Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Penurunan Kadar Fosfat Air Limbah Laundry Menggunakan Kolom Adsorpsi Media Granular Activated Carbon (GAC)
Degradation Phosphate Level of Laundry Wastewater Using Column Adsorption with Granular Activated Carbon (GAC) Media
Bambang Suharto 1 , Fajri Anugroho 1 , Fidyasari Kusuma Putri 2*
1 Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
2 Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
Email korespondensi: bambangs@ub.ac.id

## ABSTRAK
Penggunaan deterjen dalam laundry yang meningkat seiring perubahan gaya hidup dan sosial- ekonomi  menghasilkan  limbah laundry yang  dapat  menimbulkan  dampak  pencemaran  air akibat berlebihnya kadar fosfat di perairan. Metode kolom adsorpsi merupakan salah satu cara mengolah  air  limbah laundry .  Penelitian  dilaksanakan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi aliran,  waktu  dan  kolom  terhadap  suhu,  pH,  warna  dan  konsentrasi  fosfat;  serta  mengetahui pengaruh kombinasi granular activated carbon (GAC) berbahan dasar tempurung  kelapa dalam kolom terhadap removal fosfat. Kolom adsorpsi dijalankan dengan aliran non-sirkulasi (NS) dan sirkulasi (S). Media adsorpsi adalah GAC 4x8 mesh (11.3 mm 2 ) 200 gram (K1); GAC 4x8 mesh 300 gram (K2); GAC 6x12 mesh (5.6 mm 2 ) 200 gram (K3) dan; GAC 6x12 mesh 300 gram (K4). Pengambilan sampel dilakukan setiap 60 menit sekali selama 3 jam.  Peningkatan suhu terjadi pada  kolom  NS  dan  penurunan  suhu  terjadi  pada  kolom  S  saat  waktu  retensi  60-180  menit. Penurunan pH terjadi pada semua kolom dengan semua jenis aliran selama proses. Warna air meningkat  pada  waktu  retensi  180  menit,  dimana  warna  air  berubah  dari  gelap  menjadi transparan. Peningkatan konsentrasi fosfat terjadi pada kolom NS dan penurunan konsentrasi fosfat terjadi pada kolom S saat waktu retensi 60-180 menit. Kolom terbaik dalam menyisihkan fosfat adalah kolom K4 dimana mampu menghilangkan kadar fosfat sebanyak 70.79 – 74.68%. Konsentrasi fosfat berkorelasi positif  sedang (R 2 = 0.49) terhadap suhu dan berkorelasi positif lemah (R 2 = 0.14) terhadap pH selama proses.
Kata Kunci : non sirkulasi, sirkulasi, tempurung kelapa, warna air limbah laundry

## ABSTRACT
Economic growth leads to the development of a community lifestyle, one of that is a frequent community of changing clothes. The number of one person laundry per week is approximately 6 kg (Faaij et al, 2002). The use of detergent produces laundry waste that can cause water pollution impact due to excessive levels of  phosphate  in  the  water.  The  method  of  adsorption  column  is  one  of  the  ways  to  process  laundry wastewater.  Research  is  conducted  to  determine  the  influence  of  variations  in  flow,  time  and  column against  temperature,  pH,  color  and  phosphate  concentrations;  and  know  the  influence  of  granular activated  carbon  (GAC)  based  coconut  shell  in  the  column  against  phosphate  removal.  The  adsorption field is executed with a non-circulatory (NS) and a circulation (S) flow. Media adsorption is GAC (11.3 mm 2 ) 200 grams (K1); GAC 4x8 mesh 300 grams (K2); GAC 6x12 Mesh (5.6 mm 2 ) 200 grams (K3) and; GAC  6x12  mesh  300  grams  (K4).  Sampling  is  conducted  every  60  minutes  once  for  3  hours.  The temperature increase occurs in the NS column and the temperature drop occurs on the S column when the retention time is 60-180 minutes. A decrease in pH occurs on all columns with all types of streams during the process. The water color increases at a retention time of 180 minutes, where the water colour changes  from  dark  to  transparent.  Increased  phosphate  concentrations  occurred  in the  NS  column  and decreased  phosphate  concentration  occurred  on  the  S  column  when  the  retention  time  was  60-180 minutes. The best column in removing phosphate is column K4 where it is able to remove phosphate level
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan as much as 70.79 – 74.68%. Phosphoric concentrations correlated positively (R 2 = 0.49) to temperature and correlated positively weak (R 2 = 0.14) against pH during the process.
Keywords : Non circulation, circulation, coconut shell, color of laundry wastewater

## PENDAHULUAN
Peningkatan  jumlah  penduduk  dunia  saat ini sangat erat kaitannya dengan perkembangan  peradaban  manusia  dalam beraktivitas  dan  berinteraksi  dengan sekitarnya. Setiap tahun terjadi peningkatan jumlah penduduk
di Indonesia, dengan perkiraan United Nations Population  Divisison menunjukkan  bahwa jumlah  populasi  penduduk  di  Indonesia adalah  263  juta  jiwa.  Pertumbuhan penduduk juga diimbangi
dengan pertumbuhan  ekonomi  di  Indonesia.
