Rekayasa , 2024; 17(1): 65-74 ISSN: 0216-9495 (Print) ISSN: 2502-5325 (Online)

## Pengaruh Perbedaan Ketebalan Media Filtrasi Pasir Sungai dan Arang Sekam Padi pada Penurunan Fosfat Air Limbah
Alferina Vania Widya Calista 1 , Ririn Endah Badriani 1* , Cantika Almas Fildzah 1
1 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Jember Jl. Kalimantan Tegalboto No 37 Krajan Timur Sumbersari Jember 68121 Jawa Timur *ririn.teknik@unej.ac.id
DOI: https://doi.org/10.21107/rekayasa.v17i1.21677 Submitted July, 30 th 2023; Accepted February, 19 th 2024; Published April 15 th , 2024

## Abstrak
Efluen  IPAL  pada  Rumah  Sakit  Daerah  (RSD)  dr.  Soebandi  belum  memenuhi  baku  mutu  kadar  fosfat  yaitu  3  mg/L. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efisiensi penurunan kadar fosfat dan mengetahui pengaruh variasi ketebalan media filtrasi dalam penurunan kadar fosfat air limbah rumah sakit. Metode penelitian menggunakan sistem Slow Sand Filter Sandwich dengan beberapa variabel. Variabel bebas penelitian ini mencakup ketebalan media dan waktu kontak. Perbandingan ketebalan media arang sekam padi dan pasir sungai yang digunakan yaitu (R1) 25:5 cm, (R2) 22,5:7,5 cm, (R3) 20:10 cm, (R4) 17,5:12,5 cm dan (R5) 0:0 cm. Variasi waktu yang digunakan yaitu 120 dan 180 menit. Efisiensi terendah dan tertinggi terdapat pada reaktor 1 (R1) pada waktu kontak 120 menit sebesar 0% dan reaktor 4 (R4) pada waktu kontak 180 menit sebesar 53%. Nilai p-value pada ketebalan arang sekam padi, pasir sungai dan waktu kontak <0,05 sehingga berpengaruh signifikan terhadap penurunan kadar. Uji t-test menunjukkan beda signifikan ( p-value < 0,05) yaitu reaktor 1 & 4, reaktor 1 & 5, reaktor 2 & 4, dan reaktor 2 & 5.
Kata Kunci: efisiensi penurunan, saringan pasir lambat, uji regresi linear, uji t-test, waktu kontak

## Abstrac t
WWTP Effluent at Regional Hospital (RSD) dr. Soebandi has not fullfilled quality standard of phosphate which is 3 mg/L. This study aims to determine the efficiency of removal phosphate levels and to determine the effect of variations in the thickness  of  the  filtration  media  reducing  phosphate  levels  in  wastewater  from  hospital  wastewater.  Method  in  this research used a Slow Sand Filter Sandwich system with several variables. The thickness ratio of rice husk charcoal and river sand were (R1) 25:5 cm, (R2) 22,5:7,5 cm, (R3) 20:10 cm, (R4) 17,5:12,5 cm and (R5) 0:0 cm. Variations of time used were 120 and 180 minutes. The lowest and highest efficiency was found in reactor 1 (R1) with 120 minutes for contact time at 0% and reactor 4 (R4) with 180 minutes for contact time by 53%. P-value of rice husk charcoal, river sand and contact time is <0,05 that means it have a significant effect on phosphate concentration reduction. T-test result showed significant differences (p-value <0,05), reactors 1 & 4, reactors 1 & 5, reactors 2 & 4, and reactors 2 & 5.
Key words : removal efficiency, slow sand filter, linear regression test, t-test, contact time

## PENDAHULUAN
Efluen  IPAL  pada  Rumah  Sakit  Daerah  (RSD)  dr.  Soebandi  memiliki  kadar  fosfat  yang  belum memenuhi baku mutu. Hasil data kadar fosfat pada efluen IPAL yang ditemukan berdasarkan penelitian pendahuluan yaitu 3 mg/L. Hal tersebut tidak sesuai dengan baku mutu air limbah fosfat yaitu 2 mg/L berdasarkan Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Rumah Sakit. Fosfat merupakan bahan utama pada pembuatan deterjen. Air limbah  rumah  sakit  dengan  kadar  fosfat  yang  tinggi  berpotensi  menimbulkan  masalah  lingkungan seperti eutrofikasi. Eutrofikasi merupakan suatu keadaan ketika jumlah kadar fosfat pada badan air tinggi sehingga pertumbuhan algae meningkat secara pesat (blooming) dengan potensi warna air berubah kehijauan,  berbau  dan  kadar  meningkatkan  kekeruhan.  Pengolahan  harus  dilakukan  pada  air  limbah dengan kadar fosfat yang tinggi sebelum dibuang ke badan air untuk meminimalisir potensi eutrofikasi (Fitriatin et al., 2009).
Salah satu pengolahan air yang bisa dipakai dalam menurunkan kadar fosfat yaitu penggunaan metode  sistem  filtrasi.  Filtrasi  sebagai  proses  dalam  memisahkan  padatan  dan  cairan  melalui  media penyaring  yang  biasa  disebut  filter.  Filtrasi  merupakan  pengolahan  dengan  mekanisme  proses pemisahan zat padat dari fluida melalui pemanfaatan media dengan pori-pori untuk menyisihkan koloid, material tersuspensi dan atau zat-zat yang terdapat pada air limbah (Selfia et al., 2022). Secara umum terdapat dua jenis proses filtrasi yang  sering ditemui, dengan  penyaringan lambat  atau penyaringan

