minyak  dan  lemak, serta  tahapan-tahapan  yang  mempengaruhi  proses tersebut  dianalisis  dengan  menggunakan  kinetika adsorpsi pseudo-first-order (PFO) dan pseudo-second- order (PSO).  Persamaan  (3)  dan  (4)  masing-masing mewakili persamaan linear untuk PFO dan PSO.
Kapasitas adsorpsi, q (mg/g) = (Ci - Cf)
Mads x V......... (2) In(qe – qt) =  In(qe) - k1 2,303 t ............................... (3) t q t = 1 k2 qe 2 + 1 qe t .................................................. (4)
Dimana;  q  adalah  kapasitas  adsorpsi,  Ci  dan  Cf  ialah konsentrasi  awal  dan  akhir  (mg/L),  M ads adalah  berat adsorben yang digunakan (g), V yaitu volume larutan (L), qt ialah jumlah yang teradsorpsi pada waktu (t), qe yaitu  kapasitas  adsorpsi  pada  kesetimbangan,  t  ialah waktu kontak (menit). qe diperoleh dari persamaan 2. k 1 dan k 2 merupakan konstanta laju untuk adsorpsi PFO dan PSO.
Analisis  Morfologi  Permukaan  dan  Kandungan Karbon
Morfologi  permukaan  dan  elemen-elemen  dari karbon  aktif  sebelum  dan  sesudah  adsorpsi  dianalisa menggunakan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive  X-Ray.  Instrumen  yang  digunakan  adalah SEM-EDX JEOL JSM-6510LA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Awal Air Limbah Domestik
Karakteristik  awal  dari  air  limbah  domestik sebelum proses adsorpsi ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Karakeristik awal dari limbah cair domestik
Parameter Satuan Nilai Baku mutu pH - 6,5 6-9 Suhu °C 27 - BOD mg/L 32,6 30 Minyak dan Lemak mg/L 5.142 5
Berdasarkan pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa karakteristik  dari  air  limbah  domestik  yang  diambil dari kos Omah Ijo  memiliki  nilai pH 6,5, suhu 27°C, BOD 32,6 mg/L, minyak dan  lemak 5.142 mg/L. Hal ini mengindikasikan bahwa konsentrasi BOD, minyak dan  lemak  telah  melebihi  baku  mutu  air  limbah domestik  menurut  Peraturan  Menteri  Lingkungan Hidup  No.  68  Tahun  2016.  Kandungan  BOD  yang cukup  tinggi  dapat  mengurangi  pasokan  oksigen, merusak ekosistem dan keragaman hayati akuatik, serta menghambat pemanfaatan air. 16 Tingginya konsentrasi minyak  dan  lemak  dapat  menyebabkan  penyumbatan pada  saluran  pembuangan,  karena  minyak  dan  lemak menempel kuat pada dinding dalam pipa pembuangan. Penyumbatan  semacam itu  dapat  menurunkan kapasitas  pembuangan,  meningkatkan  risiko  banjir, dan menyebabkan air limbah meluap ke badan air. 17

## Penyisihan BOD, Minyak dan Lemak oleh Karbon Aktif Kulit Pisang
Efisiensi  penyisihan  BOD,  minyak  dan  lemak dalam  limbah  cair  domestik  dengan  menggunakan karbon  aktif  dari  kulit  pisang  tersaji  dalam  gambar  2 dan  3.  Berdasarkan  pada  Gambar  2,  dapat  dilihat bahwa  dosis  karbon  aktif  dan  waktu  kontak mempengaruhi  nilai  efisiensi  penyisihan  BOD  dalam
air  limbah  domestik.  Dosis  karbon  aktif  dan  waktu kontak memiliki pengaruh yang berbeda-beda terhadap efisiensi penyisihan BOD.
