## Simulasi Penyisihan Mikroplastik pada Limbah Laundry Menggunakan Proses Filtrasi Bertingkat
Junardi 1 , Yuyun Gisna Yudasti 1 *, Gabrella Prananda Claudia 1 , Aldin 1 , Wa Ode Sitti Warsita Mahapati 1 , Ahmad Fakral Irwan 2
1 Program Studi Teknik Rekayasa Infrastruktur dan Lingkungan, Universitas Halu Oleo 2 Program Studi Teknik Arsitek, Universitas Halu Oleo
Email Korespondensi: yungisna@gmail.com
Diterima: 18 September 2022 Disetujui: 24 Oktober 2022 Diterbitkan: 31 Oktober 2022

## Kata Kunci:
Mikroplastik, Penyaringan Bertingkat, Limbah Laundry

## ABSTRAK
Mikroplastik  yang  berasal  dari  air  limbah  laundry  semakin  meningkat  jumlahnya  di lingkungan. Hal ini dapat menimbulkan kerusakan lingkungan dan manusia akan mendapatkan bahaya  dari  paparan  mikroplastik  ketika  masuk  ke  dalam  tubuh.  Multi  stage  filter  sebagai sebuah solusi yang dapat dijadikan sebagai teknologi berkelanjutan yang sederhana, mudah digunakan,  mudah  dibersihkan,  memiliki  efisiensi  penyaringan  yang  tinggi,  dan  mampu mencegah  penyebaran  mikroplastik  ke  lingkungan.  Metode  penelitian  terdiri  dari  beberapa tahapan yaitu : pengumpulan data untuk rancagan awal, penyusunan desain teknis, pembuatan produk,  pengujian  keandalan  karya,  analisis  data  pengujian,  sehingga  miiplast  filter  siap digunakan dan evaluasi penerimaan masyarakat. Hasil total mikroplastik yang ditemukan pada sampel limbah laundry yaitu rata-rata 5145 MPs dalam 7,4 kg berat kering pakaian. Timbulan mikroplastik  dari  limbah  pakaian  setelah  menggunakan  filter  yaitu  75.5%.  Hal  ini membuktikan  bahwa  melakukan  proses  filtrasi  dapat  menurunkan  jumlah  peyebaran mikroplastik ke lingkungan.
Received: 18 September 2022
Accepted: 24 October 2022 Published: 31 October 2022
Keywords: Microplastic, Multy Stage Filtert,
Laundry Wastewater

## ABSTRACT
Microplastics  originating  from  laundry  wastewater  are  increasing  in  number  in  the environment. This can cause environmental damage and humans will get harm from exposure to microplastics when they enter the body. Multi stage Filter as a solution that can be used as a sustainable technology that is simple, easy to use, easy to clean, has high efficiency, and is able to prevent the spread of microplastics into the environment. The research method consists of several stages, namely: data collection for initial design, preparation of technical designs, product manufacture, work testing, analysis of data testing, ready-to-use miiplast filters and evaluation of public acceptance. The total yield of microplastics found in samples of laundry waste  is  an  average  of  5145  MPs  in  7.4  kg  of  dry  weight  of  clothes.  The  incidence  of microplastics from clothing waste after using a filter is 75.5%. This proves that carrying out the filtration process can reduce the amount of microplastic spread to the environment.

## 1. PENDAHULUAN
Mikroplastik  adalah  polusi  yang  menjadi  ancaman  serius karena  membahayakan  lingkungan  dan  kesehatan  manusia. Partikel  mikroplastik  yang  berasal  dari  serat  kain  keluar bersama  limbah  cair  residu  hasil  pencucian  melalui  saluran pembuangan  lalu  mengalir  hingga  ke  lautan  setiap  kali  kita mencuci  pakaian  menggunakan  mesin  cuci.  Tidak  dapat dipungkiri bahwa kegiatan mencuci pakaian akan memperburuk  kualitas  air  disekitarnya,  apalagi  tidak  ada pengolahan  khusus  untuk  limbah  tersebut  sehingga  dapat menimbulkan  pencemaran  air.  Air  buangan  hasil  pencucian
apalagi  dalam  volume  yang  sangat  besar  dapat  merusak kelesatarian atau keseimbangan pada ekosistem sungai hingga kelautan.
Pelepasan serat berukuran mikro akibat pencucian pakaian telah  dilaporkan  secara  luas  sebagai  sumber  potensial mikroplastik.  Salah  satunya  penelitian  yang  dilakukan  oleh Napper  &  Thompson,  2016  yang  menunjukkan  bahwa  pada setiap  beban  pencucian  6  kg,  campuran  poliester-  kapas diperkirakan  melepaskan  137.951  serat,  poliester  berpotensi melepaskan 496.030 serat dan akrilik 728.789 serat. Dalam hal ini,  untuk  beban pencucian  rata-rata  6 kg  lebih  dari  700.000 serat  dapat  dilepaskan  per  pencucian.  Hal  ini  terjadi  karena

