## PENURUNAN KADAR COD DAN WARNA LIMBAH INDUSTRI
TEKSTIL DENGAN METODE ELEKTRO-FENTON

## Ahmad Rosyid Priyadi dan Naniek Ratni J A R.
Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur E-mail: ahmadrosyid2323@yahoo.com

## ABSTRAK
Air  limbah  dari  proses  pewarnaan  pada  benang  dan  kain  industri  tekstil umumnya  mengandung  senyawa  Azo.  Penanganan  polutan  organik  ini  dapat dilakukan  dengan  teknologi  alternatif  advance  oxidation  processes  (AOPs) diantaranya  dengan  metode  Elektro-Fenton.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk memperoleh  kondisi  operasi  yang  optimum  pengurangan  chemical  oxygen demand  (COD)  dan  warna  dalam  air  limbah  industri  tekstil  menggunakan metode  Elektro-Fenton.  Pengolahan  yang  dilakukan  adalah  dengan  Metode Elektro-Fenton  secara  batch  dengan  variasi  waktu  30,60,90,120,180  menit. Menggunakan variasi tegangan listrik sebesar 6volt jarak elektroda 4cm, 7volt jarak elektroda 2cm, 8volt jarak elektroda 6cm, variasi dosis fenton berdasarkan perbandingan rasio molar H 2 O 2 :FeSO 4 sebesar (10:0,1),(10:0,2),(10:0,3). Selain secara  batch,  penelitian  ini  juga  dilakukan  percobaan  Elektro-Fenton  secara kontinyu dengan menggunakan tegangan listrik dan jarak elektroda serta waktu kontak  terbaik  dari  proses  batch.  Efisiensi  pengolahan  COD  dan  Warna  pada limbah  industri  tekstil  yang  dihasilkan  menggunakan  metode  Elektro-Fenton masing-masing  sebesar  94,1  %,  dan  99,2%,  pada  perbandingan  rasio  molar H 2 O 2 :FeSO 4 10:0,1  dengan  tegangan  lsitrik  7  volt  dan  jarak  elektroda  4  cm dalam waktu kontak 180 menit dan kondisi pH 4.
Kata  Kunci  :  air  limbah,  industri  tekstil,  Elektro-Fenton,  chemical  oxygen demand, warna

## ABSTRACT
The  wastewater  from  the  coloring  process  in  the  textile  industry  threads  and fabrics  generally  contains  Azo  compounds..  The  handling  of  these  organic pollutants  can  be  carried  out  with  alternative  advanced  oxidation  processes (AOPs)  technology  including  the  Electro-Fenton  method.  This  study  aims  to obtain  optimum  operating  conditions  reduction  of  chemical  oxygen  demand (COD)  and  color  in  textile  industry  wastewater  using  the  Electro-Fenton method. Processing is done by using the Electro-Fenton Method in batches with a  time  variation  of  30.60,90,120,180  minutes.  Using  variations  of  electrical voltage of 6 volts with electrode distance is 2cm, 7 volts with electrode distance is 4cm, 8 volts with electrode distance is 6cm, variations of fenton doses based on the ratio of the molar ratio of H 2 O 2 : FeSO 4 of (10: 0.1), (10: 0.2), (10:0,3). In addition to batching, this study also carried out a continuous Electro-Fenton experiment  using  electric  voltage  and  electrode  distance  and  the  best  contact time of the batch process. Based on the research, the processing efficiency of COD and Color in the textile industry wastes produced using the Electro-Fenton method  of  94.1%,  and  99.2%,  respectively,  on  the  ratio  of  the  molar  ratio  of H 2 O 2 : FeSO 4 10:0.1 with a voltage of 7 volt and 4 cm electrode distance in 180 minutes contact time and pH condition 4.
Keywords:  wastewater,  textile  industry,  Electro-Fenton,  chemical  oxygen demand, color

