Experiment batch Adsorben Kulit Kopi Pada Penyisihan Residu Soil Washing

## Dari Tanah Terkontaminasi Minyak Bumi
Oktariska Purwani 1*
1 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari  Jalan Slamet Riyadi, Kota Jambi *e-mail : oktariskap@gmail.com Abstrak. Residu soil washing dari tanah yang terkontaminasi minyak bumi mengandung minyak lemak dan surfaktan. Adsorpsi dapat digunakan  untuk  memproses  air  bekas soil  washing .  Penelitian  ini  membuat  biochar  kulit  kopi  sebagai  adsorben.  Biochar kulit kopi diaduk dengan residu soil washing pada pengadukan 60, 90, dan 120 menit, dan massa adsorben 0,5 g, 1,5 g, 2,0 g dan 2,5 g. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari efektivitas biochar dari kulit kopi untuk penyisihan minyak lemak dan surfaktan dari residu soil washing . Penelitian ini mendapatkan bahwa biochar kulit kopi 2,5 g yang diaduk selama 60 menit menunjukkan efisiensi penyisihan 97,83%. Koefisien determinasi (R2) model isoterm Langmuir pada adsorben biochar kulit kopi  adalah  0,9996.  Adsorben  biochar  kulit  kopi  efisien  mengurangi  minyak  lemak,  tetapi  meningkatkan  konsentrasi surfaktan sehingga lebih dipertimbangkan sebagai pemulihan surfaktan dari air sisa pencucian tanah.
Kata kunci: Biochar, Kulit Kopi, Residu Soil washing ,

## Abstract.
Water  residue  from  the  soil  washing  process  of  oil  contaminated  soil  contains  fatty  and  grease  and  surfactants.  The residual material can be adsorbed by biochar. This study determines the efficiency of coffee husk biochar as the adsorbent by evaluating the removal of grease and surfactants . This is an experimental study, varying stirring time.(60,  90, and 120 minutes) and biochar masss (0.5 and 1.5, 2 and 2.5 g). This study shows that the highest removal of grease is observed at 2.5 g mass adorbent stirred for 60 minutes (associating with 97.83% removal efficiency). The coefficient of determination (R2) of the Langmuir isotherm model of coffee husk adsorbent is 0.9996. Coffee husk biochar efficiently reduces  grease, but  because  it  also  produces  a  greater  concentration  of  surfactants,  it  is  more  suitable  for  use  as  water  recovery  for residual soil leaching.
Key Word : Bio-char, Coffee husk, Soil Washing Residue

## 1. Pendahuluan
Kekayaan  alam  Indonesia  akan  minyak  bumi memungkinkan  industri  eksplorasinya  menjadi sumber  pencemar,  dan  menurunkan  kualitas tanah.  Menurut  Purwatiningsih  dan  Masykur (2012),  kekayaan  minyak  bumi  tersebar  di seluruh  Indonesia  dan  merupakan  kegiatan perekonomian  negara  (Anggraeni et  al ,  2019). Tetapi, pengeboran minyak juga sumber pencemaran  minyak  bumi  ke  tanah  (Ervayenri, 2007).
Kualitas tanah yang baik penting untuk dijaga dengan  mencegah  pencemarannya,  termasuk pencemaran  eksplorasi  minyak  bumi.  Hal  ini berhubungan  dengan  fungsi  tanah  sebagai  media tanam  dan  keterkaitannya  dengan  air  tanah  dan sumber  air  lainnya,  kesehatan  manusia  dan beraneka  keragaman  hayati.  Pencemaran  tanah yang  terus-menerus  menurunkan  kualitas  tanah sehingga  meniadakan  daya  dukungnya  pada kehidupan  (Riawati,  2015).  Zat  pencemar  dapat bersifat  volatil,  mengalir  melalui run-off serta meresap ke tanah melalui infiltrasi dan perkolasi. Zat  pencemar  ini  terakumulasi  dan  melalui proses bioavailability diserap tanaman,
kemudian  dikonsumsi  manusia,  atau  kontak langsung dengan air tanah dan udara (Muslimah, 2015).
Tetapi pencemaran minyak bumi sulit dihindari karena adanya kebocoran atau kekurang hati-hatian terutama di daerah pengeboran illegal, sehingga dampak lebih lanjut harus dimitigasi. Upaya mitigasi dampak pencemaran  tanah  dilakukan  dengan  remediasi misalnya dengan soil washing (Muslimah, 2015), sebagai  teknik  mengurangi  dampak  pencemaran lingkungan  oleh  polutan  berbahaya  dengan menggunakan  larutan  pembersih  berbahan  dasar air,  termasuk  zat  pengkelat  dan  surfaktan  seperti Tween  80  (Syahra,  2019).  Residu  air  pencucian tanah ini tidak dapat didaur (Desrina, 2011), dan terkontaminasi  dengan  zat-zat  organik  dan anorganik  selama  proses  pencucian  seperti terlarutnya  minyak  lemak  dan  surfaktan  yang mengkontaminasi tanah (Aulia, 2020)
Penggunaan  karbon  aktif  dalam  proses adsorpsi dapat meningkatkan penyisihan parameter  polutan  dari  limbah  secara  efisien (Aman,  2018).  Penelitian  ini  menggunakan biochar  yang  terbuat  dari  kulit  kopi  untuk
mengamati  penyisihan  polutan  air  limbah  dari tanah yang telah terkontaminasi residu pencucian tanah.  Menurut  Redha  (2018),  kandungan lignoselulosa menunjukkan  bahan  yang  baik untuk karbon aktif, dan ini terdapat di kulit kopi.