## Envirotek : Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan
Vol. 14, No. 2, Oktober, 2022, pp. 188-191 Halaman Beranda Jurnal: http://envirotek.upnjatim.ac.id/ e-ISSN 26231336  p-ISSN 2085501X
kebanyakan  mesin  cuci  tidak  memiliki  filter,  dimana  filter standar  sejauh  ini  dianggap  belum  mampu  menyisihkan mikroplastik  yang  berukuran  sangat  kecil  untuk  dilihat  oleh mata manusia.
Berdasarkan  data  pemantauan  global  tentang  distribusi mikroplastik  dan  proses  degradasinya,  serta  metode  analisis partikel mikroplastik di lingkungan masih jauh dari memadai. Hal  tersebut  menghasilkan  suatu  kesimpulan  bahwa pencegahan  penyebaran  mikroplastik  yang  dimulai  dari  titik pembuangannya adalah cara paling efektif untuk mengurangi dampak buruk dari partikel pencemar ini.
Sebuah  solusi  yang  dapat  dijadikan  sebagai  teknologi berkelanjutan  yang  sederhana,  mudah  digunakan,  mudah dibersihkan, memiliki efisiensi penyaringan yang tinggi, dan mampu  mencegah  penyebaran  mikroplastik  ke  lingkungan yaitu  Penyaringan  bertingkat.  Penyaringan  bertingkat  adalah jenis filter inovasi terbaru yang dapat menyaring mikroplastik dan  mencegah  penyebarannya  dengan  menerapkan  sistem berkelanjutan.

## 2. METODE

## 2.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penyaringan bertingkat adalah filter cloth 74 µm, dan filter stainless steel, serabut stainless. Bahan  yang  digunakan  untuk  identifikasi  mikroplastik  yang digunakan  adalah  beaker  glass,  cawan  petri,  Vacuum  Filter, dan  Mikroskop  Binokuler,  Kertas  Saring  Whatman  GF/C No.42.

## 2.2 Tahapan Pelaksanaan Program
Tahapan pelaksanaan kegiatan sebagai berikut :
1. Pengumpulan data untuk rancangan awal
2. Penyusunan Desain Teknis
3. Pengujian keandalan
4. Analisis data pengujian
5. Evaluasi kinerja filter

## 2.3 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan terhadap berbagai kajian atau teori-teori  yang  berkaitan  dengan  rancangan  produk,  baik bersumber dari text book, jurnal ilmiah maupun teknologi atau produk  terdahulu  sehingga  dapat  menunjang  pelaksanaan kegiatan.  Berdasarkan  eksplorasi  awal  pada  situs  pencarian online,  ditemukan  alat  alat  yang  telah  diciptakan  dengan fungsi  dan  tujuan  yang  sama  sebelumnya  yaitu  Planet  Care Microfibre Filters (planetcare.org), The Fitrol (filtrol.net), dan The Lint LUV-R (environmentalenhancements.com).

## 2.4 Simulasi Sistem Produk
Penyaringan bertingkat tersusun atas komponen utama dan komponen pendukung. Komponen utama produk adalah tiga jenis bahan   atau   tipe    filter berbeda  yang  diharapkan dapat  meningkatkan  efisiensi  penyaringannya.  Komponen utama tersebut adalah filter cloth monofilamen 20 µm, filter stainless  steel,  dan  serabut  stainless.  Susunan  komponen utama dimulai dari serabut stainless, filter stainless steel dan dilanjutkan  dengan  filter  cloth  monofilamen  70  µm.  Filter
cloth monofilament ditempatkan pada tahap akhir penyaringan agar  beban  penyaringan  pada  filter  tersebut  rendah  sehingga memperpanjang masa pakainya.  Adapun proses penyaringan bertingkat  skala  laboratorium  dapat  dilihat  pada  gambar berikut ini.
Gambar 1 . Skema Penyaringan