## PENDAHULUAN
Di era modern ini pakaian adalah suatu kebutuhan yang  sangat  penting  bagi  semua  orang.  Kain, yang  merupakan  bahan  utama  dari  pembuatan pakaian  harus  melalui  serangkaian  proses  yang panjang  untuk  menjadi  sebuah  kain  yang  siap digunakan.  Dalam  prosesnya,  industri  tekstil sebagai  industri  yang  penghasilannya  harus memperhatikan faktor – faktor yang berhubungan dengan  sanitasi  pada  lingkungan  industri  tekstil dan  sanitasi  lingkungan  sekitarnya.  Limbah Industri  tekstil  pada  umumnya  menggunakan pewarna  sintetis  dengan  alasan  murah,  tahan lama,  mudah  diperoleh  serta  mudah  dalam penggunaanya.  Tetapi  limbah  yang  dihasilkan masih  bewarna  dan  sulit  terdegradasi.  Industri tersebut sebagian besar merupakan industri tekstil yang  umumnya  belum  memiliki  pengolahan limbah yang cukup baik. Air limbah yang berasal dari  industri  tekstil  rumah  tangga  tersebut merupakan zat warna senyawa organik yang jika dialirkan  ke  badan  air  akan  mengurangi  kadar oksigen terlarut untuk organisme perairan, karena oksigen tersebut justru digunakan untuk pengoksidasi  senyawa  organik  yang  terkandung dalam zat pewarna tersebut (Budiyono, 2008).
Limbah industri tekstil ini merupakan limbah dari proses  pencelupan  warna  benang  dari  PT.  Sorin Setosa yang berada di daerah Krian, Jawa Timur. Sampel  yang  telah  diambil  selanjutnya  diuji mempunyai nilai COD pada sampel yang cukup tinggi yaitu hingga mencapai 2890,31 mg/L.
Jika  limbah  cair  ini  dibuang  tanpa  pengolahan terlebih  dahulu  maka  pencemaran  akan  sulit dihindari,  terutama  pencemaran  di  wilayah perairan  karena  limbah  cair  tersebut  masih banyak  mengandung  zat  pewarna  dan  zat penunjang proses pencelupan. Zat warna ini dapat menganggu estetika maupun proses penetrasi ke badan air, sehingga menganggu proses fotosintesis  dari  tumbuhan  air.  Penurunan kualitas  air  dengan  meningkatnya  kekeruhan  air yang  disebabkan  adanya  polusi  zat  warna,  akan menganggu  keseimbangan  proses  fotosintesis dengan terhalangnya cahaya yang masuk kedalam perairan,  serta  timbulnya  efek  mutagenik  dan karsinogenik dari zat pewarna tersebut. (Agustina & Badewasta, 2009).
Pengolahan  limbah  dapat  dibagi  menjadi  3 pengolahan, yaitu  pengolahan primer, pengolahan sekunder  dan  pengolahan  tersier.  (Woodard, 2001).  Namun  pengolahan  yang  telah  dilakukan masih  banyak  yang  mengalami  kekurangan sehingga  diperlukan  adanya  pengolahan  lanjutan
agar limbah dapat mencapai baku mutu yang telah ditetapkan. Proses oksidasi tingkat lanjut atau yang dikenal  sebagai  AOPs (Advanced  Oxidation Process) merupakan salah satu teknologi alternatif yang  telah  berhasil  digunakan  untuk  mtode pretreatment  untuk  pengolahan  air  limbah  proses biologi (Stasinakis, 2008).AOPs merupakan proses generasi  radikal  bebas  yang  sangat  efektif  dalam menghancurkan zat kimia organik. AOPs yang akan digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  sistem ”Fenton”, yang terdiri dari atas reaksi H 2 O 2 dengan Fe 2+ dalam  membentuk  OH.  Reaksi  Fenton melibatkan beberapa tahapan dimana radikal bebas hidroksil  (OH) dan  hidroksiperoksil  (HO 2 ) merupakan hasil antara yang menjadi kunci sistem Fenton ini. (Vatanpour et al., 2009).
Saat ini sistem hibrida terdiri dari proses kombinasi oksidasi  yang  berbeda,  seperti  Oksidasi-Fenton, Foto-Oksidasi,  Elektro-Oksidasi  yang  bertujuan untuk meningkatkan efisensi metode dari elektrokimia.  Adapun  mekanisme  yang  dipilih dalam  penelitian  ini  adalah  Elektro-Fenton. Mekanismenya  sendiri  adalah  mengkombinasikan proses Elektrokoagulasi dengan Reaksi Fenton dan dilakukan secara bersama – sama, hasil yang cukup baik dalam penjernihan air limbah (Atmaca, 2009). Dalam  metode  penelitian  ini,  Elektro-Fenton dilakulan  secara  batch  dan  simulasi  rangkaian reaktor  kontinyu  berdasarkan  data  kinetika  yang diperoleh dari percobaan reaktor batch.
Penilitian  ini  bertujuan  untuk  memperoleh  kondisi operasi yang optimum dalam pengolahan air limbah industri  tekstil  menggunakan  teknologi  alternatif oksidasi  tingkat  lanjut  berbasis  AOPs  dengan metode  Elektro-Fenton  secara  batch  dan  simulasi rangkaian  reaktor  kontinyu  berdasarkan  data kinetika  yang  diperoleh  dari  percobaan  reaktor batch. Selanjutnya akan dilakukan penelitian kinerja Elektro-Fenton  dalam  medegradasi  kandungan COD dan warna pada limbah cair industri tekstil.

## Karakteristik Limbah Pencelupan Warna Benang
Limbah  cair  dari  proses  pencelupan  warna  tekstil merupakan salah satu sumber pencemaran air yang cukup  tinggi  jika  tidak  dilakukan  pengolahan limbah.  Zat  warna  tekstil  umumnya  dibuat  dari senyawa  azo  dan  turunannya  yang  merupakan gugus  benzena.  Diketahui  bahwa  gugus  benzena sangat  sulit  didegradasi,  kalaupun  memungkinkan dibutuhkan  waktu  yang  lama(Saptaaji,  2007) Terdapat berbagai macam zat warna kimiawi yang digunakan  dalam  pewarnaan  batik  dan  tekstil, diantaranya yaitu indigosol, naptol dan rapid.
Zat warna rapid biasa  dipakai  untuk coletan jenis rapid fast .  Zat  warna  ini  adalah  campuran komponen naptol dan garam Diazonium  yang  distabilkan.  Zat  warna  naptol adalah suatu zat warna tekstil yang  dapat dipakai untuk  mencelup  secara  cepat  dan  mempunyai warna  yang  kuat  (Laksono,  2012)  Diazonium adalah salah satu kelompok turunan pewarna azo dengan  dua  gugus  azo  (-N=N-)  yang  berikatan dengan  suatu  amina  aromatik.  Umumnya  rapid yang banyak dipakai adalah rapid  merah,  karena warnanya  cerah  dan  tidak  ditemui  di  kelompok indigosol (Laksono, 2012).
Limbah  dari  pewarna  tekstil  yang  mengandung azo sulit untuk terurai dengan proses biologi dan butuh waktu yang lama (Dalvand et al., 2016). Hal ini  disebabkan  karena  adanya  ikatan  rangkap  (– N=N-) pada senyawa azo. Ikatan  ganda (-N=N-) ini  harus  dipecah  agar  dapat  menguraikan pencemaran lingkungan yang ditimbulkan (Harisha et al., 2017)Hal yang paling dikhawatirkan  dalam  pewarnaan  menggunakan garam  diazonium  adalah  efek  mutagenitas  dan karsinogenitas (Narissi, 2014).
Gambar -1 : Ikatan rangkap Azobenze
Sebuah alternatif penguraian ikatan rangkap diazo (–N=N-) pada limbah warna rapid adalah dengan AOPs (Advanced Oxidation Processes). Metode- metode  AOPs  telah  banyak  diterapkan  dengan hasil  penguraian  polutan  yang  beragam  dengan berbagai  keunggulan.  Oleh  karena  itu  dilakukan penelitian  keefektifitasan  teknologi  ini  pada pewarna  turunan  “Azo  Rapid”    dengan  harapan dapat memberikan efisiensi penurunan nilai warna lebih  tinggi  dari  metode  lainnya  dengan  waktu yang relatif singkat.(Jannah et al., 2017).