## REKAYASA
Journal of Science and Technology https://journal.trunojoyo.ac.id/rekayasa
cepat (Ristiyanto, 2020). Media filter kombinasi dari beberapa media seperti pasir, kerikil, ijuk, karbon aktif dan batu. Fungsi media yang dipakai adalah menghilangkan zat tersuspensi dan koloid di dalam air limbah (Said, 2006). Pengolahan air yang menggunakan filtrasi umumnya menggunakan media yang dapat menyaring zat pencemar, salah satunya pasir sungai dan arang sekam padi.
Pasir adalah zat granular.  Partikel dalam pasir biasanya berdiameter antara 0,0625 dan 2  mm. Substansi yang menyusun pasir adalah silika, tetapi pada beberapa pantai umumnya berasal dari batu gamping. Pasir memiliki warna tergantung dari asal pembentukannya (Qomaruddin, 2018).  Pasir sungai adalah  pasir  hasil  tambang  dan  penambangan  di  sungai.  Pengendapan  butiran  batuan  diakibatkan sungai yang curam mengalir deras dengan variasi pada jarak tertentu. Ukuran partikel tidak besar dan batunya cukup bersih. Perbedaan ukuran butiran tidak banyak berbeda antar lokasi dan sebagian besar partikel cukup bulat pada sungai yang landai. Faktor-faktor yang mendukung penggunaan pasir sungai sebagai  media  filtrasi  yakni  ketersediaan  dalam  jumlah  besar  serta  harga  yang  cukup  murah (Setyopratomo et al., 2022). Kabupaten Jember sendiri memiliki empat sungai besar yaitu Bedadung, Mayang, Mrawan, dan Tanggul dengan panjang masing-masing yaitu 48,75; 46,50; 33,50; dan 51,19 km (Dinas  Pekerjaan  Umum  Pengairan  Jawa  Timur,  2015).  Banyaknya  sungai  besar  menjadikan  Jember berpotensi menghasilkan pasir sungai yang mudah dijangkau. Pasir sungai merupakan salah satu media yang  mengandung silika.  Pasir sungai  memiliki  kandungan silika  sebesar 40,7%  (Anamila, 2022). Jika dibandingkan dengan pasir silika, pasir silika memiliki kandungan silika sebesar 90% (Dewa & Pasaribu, 2020).  Silika  memiliki  peran  aktif  dalam  menurunkan  zat  pencemar  dalam  air.  Filtrasi  dengan menggunakan silika dapat melakukan penurunan pada kadar fosfat dari 6 mg/L menjadi 1 mg/L, dengan efisiensi penurunan sebesar 83,3% (Palilingan et al., 2019).
Padi ( Oryza sativa L. ) yaitu salah satu tanaman pangan paling pokok di Indonesia. Luas panen 13.445.524 Ha pada produksi padi Indonesia menghasilkan 71,29 juta ton GKG (gabah kering giling) pada  tahun  2013.  Peningkatan  pertumbuhan  penduduk  Indonesia  sebesar  1,36%  per  tahun  dengan konsumsi beras hingga 130 kg per kapita pada tahun 2013. Kebutuhan beras nasional berpotensi hingga 43 juta ton atau sama dengan 76 juta ton GKG pada 2035 (Rivaldi, 2015). Produksi padi di Jember pada sebesar 615,70 ribu ton GKG tahun 2021. Hal tersebut menunjukkan peningkatan sebesar 4,31 persen atau  25,43  ribu  ton  GKG  sedangkan  di  tahun  2020  hanya  sebesar  590,26  ribu  ton  GKG  (BPS,  2022). Produksi padi di Indonesia khususnya Jember ini menjadikan potensi limbah sekam padi juga semakin meningkat. Arang sekam padi merupakan hasil olah dari limbah sekam padi. Arang sekam padi memiliki kandungan silika dalam menurunkan zat pencemar. Kandungan silika pada sekam padi sebesar 86,90% hingga  90,37%  (Handayani,  2009).  Sekam  padi  yang  dibentuk  dalam  arang  dapat  meningkatkan kemampuan adsorpsi terhadap zat pencemar.  Abu sekam  padi berasal dari pembakaran sekam padi memiliki  kandungan  silika  amorf,  memiliki  kadar  85-90%  silika  dan  10-15%  karbon  (Pamilia,  2008). Filtrasi menggunakan arang sekam padi dan arang tempurung kelapa menunjukkan penurunan fosfat hingga 98% (Yatule, 2016). Penggunaan arang sekam padi dalam proses filtrasi menunjukkan penurunan terhadap BOD dari 232,78 mg/L menjadi 25,26 mg/L; TSS dari 118 mg/L menjadi 11 mg/L; minyak dan lemak dari 10 mg/L menjadi 8 mg/L (Garmini & Zairinayati, 2022).
Penelitian  dilakukan  untuk  menganalisis  pengaruh  ketebalan  media  filtrasi  dan  waktu  kontak dalam menurunkan kadar fosfat pada air limbah rumah sakit dan efisiensi penurunannya. Keterbaruan pada peneltian yang dilakukan jika dibandingkan dengan penelitian terdahulu yaitu pada media filtrasi yang  digunakan  menggunakan  arang  sekam  padi  yang  belum  teraktivasi  dan  menggunakan  pasir sungai.  Filtrasi  yang  digunakan  menerapkan  sistem  gravitasi-kontinu  karena  mudah  dalam penerapannya.  Kualitas  efluen  setelah  proses  filtrasi  diharapkan  dalam  mencapai  baku  mutu  yang digunakan sehingga bisa menjadi alternatif pengolahan air limbah bagi rumah sakit.