## 2.5 Pengujian Keandalan
Pengujian keandalan produk filter dilakukan di Laboratorium Fakultas Farmasi dan Fakultas MIPA. Limbah cair  laundry  sebelum  menggunakan  filter  dan  setelah menggunakan filter di kumpulkan, kemudian disaring dengan kertas  whatman  GF/C  menggunakan  vacuum  filter.  Kertas saring  dipindahkan  dalam  cawan  petri  dan  dikeringkan menggunakan oven pada suhu 105 °C pada waktu kurang lebih 30  menit  untuk  menghilangkan  kadar  air pada  kertas  saring, kondisi  ini  mengacu  pada  penelitian  sebelumnya  yang dilakukan  oleh  Alam  dkk,  2019.  Kertas  saring  yang  telah kering  akan  dilakukan  identifikasi  jumlah  dan  ukuran mikroplastik  dengan  menggunakan  mikroskop  binokuler cahaya dengan perbesaran lensa 10x (perbesaran total 100x). Selanjutnya,  dilakukan  identifikasi  mikroplastik  teknik  SCS (Size and Colour Sorting System) berdasarkan pedoman teknis Crawford  dan  Quinn  (2017)  tentang.  Tahapan  pengujian  ini dilakukan pengulangan sebanyak dua kali agar mendapatkan hasil yang lebih akurat.