## Metode Elektrokoagulasi
Saat ini sistem hibrida terdiri dari proses oksidasi yang  berbeda,  seperti  oksidasi  Fenton,  Foto- Oksidasi,  Elektro-Oksidasi,  sering  digunakan untuk meningkatkan efisiensi metode elektrokimia.  Dalam  metode  Elektro-  Fenton, mekanisme elektro-koagulasi dan Fenton dilakukan  secara  bersama-sama,  dan  hasil  yang diperoleh adalah cukup baik dalam pengobatan air limbah  yang  bersifat  kuat  pencemarannya. (Atmaca, 2009).
Secara umum, terdapat dua aplikasi Elektro-Fenton yang  berbeda.  Pertama  adalah  sistem  Elektro- Fenton  dimana  reagen  Fenton  (Fe 2+ dan  H 2 O 2 ) ditambahkan  kedalam  reaktor  dari  luar,  dan menggunakan  elektroda  inert  yang  memiliki katalitik  yang  cukup  tinggi.  Kedua  adalah  sistem Elektro-Fenton  di  mana  H 2 O 2 ditambahkan  dari luar,  dan  Fe2+  disediakan  dengan  mengorbankan anodanya. (Atmaca, 2009).
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kondisi operasi  optimum  dalam  mendegradasian  kadar COD dan warna limbah cair industri teksil dengan menggunakan  proses  pengolahan  AOPs  metode Elektro- Fenton.
Penelitian  ini  dilakukan  dalam  dua  tahap,  yaitu percobaan dalam sebuah reaktor batch dan simulasi reaktor  kontinyu  berdasarkan  data  kinetika  yang diperoleh  dari  percobaan  reaktor batch .  Model reaktor  yang  digunakan  adalah  reaktor  alir berpengaduk  kontinyu (continuous  stirred-tank reactor) menurut  (Fogler,  2010)  yang  dilengkapi dengan  magnetic  stirrer  sebagai  pengaduk  dan disebut  reaktor  foto  fenton  kontinyu  berpengaduk. Pengaruh  laju  alir  umpan  terhadap  kinerja  reaktor dinyatakan  sebagai  waktu  tinggal  umpan  dalam reaktor  terhadap  persentase  penurunan  kandungan zat organik dalam limbah. Waktu tinggal umpan ini merupakan  perbandingan  volume  reaktor  terhadap laju alir volumetrik umpan.

## Reaksi Kimia Elektro-Fenton
Metode Elektro-Fenton menghasilkan Fe2+ dan/atau H 2 O 2 dengan proses elektrokimia. Katode carbon  felt,  carbon-PTFE  O 2 diffusion,  BDD, mereduksi  O 2 dengan  persamaan  (..)  berikut. (Isarain-Chávez et al., 2014).
Selama  proses  Elektro-Fenton,  molekular  oksigen dan  anode  besi  teroksidasi  secara  elektrolisis dikurangi oleh katoda untuk menghasilkan hidrogen peroksida dan ion besi menurut reaksi (1) dan (2):
O 2 + 2H + + 2e → H 2 O 2 .................................(1)
Anode besi teroksidasi dengan persamaan (…) berikut:
Fe 3+ + e - → Fe 2+ ............................................(2)
Radikal •OH diperoleh dari reduksi elektrokimia simultan O2 dengan kehadiran ion besi sebagai katalis. (Sharma et al., 2011)
Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + OH - + OH..................(3) Fe 3+ + e - → Fe 2+ ............................................(4)
H 2 O 2 → O 2 +2H + + 2 ....................................(5) Dengan reaksi yang tersebut dapat terbentuk radikal hidroksil yang yang apabila jumlahnya banyak dan kuat dapat mendegradasi senyawa organik. Adanya
tingkat  konstan  untuk  reaksi  ion  besi  dengan hidrogen  peroksida  (H 2 O 2 )  sendiri  adalah  tinggi yang  memungkinkan  menghasilkan  penurunan lebih  stabil,  dan  memberi  keuntungan  dengan meningkatknya  biodegradibilitas  selama  proses. (Tisa et al., 2014).
Untuk  pendegradasian  warna  campuran  antara peroksida (H 2 O 2 ) dengan ion fero atau Fe(II) atau besi(II)  dapat  menghasilkan  radikal  hidroksil seperti reaksi berikut.
Fe2+ + H 2 O 2 +
Fe3+ + OH- + OH….(6)
HO + Pewarna           Pewarna  teroksidasi +
H 2 O ............................................................. (7) Adanya  penambahan  Fe 2+ dan  H 2 O 2 dapat meningkatkan  penurunan  nilai  COD  dan  warna. Radikal  hidroksil  yang  terbentuk  karena  adanya reaksi  antara  ion  besi  [II]  (Fe 2+ )  dan  H 2 O 2 menghacurkan  molekul-molekul  pewarna  yang ada menjadi lebih kecil (Fu et al., 2010).
Zat Pewarna yang terdapat pada limbah buatan ini adalah  Zat  Warna  turunan  Azo.  Zat  warna  azo memiliki ikatan khusus yaitu ikatan rangkap dari Nitrogen  (-N=N-).  Hasil  dari  penurunan  nilai absorbansi  warna  ini  mengidikasikan  bahwa radikal  hidroksil  yang  terbentuk  dari  reaksi reagen Fenton,  akan menyerang ikatan grup azo pada molekul pewarna. (Tunç et al., 2012)
Gambar  -2 :  Jalur  reaksi  yang  diusulkan untuk  mineralisasi  azobenzene  melalui proses Elektro Fenton

## METODE PENELITIAN Bahan Penelitian
Air  limbah  berasal  dari  industri  tekstil pencelupan warna benang, Fero Sulfat (FeSO 4 .7H 2 O), Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) ,Hidrogen Peroksida (H 2 O 2 ).