## METODE PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Pengambilan air sampel dan penelitian dilakukan di Rumah Sakit Daerah dr. Soebandi Kecamatan Patrang, Kabupaten Jember, Jawa Timur. Pengambilan air sampel dilakukan pada efluen air limbah IPAL yang terdapat di rumah sakit. Pengambilan sampel dilakukan pada saat jam kerja rumah sakit yaitu jam sembilan  pagi  karena  pada  saat  tersebut  air  limbah  laundry  masuk  dalam  proses  pengolahan  IPAL.
Pemilihan waktu tersebut juga dikarenakan asumsi pada jam sembilan pagi sebagai waktu puncak saat kandungan  fosfat  tertinggi  pada  efluen  yang  dihasilkan.  Pengujian  kadar  fosfat  dilakukan  di Laboratorium  Kesehatan  Daerah  Kabupaten  Lumajang,  Jawa  Timur.  Sampel  air  yang  akan  diujikan disimpan sesuai rekomendasi laboratorium terkait seperti pemilihan wadah dan penambahan zat kimia untuk menjaga kualitas sampel air agar tidak berubah.

## Variabel Penelitian
Variabel penelitian mencakup tiga kelompok yaitu variabel bebas, terikat dan terkontrol. Variabel bebas penelitian ini mencakup ketebalan media dan waktu tunggu. Variabel terikat yaitu kadar fosfat. Variabel kontrol yaitu jenis dan ukuran media, ukuran pipa paralon, spons & batu-batuan.

## Rancangan Penelitian
Pada penelitian ini variasi yang dipakai yaitu perbandingan ketebalan media arang sekam padi dan pasir sungai serta variasi pada waktu yang dibutuhkan. Perbandingan komposisi yang digunakan yaitu 25:5  cm,  22,5:7,5  cm,  20:10  cm,  17,5:12,5  cm  dan  0:0  cm.  Ketebalan  media  yang  digunakan  pada penelitian sebelumnya yaitu antara 10 hingga 15 cm (Artiyani & Firmansyah, 2016); 10 hingga 25 cm (Selfia et al., 2022); 3 hingga 20 cm (Li et al., 2019). Perbedaan ketebalan media pada penelitian ini untuk mengetahui perbedaan efektivitas media dalam penurunan fosfat. Variasi waktu yang digunakan yaitu 120 dan 180 menit. Pemilihan variasi waktu kontak berdasarkan penelitian sebelumnya yaitu 47 hingga 110 menit (Selfia, 2022); 1 hingga 240 menit (Sooksawat et al., 2021); 60 hingga 120 menit (Suharto et al.,  2020).  Perbedaan  waktu  kontak  untuk  mengetahui  pengaruh  lamanya  waktu  kontak  dalam menurunkan kadar fosfat.  Rancangan penelitian terdapat pada Tabel 2.

## Tabel 2 Rancangan Penelitian
Waktu Kontak (H)/Pengulangan (P) Tinggi Media (T) Reaktor 1 Reaktor 2 Reaktor 3 Reaktor 4 Reaktor 5 25 : 5 (T1) 22,5 : 7,5 (T2) 20 : 10 (T3) 17,5 : 12,5 (T4) 0 : 0 (T5) 120 menit (H2 P1) H2 P1 T1 H2 P1 T2 H2 P1 T3 H2 P1 T4 H2 P1 T5 Pengulangan 2 (H2 P2) H2 P2 T1 H2 P2 T2 H2 P2 T3 H2 P2 T4 H2 P2 T5 Pengulangan 3 (H2 P3) H2 P3 T1 H2 P3 T2 H2 P3 T3 H2 P3 T4 H2 P3 T5 180 menit (H3 P1) H3 P1 T1 H3 P1 T2 H3 P1 T3 H3 P1 T3 H3 P1 T3 Pengulangan 2 (H3 P2) H3 P2 T1 H3 P2 T2 H3 P2 T3 H3 P2 T3 H3 P2 T3 Pengulangan 3 (H3 P3) H3 P3 T1 H3 P3 T2 H3 P3 T3 H3 P3 T3 H3 P3 T3
Keterangan : *Reaktor 1 : 25 cm arang sekam padi; 5 cm pasir sungai, Reaktor 2 : 22,5 cm arang sekam padi; 7,5 cm pasir sungai, Reaktor 3 : 20 cm arang sekam padi; 10 cm pasir sungai, Reaktor 4 : 17,5 cm arang sekam padi; 12,5 cm pasir sungai, Reaktor 5 : 0 cm arang sekam padi; 0 cm pasir Sungai

## Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain arang sekam padi 10 kg, pasir sungai 3 kg, air limbah rumah sakit sebanyak 25 liter, spons 10 cm, batu-batuan. Alat yang dibutuhkan yaitu pipa paralon berdiameter 3 inch dengan panjang 50 cm sebanyak 3 buah, dob pipa berdiameter 3/4 inch sebanyak 3 buah, toples plastik berukuran 5 liter sebanyak 6 buah, botol plastik untuk menampung hasil akhir air sebanyak 24 buah, kran plastik sebanyak 6 buah.
Ukuran alat filter dari atas hingga bawah yaitu tinggi 50 cm dan diameter 11,4 cm atau 4 inch. Peletakan media filter dari bawah yaitu batu, spons, pasir sungai dan arang sekam padi. Slow Sand Filter Sandwich (SSFS) merupakan suatu metode penyusunan antara dua atau lebih media filter dengan sistem saringan  pasir  lambat  (Li  et  al.,  2018).  Lapisan  arang,  karbon,  atau  karbon  aktif  berfungsi  sebagai adsorben dalam menghilangkan zat pencemar air limbah. Lapisan pasir sungai meminimalkan potensi partikel biologis ikut masuk dalam sistem filtrasi air dan sisa-sisa dari arang masuk ke dalam filtrat. Spons untuk  mencegah  sisa-sisa  dari  pasir  atau  arang  masuk  ke  dalam  filtrat.  Batuan  untuk  mengurangi
headloss ,  mengurangi  penyumbatan  dan  memperpanjang  masa  pakai  filter  (Li  et  al.,  2018).  Desain rancangan reaktor terdapat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Rancangan Reaktor

## Analisis Data
Analisis data  menggunakan perhitungan efisiensi  penurunan parameter fosfat  pada air limbah sebelum dan sesudah pengolahan. Efisiensi merupakan nilai yang memperlihatkan perbandingan antara nilai parameter input ke proses dan nilai yang diperoleh dari proses tersebut. Efisiensi dinyatakan dalam persen (%) dengan rumus berikut:
Efisiensi (%) = 𝐶(𝑖𝑛)−𝐶(𝑜𝑢𝑡)
𝐶(𝑖𝑛) 𝑥 100 % …………. (1)
C( in ) adalah jumlah kadar pencemar pada air limbah sebelum dilakukan pengolahan atau filtrasi, dan C( out ) adalah jumlah kadar pencemar air limbah setelah dilakukan pengolahan atau filtrasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Kualitas Air Sampel
Analisis kualitas air sampel dilakukan sebelum percobaan. Hasil menunjukkan sampel air memiliki kadar fosfat sebesar 3 mg/L dan masih tidak memenuhi baku mutu air limbah yaitu 2 mg/L berdasarkan Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72  Tahun  2013  tentang  Baku  Mutu  Air  Limbah  Bagi  Usaha dan/atau  Kegiatan  Rumah  Sakit.  Kandungan  fosfat  dapat  menimbulkan  masalah  lingkungan  karena berkontribusi  tinggi  terhadap  eutrofikasi  pada  badan  air.  Pengendalian  fosfat  yang  dihasilkan  dari instalasi pengolahan air limbah merupakan faktor kunci pada pencegahan eutrofikasi (Bali & Gueddari, 2019).

## Nilai Kadar Fosfat Setelah Proses Filtrasi
Pada  Gambar  2  menunjukkan  rata-rata  kadar  fosfat  pada  air  sampel  setelah  dilakukan pengolahan. Hasil menunjukkan bahwa pada reaktor 1 mengalami penurunan dengan kadar efluen 2,2 mg/L dengan waktu kontak 180 menit. Pada reaktor 2 menunjukkan penurunan dengan kadar efluen 2,7 mg/L dan 2,3 mg/L pada waktu kontak 120 menit dan 180 menit. Penggunaan reaktor filtrasi dengan sekam padi pada variasi waktu 1 hingga 240 menit dapat menurunkan kadar fosfat rata-rata dari 10,88 mg/L menjadi 1,76 mg/L (Sooksawat et al., 2021). Hal tersebut dapat terjadi karena arang sekam padi mengandung 49% karbon. Karbon mempunyai  jaringan berpori yang sangat luas dan bersifat fleksibel ukurannya  untuk  menyerap  zat  pencemar  dengan  ukuran  molekul  yang  besar  maupun  kecil (Setyobudiarso & Yuwono, 2014).
Gambar 2 . Kadar Akhir Fosfat Rata-Rata Pada Hasil Olahan Air Pada reaktor 1 dengan waktu kontak 120 menit tidak mengalami penurunan. Hal tersebut tidak sesuai dengan penelitian sebelumnya yaitu pada waktu kontak 47 hingga 110 menit memiliki rata-rata penurunan dari 10,48 mg/L menjadi 2,72 mg/L (Selfia, 2022). Hal tersebut  dapat terjadi karena pada sistem  filtrasi  memiliki  tahapan  mekanisme.  Mekanisme  tersebut  yaitu  penyaringan  mekanis, sedimentasi, adsorpsi, aktivitas kimia dan aktivitas biologis (Ristiyanto, 2020). Pada waktu-waktu tersebut memungkinkan  masih  terjadi  penyaringan  mekanis  pada  zat  padat,  sedimentasi  pada  partikel tersuspensi  atau  penyerapan  pada  zat  pencemar  lainnya  sehingga  penyerapan  fosfat  masih  belum maksimal.  Zat  pencemar  di  dalam  air  limbah  meliputi  senyawa  organik  seperti  padatan  tersuspensi ataupun terlarut, BOD, nutrien, COD, senyawa beracun, mikroorganisme patogen dan partikel yang sulit terdegradasi  (Metcalf  &  Eddy,  2003).  Selain  itu,  ketebalan  media  mempengaruhi  kadar  fosfat  pada efluen. Ketebalan media filter berpengaruh pada efektivitas filter. Media yang sangat tebal sangat efektif dalam memfilter, namun membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menurunkan kadar zat pencemar (Pontiani et al., 2023).
Pada reaktor 3 dan 4 waktu kontak 180 menit menunjukkan penurunan kadar secara berturut- turut dari 2,5 mg/L ke 2,0 mg/L dan dari 1,8 mg/L ke 1,4 mg/L. Hal tersebut dikarenakan efek lanjutan oleh  biofilm.  Biofilm  yang  mengandung  mikroorganisme  membutuhkan  nutrien  seperti  fosfat  untuk berkembang (Huseini et al., 2018). Sehingga kandungan fosfat pada air limbah mulai terdegradasi seiring dengan waktu kontak yang bertambah. Hal tersebut juga berkaitan dengan meningkatnya waktu kontak maka  akan  memperpanjang lama  kontak antara aliran air dengan  media filter,  sehingga  media filter dapat  mengikat  atau  mengadsorbsi  zat  pencemar  dengan  lebih  baik  (Abbas,  2015).    Pada  reaktor  4 waktu kontak 180 menit menunjukkan hasil penurunan terbaik yaitu dengan kadar efluen sebesar 1,4 mg/L. Reaktor 4 mengandung pasir dengan jumlah paling banyak dibandingkan dengan reaktor lainnya yaitu 12,5 cm. Reaktor filtrasi menggunakan pasir dapat menurunkan kadar fosfat rata-rata dari 27 mg/L menjadi 9,98 mg/L (Bali & Gueddari, 2019).
Tabel 3 . Efisiensi Penurunan Kadar Fosfat Pengulangan Reaktor 1 Reaktor 2 Reaktor 3 Reaktor 4 Reaktor 5 120 Menit 180 Menit 120 Menit 180 Menit 120 Menit 180 Menit 120 Menit 180 Menit 120 Menit 180 Menit Pengulangan 1 0% 50% 33% 0% 50% 33% 50% 75% 33% 50% Pengulangan 2 0% 0% 0% 33% 0% 33% 33% 33% 33% 50% Pengulangan 3 0% 33% 0% 33% 0% 33% 33% 50% 50% 50% Rata-Rata 0% 28% 11% 22% 17% 33% 39% 53% 39% 50%