Menurut  Badan  Pusat  Statistik  (2017) pertumbuhan ekonomi Indonesia meningkat pada kuartal I 2017
dibandingkan  pertumbuhan  kuartal  I  2016 yaitu  dari  angka  4.92  persen  meningkat menjadi  angka  5.01  persen.  Pertumbuhan ekonomi yang terjadi mampu mempengaruhi  perkembangan  gaya  hidup suatu  populasi,  salah  satunya  dalam berpakaian.  Berganti-ganti  pakaian  karena rutinitas  maupun  hanya  untuk  mengikuti trend  fashion merupakan  bagian  dari  gaya hidup  modern.  Peristiwa  ini  menyebabkan peningkatan  jumlah laundry disetiap rumah.  Menurut  Faaij  dkk  (2002),  jumlah laundry satu  orang  per  minggu  sebanyak ± 6 kg. Menurut  Triana  (2014), laundry atau binatu  adalah  kata  benda  yang  mengacu pada  tindakan  pencucian  pakaian  untuk proses  pencucian  sedang  dilakukan  atau yang  telah  dicuci.  Sama  halnya  dengan kegiatan  di  bidang  lainnya,  kegiatan laundry ini  akan  menghasilkan  limbah. Limbah kegiatan laundry yang tidak diolah terlebih  dahulu  berpotensi  menimbulkan pencemaran  air  karena  penggunaan deterjen.  Salah  satu  parameter  pencemar yang  paling  umum  ditemukan  di  air limbah laundry adalah  fosfat.  Limbah laundry yang  dihasilkan  oleh  penggunaan deterjen  mengandung  fosfat  yang  tinggi. Fosfat ini berasal dari Sodium Tripolyphospate  (STPP) yang  merupakan
salah  satu  bahan  yang  kadarnya  besar dikandung  dalam  deterjen  (Hera,  2003). Kandungan fosfat berlebih di dalam badan air dapat menyebebkan gangguan ekosistem  ikan,  eutrofikasi  dan  berbahaya bagi  kesehatan  manusia.  Pengolahan  air limbah laundry dirasa  penting  mengingat bahwa  jumlah  fosfat  berlebih  berpotensi mencemari lingkungan (Oktorina, 2016). Salah satu bentuk pengolahan air limbah laundry yaitu  dengan  menggunakan metode  adsorpsi.  Menurut  Sitorus  dan Desiani (2014),  adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu substansi pada permukaan zat padat. Pada proses adsorpsi dikenal  istilah  adsorban  dan  adsorbat. Adsorban adalah zat pengadsorpsi. Adsorbat adalah zat teradsorpsi. Penelitian ini memanfaatkan adsorban berupa Granular  Activated  Carbon (GAC)  yang terbuat  dari  tempurung  kelapa  berukuran 4x8  dan  6x12  mesh  sebanyak  200  dan  300 gram.  Penelitian  dilaksanakan  untuk mengetahui pengaruh variasi aliran, waktu dan  kolom  terhadap  suhu,  pH,  warna  dan konsentrasi  fosfat;  serta  mengetahui pengaruh  kombinasi  GAC  berbahan  dasar tempurung  kelapa  (ukuran  dan  massa) dalam kolom terhadap removal fosfat.

## BAHAN DAN METODE

## Aktivasi GAC
Media  adsorpsi  yang  digunakan  adalah granular  activated  carbon yang  berasal  daro tempurung  kelapa berukuran  4x8  mesh (11.3  mm 2 )  dan  6x12  mesh  (5.6  mm 2 ). Aktivasi  GAC  menggunakan  NaOH  25% selama  24  jam  untuk  setiap  50  gram  GAC. GAC  kemudian  dicuci  menggunakan aquades,  ditiriskan,  lalu  dijemur  sesaat. Pencucian  dengan  aquades  dilakukan untuk menghilangkan zat pengotor.

## Pembuatan Kolom Adsorpsi
Kolom  adsorpsi  terbuat  dari  PVC dengan  diameter  luar  2’’  (50.80  mm).  PVC yang  digunakan  termasuk  dalam  kelas  D
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan (sedang)  dengan  ketebalan  1.5  mm. Ketinggian  kolom  yaitu  450  mm.  Terdapat 4 kolom adsorpsi yang yang berisi GAC 4x8 mesh 200 g (K1); 4x8 mesh 300 g (K2); 6x12 mesh 200 g (K3); dan 6x12 mesh 300 g (K4).
Gambar 1. Rangkaian kolom adsorpsi (a) bejana, (b) pompa, (c) kolom, (d) pipa penghubung, (e) kran dan (f) GAC
Rangkaian  kolom  adsorpsi  dilengkapi dengan bejana 5 L, pompa ( Recent AA881), pipa  penghubung,  dan  kran.  Rangkaian kolom  adsorpsi  menggunakan  aliran  non sirkulasi  (NS)  dan  sirkulasi  (S).  Pada rangkaian  NS  digunakan  2  bejana  sebagai wadah iffluent dan effluent air limbah. Pada rangkaian S, hanya menggunakan 1 bejana sebagai wadah inffluent maupun effluent air limbah. Pompa berfungsi untuk memompa air  dari  bejana  menuju  kolom,  mengingat bahwa aliran yang digunakan yaitu upflow . Pipa  penghubung  berdiameter  luar  ½  inci (12.70 mm) digunakan untuk
menghubungkan  bejana  dengan  pompa dan pompa dengan kolom pada sistem NS, sedangkan  pada  sistem  S  dipasang  juga pipa  penghubung  dari  kolom  menuju bejana.  Kran  digunakan  untuk  mengatur laju  alir  air  yang  keluar,  sehingga  air limbah  pada  kolom  NS  mencukupi  hingga 180  menit.  Kran  berdiameter  ½  inci, dipasang 50 mm di atas kolom.

## Pembuatan Limbah Laundry
Air  limbah laundry ya  ng  digunakan merupakan  air  limbah  buatan.  Pembuatan limbah laundry dilakukan  dengan  cara mencuci  2  kg  pakaian  dengan  261  g deterjen dalam 30 L air. Perlakuan diulangi hingga  mendapatkan  140  L  air  limbah laundry . Operasi Kolom Adsorpsi Metode  penelitian  yaitu  eksperimental laboratoris.  Rancangan  penelitian  yang digunakan yaitu
Rancangan
Acak
Kelompok  (RAK).  Penelitian  dilakukan dalam  skala  laboratorium  dengan  tiga  kali pengulangan.