Gambar 2. Hubungan antara dosis karbon aktif kulit pisang dan waktu kontak terhadap penyisihan BOD dari air limbah domestic
Konsentrasi  BOD  pada  air  limbah  belum berhasil  diturunkan  dengan  dosis  1,5  g  karbon  aktif dengan waktu kontak 30, 60, dan 90 menit, namun pada dosis tersebut, konsentrasi BOD mengalami kenaikan. Konsentrasi  BOD  yang  meningkat  pada  dosis  1,5  g dimungkinkan karena karbon aktif telah jenuh dengan zat-zat  lain  yang  telah  diserap,  sehingga  kapasitas untuk  menyerap  bahan  organik  berkurang  dan mengarah  ke  proses  desorpsi.  Polutan  yang  beragam dalam  air  limbah  dapat  mengakibatkan  karbon  jenuh dan peristiwa desorpsi dapat terjadi, sehingga beberapa konsentrasi  polutan  dalam  air  limbah  dapat  menjadi lebih tinggi. 18 Dosis 4,5 g  karbon aktif dengan waktu kontak  30  menit  dapat  menghilangkan  BOD  hingga 24%.  Karbon  aktif  menarik  dan  mengikat  senyawa organik  dalam  air  limbah.  Hal  ini  mengakibatkan mikroba  tidak  membutuhkan  banyak  oksigen  untuk menguraikan  bahan  organik,  sehingga  nilai  BOD dalam air limbah turun. 19
Gambar 3. Hubungan antara dosis karbon aktif kulit pisang dan waktu kontak terhadap penyisihan minyak dan lemak dalam air limbah domestik.
Berdasarkan  pada  Gambar  3.  dapat  diketahui bahwa  karbon  aktif  kulit  pisang  mampu  menyisihkan minyak dan lemak dari limbah cair domestik. Dosis 1,5 g karbon aktif, efisiensi penyisihan minyak dan lemak meningkat  dengan  bertambahnya  waktu  kontak, dengan nilai efisiensi sebesar 96,4%. Dosis 3 g dan 4,5
g  karbon  aktif  pada  waktu  kontak  90  menit  dapat menyisihkan  minyak  dan  lemak  hingga  97%.  Karbon aktif  yang  berasal  dari  kulit  pisang  memiliki permukaan  yang  sangat  berpori  yang  menyediakan area  permukaan  yang  luas  untuk  adsorpsi,  sehingga efektif  untuk  menghilangkan  minyak  dan  lemak. Proses  adsorpsi  terjadi  karena  adanya  gaya  Van  der Waals,  dimana  kontaminan  ditarik  oleh  pori-pori karbon aktif dan kemudian terperangkap didalamnya. 20
Kinetika Adsorpsi BOD, Minyak dan Lemak Kinetika adsorpsi pseudo-first-order dan pseudo-second-order untuk adsorpsi BOD, minyak dan lemak  digunakan  dalam  penelitian  ini.  Nilai  R 2 dapat digunakan  untuk  menilai  kesesuaian  kinetika  suatu proses  adsorpsi.  Nilai  R 2 kinetika  yang  mendekati  1 menunjukkan bahwa studi tersebut sesuai untuk proses adsorpsi.  Kinetika  adsorpsi  BOD,  minyak  dan  lemak disajikan pada gambar 4 dan 5.
(a) (b) Gambar 4. Kinetika adsorpsi Biological Oxygen Demand (BOD); pseudo-frst-order (a), dan pseudo-second-order (b). Tabel 2. Parameter kinetika adsorpsi BOD Kinetika adsorpsi Parameter Nilai Pseudo-first-order qe (mg/g) 0,00048 k 1 (min -1 ) 0,030048 R 2 0,699 Pseudo-second-order qe (mg/g) 0,264 K 2 (g mg −1 min −1 ) -0,269 R 2 0,98
Berdasarkan  pada  Tabel  2.  kinetika  adsorpsi BOD  dengan  karbon  aktif  dari  kulit  pisang menggunakan pseudo-first-order memiliki  nilai  k 1 0,030048  min -1 dan  R 2 0,699.  Kinetika  adsorpsi pseudo-second-order memiliki  nilai  k 2 -0,269  g mg −1 min -1 dan  R 2 0,98.  Adsorpsi  BOD  digambarkan  oleh
kinetika adsorpsi pseudo-second-order, karena memiliki  nilai  R 2 sebesar  0,98  atau  mendekati  1. Hal ini mengindikasikan bahwa laju adsorpsi BOD dibatasi oleh  proses  kemisorpsi  yang  melibatkan  transfer elektron antara adsorbat dengan karbon aktif. Kinetika adsorpsi BOD dalam air limbah menggunakan karbon aktif  dari  cangkang  kelapa  sawit  menghasilkan  R 2 untuk pseudo-first-order dan pseudo-second-order masing-masing sebesar 0,990 dan 0,998, dimana nilai R 2 untuk  kinetika pseudo-second-order lebih  tinggi dibandingkan dengan kinetika pseudo-first- order , ini menunjukkan  bahwa pseudo  second  order lebih  tepat untuk mengambarkan kinetika adsorpsi BOD dalam air limbah. 21
(a) (b)
Gambar 5. Kinetika adsorpsi minyak dan lemak; pseudo-first-order (a), dan pseudo-second-order (b).