## 2. Metodologi Penelitian
2.1 Lokasi Penelitian
Sampel  limbah  kulit  kopi  berasal  dari  Desa
Beringin  Ujung  Kecamatan  Patunas  Tungkal Ilir,  Kabupaten  Tanjung  Jabung  Barat,  Provinsi Jambi,  yang  merupakan  daerah  penghasil  kopi dataran  rendah  terbesar  di  Provinsi  Jambi,  yang dikenal  dengan  Liberika  Tungkal  Komposit. Jenis  kopi  yang  berbeda  dengan  kopi-kopi dataran lebih tinggi seperti Arabica dan Robusta pada umumnya.

## 2.2 Metode

## 2.2.1 Persiapan Biochar Kulit Kopi
Biochar  dibuat  dengan  tahapan  pembuatan arang kulit kopi dan aktiviasi. Biochar kulit kopi dibuat  dengan:  (i)  membersihkannya  dari pengotor  seperti  ranting,  biji  kopi,  dedaunan kering;  (ii)  kulit  kopi  dimasukkan  ke  furnace;
(iii)  furnace  dinaikkan  suhunya  secara  bertahap
(100°C, 150°C, 200°C), hingga 500°C
(memerlukan  waktu  1  jam);  (iii)  dan  setelah sampai  pada  suhu  tersebut  waktu  dihitung selama  1  jam;  (iv)  setelah  itu  dibiarkan  terjadi penurunan  suhu  (sekurangnya  5  jam);  dan  (v) arang kulit kopi dihaluskan dengan menumbuknya  dengan  lumpang,  lalu  diayak pada  ayakan  berukuran  40  mesh. Setelah  arang kulit  kopi  diperoleh, diaktivasi  dengan  NaOH 2%  selama  24  jam,  lalu  dinetralkan  dengan aquades  melalui  pencucian.  Arang  kulit  kopi yang  sudah  netral  tersebut  dioven  2  jam  pada suhu  100ºC,  diikuti  dengan  pendingan  di desikator.  Setelah  dingin,  diletakkan  dalam  box kedap udara. Biochar kulit kopi siap dipergunakan sebagai adsorben. Sebelum dilakukan  pengujian  kemampuan  penyerapan residu soil  washing ,  kualitas  biochar  harus sesuai dengan SNI-06-3730-1995.
2.2.1  Persiapan  Air  Residu Soil  Washing

## Tanah terkontaminasi minyak bumi
Sampel  residu  pencucian  tanah  dari  hasil penelitian  Arrasyid  (2023)  pada  tanah  yang terkontaminasi  minyak  bumi  dengan  indikator kadar Total  Petrolum  Hydrocarbon (TPH)  sebesar 3092,75  ppm.  Penelitian  Arrasyid  (2023)  ini menggunakan  Tween  80  dalam  proses soil
washing, dan  menghasilkan  residu  air  pencucian. Residu  ini  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini sebanyak  3.750  ml  total.  Residu  ini  diuji konsentrasi minyak lemak dan surfaktan awalnya.