Kolom  NS  dijalankan  dengan  cara memompa  air  limbah  dari  bak inffluent menuju kolom, kemudian hasil pengolahannya  ditampung  di  dalam  bak effluent .  Laju  alir  diatur  menjadi  22.5 ml.menit -1 .  Dalam  waktu  60  menit,  kolom mampu mengolah 1.3 L air limbah.
Kolom  S  dijalankan  dengan  cara memompa  air  limbah  dari  bak inffluent menuju kolom, kemudian hasil pengolahannya  ditampung  kembali  di  bak inffluent lalu  dipompakan  kembali  menuju kolom.  Laju  alir  diatur  menjadi  66.6 ml.menit -1 .  Dalam  waktu  60  menit,  kolom mampu mengolah 3.9 L air limbah. Sampel  air  limbah  diambil  sebanyak  330 ml  air  limbah  dari  bejana effluent untuk masing-masing  kolom  yang  digunakan pada  menit  ke-60,  120  dan  180.  Sampel diukur  suhu,  pH,  warna  dan  konsentrasi fosfat.  Pengukuran  suhu  menggunakan termometer raksa. Pengukuran pH menggunakan  pH  meter.  Pengamatan warna  menggunakan color  chart .  Analisis laboratorium kadar fosfat (P 2 O 4 ) air limbah l aundry dilakukan  di  Laboratorium  Uji Kualitas Air Perum Jasa Tirta Malang.
Tabel 1. Color chart identifikasi warna
Warna Nilai Warna Nilai 0 5 1
6 2 7 3 8 4 9
45 cm
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## Analisis Statistik dan Analisis Data
Data  suhu,  pH,  warna  dan  konsentrasi fosfat yang diperoleh akan dianalisis secara statistik  menggunakan  ragam  atau  sidik ragam one way analysis of variance (ANOVA) menggunakan  aplikasi minitab  18 .  Apabila hasilnya  beda  nyata  akan  dilakukan  uji lanjut  LSD  dengan  fisher  pada  α  =  5%. Apabila  dihasilkan  tidak  berbeda  nyata maka dari keseluruhan perlakuan tidak ada perbedaan.  Tahap  analisa  data  yang dilakukan  meliputi  mengalisa  pengaruh variasi aliran (NS dan S), variasi waktu (60, 120  dan  180  menit),  variasi  kolom  (K1,  K2, K3 dan K4) terhadap suhu, pH, warna dan konsentrasi  fosfat.  Perhitungan removal fosfat,  dan  analisa  pengaruh  kombinasi GAC (ukuran dan massa) terhadap removal fosfat juga dilakukan.

## .(1)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Awal Limbah Laundry Limbah  cair laundry yang  digunakan merupakan air  hasil cucian pertama, tanpa pengenceran  dan  tanpa  bahan  tambahan lain  seperti  pewangi  dsb.  Hasil  pengujian menunjukkan  bahwa  air  limbah  laundry bersuhu  30 o C;  memiliki  pH  10.9;  warna bernilai  3  dan  kadar  fosfat  159.32  mg.L -1 . Warna  dalam  limbah  laundry  dapat disebabkan  material  yang  terkandung dalam  limbah  salah  satunya  adalah  zat pengotor  pakaian  (Setyobudiarso,  2014). Nilai fosfat (P 2 O 4 ) dalam air limbah laundry buatan melebihi baku mutu yang diizinkan oleh  Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  No. 72 tahun 2013 yaitu sebesar 10 mg.L -1 .

## Perubahan Suhu Selama Proses
Peningkatan  suhu  yang  terjadi  di beberapa  titik  pada  kolom  dengan  aliran NS dapat dipengaruhi oleh tingkat adsorpsi yang  terjadi.  Naiknya  suhu  pada  kolom NS-K1  dan  NS-K2  saat  waktu  retensi  120 menit  dapat  dipengaruhi  oleh  ukuran karbon  yang  digunakan  yaitu  lebih  besar dibandingkan dengan kedua kolom lainnya. Semakin besar ukuran karbon aktif (mesh  kecil)  maka  akan  semakin  kecil  luas permukaannya  sehingga  tingkat  adsorpsi
juga  semakin  kecil,  karena  tempat  bagi polutan untuk melekat di permukaan GAC sedikit.  Peningkatan  suhu  yang  terjadi pada  kolom  NS-K1  dan  NS-K3  dengan waktu retensi 180 menit dapat dipengaruhi oleh  massa  GAC  yang  digunakan  lebih sedikit  dibandingkan  dengan  kolom lainnya.  Bertambahnya  jumlah  adsorben sebanding  dengan  bertambahnya  jumlah luas permukaan adsorben sehingga menyebabkan  jumlah  tempat  mengikat polutan  juga  bertambah  dan  efisiensi penyisihan pun meningkat. Perubahan temperatur yang terjadi pada kolom  dengan  aliran  NS  dan  S  berbeda nyata  (P-value  <  0.05),  dimana  suhu  air rata-rata  tertinggi  terjadi  pada  kolom  S secara  signifikan.  Tingginya  suhu  pada kolom  S  dipengaruhi  oleh  pergerakan massa  air  selama  proses,  menyebabkan kandungan oksigen terlarut (DO) di dalam air menurun, sehingga aktivitas mikroorganisme kecil, akibatnya
temperatur air limbah meningkat. Menurut Odum (1971), kecepatan difusi oksigen dari udara  dipengaruhi  oleh  pergerakan  massa air  seperti arcs dan  gelombang,  semakin banyak  pergerakan  massa  air  yang  terjadi makan  akan  semakin  lambat  proses  difusi udara,  sehingga  kadar  oksigen  terlarut dalam  air  akan  menurun  dengan  semakin tingginya suhu. Berdasarkan waktu pengamatan,  terjadi  perubahan  suhu  pada waktu  retensi  60-180  menit  tetapi  tidak berbeda  signifikan.  Berdasarkan  variasi kolom  yang  digunakan  menunjukkan adanya  pengaruh  beda  nyata  terhadap temperatur air. Suhu terendah terjadi pada kolom  K4  yang  signifikan,  terjadi  akibat kolom  K4  berisi  GAC  dengan  massa  yang paling  banyak  dan  ukuran  yang  paling kecil,  sehingga  tingkat  adsorpsi  yang terjadi  lebih  besar,  hal  ini  menyebabkan suhu air limbah pada kolom K4 turun.