Tabel 3. Parameter kinetika adsorpsi minyak dan lemak Kinetika adsorpsi Parameter Nilai Pseudo-first-order qe (mg/g) 632,70 k 1 (min -1 ) -0,0297 R 2 0,68 Pseudo-second-order qe (mg/g) 1.016,95 K 2 (g mg −1 min −1 ) 0,00036 R 2 0,99
Berdasarkan pada Tabel 3. menunjukkan bahwa kinetika  adsorpsi  minyak  dan  lemak  dengan  karbon aktif  kulit  pisang  menggunakan pseudo  first  order memiliki nilai k 1 -0,0297 menit -1 , dan R 2 sebesar 0,68. Pseudo-second-order memiliki  nilai  k 2 sebesar 0,00039  g  mg −1 min −1 ,  dan  nilai  R 2 sebesar  0,99. Kinetika  adsorpsi pseudo-second-order paling  baik untuk  menggambarkan  adsorpsi  minyak  dan  lemak, karena memiliki nilai R 2 0,99 atau mendekati 1. Hal ini menunjukkan bahwa proses kemisorpsi yang melibatkan  transfer  elektron  antara  adsorbat  dan karbon  aktif  membatasi  laju  adsorpsi  minyak  dan lemak. 22 Adsorpsi dalam kinetika pseudo-second-order
mengasumsikan  bahwa  adsorpsi  melibatkan  proses kemisorpsi,  adsorpsi  permukaan  dan  difusi  partikel. 23 Nilai R 2 untuk pseudo-first-order dan pseudo-second- order untuk adsorpsi minyak dan lemak menggunakan karbon  aktif  yang  terbuat  dari  ampas  tebu  masing- masing  sebesar  0,11  dan  0,99,  hal  ini  menunjukkan bahwa pseudo-second-order akurat untuk menggambarkan  adsorpsi  minyak  dan  lemak. 23 Berdasarkan  hasil  perhitungan,  laju  adsorpsi  minyak dan lemak (k 2 ) dengan menggunakan karbon aktif  kulit pisang didapatkan nilai sebesar 3,6 x 10 -4 g mg -1 min -1 . Nilai laju tersebut lebih kecil dibandingkan dengan laju adsorpsi minyak dan lemak menggunakan karbon aktif dari Moringa oleifera dengan nilai k 2 sebesar 5,63x10 - 4 g mg -1 menit -1 . 24

## Morfologi  Permukaan  dan  Kandungan  Karbon Aktif
Analisis  SEM  digunakan  untuk  menganalisis morfologi  permukaan  karbon  aktif  dari  kulit  pisang. Morfologi  permukaan  karbon  aktif  kulit  pisang sebelum dan sesudah adsorpsi tersaji pada gambar 6.
(a) (b)
Gambar 6. Morfologi karbon aktif kulit pisang perbesaran 1.000x; sebelum adsorpsi (a), dan setelah adsorpsi(b).