## 2.6 Analisis Data Pengujian
Analisis data pengujian dilakukan dengan menghitung nilai efisiensi  yang  diperoleh dari perbandingan  timbulan  partikel mikroplastik  sebelum  menggunakan  filter  dan  sesudah penggunaannya. Kemampuan penyaringan ditunjukkan dalam bentuk presentase (%).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem  kerja  penyaringan  bertingkat  untuk  menyisihkan mikroplastik menerapkan konsep multi stage filtration dimana terdapat  tiga  jenis  filter  yang  menerapkan  prinsip  surface filtration yang akan dilalui oleh partikel mikroplastik setelah keluar  dari  saluran  mesin  cuci.  Penyaringan  bertingkat merupakan metode sederhana yang digunakan untuk menghilangkan  zat  pengotor  pada  air  dengan  beberapa  kali
penyaringan.  Sementara  itu,  filtrasi  permukaan  menyiratkan bahwa partikel sebagian besar tertahan di permukaan media, membentuk  lapisan  bahan  yang  meningkatkan  efisiensi  atau kehalusan  partikel  yang  tertahan.  Secara  umum,  jenis  media filter ini disebut memiliki "retensi nominal", pada rentang 60% sampai 70%. Pada filtrasi permukaan, jumlah luas permukaan berkorelasi  langsung  dengan  kemampuan  pemuatan  padatan dan penurunan tekanan terkait.
Dalam  hal  menerapkan  kedua  prinsip  tersebut,  pada penelitian ini melakukan beberapa tahapan. Tahapan pertama, partikel  akan  melewati  serabut  stainless,  dimana  diharapkan partikel  mikroplastik  akan  tersaring  pada  sela-sela  filter serabut.  Tahapan  selanjutnya  yaitu  filter  stainless  yang memanfaatkan  prinsip  surface  filtration,  dimana  partikel mikro ini dapat tertahan pada permukaannya. Tahap terakhir, mikroplastik  akan  melewati  filter  cloth  dengan  ukuran  pori yang  lebih  kecil  sehingga  diharapkan  sisa-sisa  partikel  yang belum tertahan pada penyaringan sebelumnya dapat tersaring pada  tahapan  ini.  Filter  cloth  dikondisikan  pada  tahapan terakhir  agar  mengurangi  beban  penyaringannya  sehingga memperpanjang masa pakainya. Filter cloth memiliki untaian benang yang bulat, halus dan bahannya sangat tahan terhadap alkali. Ini menghasilkan kain yang sangat kuat dan stabil yang tidak terkelupas dan tidak terpengaruh oleh deterjen pencuci. Filter  jenis  ini  memiliki  kualitas  yang  baik  karena  dapat mencegah  terjadinya  kerusakan  akibat  abrasi  dan  tekanan mekanis. Sementara itu, filter berbahan stainless dipilih karena memiliki ketahanan yang baik sehingga tidak mudah rusak dan masa  pakai  yang  panjang.  Semua  bahan  penyusun  filter penyaringan  bertingkat  tidak  menggunakan  pewarna  serta tidak mengandung aditif.
Pada  dasarnya  riset  mengenai  teknologi  penyisihan mikroplastik untuk mencegah penyebaran partikel dari rumah tangga masih belum banyak dilakukan. Namun, ada beberapa rujukan  yang  menjadi  landasan  ataupun  memberikan gambaran  mengenai  desain  filter  yang  akan  dikembangkan pada  produk  penyaringan  bertingkat.  Sembiring  et  al,  2021 melalukan  percobaan  mengenai  efektivitas  penyisihan mikroplastik  menggunakan  filter  cloth.  Media  filter  kain dibuat dari poliester 194 m, 115 m, dan 57,5 m. Ukuran MP buatan  bervariasi  dari  210  hingga  420  m  dan  >  420  m.  Pori filter 194 m dapat menghilangkan 41,5% MP dengan ukuran partikel  >420  m,  sedangkan  pori  filter  115  m  dan  57,5  m masing-masing dapat menghilangkan 55,5% dan 83,7%. Pori filter  194  m  dapat  menghilangkan  34%  MP  dengan  ukuran partikel berkisar 210–420 m, sedangkan pori filter 115 m dan 57,5  m  dapat  menghilangkan  masing-masing  52,85%  dan 85,3%.  Berdasarkan  kekuatan  tarik  dan  elongasi,  pori  filter 194  m  lebih  baik  daripada  pori  filter  115  m  dan  57,5  m. Namun,  kualitas  (kekuatan  tarik  dan  perpanjangan)  tidak berdampak  pada  penghapusan  MP  karena  ukuran  pori  yang besar.  Filter  dengan  ukuran  pori  194  m  dan  115  m menunjukkan bahwa ukuran MPs berpengaruh nyata terhadap removal  (p  <  0,05)  yang  juga  ditunjukkan  oleh  koefisien regresi  sebesar  34,7%  dan  15,8%.  Namun,  untuk  filter  pori 57,5  m,  ukuran  MP  tidak  mempengaruhi  penyisihan  MP  (p- value>0,05) yang juga ditunjukkan oleh koefisien regresi yang rendah sebesar 1%.
Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Chai  et  al,  2020 menunjukkan  bahwa  filter  dengan  struktur  dan  ukuran  pori yang  berbeda  dapat  menghasilkan  hasil  yang  berbeda  dalam penyaringan  mikroplastik.  Ketika  menyaring  mikroplastik berukuran  besar,  filter  nilon  (tipe  lubang  dua  lapis)
mempertahankan  hampir  100%  serat,  sedangkan  filter polikarbonat (tipe lubang satu lapisan) hanya mempertahankan 61,7%. Filter polikarbonat mempertahankan sebagian besar fragmen (80,8%), sedangkan filter serat kapas (tipe  multilayer-lubang)  mempertahankan  paling  sedikit (54,4%). Pelet tertahan pada lapisan yang berbeda dari filter nilon  dan  serat  kapas,  dan  tidak  dapat  diukur  secara  akurat. Serat  besar  (3568,0 mm)  tidak  tersaring  setelah  penyaringan ukuran  pori  1000  mm.  Fragmen  kecil  (37,2  mm)  ditemukan pada  filter  ukuran  pori  50  mm.  Untuk  memvalidasi  hasil laboratorium,  air  yang  mengandung  mikroplastik  (~90% dalam  bentuk  serat)  disaring  melalui  filter  ukuran  pori  yang berbeda.  Seperti  yang  diharapkan,  hubungan  antara kelimpahan dan ukuran pori mengikuti tren yang sama seperti pada sampel serat laboratorium. Dengan demikian, hasil kami menunjukkan  bahwa  struktur  filter  dan  ukuran  pori  dapat mempengaruhi  kelimpahan  mikroplastik  dengan  berbagai bentuk.  Untuk  mendapatkan  kelimpahan  mikroplastik  yang lebih  akurat  dalam  rentang  ukuran  yang  luas,  dan  untuk mempertimbangkan durasi filtrasi, batasan ukuran pengamatan, dan resolusi spasial instrumen identifikasi, kami merekomendasikan  agar  sampel  air  disaring  menggunakan filter ukuran pori 20 mm dengan filter ganda.
Pada  penelitian  Zahid  dan  El-  Shafai  (2011)  menyatakan bahwa penggunaan bahan tekstil sebagai media filtrasi dalam membran bioreaktor dapat mengurangi biaya manufaktur dan operasi  membran  bioreaktor  karena  sistem  ini  sederhana dalam operasi dan pembersihan dan tidak perlu pembersihan kimia  untuk  memulihkan  laju  fluks  sehingga  penggunaan media  kain  untuk  MBR  dapat  mengurangi  modal  dan  biaya operasional  dari  reactor  tersebut.  Hal  ini  sejalan  dengan penelitian  yang  dilakukan  oleh  Liu  dkk,  2013  yang menyatakan bahwa Filter poliester dan nilon telah digunakan sebagai  bahan  filtrasi  dalam  MBR  untuk  mengurangi  biaya produksi  dan  pengoperasian,  yang  juga  dapat  memberikan rasio  penghilangan  COD  (permintaan  oksigen  kimia)  yang tinggi, TSS (total padatan terlarut) dan TKN (total nitrogen). Sementara itu, kain bukan tenunan (non woven) yang dibuat dari serat stapel poliester digunakan secara luas sebagai filter baghouse  dan  kartrid  dust  collection  dalam  proses  produksi partikel semen, kaolin, dan abrasive (Bauer, 2004). Pemilihan filter  poliester  sebagai  bahan  dasar  alat  penyaringan  karena harganya yang masih terjangkau dan lebih mudah didapatkan jika  dibandingkan  dengan  filter  yang  berbahan  polimer lainnya.
Pengambilan  sampel  dilakukan  pada  tanggal  28  Agustus 2022,  pukul  14.00  WITA.  Dilakukan  identifikasi  timbulan mikroplastik  untuk  mengetahui  jumlah  timbulan  sebelum dilakukan penyaringan.
Gambar  2 .  Kandungan  Mikroplastik  Sebelum   Disaring
Hasil  total  mikroplastik  yang  ditemukan  pada  sampel limbah  laundry yaitu rata-rata  5145  MPs  dalam 7.4  kg  berat kering  pakaian.  Setelah  melakukan  proses  filtrasi,  partikel mikroplastik  masih  ditemukan  namun  dengan  jumlah  yang lebih sedikit yaitu 1263 partikel dengan presentase penyisihan yaitu 75.5%.
Gambar  3 .  Kandungan  Mikroplastik  setelah        difilter