## Perubahan pH Selama Proses
Cenderung  terjadi  penurunan  pH  pada setiap  kolom.  Penurunan  pH  yang  terjadi pada NS-K1 dan NS-K2 memiliki pola yang sama  dengan  S-K1  dan  S-K2,  dimana  pH turun saat waktu retensi 60 dan 180 menit, berbeda  dengan  kolom  K3  dan  K4  pada semua  jenis  aliran  yang  turun  sepanjang proses.
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Gambar 2. Perubahan suhu Gambar 3 . Perubahan pH Gambar 4. Perubahan warna
Gambar 5. Perubahan kadar fosfat
26,50 27,00 27,50 28,00 28,50 29,00 29,50 30,00 30,50 0 60 120 180 Su h u ai r r ata -r ata (° C) Waktu (menit) NS-K1 NS-K2 NS-K3
NS-K4 S-K1
S-K2 S-K3 S-K4 10,50 10,55 10,60 10,65 10,70 10,75 10,80 10,85 10,90 10,95 0 60 120 180 p H air r ata -r ata Waktu (menit) NS-K1
NS-K2 NS-K3 NS-K4 S-K1 S-K2
S-K3 S-K4 1 2 3 4 5 6 7 0 60 120 180 War n a air r ata -r ata Waktu (menit) NS-K1
NS-K2 NS-K3 NS-K4 S-K1
S-K2
S-K3 S-K4
35,00 60,00 85,00 110,00 135,00 160,00 0 60 120 180
K o n sn tr asi fo sf at ai r r ata -r ata (m g/ L Waktu (menit)
NS-K1 NS-K2
NS-K3
NS-K4 S-K1 S-K2 S-K3 S-K4
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan Tabel 2. Pengaruh variasi aliran, waktu, dan kolom terhadap suhu, pH, warna dan kadar fosfat air limbah laundry
Faktor Suhu (°C) pH Warna Fosfat (mg.L -1 ) Aliran Non sirkulasi (NS) 28,2  b 10,78  a 3,4  b 54,8  a Sirkulasi (S) 28,9  a 10,71  b 4,5  a 46,9  b Waktu 60 menit 28,8  a 10,78  a 2,8  c 50,7  a 120 menit 28,5  a 10,76  b 3,5  b 50,8  a 180 menit 28,3  a 10,70  c 5,5  a 51,2  a Kolom K1 29,1  a 10,82  a 4,6  a 57,7  a K2 29,1  a 10,79  a 3,6  bc 51,1  b K3 28,4  a 10,72  b 3,4  c 49,1  bc K4 27,7  b 10,66  c 4,1  b 45,6  b
Hal tersebut dapat  disebabkan oleh ukuran GAC  kolom  K1  dan  K2  semua  aliran  lebih besar  dibandingkan  kedua  kolom  lainnya. Berdasarkan  massa  GAC  yang  digunakan pada  kolom  K1  dan  K3  lebih  sedikit dibandingkan  K2  dan  K4,  perubahan  pH yang  terjadi  pada  kolom  K1  dan  K3 memiliki  rentang  yang  lebih  pendek dibandingkan dengan range penurunan pH yang  terjadi  pada  kolom  lainnya.  Pada waktu  retensi  60  menit,  penurunan  pH yang  terjadi  pada  NS-K1  dan  NS-K3 sebesar  0.03  –  0.1  sedangkan  pada  NS-K2 dan NS-K4 sebesar 0.07 – 0.13. Hal tersebut juga  terjadi  pada  menit-menit  setelahnya baik  aliran  NS  maupun  S,  dimana penurunan pH terbesar terjadi pada kolom K2  dan  K4.  Pada  menit  ke-180,  penurunan pH kolom S-K1 dan S-K3 sebesar 0.1 – 0.27 berbeda  dengan  kolom  S-K2  dan  S-K4 sebesar  0.2  –  0.37.  Tingginya  pH  pada  air limbah laundry disebabkan oleh muatan ion hidroksida  (OH¯)  yang  berasal  dari komponen  pembentuk  deterjen  (Pisceselia, 2016).  Pada  proses  adsorpsi  air  limbah laundry , karbon aktif akan menyerap anion yang  ada  sehingga  kandungan  OH¯  pada air  limbah  berkurang,  akibatnya  pH  pada air  limbah  menurun  (Wardhana,  2014). Faktor  yang  mempengaruhi  kelancaran adsorpsi  dalam  menurunkan  anion  pada polutan  antara  lain  ukuran  dan  massa karbon  aktif  yang  digunakan  (Ramadhan, 2014).  Menurut  Istigfarini dkk (2017), karbon  aktif  dengan  ukuran  partikel  yang besar dengan massa yang sedikit menyebabkan  ruang  bagi  polutan  untuk melekat  pada  karbon  aktif  sedikit,  hal  ini disebabkan  oleh  kecilnya  dan  sedikitnya