(a)
(b)
Gambar 7. Unsur kimia dalam karbon aktif kulit pisang; sebelum adsorpsi (a), dan setelah adsorpsi
Berdasarkan  pada  Gambar  6,  menunjukkan bahwa  terdapat  perbedaan  morfologi  permukaan karbon  aktif  dari  kulit  pisang  sebelum  dan  sesudah
proses  adsorpsi.  Dibandingkan  dengan  karbon  aktif setelah  adsorpsi,  karbon  aktif  sebelum  adsorpsi (gambar  a),  memiliki  pori-pori  lebih  terbuka,
permukaan  lebih  bersih,  dan  warna  yang  lebih  gelap. Karbon  aktif  yang  terbuat  dari  kulit  pisang  memiliki permukaan yang tampak halus dan memiliki pori-pori yang  ukurannya  beragam. 25 Setelah  proses  adsorpsi, karbon aktif dari kulit pisang  memiliki pori-pori  yang lebih tertutup, permukaan lebih padat dan bergelombang, terdapat pengotor pada permukaannya, dan  warna  yang  lebih  pucat,  hal  ini  dimungkinkan karena  kontaminan  dari  air  limbah  domestik  telah menempati pori-pori dan permukaan karbon, sehingga permukaan menjadi lebih padat dan mengembang.
Berdasarkan pada Gambar 7, kandungan karbon aktif kulit pisang sebelum dan sesudah adsorpsi terlihat bervariasi. Presentase unsur C, O, dan K pada karbon aktif sebelum adsorpsi masing-masing sebesar 76,53%, 19,46%, dan 2,24%, serta unsur Mg, Si, Cl, Ca dan Cu yang memiliki presentasenya kurang dari 1%. Karbon aktif  yang  terbuat  dari  limbah  pertanian  memiliki komposisi kimia C, O, N, P dan Si, sedangkan sampel karbon  lainnya  hanya  terdiri  dari  C  dan  O. 26 Namun, dalam penelitian ini unsur N dan P dalam karbon aktif dari  kulit  pisang  tidak  ditemukan.  Hasil  ini  sama dengan  komposisi  kimia  dari  karbon  aktif  berbahan dasar  biji  asam  yang  tidak  mengandung  unsur  N  dan P. 27 Setelah adsorpsi, karbon aktif terdiri dari unsur C, dan  O  masing-masing  sebesar  78,94%  dan  19,87%, serta  unsur  S,  Ni, Cu, Zn, dan  Zr dalam  jumlah kecil (gambar  b).  Kandungan  unsur  sebelum  dan  sesudah adsorpsi berbeda karena selama proses adsorpsi karbon aktif  berinteraksi  dengan  berbagai  komponen  air limbah, baik organik maupun anorganik. Karbon aktif melalui  interaksi  fisik  dan  atau  kimia  menarik  dan mengikat senyawa-senyawa tersebut ke permukaannya,  sehingga  karbon  menjadi  terisi  oleh senyawa-senyawa  yang  teradsopsi  dari  air  limbah domestik dan merubah komposisinya.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dari  penelitian,  dapat disimpulkan bahwa dosis karbon aktif dari kulit pisang dan  waktu  kontak  berpengaruh  terhadap  penyisihan BOD, minyak dan lemak. Karbon aktif dari kulit pisang mampu  menyisihkan  BOD,  minyak  dan  lemak  dalam air limbah domestik masing-masing sebesar  24% dan 97%. Adsorpsi BOD, minyak dan lemak digambarkan oleh  kinetika  adsorpsi pseudo-second-order dengan nilai  R 2 sebesar  0,98  dan  0,99.  Morfologi  permukaan dan kandungan dalam karbon aktif sebelum dan setelah adsopsi  memiliki  perbedaan,  dimana  pori-pori permukaan  karbon  aktif  sebelum  adsorpsi  terbuka, lebih bersih, sedangkan setelah adsorpsi pori-pori lebih tertutup,  permukaan  padat,  bergelombang,  dan  warna lebih  pucat.  Unsur  yang  terkandung  karbon  aktif sebelum  adsorpsi  yaitu  C,  O,  K,  sedangkan  setelah adsorpsi unsur yang terkandung dalam karbon yaitu C dan O.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Badan  Pusat  Statistik.  Laju  Pertumbuhan
Penduduk (Persen)
2020–2022.
https://www.bps.go.Id/indicator/12/1976/1/laju– pertumbuhan-penduduk.  2022.  Di  akses  pada  7 Oktober 2022, pukul 20.21 WIB.