## 4. SIMPULAN
1.  Berdasarkan  penelitian  dan  analisis  data   yang  dilakukan dapat  diperoleh  kesimpulan  bahwa  :  timbulan  mikroplastik dari limbah pakaian setelah menggunakan filter  yaitu 75.5%. Hal  ini  membuktikan bahwa melakukan proses  filtrasi  dapat
menurunkan jumlah peyebaran mikroplastik ke lingkungan.
2.  Hasil  dari  pembuatan  alat  penyaringan  bertingkat yaitu dapat  meminalisir  tercemarnya lingkungan  khususnya  pada badan  air  yang  dapat  membahayakan  mahluk  hidup  serta menggangu keseimbangan lingkungan.
3. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dan jangka panjang, untuk  mendapatkan  efisiensi  penyisihan  yang  lebih  besar, kususnya  melakukan  pengamatan  mengenai  karakteristik filter yang digunakan.
4.  Penelitian  selanjutnya  perlu  membahas  mengenai  faktor- faktor  yang  mempengaruhi  proses  filtrasi  seperti  debit,  luas permukaan  pada  masing-masing  jenis  filter,  dan  porositas saringan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Ditjen Diktiristek melalui
Direktorat pembelajaran dan kemahasiswaan  dan  Universitas  Halu  Oleo  sehingga penelitian  dalam  rangka  pelaksanaan  PKM  Karsa  Cipta  ini dapat berjalan dengan baik

## DAFTAR PUSTAKA
Alam, F.C., Sembiring, E., Muntalif, B.S., Suendo, V. 2019. Microplastic distribution in surface water and sediment river  around  slum  and  industrial  area  (case  study: Ciwalengke  River,  Majalaya  district,  Indonesia). Chemosphere. 224 : 637-645
Chai,  H.,  Chen,  M.,  Chen,  Q.,  Du,  F.,  Liu,  J.,  &  Shi,  H.
(2020). Microplastic quantification affected by structure and  pore  size  of  filters. Chemosphere,  127198. doi:10.1016/j.chemosphere.2020.127198
Crawford,  C.B.  dan  Quinn  ,  B..  2017.  Microplastic Pollutants. Elsevier Science. ISBN 9780128094068.
Liu, L., Shao, B., & Yang, F. (2013): Polydopamine coating – Surface  modification  of  polyester  filter  and  fouling reduction. Separation and Purification Technology, 118,
226 – 233.doi:10.1016/j.seppur.2013.07.003
Napper, I. E., & Thompson, R. C. 2016. Release of synthetic microplastic  plastic  fibres  from  domestic  washing machines: Effects of fabric type and washing conditions. Marine Pollution Bulletin. 112 (1-2), 39 – 45. Sembiring, E., Mahapati, W. O. S. W., & Hidayat, S. 2021.
Microplastics  particle  size  affects  cloth  filter performance. Journal of Water Process Engineering. 42
: 102166
Zahid,W.M.,  El-Shafai,S.A.  (2011):  Use  of  cloth-media filter  for  membrane  bioreactor  treating  municipal wastewater, Bioresource Technology, 102 , 2193 – 2198