## 2.2.1 Desain Percobaan, variable, dan analisis
Penelitian  menggunakan  biochar  kulit  kopi sebanyak 0,5, 1, 1,5, 2, dan 2,5 g. Adsorben dengan massa  tersebut  diaduk  dengan  waktu  pengadukan 60, 90, dan 120 menit pada residu soil washing 250 ml untuk masing-masing massa biochar.
Pengadukan  dilakukan  dengan shaker dengan kecepatan  250  rpm.  Variabel  yang  diamati  adalah konsentrasi  minyak  lemak  dan  surfaktant  pada  air residu  pencucian  sebelum  dan  sesudah  perlakuan. Data dianalisis untuk menghitung efisiensi penyisihan  dan isotherm  Langmuir .  Efisiensi penyisikan  dihitung  dengan  rumus  persentase selisih konsentrasi awal dengan konsentrasi akhir.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Karakteristik adsorben kulit kopi
Karakteristik  biochar  dalam  penelitian  ini yag  dipergunakan  sebagai  adsorben  memenuhi SNI-06-3730-1995  (Tabel  1),  dengan  kadar  air 1,1%,  kadar  abu  8,2%,  dan  kadar  volatil  13,6%. Dengan kadar  abu maksimal  10%,  luas permukaannya  lebih  luas  berdasarkan  rendahnya nilai  kadar  abu  yang  diperoleh,  sedangkan  kadar abu  yang  tinggi  dapat  menurunkan  kadar  karbon biochar.

## Tabel 1 Karakteristik Adsorben Kulit Kopi
Parameter Hasil Uji (%) SNI-06-3730-1995 Kadar Air 1,1 ≤ 15% Kadar Abu 8,2 ≤ 10% Kadar Volatil 13,6 ≤  25%

## 3.2 Penyisihan Minyak lemak
Efisiensi  penyisihan  minyak  lemak  dari  residu soil  washing berkisar  87%  -  98%  untuk  massa adsorben 2,5 gram (Tabel 2). Pengadukan 60 menit pada massa adsroben 2.5 g menyebabkan efektifitas penyisihan tertinggi (98%). Semakin lama pengadukan  efisiensi  menurun  menjadi  87%  pada 90  menit,  kemudian  meningkat  kembali  menjadi 97%  pada  120  menit.  Tetapi,  efisiensi  penyisihan ini  masoh  berada  pada  nilai  yang  tinggi.  Hal  ini disebabkan  oleh  pernyataan  Hardyanti  (2017) bahwa  adsorben  kulit  kopi  mencapai  kejenuhan setelah  lebih  dari  60  menit.  Jerapan  molekul minyak  lemak  pada  permukaan  adsorben  akan terlepas dalam kondisi jenuh.
Sementara  itu,  tinjauan  terhadap  massa adsorben  menunjukkan  semakin  besar  massa
adsorben  (hingga  2.5  g),  semakin  effisien penyisihan  minyak  lemak  (dari  4,35%  pada  0.5  g menjadi  97,83%  pada  2,5  g).  Hal  ini  disebabkan karena  peningkatan  jumlah  adsorben  kulit  kopi berpotensi meningkatkan kompleks jerapan (Reyra, 2017).
Tabel 2 Efisiensi Penyisihan Minyak Lemak dengan Variasi Waktu Pengadukan dan Massa adsorben
t-aduk Massa Ci Ce Effisiensi Penyisihan menit g mg/L % 60 0,5 4,6 4,4 4,35 1 4,6 4,3 6,52 1,5 4,6 3,7 19,57 2 4,6 2,5 45,65 2,5 4,6 0,1 97,83 90 0,5 4,6 3,9 15,22 1 4,6 3,6 21,74 1,5 4,6 0,4 91,30 2 4,6 3,4 26,09 2,5 4,6 0,6 86,96 120 0,5 4,6 3,7 19,57 1 4,6 4,3 6,52 1,5 4,6 3,8 17,39 2 4,6 0,8 82,61 2,5 4,6 0,2 95,65