2. Neles, Adami A, Ilham I, Wibowo D. Penerapan Geometri dalam Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik : Studi Kasus Perumahan  Mutiara  Sartika,  Kota  Kendari.  Al- Ard: Jurnal Teknik Lingkungan 2020, 6(1): 1–9. https://doi.org/10.29080/alard.v6i1.1036
3. Wijaya  IMW,  Soedjono  ES.  Physicochemical Characteristic  of  Municipal  Wastewater  in Tropical  Area:  Case  Study  of  Surabaya  City, Indonesia. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental  Science.  Institute  of  Physics Publishing; 2018. p. 1–6. https://doi.org/10.1088/1755-
1315/135/1/012018
4. Ferreira  ARL,  Sanches  Fernandes  LF,  Cortes RMV,  Pacheco  FAL.  Assessing  anthropogenic impacts  on  riverine  ecosystems  using  nested partial  least  squares  regression.  Science  of  the Total  Environment.  2017  Apr  1;583:  466–77. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.106
5. Wikaningrum  T,  Pratamadina  E.  Potensi Penggunaan  Eco  Enzyme  sebagai  Biokatalis dalam Penguraian Minyak dan Lemak pada Air Limbah  Domestik.  Jurnal  Serambi  Engineering 2022; 7(4): 3924 - 3932.
https://doi.org/10.32672/jse.v7i4.4849
6. Cheng  H,  Zhu  Q,  Xing  Z.  Adsorption  of ammonia  nitrogen  in  low temperature domestic wastewater  by  modification  bentonite.  J  Clean
Prod. 2019 Oct 1;233: 720–730.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.079
7. Al-Jadabi  N,  Laouan  M,  Benbouzid  M, Mabrouki  J,  El  Hajjaji  S.  Coagulation- flocculation  technique  for  domestic  wastewater treatment  in  the  city  of  Ain  Aouda,  Rabat, Morocco.  In:  E3S  Web  of  Conferences.  EDP Sciences;
2022.
https://doi.org/10.1051/e3sconf/202233702003
8. Das P, Quadir MA, Thaher MI, Alghasal GSHS, Aljabri  HMSJ.  Microalgal  nutrients  recycling from  the  primary  effluent  of  municipal wastewater and use of the produced biomass as bio-fertilizer. International
Journal of Environmental  Science  and  Technology.  2019 Jul 1;16(7): 3355–3364.
https://doi.org/10.1007/s13762-018-1867-8
9. Yadav  S,  Yadav  A,  Bagotia  N,  Sharma  AK, Kumar  S.  Adsorptive  potential  of  modified plant-based adsorbents for sequestration of dyes and  heavy  metals  from  wastewater  -  A  review. Journal of Water Process Engineering, 2021; 42:
1 – 16. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102148 10.  Anggriani  UM,  Hasan  A,  Purnamasari  I, Kinetika Adsorpsi Karbon Aktif dalam Penurunan  Konsentrasi  Logam  Tembaga  (Cu)
dan  Timbal  (Pb).  Jurnal  Kinetika  2021;12(02): 29–37.
11.  Senthil  Kumar P, Janet Joshiba G, Femina CC, Varshini P, Priyadharshini S, Arun Karthick MS, et al. A critical review on recent developments in the low-cost adsorption of dyes from wastewater. Desalination Water Treat. 2019 Dec 1;172: 395– 416. https://doi.org/10.5004/dwt.2019.24613 12.  Olaoye R, Afolayan O, Mustapha O, Adeleke H. The  Efficacy  of  Banana  Peel  Activated  Carbon in the Removal of Cyanide and Selected Metals from Cassava Processing Wastewater. Adv Res. 2018 Aug 16;16(1): 1–12. https://doi.org/10.9734/AIR/2018/43070
13.  Hatina  S,  Winoto  E,  Febriana  I,  Antoni. Pengaruh Karbon Aktif  Kulit Pisang Putri  pada Limbah Ammonia. Jurnal Redoks. 2021;6(1):7– 16. https://doi.org/10.31851/redoks.v6i1.5244
14.  Pradana AA, Pujion, Yulianto B, Ruhmawati T. Perbedaan Waktu  Kontak  Karbon Aktif Terhadap  Penurunan  Kadar  Amonia  Pada Limbah Cair Domestik. Jurnal Riset Kesehatan. 2019;11(1):215–20. https://doi.org/10.34011/juriskesbdg.v11i1.734
15.  Baloch MYJ, Mangi SH. Treatment of Synthetic Greywater  by  Using  Banana,  Orange  and Sapodilla Peels as a Low Cost Activated Carbon. J Mater Environ Sci. 2019;10(10):966–86.