## Efisiensi Penurunan Kadar Fosfat
Pada tabel 3, reaktor 1 dengan waktu kontak 120 menit menunjukkan efisiensi penurunan rata- rata 0%. Hal tersebut dimungkinkan oleh berbagai macam faktor. Pada reaktor 1 mengandung 25 cm arang  sekam  padi  dan  5  cm  pasir  sehingga  reaktor  1  merupakan  reaktor  dengan  kandungan  arang
3,0 3,0 2,2 3,0 2,7 2,3 3,0 2,5 2,0 3,0 1,8 1,4 3,0 1,8 1,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 120 180 Ka da r Fos fa t (mg /L) Waktu Kontak (Menit) Reaktor 1 Reaktor 2 Reaktor 3 Reaktor 4
Reaktor 5
sekam padi paling banyak. Penambahan arang sekam padi memiliki efek menambah kadar fosfat dari 1,25 mg/L menjadi 2,09 mg/L (dosis 3 gram); 2,48  mg/L (dosis 4 gram) dan 2,3  mg/L (dosis 5 gram) (Garmini & Zairinayati, 2022). Sekam padi mengandung makronutrien primer seperti nitrogen, fosfat, potasium;  makronutrien  sekunder  kalsium  dan  magnesium;  dan  mikronutrien  seperti  besi,  mangan, sulfur, seng, dan klorida (Sooksawat et al., 2021). Kandungan fosfat pada sekam padi sebesar 0,7% dari total  berat  sekam  padi  (Abbas,  2015).  Kandungan  fosfat  pada  arang  sekam  padi  berpotensi mempengaruhi  hasil  filtrasi,  sehingga  pada  reaktor  1  pada  waktu  120  menit  belum  mengalami penurunan kadar fosfat.
Pada reaktor 4 dengan ketebalan 17,5 cm arang sekam padi dan 12,5 cm pasir sungai dan reaktor 5 tanpa arang sekam padi dan pasir sungai pada waktu 120 menit menunjukkan tidak ada perbedaan rata-rata efisiensi penurunan yaitu sebesar 39%. Spons memiliki kemampuan menurunkan kadar fosfat dengan efisiensi penurunan 5% hingga 50% (Dalahmeh et al., 2012). Hal tersebut menyebabkan pada reaktor  5  meskipun  hanya  sebagai  variabel  kontrol  dengan  spons  dan  batuan  saja,  tetap  terjadi penurunan kadar fosfat. Namun, spons juga memiliki kelemahan. Diameter pori-pori spons berkisar 1 hingga  1,4  mm  dalam  keadaan  terbuka  (Dalahmeh  et  al.,  2012).  Pori-pori  yang  fleksibel  tersebut menyebabkan pengaliran air lebih cepat sehingga seiring berjalannya waktu, pori-pori akan mengalami clogging . Clogging yaitu sebuah fenomena saat media filtrasi tersumbat. Pori-pori spons yang fleksibel juga berpotensi mengalami penyumbatan oleh sisa-sisa material media filtrasi yang terbawa oleh aliran air. Hal tersebut memungkinkan terjadinya bahan pencemar tidak dapat terdegradasi dengan baik pada reaktor 4. Clogging pada filter dapat mengurangi porositas media sehingga seiring berjalannya waktu terjadi peningkatan headloss pada filter (Ristiyanto, 2020).
Pada reaktor 4 dengan ketebalan 17,5 cm arang sekam padi dan 12,5 cm pasir sungai pada waktu kontak 180 menit menunjukkan efisiensi penurunan dengan rata-rata 53%, tertinggi dari reaktor-reaktor lain.  Pada  reaktor  4  mengandung  17,5  cm  arang  sekam  padi  dan  12,5  cm  pasir  sehingga  reaktor  4 merupakan reaktor dengan kandungan pasir paling banyak. Pasir memiliki kemampuan filtrasi yang baik sehingga dapat menurunkan kadar fosfat dengan efisiensi penurunan berkisar antara 2,4% hingga 75,9% (Hamisi et al., 2022).