## 3.3 Penyisihan Surfaktan
Konsentrasi  surfaktan  sebelum  perlakuan adalah  0,1709  mg/l  pada  air  residu soil  washing terkontaminasi  minyak  bumi.  Pada  massa  terbaik dan  kombinasi  pengadukannya  dalam  penyisihan minyak  lemak  (2.5  g,  pada  pengadukan  60  menit) konsentrasi  surfaktan  meningkat  terbanyak  dari kombinasi  lainnya.  Secara  umum  semua  perlakuan menunjukkan  peningkatan  konsentrasi  surfaktan dalam air residu (Tabel 4). Hal ini mengindikasikan bahwa adorbent kulit kopi tidak menjerap surfaktan dalam  residu soil  washing dan  cenderung memulihkan  surfaktan  sebagaimana  penelitian. Ahn,  et  al.  (2017)  yang  mendapatkani  85,-  89,0% surfaktan terpulihkan.
Tabel 3 Kandungan surfaktan pada residu soil washing yang diperlakuan dengan biochar kulit kopi
t- aduk Massa Ci Ce x/m Kenaikan surfaktan menit gr mg/l (mg/g) % 60 0,5 0,17 2,09 -0,77 1122,93 1,0 0,17 3,52 -2,12 959,68 1,5 0,17 2,75 -1,03 1509,12 2,0 0,17 4,34 -1,67 2439,49 2,5 0,17 5,47 -0,02 3100,70 90 0,5 0,17 3,38 -0,64 1877,76 1,0 0,17 4,52 -0,67 1759,68 1,5 0,17 2,28 -0,42 1234,11 2,0 0,17 2,57 -0,48 1403,80 2,5 0,17 3,52 -0,01 1959,68 120 0,5 0,17 2,42 -0,30 1316,03 1,0 0,17 3,34 -0,44 1854,35 1,5 0,17 2,32 -0,29 1257,51 2,0 0,17 3,24 -0,41 1795,84 2,5 0,17 3,47 -0,01 1930,43
3.4 Isotherm Pada Variasi Waktu Pengadukan
Hasil perhitungan I soterm Langmuir dilakuan pada  massa  2,5  gram.dengan  ketiga  variasi pengadukan.(Tabel 5,  Gambar 1).
Tabel 4 Perhitungan Isotherm Langmuir
t-aduk (menit) Ci Ce Qe Ce/Q e m/x 1/Ce mg/L 60 4,6 0,1 0,43 0,23 5,81 10,00 90 4,6 0,6 0,38 1,57 6,57 1,66 120 4,6 0,2 0,42 0,47 5,95 5,00

## Gambar 1 Grafik Isotherm Langmuir
Gambar  1  menunjukkan  bahwa  koefisien determinasi  (R2)  untuk  model  isoterm  Langmuir adalah  0,9996.  Adsorpsi  dapat  berupa  adsorpsi kimia yang terjadi pada penelitian ini. Ikatan kimia antara situs aktif adsorben dan adsorbat berinteraksi menyebabkan  adsorpsi  kimia.  Hanya  dalam  satu lapisan  adsorpsi  (single  layer  adsorpsi)  pada permukaan  dinding  sel  adsorben  terjadi  interaksi kimia  (Purwaningsih,  2009). Hal  ini  menunjukkan bahwa persamaan Langmuir dapat digunakan untuk menggambarkan  bagaimana  Biochar  yang  terbuat dari  kulit  kopi  dapat  menyerap  minyak  lemak. Persamaan  Langmuir  diperoleh.  Ce  =  2,7111x  - 0,0508 (Ce / (Ce / Qe)
4 Kesimpulan
Biochar  kulit  kopi  sebanyak  2.5  g  dengan pengadukan 60 menit memiliki efisiensi penyisihan minyak  lemak  terbaik  (97,83%).  Tetapi,  biochar kulit kopi meningkatkan konsentrasi  surfaktan atau terjadi pemulihan/ recovery surfaktan.
5 Ucapan Terimakasi
Ucapakan  terimakasih  disampaikan  kepada Laboratorium Fakultas
Teknik, Universitas Batanghari.