## Peralatan Penelitian
Reaktor berbahan kaca ukuran 0,2 m x 0,2 m x 0,3  m  dengan  volume  total  reaktor  12  liter. Reaktor  disesuaikan  dengan  volume  sampel  6
liter, power supply, bak penampung, bak pengatur debit  dan  bak  outlet,  magnet  pengaduk  dan magnetic  Stirrer, elektroda  besi  dan stainless steel, pH meter untuk mengukur pH sampel pada awal  dan  akhir  proses,  timbangan  analitik digunakan untuk menimbang FeSO 4 .7H 2 O.
Gambar  -3 :  Reaktor  Elektro-Fenton Batch
Gambar -4 : Reaktor Elektro-Fenton Kontinyu

## Cara Kerja Penelitian Pendahuluan
Pengasaman  air  limbah  menjadi  pH  yang ditetapkan.  Reaksi  fenton  berlangsung  pada  pH asam <5, dan proses Elektro-Fenton yang optimal berlangsung  pada  pH  3-5.  Maka  sebelum  air limbah  dimasukan  kedalam  reaktor  maka dikondisikan  pada  pH  asam  4  .  Pengasaman  air limbah digunakan H 2 SO 4 .

## Proses  Reaktor  Batch  Variasi  Tegangan listrik dan jarak elektroda
Dimasukan  limbah  sebanyak  6  liter  kedalam reaktor.
a. H 2 O 2 dan  FeSO 4 dimasukan  kedalam  reaktor yang sudah berisi limbah berdasarkan perbandingan
H 2 O 2 :FeSO 4 (M/M):  10:0,2.  Limbah  diaduk dengan magnetic stirrer pada kecepatan 200 rpm selama 30 menit.
b. Dilakukan  variasi  arus  sebesar  6  Volt  (Jarak Elektroda  2  cm), 7  Volt  (Jarak  Elektroda  4  cm), dan  8  Volt  (Jarak  Elektroda  6  cm)  waktu elektrolisis  adalah  30,60,90,120,dan  180  menit dan tiap elektroda tercelup cairan seluas 0,15 m x 0,10 m.
c. Setelah  elektrolisis  selesai,  selanjutnya  flok terbentuk dibiarkan mengendap sampai sempurna. Sampel yang berupa beningan diambil untuk diuji kadar polutannya.
d. Sampel  limbah  yang  telah  melewati  uji
Elektro-Fenton  akan  di  endapkan  2-4  jam  agar endapan  turun  dengan  sempurna  lalu  diuji parameter COD dan warna.

## Proses Reaktor Batch Variasi Dosis Fenton
a. Dilakukan  sama  dengan  variasi  sebelumnya, namun  ditetapkan  untuk besar  voltasenya adalah sebesar 6 volt jarak elektroda 4cm, dengan waktu elektrolisis dan pengadukan selama 30,60,90,120,180  menit,
b. Dilakukan  variasi  perbandingan  molaritas H 2 O 2 :FeSO 4 (M/M) 10:0,10 , 10:0,20 , 10:0,30.

## Proses Sistem Reaktor kontinyu
a. Dilakukan  dengan  proses  Elektro-Fenton secara  terus  menerus  (kontinyu),  dimana  hasil waktu,  variasi  kuat  arus  dan  jarak  elektroda terbaik  akan  digunakan  untuk running pada reaktor kontinyu agar dapat menentukan debit dan waktu running.
b. Dalam  percobaan  ini  waktu  pengambilan sampel dilakukan diwaktu proses selama 60,120,180,240 dan 300 menit.
c. Dilakukan pengambilan sampel uji pada aliran air limbah yang mengalir diwaktu yang ditentukan dari saluran outlet reaktor.
d. Sampel  limbah  yang  telah  melewati  uji Elektro-Fenton akan di endapkan selama 2-4

## HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Variasi tegangan listrik dan jarak elektroda reaktor batch
Pada  proses  Elektro-Fenton  dengan  variasi tegangan listrik dan jarak elektroda ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh proses Elektro-Fenton  secara batch dalam  penurunan COD dan warna pada limbah industri tekstil.
Dalam proses elektrokoagulasi sangat berpengaruh  pada  besarnya  tegangan  dan  waktu kontak.  Semakin  besar  tegangan,  kuat  arus,  dan
waktu  kontak  maka  penurunan  atau  penurunan kandungan dalam limbah akan semakin besar juga. (Riyanto, 2013).
Grafik -1 : Hubungan antara penurunan kadar COD (%) dengan  tegangan  listrik,  jarak  elektroda  dan  waktu kontak (menit).
Berdasarkan  data  diperoleh  hasil  penurunan  COD tertinggi  pada  variasi  tegangan  listrik  6volt  dan jarak elektroda 2cm dengan waktu kontak menit 180 yakni  sebesar  92,9%  dari  COD  awal.  Sedangkan untuk penurunan chemical oxygen demand (COD) terendah  pada  variasi  tegangan  listrik  7volt  dan jarak elektroda 4cm dengan waktu kontak
30  menit  yakni  sebesar  63,3  %  dari  konsentrasi awal.
Persentase  penurunan  terlihat  semakin  meningkat mulai dari waktu kontak 60 sampai 180 menit. Hal ini  karena  semakin  lamanya  waktu  kontak  yang tetap berlanjut pada proses Elektro-Fenton ini akan menghasilkan  OH●  radikal  yang  semakin  banyak, sehingga  dapat  mengoksidasi  bahan  organik menjadi  unsur  yang  lebih  sederhana  dan  dapat meningkatkan efisiensi pengolahan (Tamas, 2017).Adanya  reaksi  pembetukan  OH - yang  lebih banyak juga dari pada ion H + menjadikan pH pada proses  Elektro-Fenton  menjadi lebih basa, sehingga  pada  menit  ke 180 didapat peningkatan basa dari pH 4 menjadi rata-rata 9,7.
Berdasarkan  data  diperoleh  hasil  penurunan  warna tertinggi  pada  variasi  tegangan  listrik  8  volt  dan jarak  elektroda    6    c  m  dengan  waktu  kontak  180 menit  yakni  sebesar  99,5%  dari  warna  awal. Sedangkan  untuk  penurunan  warna  terendah  pada variasi  tegangan  listrik  7volt  dan  jarak  elektroda 4cm  dengan  waktu  kontak  30  menit  yakni  sebesar 31,5 % dari konsentrasi awal.
Grafik  -2 :  Hubungan  antara  penurunan  kadar  warna dengan  tegangan  listrik,  jarak  elektroda  dan  waktu kontak (menit).