## Uji Regresi Linear
Tabel 4 . Hasil Uji Regresi Linear Ketebalan Media dan Waktu Kontak Terhadap Penurunan Kadar Fosfat
Estimate p-value ( Intercept) 2,791667 4,33E-06 Arang 0,057778 0,000104 Pasir -0,077222 0,006389 Waktu -0,007500 0,016919
Tabel 4 menunjukkan bahwa media arang sekam padi, pasir sungai dan waktu memiliki nilai p- value secara  berturut-turut  sebesar  0,000104;  0,006389;  dan  0,016919.  Nilai p-value tersebut  <0,05 sehingga arang sekam padi, pasir sungai dan waktu berpengaruh signifikan terhadap penurunan kadar fosfat. Nilai estimate digunakan untuk membentuk suatu persamaan regresi linear yaitu y = 2,791667 + 0,0577786x 1 - 0,077222x 2 - 0,0075x 3 Keterangan : y = Kadar Fosfat x 1 = Arang Sekam Padi x 2 = Pasir Sungai x 3 = Waktu Kontak Nilai estimate pada ketebalan arang sekam padi, pasir sungai dan waktu kontak menunjukkan nilai  positif,  negatif,  dan  negatif  secara  berturut-turut.  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  setiap penambahan ketebalan arang sekam padi, pasir sungai dan penambahan waktu kontak berpengaruh terhadap penurunan kadar fosfat. Penambahan 1 cm arang sekam padi akan berdampak pada kenaikan kadar fosfat sebesar 0,057778 mg/L. Penambahan 1 cm pasir sungai berdampak pada penurunan kadar fosfat  sebesar  0,077222  mg/L  dan  penambahan  waktu  kontak  1  menit  berdampak  pada  penurunan kadar fosfat sebesar 0,0075 mg/L.
Gambar 3 . Grafik Uji Linearitas Pada Gambar 3  merupakan uji asumsi linearitas yang digunakan untuk  menguji linearitas antara variabel terikat dan bebas pada penelitian. Pengujian ini dapat dilakukan untuk setiap jenis model linier dan  model  linear  umum  seperti  regresi  linear  berganda.  Setiap  grafik  menunjukkan  linearitas  antara kadar fosfat sebagai variabel terikat dan ketebalan arang sekam padi, pasir sungai dan waktu sebagai variabel bebas. Garis putus-putus berwarna biru dan garis lurus berwarna ungu menunjukkan kondisi yang hampir berhimpitan dan sejajar. Hal tersebut menunjukkan bahwa antara variabel terikat dan bebas memiliki linearitas.

## Uji T-Test
Tabel 5 . Hasil Uji T-test
Reaktor Batas Signifikan p-value Reaktor 1 & 2 0,05 0,817424148 Reaktor 1 & 3 0,05 0,387503402 Reaktor 1 & 4 0,05 0,017687249 Reaktor 1 & 5 0,05 0,010345427 Reaktor 2 & 3 0,05 0,473211552 Reaktor 2 & 4 0,05 0,015655841 Reaktor 2 & 5 0,05 0,007109459 Reaktor 3 & 4 0,05 0,080245984 Reaktor 3 & 5 0,05 0,057061299 Reaktor 4 & 5 0,05 0,85831305
Tabel 5 menunjukkan beberapa reaktor tidak memiliki perbedaan signifikan antara reaktor satu dan lainnya. Reaktor yang menunjukkan beda signifikan yaitu reaktor 1 & 4, reaktor 1 & 5, reaktor 2 & 4, dan reaktor 2 & 5. Hasil tersebut dikarenakan nilai p-value pada reaktor-reaktor tersebut menunjukkan p- value <  0,05  sehingga  terdapat  perbedaan  signifikan  antar  reaktor.  Kandungan  media  filtrasi  arang sekam padi dan pasir sungai yang mengandung silikon dioksida menjadi salah satu faktor terjadinya penurunan  yang  signifikan.  Silika  oksida  pada  pasir  sebesar  40,7%  (Anamila,  2022)  dan  pada  arang sekam  padi  sebesar  31,86%.  Kandungan  silikon  dioksida  atau  silika  oksida  dapat  menurunkan  kadar fosfat.  Silika  adalah  suatu  padatan  yang  memiliki  pori-pori.  Struktur  berpori  ini  berkaitan  dengan permukaan pori-pori dan dimanfaatkan dalam proses adsorpsi (Irawaty et al., 2021). Kandungan karbon pada arang sekam padi sebesar 41,02% dapat menyerap zat-zat pencemar yang terdapat di dalam air (Balai Penelitian dan Konsultasi Industri, 2017). Karbon aktif dan arang memiliki pori yang sangat luas yang dapat berubah bentuknya sehingga dapat  menerima berbagai zat pencemar  (Setyobudiarso  & Yuwono, 2014).