## Daftar Pustaka
Ahn,  C.K.,  et  al.  (2008).  Soil  washing  using  various nonionic surfactants and their recovery by selective adsorption  with  activated  carbon. Jurnal  Of Hazardous Materials. 153–160.
Aulia,  R.R.,  dan  Effendi,  A.J.  (2020).  Penyisihan
Merkuri (Hg) Dari Hasil Pencucian  Tanah Menggunakan  Adsorben  GAC  Terimpregnasi  Fe
Dan
Ce. Jurnal  Teknik  Lingkungan , (26)(1), 37-52.
Aman, Fakhrul. dkk. (2018). Penyerapan Limbah Cair Amonia Menggunakan Arang Aktif    Ampas Kopi. Jurnal Litbang Industri . (8)(1), 47-52. Anggraini,  D.  A.,  Effendi,  H.,  dan  Krisanti,  M.  (2019). Uji toksisitas akut (LC50)
limbah pengeboran minyak bumi terhadap Daphnia magna.
Jurnal Pengelolaan Lingkungan Berkelanjutan. (3)(1), 272-284. Arrasyid, M.A. (2023). Analisis Evektivitas Metode Soil Washing  Pada  Tanah  Tercemar  Minyak  Bumi Menggunakan Leaching Column. Skripsi. Universitas Batanghari. Jambi.
Desrina,  R.  (2011).  Reklamasi  Daerah  Bencana Semburan Lumpur melalui Remediasi Cuci Lahan. Lembaran Publikasi Minyak dan Gas Bumi. 46 (3) : 117-123.
Evayenri.  (2007).  Dampak  Pencemaran  Minyak  Bumi Terhadap Tanaman Kelapa Sawit (Elais guineensis). Jurnal Ilmiah Pertanian. (4)(1), 19-25.
Hardyanti,  I.S.dkk.  (2017).    Pemanfaatan  Silika (SIO2) dan  Bentonit  Sebagai  Adsorben  Logam  Berat  FE Pada  Limbah  Batik. Jurnal  Sains  Terapan, (3)(2), 37-41.
Muslimah.  (2015).  Dampak  Pencemaran  Tanah  dan Langkah Pencegahan. Jurnal Penelitian. (2)(1), 11-20.
Redha,  F.,  Junaidy,  R.,  dan  Hasmita,  I.  (2018). Penyerapan  Emisi  CO  dan  NOx  Pada  Gas  Buang Kendaraan  Menggunakan  Karbon  Aktif  Dari  Kuit Cangkang  Bji  Kopi .  Jurnal  Biopropal  Industri , (9)(1), 37-47.
Reyra,  A.S.,  dkk.  (2017).  Pengaruh  Massa  dan  Ukuran Partikel Adsorben Daun
Nanas  Terhadap Efisiensi  Penyisihan  Fe  Pada  Air  Gambut. Jurnal Jom FTEKNIK , (4)(2), 1-9. Riawati,  L.  (2015).  Pencemaran  Tanah.  Diakses  pada Tanggal 13 Agustus 2022 dari :http://lelyria.lecture.ub.ac.id/files/2015/09/P4
Syahra.  (2019).  Reduksi  Total  Pertoleum  Hydrocarbon (TPH) Pada Tanah Terkontaminasi Minyak Bumi  Melalui  Soil  Washing  Menggunakan  Alkyl Benzene Sulfonate (ABS). Skripsi. Universitas Batanghari.
Purwaningsih,  D.  (2009).  Adsorpsi  Multi  LogamAg(I), Pb(II),  Cr(III),  Cu(II)  DAN  Ni(II)  Pada  Hibrida Etilendiamino-Silika  Dari  Abu  Sekam  Padi. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta.
Purwatiningsih,  A.  dan  Masykur.  (2012).  Ekspolari  dan Eksploitasi Pertambangan
Minyak  dan  Gas
Bumi Di Laut Natuna Bagian Utara Laut Yuridiksi Nasional  Untuk  Meningkatkan  Kesejahteraan Masyarakat Di Kepulauan Natuna. Jurnal Reformasi, (2)(2), 59-67.
.