## b. Variasi dosis fenton reaktor batch
Pada  proses  Elektro-Fenton  dengan  variasi  dosis fenton  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  seberapa besar  pengaruh  proses  Elektro-Fenton  secara batch dalam  penurunan  COD  dan  warna  pada limbah industri tekstil.
Dalam  variasi  ini    perbandingan  molaritas H 2 O 2 :FeSO 4 (M/M) divariasikan menjadi 10:0,10 , 10:0,20 , 10:0,30. Dengan menetapkan tegangan listrik sebesar 7volt dengan jarak elektroda 4cm.
Dalam  penelitian  Fauzi,  (2018)  mengatakan bahwa  penambahan  perbandingan  molar  FeSO 4 akan  mempercepat  reaksi  sehingga  dapat meningkatkan  persen  penyisihan.  Perbandingan rasio  molar  FeSO 4 yang  terlalu  tinggi  akan menyebabkan  ion  besi  terlarut  dan  menurunkan persen penyisihan warna, tetapi jika perbandingan rasio  molar  FeSO 4 terlalu  rendah  akan  berakibat self  saving OH,  sehingga  perbandingan  rasio molar  H 2 O 2 :FeSO 4 harus  dalam  keadaan  yang seimbang.
Grafik  -3 : Hubungan  antara  penurunan  kadar COD (%) dengan dosis fenton dan waktu kontak (menit).
Dapat  dilihat  bahwa  penurunan chemical  oxygen demand (COD)  tertinggi  ditunjukkan  dengan perbandingan molaritas H 2 O 2 : FeSO 4 sebesar 10:0,1 dengan waktu kontak 180 menit yaitu sebesar 94,1% dari chemical oxygen demand (COD) awal dengan tegangan  listrik  yang  telah  didtetapkan  7  volt  dan jarak  elektroda  yang  telah  ditetapkan  4  cm. Sedangkan  penurunan  terendah  ditunjukkan  pada perbandingan molaritas H 2 O 2 : FeSO 4 sebesar 10:0,2 pada  waktu  30  menit  yaitu  63.3%.  Persentase penurunan  terlihat  semakin  meningkat  mulai  dari waktu kontak 60 sampai 120 menit.
Grafik -4: Hubungan antara penurunan kadar warna (%) dengan dosis fenton dan waktu kontak (menit).
Dapat dilihat dari grafik bahwa dengan bertambahnya  waktu  proses  akan  menaikan efisiensi  penurunan  absorbansi  warna.  Persentase penurunan  akan  semakin  meningkat  mulai  dari waktu pemaparan 10 menit sampai 120 menit. hasil terbaik  dari  proses  ini  adalah  perbandingan molaritas  H 2 O 2 :  FeSO 4 sebesar  10:0,1  pada  waktu kontak 180 menit yaitu sebesar 99,2 % dari warna awal.
Sedangkan  penurunan  terendah  ditunjukkan  pada perbandingan molaritas H 2 O 2 : FeSO 4 sebesar 10:0,3 pada waktu 30 menit yaitu 12.9%. Tegangan listrik dan  jarak  elektroda  pada  penelitian  ini  telah ditetapkan  yaitu  sebesar  7  volt  dan  4  cm.  Adanya reaksi  pembentukan  OH - yang  lebih  banyak  juga dari pada ion H+ menjadikan pH pada proses fenton menjadi  lebih  basa,  sehingga  pada  menit  ke  180 didapat peningkatan pH dari 4 menjadi rata-rata 9,7.

## c. Penelitian  elektro-fenton  secara kontinyu
Proses  dalam  penelitian  Elektro-Fenton  secara kontinyu ini adalah percobaan dengan hasil rata-rata terbaik  dari batch .  Dengan  rata-rata  hasil batch , ditentukan  voltase  adalah  sebesar  6  volt  dengan jarak elektroda 2cm dengan luas penampang 10 cm x  15  cm.  Penentuan  H 2 O 2 :  FeSO 4 juga  ditentukan yaitu adalah  10:0,1.
Penentuan  waktu  kontak  adalah  1  jam.  Dengan
limbah 6 liter x 5 pengambilan sampel maka total limbah  dalam  bak  penampung  adalah  30  liter, dan didapatkan debit 0,1 liter per menit dengan perhitungan  sebagai  berikut: Perhitungan debit:
Debit =   Volume = m 3