16.  Vigiak O, Grizzetti B, Udias-Moinelo A, Zanni M,  Dorati  C,  Bouraoui  F,  et  al.  Predicting biochemical  oxygen  demand  in  European freshwater  bodies.  Science  of  the  Total Environment.  2019  May  20;666:1089–105. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.252
17.  Nieuwenhuis  E,  Langeveld  J,  Clemens  F.  The relationship  between  fat,  oil  and  grease  (FOG) deposits in building drainage  systems and FOG disposal patterns. Water Science and Technology.  2018  May  1;77(10):2388–96. https://doi.org/10.2166/wst.2018.173
18.  Perrich  JR.  Activated  Carbon  Adsorption  For Wastewater Treatment. CRC Press; 2018. 55 p. https://doi.org/10.1201/9781351069465
19.  Wirosoedarmo  R,  Haji  ATS,  Hidayati  EA. Pengaruh  konsentrasi  dan  waktu  kontak  pada pengolahan  limbah  domestik  menggunakan karbon  aktif  tongkol  jagung  untuk  menurunkan BOD  dan  COD.  Jurnal  Sumberdaya  Alam  dan Lingkungan. 2018;3(2):31–8.
20.  Sanjaya  SA,  Agustine  PR.  Studi  Kinetika Adsorpsi  Pb  Menggunakan  Arang  Aktif  Dari Kulit  Pisang.  Konversi.  2015  Apr;4(1):17–24. https://doi.org/10.20527/k.v4i1.261
21.  Nayl AEA, Elkhashab RA, El Malah T, Yakout SM,  El-Khateeb  MA,  Ali  MMS,  et  al. Adsorption studies on the removal of COD and BOD from treated sewage using activated carbon prepared  from  date  palm  waste.  Environmental Science  and  Pollution  Research.  2017  Oct 1;24(28):22284–93.
https://doi.org/10.1007/s11356-017-9878-4
22.  Del  Angel  E,  Pantoja  MA,  López  R,  Cruz  AE. Treatment  of  domestic  wastewater  using activated  carbon  prepared  from  sugarcane bagasse. Tecnologia  y Ciencias del Agua. 2022 Jan 1;13(1). https://doi.org/10.24850/j-tyca- 2022-01-04
23.  Younis  SA,  Moustafa  YM.  Synthesis  of  urea- modified  MnFe2O4  for  aromatic  micro- pollutants adsorption from wastewater:
Mechanism  and  modeling.  Clean  Technol Environ  Policy.  2017  Mar  1;19(2):527–40. https://doi.org/10.1007/s10098-016-1244-6
24.  Santos  TM,  de  Jesus  FA,  da  Silva  GF,  Pontes LAM.  Synthesis  of  activated  carbon  from oleifera moringa for removal of oils and greases from the produced water. Environ Nanotechnol
Monit Manag. 2020 Dec 1;14.
https://doi.org/10.1016/j.enmm.2020.100357
25.  Shukla  SK,  Al  Mushaiqri  NRS,  Al  Subhi  HM, Yoo K, Al Sadeq H. Low-cost activated carbon production from organic waste and its utilization for wastewater treatment. Appl Water Sci. 2020 Feb  1;10(2).  https://doi.org/10.1007/s13201- 020-1145-z
26.  Blachnio M, Derylo-Marczewska A, Charmas B,
Zienkiewicz-Strzalka M, Bogatyrov V, Galaburda M. Activated Carbon from Agricultural  Wastes  for  Adsorption  of  Organic Pollutants.  Molecules.  2020  Nov  1;25(21). https://doi.org/10.3390/molecules25215105
27.  Mopoung  S,  Moonsri  P,  Palas  W,  Khumpai  S. Characterization  and  Properties  of  Activated Carbon Prepared from Tamarind Seeds by KOH Activation for Fe(III) Adsorption from Aqueous Solution.  Scientific  World  Journal.  2015. https://doi.org/10.1155/2015/415961
©2024. This open-access article is distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.