## KESIMPULAN
Pada penelitian ini dapat disimpulkan:
1. Kadar air sampel untuk pengujian sebesar 3 mg/L. Efisiensi penurunan rata-rata pada waktu 120 menit yaitu (R1) 0%; (R2) 11%; (R3) 50%; (R4) 39%; (R5) 39% Efisiensi penurunan rata-rata pada waktu 180 menit yaitu (R1) 28%; (R2) 22%; (R3) 33%; (R4) 53%; (R5) 50%. Efisiensi terendah dan tertinggi terdapat pada reaktor 1 (25 cm arang sekam padi, 5 cm pasir sungai) dengan waktu kontak 120 menit dan reaktor 4 (17,5 cm arang sekam padi, 12,5 cm pasir sungai) dengan waktu kontak 180 menit.
2. Uji  regresi  linear  menunjukkan  nilai p-value pada  ketebalan  arang  sekam  padi,  pasir  sungai  dan waktu kontak memiliki secara berturut-turut sebesar 0,000104; 0,006389; dan 0,016919. Nilai p-value tersebut <0,05 sehingga arang sekam padi, pasir sungai dan waktu berpengaruh signifikan terhadap penurunan kadar. Persamaan regresi linear menunjukkan penambahan 1 cm arang sekam padi akan berdampak pada kenaikan kadar fosfat sebesar 0,0577786 mg/L, penambahan 1 cm pasir sungai berdampak pada penurunan kadar fosfat sebesar 0,077222 mg/L dan penambahan waktu kontak 1 menit  berdampak  pada  penurunan  kadar  fosfat  sebesar  0,004479  mg/L.  Uji T-test menunjukkan beda signifikan ( p-value < 0,05) yaitu reaktor 1 & 4, reaktor 1 & 5, reaktor 2 & 4, dan reaktor 2 & 5. Saran yang dapat digunakan untuk penyempurnaan studi selanjutnya yaitu perlu penelitian lebih lanjut  terkait  pengaruh  perlakuan  pada  masing-masing  media  filter  terhadap  penurunan  kadar  zat pencemar seperti pengaruh cara pencucian, penambahan zat kimia sebagai aktivasi adsorben. Selain itu perlu jdilakukan penelitian lebih lanjut terkait penambahan parameter-parameter lain seperti pH, suhu, kecepatan pengaliran sebagai variabel yang dapat mempengaruhi penurunan kadar zat pencemar.