jumlah luas permukaan yang ada, sehingga proses  adsorpsi  yang  terjadi  juga  tidak akan  besar,  menyebabkan  pH  pada  air limbah  relatif  stabil  (tidak  mengalami penurunan atau peningkatan yang drastis). Perubahan  pH  selama  proses  diamati berdasarkan  faktor  aliran,  waktu  dan kolom. Ketiga faktor tersebut menunjukkan adanya  pengaruh  beda  nyata  terhadap  pH rata-rata air limbah pada taraf kepercayaan 95%.  Berdasarkan  faktor  aliran,  rata-rata pH  terendah  terjadi  pada  kolom  aliran  S secara  signifikan.  Berdasarkan  waktu pengamatan,  rata-rata  pH  terendah  terjadi pada waktu retensi 180 menit yang berbeda signifikan.  Rendahnya  pH  pada  kolom  S serta  saat  waktu  retensi  180  menit  dapat disebabkan  oleh  proses  adsorpsi  yang terjadi  secara  terus-menerus  dalam  waktu yang  lama,  sehingga  kontak  antar  air dengan  GAC  menjadi  lebih  panjang. Berdasarkan  kolom  yang  digunakan,  pH rata-rata  air  terendah  terjadi  pada  kolom K4  yang  berbeda  signifikan,  disebabkan oleh GAC yang digunakan pada kolom K4 memiliki  ukuran  lebih  kecil  dan  massa yang  lebih  besar  maka  mampu  mengikat lebih  banyak  ion  OH¯    pada  air  limbah laundry. pH  basa  pada  air  limbah laundry dipengaruhi oleh keberadaan ion hidroksida  (OH¯),  dengan  adanya  proses adsorpsi  maka  ion  OH¯  akan  diserap  dan melekat pada permukaan adsorben sehingga tingkat alkalinitas pada air limbah akan  turun  (Setyobudi,  2016).  Tingkat adsorpsi  polutan  seperti  anion-anion penyebab  timbulnya  ion  OH¯  dapat dipengaruhi  oleh  waktu  kontak,  semakin lama  waktu  kontak  adsorban  dengan
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan adsorbat  maka  akan  semakin  panjang kesempatan  bagi  keduanya  berinteraksi, akibatnya  akan  banyak  ion  OH¯  yang menempel  pada  permukaan  adsorban (Ramadhan,  2014).  Selain  waktu  kontak, massa  dan  ukuran  karbon  aktif  yang digunakan  juga  berpengaruh  terhadap tingkat  adsorpsi,  bertambahnya  massa GAC  sebanding  dengan  bertambahnya jumlah  partikel  dan  luas  permukaan adsorben  menyebabkan  jumlah  tempat mengikat    kontaminan  seperti  anion-anion juga  bertambah  dan  efisiensi  penyisihan pun  meningkat  (Adiningtyas  &  Mulyono, 2016).

## Perubahan Warna Selama Proses
Pada  waktu  retensi  60  menit,  semua kolom  aliran  NS  mengalami  penurunan warna  kecuali  NS-K1  yang  tidak  berubah sejak  0  menit,  sedangkan  kolom  dengan aliran S meningkat kecuali S-K2. Peningkatan warna terjadi setelah 60 menit, dimana  semua  kolom  baik  dengan  aliran NS  maupun  S  cenderung  mengalami peningkatan  warna  hingga  bernilai  5 ( transparant) .  Nilai  warna  naik  kembali pada waktu retensi 180 menit untuk semua kolom  kecuali  NS-K1  yang  tidak  berubah. Perubahan warna yang terjadi pada menit- 180  berada  pada  kisaran  4.3  –  6.3  dimana perubahan  tertinggi  terjadi  pada  kolom  S- K1.  Turunnya  warna  menjadi  kehitaman pada  beberapa  titik  di  kolom  NS  dan  S dapat  disebabkan  oleh  zat  pengotor  hasil aktivasi  GAC  yang  terbawa  saat  proses berlangsung.
Menurut Setyobudiarso
(2014), adsorpsi menggunakan karbon aktif berpengaruh terhadap reduksi warna pada air  limbah laundry ,  perbedaan  konsentrasi warna akhir disebabkan semakin tingginya warna  yang  mampu  diserap  oleh  karbon aktif akibat deposisi pori-pori antar partikel karbon  aktif,  semakin  tinggi  warna  yang mampu  diserap  maka  akan  semakin  kecil konsentrasi warna akhir (tak berwarna). Perubahan warna yang terjadi dianalisis berdasarkan  faktor  aliran,  waktu  dan kolom  selama pengamatan. Pada alpha 5% terjadi  pengaruh  beda  nyata  antara  ketiga faktor tersebut terhadap warna. Berdasarkan  faktor  jenis  aliran,  perubahan warna  tertinggi  terjadi  pada  kolom  S dengan beda signifikan terhadap NS. GAC
pada  kolom  dengan  aliran  S  mampu melakukan kontak berulang kali dengan air limbah.  Berdasarkan  waktu  pengamatan, perubahan warna  tertinggi terjadi pada 180 menit  secara  signifikan.  Sama  halnya dengan jenis aliran, perubahan warna yang terjadi  dari  waktu  ke  waktu  disebabkan oleh  waktu  kontak  GAC  dengan  polutan. Semakin  lama  waktu  kontak  maka  akan semakin transparant warna air limbah yang dihasilkan.