## Waktu      menit
Grafik -5 : Hubungan antara penurunan kadar COD (%) dengan  waktu  kontak  (menit)  pada  proses  Elektro- Fenton secara kontinyu.
Grafik 5 menunjukkan percobaan Elektro-Fenton secara  kontinyu  terhadap  penurunan chemical oxygen demand ( COD) dan pada berbagai waktu kontak.  Dapat  dilihat  bahwa  hasil  terbaik percobaan Elektro-Fenton secara kontinyu dengan waktu kontak pada gambar 9 yaitu adalah di waktu kontak  5  jam  dengan  persentase  penurunan mencapai 83.2% dengan nilai COD dari nilai COD awal .
Sedangkan  pada  penurunan  terendah  terdapat pada  waktu  kontak  60  menit.  Elektroda  dan tegangan  listrik  ditentukan  dari  hasil  terbaik penurunan  penelitian  Elektro-  Fenton  secara batch. Waktu  kontak  ditentukan  dari  rata-rata penurunan signifikan dari penelitian batch dengan variasi tegangan  listrik dan jarak elektroda adalah 60 menit.
Grafik  -6 : Hubungan  antara  penurunan  kadar  COD (%) dengan waktu kontak (menit) pada proses Elektro- Fenton secara kontinyu.
Grafik 6 menunjukan bahwa dengan bertambahnya waktu  proses  akan  menaikan  efisiensi  penurunan absorbansi  warna.  Dapat  dilihat  bahwa penurunan absorbansi warna tertinggi ditunjukkan pada waktu kontak selama 5 jam/ 300 menit yaitu sebesar 92,9 %  dari  nilai  absorbansi  warna  awal.Sedangkan penurunan  warna  yang  terendah  ada  pada  waktu kontak 60 menit.
Persentase  penurunan  cenderung  stabil  dan  tidak terjadi  penurunan  yang  signifikan,  dikarenakan limbah yang masuk selalu terbarukan melalui inlet. Hal ini disebabkan karena semakin lamanya waktu kontak atau waktu pemaparan yang tetap berlanjut, proses Fenton akan menghasilkan OH radikal yang semakin  banyak,  sehingga  radikal  hidroksil  inilah yang  akan  memecah  ikatan  grup  dri  zat  pewarna azo pada molekul pewarnanya. Namun limbah yang masuk  kedalam  reaktor  hanya  mempunyai  waktu yang  relatif  sebentar  dalam  reaktor.  Maka  zat-zat pewarna  yang  ada  didalam  limbah  belum sepenuhnya  terikat  dengan  koagulan  dan  terpisah dengan air serta belum sepenuhnya dipecah dengan radikal  hidroksil  .  Dengan  masuknya  debit  air, dinilai  sangat  menganggu  aliran  yang  seharusnya dalam keadaan laminer dalam reaktor, namun aliran air dalam reaktor menjadi turbulen dan tidak stabil. Hal itu dapat disebabkan juga karena letak dari inlet dan outlet dalam satu reaktor relatif dekat.
Pengaruh Elektro-Fenton terhadap penurunan COD dan Warna
Pada  proses  Elektro-Fenton  terdapat  hasil  proses yang  berbeda  sesuai  dengan  variasinya.  Hasil  ini diperoleh  dengan  adanya  proses  elektrokoagulasi dan fenton yang bereaksi secara bersamaan. Dalam proses elektrokoagulasinya, penurunan dikarenakan  semakin  dekat  jarak  elektroda  maka semakin  banyak  kuat  arus  dan  semakin  banyak produksi  Fe 2+ yang  dibutuhkan  untuk  reaksi fenton.  Penurunan  konsentrasi  COD  disebabkan oleh  proses  oksidasi  dan  reduksi  didalam  reaktor tersebut.  Pada  elektroda-  elektroda  terbentuk  gas oksigen  dan  hidrogen  yang  akan  mempengaruhi reduksi COD.
Penurunan  COD  disebabkan  flok  yang  terbentuk oleh  ion  senyawa  organik  berikatan  dengan  ion koagulan  yang  bersifat  positif.  Molekul–molekul pada  limbah  pewarnaan  terbentuk  menjadi  flok, partikel  koloid  pada  limbah  bersifat  mengikat partikel  atau  senyawa  lain yang  ada  pada  limbah misalnya koloid Fe(OH) 2 bermuatan positif karena permukaannya  mengikat  ion  H + .dalam  proses Elektro-Fenton ini dimaksimalkan dengan kombinasi  fenton  yaitu  Fe 2+ yang  meluruh  dapat menambah  kinerja  dari  reagen  fenton  dalam menurunkan COD. (Holt et al., 2005).
3
4
Selama  proses  Elektro  Fenton,  molekular oksigen  dan  anode  besi  teroksidasi  secara elektrolisis dikurangi oleh katoda untuk menghasilkan  hidrogen  peroksida  dan  ion  besi menurut reaksi (4.1) dan (4.2):
2H 2 O 2H 2 + O 2. .................... (8)
O 2 + 2H + + 2e - H 2 O 2 .................... (9)
Pada   permukaan   elektroda Anoda besi teroksidasi dengan persamaan berikut:
Fe 3+ + e - Fe 2+ ..................... (10)
Pada  permukaan  elektroda  positif,  Fe melepaskan  elektronnya  menjadi  Fe 2+ yang mengikat  OH - membentuk  Fe(OH) 2 menjadi koagulan,  dimana  koagulan  ini    akan mengikat polutan organik (X).
Fe 2+ + 2(OH) - Fe(OH) 2… .......... (11) Fe(OH)2 + X Flok Terendapkan +H 2 O ......................................................... (12)
Sedangkan pada Elektro-Fenton ini dihasilkan OH radikal dari pembentukan reagen fenton , sehingga  dapat  mengoksidasi  bahan  organik menjadi unsur yang lebih sederhana dan dapat meningkatkan  efisiensi  pengolahan  (Tamas, 2017). Proses oksidasi molekul organik dengan reagen  Fenton  mempunyai  proses  yaitu molekul  organik  diurai  dengan  cepat  secara terus  menerus  akibat        dari        kecepatan pembentukan    OH radikal          dari          reaksi H 2 O 2 dan Fe 2+ (Babuponnusami & Muthukumar, 2014).
Seiring  molekul  organik  diurai  dengan  cepat, maka padatan yang tersuspensi juga akan bisa teredapkan  dikarenakan  adanya  pembentukan ion besi Fe(OH) 3 yang akan mengikat padatan tersuspensi  yang  terurai  (X)  pada  limbah. Sehingga  padatan    tersuspensi  tersebut  ikut terpresipitasi    pada  pH  yang  basa.  (Tamas, 2017)  Reaksi  fenton  sendiri  dapat  dijelaskan dengan reaksi kimia seperti berikut :
Radikal OH- diperoleh dari reduksi elektrokimia  simultan  O 2 dengan    kehadiran ion besi sebagai katalis (Sharma et al., 2011).
Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH - + OH●    (13)
OH● + RH CO 2 + H 2 O + X    (14)
Fe 3+ + 3OH - Fe(OH) 3 (15)
Fe(OH) 3 + X Flok Terendapkan     (16)
Dalam  degradasi  zat  warna  lebih  efisien  dalam media asam karena  sensibilitas yang lebih baik dari bentuk  terprotonasi  untuk  proses  oksidasi.Untuk semua  senyawa,organik  kehilangan  zat  warna secara  visual  signifikan  sesuaI  muatan  yang didapatkan dari  elektrolisis.  Penambahan elektrofilik  dari  OH●  pada  ikatan  rangkap  azo menyebabkan  putus  dengan  cepat.  Penjernihan yang  cepat  dari larutan mempunyai kaitan dengan ikatan  (N=N-)  menguatkan  saran  ini.  Deteksi produk degradasi seperti hidrokuinon mengkonfirmasi hipotesis ini. Pemecahan  ikatan azo bertanggung jawab atas hilangnya karakteristik kromoforik  dan  menghasilkan  pembentukan  zat antara  aromatik  (Joseph  et  al.,2000).  Hasil  dari penurunan nilai absorbansi warna ini mengidikasikan  bahwa  radikal  hidroksil  yang terbentuk dari  reaksi  reagen  Fenton,  akan menyerang ikatan grup azo pada molekul pewarna (Tunç  et  al.,  2012).  Degradasi  pewarna  azo  tidak hanya  memutus  ikatan  azo,  tetapi  juga  degradasi cincin  aromatik.  Pengukuran COD dalam penelitian    ini  menunjukkan  bahwa  reaksi mengikuti  penurunan  dengan  cara  mineralisasi total (penurunan zat Azo). Juga  harus disebutkan  bahwa  produk  degradasi  akhir  adalah ion mineral seperti NH 4 + , NO - ,  dan SO 2- menurut kelompok substituen yang termasuk dalam molekul awal,    serta    CO 2 dan  H 2 O.  (Maletzky  &  Bauer, 1998).
Contoh  Mineralisasi  azobenzena  melalui  reaksi oksidatif oleh radikal hidroksil mengikuti persamaan  (17)(Guivarch  et  al.,  2003)  atau pemekatan lumpur ( sludge thickening ),
Sta… bi… lis… asi… lum … p… ur     ( s … lustabilization ), Pengeluaran air  ( sludge  dewatering ),  Pengeringan  lumpur ( sludge  drying )  dan  lainnya.  Tujuan  utama pengolahan  lumpur  adalah  mengurangi  volum lumpur  dengan  cara  memisahkan  air  dari  dalam lumpur  sebelum  dibuang,  agar  mempermudah masalah pengangkutan.
Dalam menentukan metode pengolahan sebaiknya didasarkan kepada karakteristik limbah yang akan diolah.  Jika  limbah  yang  akan  diolah  memiliki katakteristik  kandungan  organik,  maka  lebih efektif digunakan metode kimiawi karena kandungan  organik  yang  ada  pada  limbah, khusunya  limbah  pewarnaan  sukar  diurai  dengan metode  biologis  karena  memiliki  rangkaian senyawa  kimia  yang  stabil.  Sehingga  dapat disimpulkan pengolahan menggunakan kombinasi Elektro-  Fenton  lebih  efektif  diaplikasikan  pada limbah yang memiliki karakteristik bahan organik dan banyak terkandung bahan kimia didalamnya.