## DAFTAR PUSTAKA
Abbas, M. N. (2015). Phosphorus removal from wastewater using rice husk and subsequent utilization of the waste
residue. Desalination and Water Treatment , 55 (4), 970 – 977.
https://doi.org/10.1080/19443994.2014.922494
Anamila, K. (2022). Ekstraksi Silika Dari Pasir Sungai Kambaniru (Kelurahan Kambaniru Dan Kelurahan Mauhau) Kabupaten Sumba Timur . UPT Perpustakaan Undana.
http://skripsi.undana.ac.id/index.php?p=show_detail&id=6881&keywords=
Artiyani, A., & Firmansyah, N. H. (2016). Kemampuan Filtrasi Upflow Pengolahan Filtrasi Up Flow dengan Media  Pasir  Zeolit  dan  Arang  Aktif  Dalam  Menurunkan  Kadar  Fosfat  dan  Deterjen  Air  Limbah Domestik. Jurnal Industri Inovatif , 6 (1), 8 – 15.
Bali,  M.,  &  Gueddari,  M.  (2019).  Removal  of  phosphorus  from  secondary  effluents  using  infiltration – percolation process. Applied Water Science , 9 (3), 1 – 8. https://doi.org/10.1007/s13201-019-0945-5 BPS. (2022). Luas Panen dan Produksi Padi di Kabupaten Jember 2022 (Angka Tetap). In BPS (Vol. 04, Issue  02).  https://jemberkab.bps.go.id/pressrelease/2022/04/04/234/luas-panen-dan-produksi- padi-di-kabupaten-jember-2021--angka-tetap-.html
Dalahmeh, S. S., Pell, M., Vinnerås, B., Hylander, L. D., Öborn, I., & Jönsson, H. (2012). Efficiency of bark, activated charcoal, foam and sand filters in reducing pollutants from greywater. Water, Air, and Soil Pollution , 223 (7), 3657 – 3671. https://doi.org/10.1007/S11270-012-1139-Z
Dewa,  E.,  &  Pasaribu,  R.  (2020).  Analisis  Kandungan  Silikon  Dioksida  (SiO 2 )  Pasir  Pantai  Koka KabupatenSikka dengan Metode Ekstraksi. Prosiding Seminar Nasional Fisika PPs UNM , 2 , 76 – 79.
Fitriatin, B. N., Yuniarti, A., Mulyani, O., Fauziah2, F. S., & Tiara, M. D. (2009). Pengaruh Mikroba Pelarut Fosfat dan Pupuk P terhadap P Tersedia, Aktivitas Fosfatase, P Tanaman dan Hasil Padi Gogo (Oryza sativa. L.) pada Ultisol. Agrikultura , 20 (3), 210 – 215. https://doi.org/10.24198/agrikultura.v20i3.961 Garmini, R., & Zairinayati. (2022). Penurunan Kadar Fosfat Limbah Cair Usaha Laundry Dengan Karbon Aktif Sekam Padi. Jurnal Delima Harapan , 4 , 71 – 76.
Hamisi, R., Renman, A., Renman, G., Wörman, A., & Thunvik, R. (2022). Long-term phosphorus sorption and leaching in sand filters for onsite treatment systems. Science of The Total Environment , 833 , 155254. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2022.155254
Handayani. (2009). Sintesa Membran Nanokomposit Berbasis Nanopartikel Biosilika Dari Sekam Padi Dan Kitosan Sebagai Matriks Biopolimer .
Huseini, M. R., Afifah, N., & Pratiwi, W. A. (2018). Pengaruh Hidrotermal Sekam Padi Terhadap Produksi
Biometana Pada AGS – SBR. Jurnal Konversi , 7 (2), 8. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi/article/view/3670
Irawaty, I., Rasyid, R., & Suryanto, A. (2021). Efektivitas Adsorbsi Phosfat Pada Limbah Laundry Dengan
Menggunakan Packed Coloum. ILTEK : Jurnal Teknologi , 16 (1), 11 – 15.
https://doi.org/10.47398/iltek.v16i1.585
Kesehatan, K. (2020). Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 3 Tahun 2020 tentang Klasifikasi dan Perizinan Rumah Sakit . https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/152506/permenkes-no-3-tahun-2020
Li, J., Han, X., Brandt, B. W., Zhou, Q., Ciric, L., & Campos, L. C. (2019). Physico-chemical and biological aspects  of  a  serially  connected  lab-scale  constructed  wetland-stabilization  tank-GAC  slow  sand filtration  system during removal of selected PPCPs. Chemical  Engineering Journal , 369 (January), 1109 – 1118. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.03.105
Li, J., Zhou, Q., & Campos, L. C. (2018). The application of GAC sandwich slow sand filtration to remove pharmaceutical  and  personal  care  products. Science  of  the  Total  Environment , 635 ,  1182 – 1190. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.198
Metcalf, & Eddy. (2003). Wastewater Engineering : Treatment and Reuse . McGraw Hill.
Palilingan, S. C., Pungus, M., & Tumimomor, F. (2019). Penggunaan kombinasi adsorben sebagai media filtrasi  dalam  menurunkan  kadar  fosfat  dan  amonia  air  limbah  laundry. Fullerene  Journal  of Chemistry , 4 (2), 48. https://doi.org/10.37033/fjc.v4i2.59
Pamilia, C. (2008). Pengaruh Proses Pengeringan,  Normalitas HCl, dan Temperatur Pembakaran Pada Pembuatan Silika dari Sekam Padi. Journal of Chemical Engineering , 15 (1), 36 – 43.
Pontiani, I., Purnaini, R., & Widha Nugraheni, P. (2023). Penurunan Parameter Pencemar Limbah Laundry Menggunakan  Filter  Arang  Cangkang  Kelapa  Sawit. Jurnal  Teknologi  Lingkungan  Lahan  Basah , 11 (1), 073. https://doi.org/10.26418/jtllb.v11i1.59352
Qomaruddin, M. (2018). Studi Komparasi Karakteristik Pasir Sungai Dikabupaten Jepara. Jurnal Ilmiah Teknosains , 4 (1), 6 – 10. https://doi.org/10.26877/jitek.v4i1.2283
Ristiyanto,  H.  G.  (2020).  Analisis  Kualitas  Air  Sungai  Hasil  Penyaringan  Filter  Berbasis  Arang  Sekam. Simetris , 14 (2), 20 – 25. https://doi.org/10.51901/simetris.v14i2.132
Rivaldi. (2015). Pertumbuhan Dan Hasil Padi (Oryza  Sativa L.) Salibu Varietas Hibridapada Tinggi Dan Waktu Penggenangan .
Said, N. (2006). Pengelolaan Air Limbah Domestik di DKI Jakarta. Jurnal Air Indonesia , 2 (2).
Selfia, M., Aida, N., & Rahman, A. (2022). Pengolahan Limbah Cair Pencucian Kendaraan Dengan Sistem Filtrasi Menggunakan Filter Multimedia. Lingkar : Journal of Environmental Engineering , 3 (1), 17 – 31. https://doi.org/10.22373/ljee.v3i1.1925
Setyobudiarso, H., & Yuwono, E. (2014). Rancang Bangun Alat Penjernih Air Limbah Cair Laundry Dengan Menggunakan  Media  Penyaring  Kombinasi  Pasir – Arang  Aktif. Jurnal  Neutrino ,  84 – 90. https://doi.org/10.18860/neu.v0i0.2587
Setyopratomo,  P.,  Srihari,  E.,  Agustryanto,  R.,  Tan,  M.,  &  Hudin,  A.  (2022).  Peran  Gugus  Fungsi  Pada Adsorpsi Zat Warna Menggunakan Pasir Sungai. Jurnal Teknik Kimia , 17 (1), 41 – 45.
Sooksawat, N., Santibenchakul, S., Kruatrachue, M., & Inthorn, D. (2021). Recycling rice husk for removal of  phosphate  and  nitrate  from  synthetic  and  swine  wastewater:  Adsorption  study  and  nutrient analysis  of  modified  rice  husk. Journal  of  Environmental  Science  and  Health  -  Part  A Toxic/Hazardous
Substances and Environmental Engineering , 56 (10), 1080 – 1092. https://doi.org/10.1080/10934529.2021.1962165
Suharto, B., Anugroho, F., & Putri, F. K. (2020). Penurunan Kadar Fosfat Air Limbah Laundry Menggunakan Kolom  Adsorpsi  Media  Granular  Activated  Carbon  (GAC). Jurnal  Sumberdaya  Alam  Dan Lingkungan , 7 (1), 36 – 46. https://doi.org/10.21776/ub.jsal.2020.007.01.5