## Perubahan  Konsentrasi  Fosfat  Selama Proses
Jenis  aliran  yang  digunakan  serta  lama waktu  kontak  GAC  dengan  limbah  dapat mempengaruhi  konsentrasi  fosfat. Kolom dengan aliran NS cenderung menunjukkan peningkatan kadar fosfat, sedangkan kolom dengan  aliran  S  cenderung  menunjukkan penurunan  konsentrasi  fosfat  pada  wkatu retensi  60-180  menit.  Melihat  fakta  bahwa adsorpsi  terbesar  terjadi  pada  60  menit pertama  menunjukkan  bahwa  GAC  yang digunakan sudah mendekati jenuh. Apabila GAC  yang  digunakan  mendekati  jenuh, maka  yang  terjadi  adalah  proses  adsorpsi yang  berlangsung  hanya  baik  pada  menit- menit  awal.  Penurunan  konsentrasi  fosfat pada kolom S terjadi akibat proses sirkulasi itu  sendiri  dimana  kandungan  fosfat  air limbah yang sudah berkurang akan dibawa lagi menuju bejana inffluent untuk diproses ulang,  sehingga  konsentrasinya  akan semakin  turun  mengingat  bahwa  waktu atau  kesempatan  bagi  polutan  melekat pada  permukaan  GAC  lebih  besar dibandingkan  dengan  aliran  NS.  Meski begitu,  karena  kondisi  GAC  yang mendekati  jenuh  menyebabkan  penurunan konsentrasi  fosfat  yang  terjadi  tidak signifikan.  Menurut  Kusumo  dan  Razif (2016), untuk mereduksi surfaktan menggunakan  GAC  dengan  waktu  kontak 5  -  15  jam, removal terbesar  terjadi  pada  5 jam  pertama,  sedangkan  pada  5  jam berikutnya  terjadi  penurunan removal akibat kondisi GAC yang hampir jenuh. Perubahan  konsentrasi  fosfat  selama proses  diamati  berdasarkan  faktor  aliran, waktu  dan  kolom.  Berdasarkan  faktor aliran  dan  kolom  terjadi  kondisi  beda nyata,  dimana  konsentrasi  fosfat  tertinggi terjadi  pada  kolom  dengan  aliran  NS  yang
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
berbeda signifikan. Proses sirkulasi menyebabkan  air  limbah laundry dapat melakukan  kontak  dengan  GAC  berulang kali,  sehingga  air  limbah  dengan  kadar fosfat  yang  telah  turun  akan  diproses  lagi di  dalam  kolom  sehingga  hasil  effluent memiliki  kadar  fosfat  yang  lebih  kecil daripada  sebelumnya.  Semakin  lama kontak  yang  berlangsung  maka  akan semakin  rendah  kadar  fosfat  air  limbah. Kemampuan GAC tertinggi dalam menyerap  fosfat  hanya  baik  saat  60  menit pertama,  selanjutnya  terjadi  peningkatan kadar fosfat. Hal tersebut mengindikasikan bahwa adsorpsi cukup dilakukan pada saat 60  menit  saja.  Peningkatan  kadar  fosfat yang  terjadi  akibat  berkurangnya  sisi  aktif pada suatu permukaan GAC dari waktu ke waktu.  Jumlah  sisi  aktif  terbanyak  terjadi pada menit 60 karena belum ada kontak air limbah  dengan  GAC  sebelumnya,  setelah kontak  berlangsung  maka  sisi  aktif  akan berkurang  akibat  telah  menyerap  fosfat  di menit-menit sebelumnya. Konsentrasi fosfat  terendah  terjadi  pada  kolom  K4 secara  signifikan  terhadap  kolom  lainnya. Kolom  K4  memiliki  massa  GAC  yang paling  banyak  dengan  ukuran  partikel yang paling kecil, menyebabkan jumlah sisi aktif  yang  mampu  menyerap  sorbat  lebih banyak,  akibatnya  konsentrasi  fosfat  pada air limbah yang diproses dengan kolom K4 paling  kecil.  Tingkat  adsorpsi  akan  naik seiiring  dengan  bertambahnya  massa  dan berkurangnya ukuran GAC yang digunakan.
Konsentrasi  fosfat  memiliki  korelasi positif dengan tingkat korelasi yang sedang terhadap  suhu  (R 2 =  0.40  –  0.59).  Semakin tinggi  suhunya  maka  semakin  besar konsentrasi  fosfatnya,  sebaliknya  semakin rendah  suhunya  maka  semakin  sedikit konsentrasi fosfatnya.
Hal tersebut disebabkan oleh melambatnya laju adsorpsi seiiring dengan peningkatan suhu. Menurut  Reynold  (1982),  adsorpsi  adalah reaksi  eksoterm  maka  dari  itu  tingkat adsorpsi  umumnya  meningkat  seiring dengan menurunnya
suhu. Pada
umumnya,  naiknya  suhu  menyebabkan berkurangnya kemampuan
adsorpsi (Jannatin, 2016). Molekul
adsorban mempunyai  energi  yang  lebih  besar dibandingkan dengan adsorbatnya,
menyebabkan energi adsorban akan keluar dari
permukaan,
sehingga daya adsorpsinya menurun.
(A)
(B) Gambar 6. Hubungan perubahan
konsentrasi fosfat dengan suhu (A); pH (B)
Derajat  keasaman  memiliki  korelasi positif dengan tingkat korelasi yang sangat rendah  (R 2 =  0.00  –  0.19)  terhadap konsentrasi fosfat pada air limbah. Semakin tinggi  pH  maka  semakin  besar  konsentrasi fosfat  dan  sebaliknya.  pH  basa  pada  air limbah  disebabkan  oleh polyphosphate dalam
deterjen.
Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  pH  berada  pada kisaran 10.5 – 10.9 atau masih masuk dalam kategori  basa.  Dalam  suasana  basa,  GAC yang  diaktivasi  dengan  NaOH  mampu mengikat  anion  pada  fosfat,  sehingga konsentrasi  fosfat  pada  air  limbah berkurang.  Menurut  Ristiana dkk (2009),
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan penyerapan  konsentrasi  fosfat  bergantung pada  pH  yang  tinggi.  Gugus  fungsi adsorben  cenderung  bermuatan  positif pada  pH  tinggi  sehingga  cenderung  untuk menerima  ion  fosfat  sehingga  terjadi peningkatan sorpsi fosfat.