## KESIMPULAN
Dari   hasil   penelitian    dan pembahasan   yang dilakukan,        dapat  ditarik  kesimpulan  sebagai berikut :
a. Pada  Elektro-Fenton  secara batch variasi tegangan  listrik  dan  jarak  elektroda . Hasil terbaik dalam  penelitian  ini  adalah  tegangan  listrik sebesar  6  volt  dan  jarak  elektroda  2cm  dengan persentase  penurunan  COD  sebesar  92.9  %.. Untuk  warna,  hasil  terbaik  variasi  ini  adalah dengan  tegangan  listrik  sebesar  8  volt  dan  jarak elektroda  6  cm  dengan  persentase  penurunan warna  sebesar  99,5%.  Pada  penelitian  ini perbandingan  molaritas  ditetapkan  H  O  :  FeSO 10:0,2.
b. Pada Elektro-Fenton secara batch variasi dosis fenton Elektro-Fenton secara batch. Hasil terbaik dalam  penelitian  ini  adalah  perbandingan molaritas H 2 O 2 : FeSO 4 10:0,1. dengan persentase penurunan  COD  sebesar  94,1%.Untuk  warna, hasil terbaik variasi ini adalah dengan perbandingan  molaritas  H 2 O 2 :  FeSO 4 10:0,1 dengan persentase penurunan warna sebesar 99,2 %.  Pada  penelitian  ini  tegangan  listrik  dan  jarak elektroda ditentukan, yaitu adalah 7volt dan 4cm. c. Pada  penelitian  percobaan  Elektro-Fenton secara kontinyu,  hasil terbaik dalam penelitian ini adalah  waktu  kontak  5  jam/300  menit  dengan persentase penurunan COD sebesar 83.2%. Untuk warna,  hasil  terbaik  variasi  ini  adalah  waktu kontak selama 5 jam/300 menit dengan persentase penurunan  warna sebesar  92,9%.  Pada  penelitian ini tegangan listrik dan jarak elektroda ditetapkan dari hasil terbaik dari Elektro- Fenton secara batch dengan variasi tegangan listrik dan jarak elektroda yaitu  6volt  dan  2cm,  sedangkan  perbandingan molaritas ditetapkan H 2 O 2 : FeSO 4 10:0,1
d. Dapat disimpulkan pada penelitian Elektro-
Fenton ini, bahwa semakin dekat jarak elektroda maka  semakin  banyak  kuat  arus,  sehingga semakin  banyak  H 2 O 2 yang  dibentuk  untuk membantu  reaksi  fenton  dan  Fe(OH) 2 sebagai koagulan untuk membantu menurunkan polutan organik. Pada fenton, terlihat bahwa penambahan  perbandingan  molar  H 2 O 2 :  FeSO 4 yang  tepat  akan  mempercepat  reaksi  sehingga meningkatkan  persen  penurunan.  Apabila dosis fenton  dengan  perbandingan  molaritas  yang tinggi  akan  menyebabkan  ion  besi  terlarut, reagent  fenton  tidak  stabil  dan  endapan  yang terbentuk  akan  menganggu  proses  elektrolisis dalam menurunkan persen penurunan.