Removal Fosfat Removal fosfat  mengalami  penurunan pada  waktu  retensi  60-180  menit  pada kolom  NS,  berbeda  dengan  kolom  S  yang mengalami  peningkatan removal . Removal terbesar  terjadi  pada  menit  60  pertama pada aliran NS, dan pada waktu retensi 180 menit  pada  aliran  S.  Proses  adsorpsi dengan aliran NS bekerja maksimal pada 60 menit  pertama  sehingga  sebaiknya  proses adsorpsi  berhenti  pada  waktu  retensi  60 menit  untuk  semua  kolom.  Pada  kolom dengan  aliran  S,  terjadi  peningkatan removal dari  waktu  ke  waktu.  Kolom  K1 aliran  S  mengalami  peningkatan removal sepanjang  proses  sehingga  operasi  kolom K1  berhenti  pada  waktu  retensi  180  menit. Removal kolom  K2-S  dari  waktu  ke  waktu tidak  menunjukkan  peningkatan  yang signifikan,  sehingga  operasi  kolom  K2 cukup  pada  menit  60  pertama.  Kolom  K3 juga  mengalami  peningkatan removal selama 180 menit, peningkatan yang terjadi pada  waktu  retensi  60  menuju  120  menit signifikan,  sedangkan  dari  120  menuju  180 menit  tidak  signifikan,  sehingga  proses adsorpsi cukup pada menit 120. Peningkatan removal kolom  K4  tidak menunjukkan  hasil  yang  signifikan  pada waktu retensi 60-180 menit, proses adsorpsi pada  kolom  K4  cukup  sampai  60  menit pertama.
Proses  adsorpsi  menggunakan  aliran  S menghasilkan removal yang  lebih  besar dibandingkan dengan NS. Removal terbesar terjadi  pada  kolom  K4-S  dengan  waktu retensi 180 menit sebesar 74.7% sedangkan yang  terendah  terjadi  pada  kolom  K1–NS saat  waktu  retensi  60  menit  yaitu  58.4%. Semakin  lama  kontak  yang  berlangsung maka akan semakin rendah kadar fosfat air limbah.
Removal fosfat  yang  terjadi  dapat dipengaruhi  oleh  massa  GAC  yang diinstalkan  di  dalam  kolom.  Dilihat  dari banyaknya  massa  yang  digunakan,  kolom K2  dan  K4  (300  g)  memiliki removal yang
lebih  besar  dibandingkan  dengan  kolom lainnya  yang  memiliki  ukuran  partikel sama.  Konsentrasi  fosfat  berbanding terbalik  dengan removal dan  massa  GAC yang  digunakan.  Semakin  banyak  massa GAC yang diinstalkan dengan ukuran GAC yang  sama  maka  akan  semakin  tinggi removal nya  sehingga  konsentrasi  fosfat berkurang. Menurut Barros dkk (2003), saat ada peningkatan massa adsorben maka ada peningkatan presentase efisiensi
penyisihan.
Gambar 7. Removal fosfat pada aliran NS
Gambar 8. Removal fosfat pada aliran S
Ukuran  partikel  GAC  yang  digunakan dapat mempengaruhi besar removal . Kolom K3  dan  K4  memiliki removal yang  lebih besar  dibandingkan  kolom  K1  dan  K2. Ukuran  partikel  berbanding  terbalik dengan removal fosfat.  Semakin  kecil
56,00 58,00 60,00 62,00 64,00 66,00 68,00 70,00 72,00 74,00 76,00 K1 K2 K3 K4 R em o va l fosfat (% ) Kolom 56,00 58,00 60,00 62,00 64,00 66,00 68,00 70,00 72,00 74,00 76,00 K1 K2 K3 K4 R em o va l fo sfat (% ) Kolom
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan ukurannya  maka  akan  semakin  luas permukaannya,  sehingga  ruang  bagi polutan  untuk  menempel  semakin  besar, menyebabkan removal fosfat  besar  dan konsentrasi  akhir  fosfat  kecil.  Menurut Handiyatmo  (1999),  semakin  kecil  ukuran partikel  adsorben  maka  semakin  banyak adsorbat  yang  terserap.  Adsorben  dengan pori-pori  yang  lebih  banyak  memiliki kemampuan mengakumulasi adsorbat pada  permukaan  pori  adsorban  akan  lebih besar. Menurut Hudaya & Wiratama (2016), salah satu kriteria yang harus diperhatikan untuk  menetapkan  suatu  adsorban  yaitu pori. Adsorben dengan pori-pori yang lebih banyak memiliki
kemampuan mengakumulasi  adsorbat  pada  permukaan pori  adsorban  akan  lebih  besar.  Salah  satu adsorben  yang  memiliki  jumlah  pori banyak  adalah  karbon  aktif  dengan  bahan baku tempurung kelapa. Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan dapat disimpulkan antara lain :
1. Peningkatan suhu pada kolom NS dan penurunan  suhu  pada  kolom  S  terjadi pada  waktu  retensi  60-180  menit, namun perubahannya tidak signifikan. Suhu air terendah terjadi pada kolom S signifikan  terhadap  kolom  NS.  Kolom K4  memiliki  suhu  air  terendah  secara signifikan  terhadap  ketiga  kolom lainnya.
2. Penurunan  pH  terjadi  pada  semua kolom  dengan  semua  jenis  aliran selama  proses.  pH  terendah  pada kolom S signifikan terhadap kolom NS pada  waktu  retensi  180  menit.  pH  air terendah  terjadi  pada  kolom  K4 dimana perubahannya signifikan terhadap ketiga kolom lainnya.
3. Warna  air  meningkat  pada  waktu retensi  180  menit,  dimana  warna  air berubah dari gelap
menjadi transparan.  Kolom  dengan  aliran  S dan  waktu  retensi  180  menit  memiliki warna  tertinggi  signifikan  terhadap kolom NS.