## DAFTAR PUSTAKA
Agustina,  T.  E.,  &  Badewasta,  H.  (2009). Pengolahan Limbah Cair Industri Batik Cap Khas Palembang Dengan Proses Filtrasi Dan Adsorpsi.
Atmaca, E. (2009). Treatment Of Landfill Leachate By Using Electro-Fenton Method. Journal of hazardous materials, 163 (1), 109-114. Babuponnusami, A., & Muthukumar, K. (2014). A Review  On  Fenton  And  Improvements  To The  Fenton  Process  For  Wastewater Treatment. Journal of Environmental
Chemical Engineering, 2 (1), 557-572.
Budiyono.  (2008).  Kriya  Tekstil  Untuk  SMK, Direktorat  Pembinaaan  Sekolah    Menengah Kejuruan,  Direktorat  Jenderal  Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah,
Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.
Dalvand,  A.,  Nabizadeh,  R.,  Ganjali,  M.  R.,
Khoobi,  M.,  Nazmara,  S.,  &  Mahvi,  A.  H. (2016). Modeling Of Reactive Blue 19 Azo Dye  Removal  From  Colored  Textile Wastewater Using  L-Arginine-
Functionalized Fe3O4 Nanoparticles: Optimization, Reusability, Kinetic And Equilibrium Studies. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 404 , 179-189. Fogler,  H.  S.  (2010). Essentials  of  Chemical Reaction  Engineering:  Essenti  Chemica Reactio Engi : Pearson Education.
Fu,  F.,  Wang,  Q.,  &  Tang,  B.  (2010).  Effective degradation of CI Acid Red 73 by advanced Fenton  process. Journal  of    hazardous materials, 174(1-3), 17-22.
Guivarch, E., Trevin, S., Lahitte, C., & Oturan, M.
A. (2003). Degradation of azo dyes in water by electro-Fenton process. Environmental
Chemistry Letters, 1(1), 38-44.
Harisha,  S.,  Keshavayya,  J.  S.,  &  BE  Kumara
Viswanath, C. (2017). Synthesis, Characterization And Electrochemical Studies Of Azo Dyes Derived From Barbituric Acid. Dyes and Pigments, 136, 742-753.
Holt, P. K., Barton, G. W., & Mitchell, C. A. (2005). The  Future  For  Electrocoagulation  As  A Localised  Water  Treatment  Technology. Chemosphere, 59(3), 355 - 367.
Isarain-Chávez, E., de la Rosa, C., Godínez, L. A., Brillas,  E.,  &  Peralta-Hernández,  J.  M.
(2014). Comparative Study Of Electrochemical Water Treatment Processes
For A Tannery Wastewater Effluent. Journal of electroanalytical chemistry, 713 , 62-69. Jannah,  F.,  Rezagama,  A.,  &  Arianto,  F.  (2017).
Pengolahan Zat Warna Turunan Azo dengan Metode  Fenton  (Fe2++  H2O2)  dan  Ozonasi

## PENURUNAN KADAR COD…(AHMAD ROSYID DAN NANIEK RATNI)
(O3). Jurnal TeknikLingkungan, 6 (3), 1-11. Joseph,  J.  M.,  Destaillats,  H.,  Hung,  H.-M.,  &
Hoffmann, M. R. (2000). The Sonochemical Degradation Of Azobenzene  And  Related Azo  Dyes:  Rate Enhancements Via Fenton's Reactions. The Journal  of  Physical  Chemistry  A,  104 (2), 301-307. Laksono, S. (2012). Pengolahan Biologis Limbah Batik  dengan  Media  Biofilter. Skripsi. Universitas Indonesia, Depok .
Maletzky,  P.,  &  Bauer,  R.  (1998).  The  photo- Fenton  method—degradation  of  nitrogen containing
organic compounds.
Chemosphere, 37 (5), 899-909. Narissi,  D.  H.  (2014). Analisis  Frekuensi Kumulatif  Mikronukleus  Usapan  Epitel Mukosa  Pengrajin  Batik  di  Yogyakarta Akibat  Paparan  Bahan  Pewarna  Azo. Universitas Gadjah Mada. Riyanto,  P.  D.  (2013).  Elektrokimia  Dan Aplikasinya. Graha Ilmu. Yogyakarta . Saptaaji, R. (2007). Studi Pendahuluan Mengenai Degradasi Zat Warna Azo (Metil Orange) dalam  Pelarut  Air  Menggunakan  Mesin Berkas  Elektron  350  keV/10  mA.  Paper presented at the Jurnal Forum Nuklir.
Sharma, S., Ruparelia, J., & Patel, M. L. (2011).
A General Review On Advanced Oxidation
Processes  For  Waste  Water  Treatment. Paper  presented  at  the  Nirma  University International  Conference,  Ahmedabad, Gujarat. Stasinakis, A. (2008). Use Of Selected Advanced
Oxidation Processes (AOPS) For
Wastewater  Treatment–A  Mini  Review.
Global NEST journal, 10(3), 376-385.
Tamas,  I.  N.  (2017).  Proses  Fenton  Pada
Pengolahan  Lindi  TPA  Ngipik,  Gresik.
Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Tisa, F., Raman, A. A. A., & Daud, W. M. A. W.
(2014).  Applicability  Of  Fluidized  Bed Reactor In Recalcitrant Compound Degradation Through  Advanced Oxidation Processes: A Review. Journal of
environmental  management,  146,  260  -
275.
Tunç,  S.,  Gürkan,  T.,  &  Duman,  O.  (2012).  On-
Line  Spectrophotometric  Method  For  The Determination  Of  Optimum  Operation Parameters On The Decolorization Of Acid Red 66 And Direct Blue 71 From Aqueous
Solution  By  Fenton  Process.  Chemical Engineering Journal, 181, 431 - 442. Vatanpour, V., Daneshvar, N., & Rasoulifard, M. H.  (2009).  Electro-Fenton  Degradation  Of
Synthetic  Dye  Mixture:  Influence  Of Intermediates. cell, 15, 16.
Woodard,  F.  (2001).  Industrial  Waste  Treatment Handbook: Elsevier.