4. Penurunan  konsentrasi  fosfat  secara signifikan  pada  kolom  S,  berbeda dengan  kolom  NS  pada  waktu  retensi 60-180  menit.  Konsentrasi  fosfat terendah  signifikan  juga  terjadi  pada kolom  K4  dibanding  ketiga  kolom lainnya.
5. Kolom K4 menyisihkan fosfat pada air limbah laundry sebesar 112.78 – 118.97 mg/L  atau  mampu  menghilangkan kadar  fosfat  sebanyak  70.79  –  74.68% dimana  pada  kolom  ini  ukuran  GAC yang  digunakan  yaitu  6x12  mesh dengan massa 300 gram.
6. Konsentrasi  fosfat  memiliki  korelasi positif dengan tingkat sedang
(R 2 =0.49)  terhadap  suhu,  dan  rendah (R 2 = 0.14) terhadap pH selama proses. Semakin  tinggi  konsentrasi  fosfatnya maka  akan  semakin  tinggi  pula  suhu dan pH air limbah laundry .

## DAFTAR PUSTAKA
Adiningtyas  A.  &  Mulyono  P.  2016. Kinetika  adsorpsi  nikel  (II)  dalam larutan  aqueous  dengan  karbon  aktif arang  tempurung  kelapa. Universitas Gadja  Mada. Jurnal  Rekaya  Proses. 10(2), 36-42. Badan  Pusat  Statistik.  2017. Penduduk Indonesia:  Hasil  Sensus  Penduduk  2017 .
Badan Pusat Statistik. Jakarta.
Barros J.L.M., Macedo G.R., Duarte M.M.L., Silva  E.P.,  Lobato  A.K.C.L.  2003. Biosorption  of  cadmium  using  the fungus  aspergillus  niger. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 20(3) 2- 16. Faiij  A.J.  &  Kok  M.  2002. Global  Warming and Social Innovation: The Challenge of a Climate  Neutral  Society. Earthscan Publication Ltd. New York Handiyatmo,  E.T.  1999. Adsorpsi  Polutan Komponen  Ganda  Senyawa  Fenol  (2,4 DCP  dan  Fenol)  dengan  Zeolit. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta Hera. 2003. Sodium Tripolyphosphate, Human &  Environmental  Risk  Assessment  on Ingredients  of  European  Household Cleaning Products. London Hudayana  T.  &  Wiratama  I.G.P.  2016. Perancangan  Kolom  Adsorpsi  Karbon Aktif  Pengolahan  Limbah  Kromium
Heksavalen. Universitas Katolik Parahyangan. Bandung Istighfarini  S.A.E.,  Daud  S.,  Edward  H.
2017.  Pengaruh  massa  dan  ukuran partikel adsorben sabut kelapa
Suharto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan terhadap  efisiensi  penyisihan  fe  pada air gambut. Jom FTEKNIK. 4(1) Jannatin R.D., Razif M., Mursid M. 2016. Uji Efisiensi  Removal  Adsorpsi  Arang  Batok Kelapa  Untuk  Mereduksi  Warna  Dan Permanganat  Value  Dari  Limbah  Cair Industri  Batik .  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya Odum E.P. 1971. Fundamental of Ecology. 3rd Edition. W.B. Saunders. Philadelphia Oktorina  A.R.  2016. Analisis  Kadar    Fosfat Setelah  Perlakuan  Berbagai  Ketebalan Karbon Aktif Pada Limbah Cair Pencucian Pakaian (Laundry) Di Kelurahan Tanjung
Sari Kecamatan Medan Selayang.
Universitas Sumatera Utara. Medan Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun  2013  Tentang  Baku  Mutu  Air Limbah  Bagi  Industri  dan/Atau Kegiatan Usaha Lainnya. Ramadhan  K.G.S.M.A.  2014. Pengaruh Waktu  dan  Temperatur  Pengadukan terhadap  Kualitas  Minyak  Goreng  Bekas Hasil  Adsorpsi. Politeknik  Negeri Sriwijaya. Palembang Reynold,  T.D.  1982. Unit  Operation  and Process  in  Environmental  Engineering. Texas: Wood Worths Inc. Ristiana N., Astuti D., Kurniawan T.P. 2009. Keefektifan ketebalan kombinasi zeolit dengan
arang aktif dalam menurunkan  kadar  kesadahan  air sumur di Karangtengah
Weru
Kabupaten Sukoharjo. Jurnal Kesehatan. 2(1), 91-102. Setyobudi.  2016. Penurunan  Fosfat  dengan Penambahan  Kapur  (Lime),  Tawas  dan Filtrasi  Zeolit  pada  Limbah  Cair. Universitas Diponegoro. Semarang Setyobudiarso  H.  2014.  Rancang  bangun alat  penjernih  air  limbah  cair  laundry dengan menggunakan
media penyaring kombiasi pasir – arang aktif. Jurnal Nentrino. 6(2) Sitorus  O  &  Desiani.  2014. Peningkatan Potensi Campuran Serat Sabut Kelapa dan Serbuk  Kayu  Gergaji  Terkativasi  H2SO4 Sebagai  Media  Adsorben  Zat  Warna
Terhadap Limbah Kain Songket. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang
Suryawan,    Bambang.  2004. Karakteristik Zeolit  Indonesia  sebagai  Adsorben  Uap Air. Universitas Indonesia. Jakarta
Triana.  2014. Peningkatan Kualitas Pelayanan Dengan  Integrasi  Model  Servqual,  Model Kano  dan  Qfd  Di  Melia  Laundry  On
Kilo’s. Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Yogyakarta Wardhana I.W., Handayani D.S., Rahmawati  D.I.  2014.  Penurunan kandungan phosphat pada limbah cair industri  pencucian  pakaian  (laundry) menggunakan  karbon  aktif  dari sampah  plastik  dengan  metode  batch dan kontinyu. Jurnal TEKNIK. 30(2)