Journal of Natural Resources and Environmental Management 9 (2): 229-240. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.2.229-240
E-ISSN: 2460-5824 http://journal.ipb.ac.id/index.php/jpsl

## Potensi  Teknis  -  Ekonomis  Daur  Ulang  Efluen  Air  Limbah  Industri  Tekstil Menggunakan Aplikasi Arang Aktif
Technical  and  economical  potential  of  textile  industry  effluent  wastewater  treatment  plant  for water re-use using carbon active application
Ari Christiany a , Suprihatin b , Nastiti Siswi Indrasti b a Mahasiswa S2 Program Studi Pengelolaan Sumber daya alam dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Bogor, 16129, Indonesia b Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor, 16680, Indonesia
Article Info: Received: 22 - 04 - 2018 Accepted: 05 - 09 - 2018
Keywords: Carbon active, textile wastewater, water recycle, water reuse

## Corresponding Author:
Ari Christiany Program Studi Pengelolaan Sumber daya alam dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor; Email: arichristin@yahoo.com
Abstract : The process production of textile industry especially dyeing can not be  separated  from  the  use  of  clean  water  and  high  wastewater  pollutant produced.  The  study  and  research  of  potential  wastewater  recycling  using carbon active  processing  have  technical  and  economical  potential  to  be  an inspiration for industries, and the public to do waste water. The experimental application of this activated carbon using a tank size of 78 liters with 50 liter of activated carbon content, contact time 10-20 minutes. Inlet – outlet analysis can measure effectiveness of carbon active value to decrease COD (chemicals oxigen  demand),  colour,  TDS  (Total  disolved  solid),  TSS  (Total  suspended solid), and pH. Carbon active process decreased COD contamination up to 96%,  with  value  COD  average  97  ppm  become  5.5  ppm.  Carbon  active process decreased TSS up to 92%, from average 12 ppm become 1 ppm. This system also can decrease colour average 98%, from average 226 ppm become 4 ppm. Carbon active process has little effect on TDS and pH value, but TDS and pH values still meet the standard. The calculation of the economic value derived  from  the  calculation  of  active  carbon  projection,  which  uses  a projection of 12.5 m 3 / h, shows the cost of 3 800 per m 3 . This recycling process could improve process efficiency and saved production costs, price municipal water for industrial is around 12 000 per m 3 , which mean saved production cost around 8 200 rupiahs per m 3 .
How to cite (CSE Style 8 th Edition):
Christiany A, Suprihatin, Indrasti NS. 2019. Potensi teknis-ekonomis daur ulang efluen air limbah industri tekstil menggunakan aplikasi arang aktif. JPSL 9 (2): 229-240. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.2.229-240.

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Industri  tekstil  berkembang  seiring  dengan  pertumbuhan  penduduk  yang  pesat,  teknologi  proses pencelupan warna yang hingga kini masih membutuhkan air dalam jumlah yang besar menuntut konsumsi air dalam jumlah besar (Sulaksono et al. 2015). Menurut Dede (2013) kondisi keberadaan air tanah di Jawa Barat secara keseluruhan mengalami penurunan yang tinggi sedangkan setiap tahun penggunaan air tanah naik 2.5%, hal ini memicu zona krisis pada 116 titik, dan zona rusak ada pada 560 titik (Lambok 2013).
Selain membutuhkan air yang tinggi untuk proses produksi, industri tekstil menyumbang pencemaran air  sungai,  karena  sekitar  10–15  %  dari  zat  warna  tekstil  yang  digunakan  terbuang  bersama  limbah  cair (Selvam et al. 2003). Kondisi kualitas air buangan sistem pengelolaan air limbah belum bisa menghasilkan
kualitas  air  sesuai  parameter  air  bersih  sesuai  Permenkes  No.416/1990,  sehingga  sulit  sekali  untuk digunakan  sebagai  air  daur  ulang.  Sulit  nya  mencari  referensi  mengenai  biaya  pengelolaan  limbah  yang kualitas airnya mampu untuk di daur ulang mendorong adanya penelitian ini, karena referensi biaya bersifat tertutup dan tidak terpublikasi. Dengan adanya referensi biaya optimasi air limbah dengan kualitas air yang bisa di gunakan kembali, diharapkan mampu mendorong para pengusaha tekstil khusus nya di daerah Bogor untuk  melihat  kemungkinan  investasi  air  limbah  daur  ulang  namun  secara  ekonomis  produknya  tetap mempunyai daya saing global.
Penambahan sistem adsorbsi karbon aktif setelah keluaran pengolahan air limbah mempertimbangkan ketersediaan teknologi di pasaran dengan biaya investasi yang murah  (Mithun 2012). Aspek lingkungan dan strategi yang dipakai untuk menghitung analisis tersebut adalah dengan melakukan evaluasi pemenuhan parameter kualitas air buangan yang dihasilkan agar mampu digunakan kembali. Adapun parameter kualitas yang diinginkan, berdasarkan hasil rata-rata  kualitas air bersih yang biasa digunakan, dan sesuai dengan kebutuhan   air baku adalah COD dibawah 10 mg/l, Warna dibawah 30 mg/l, TSS dibawah 10 mg/l, pH dengan rentang 6-9, TDS dibawah 1000 mg/l. Nilai perameter tersebut dibawah standard air bersih baku mutu sesuai Permenkes No.416/1990.
Zat  warna adalah  senyawa yang dipergunakan dalam bentuk larutan atau dispersi pada  suatu bahan lain sehingga berwarna (Rambe 2009). Tingginya pemakaian zat pewarna pada kegiatan industri tertentu membawa dampak pada peningkatan jumlah bahan pencemar dalam limbah cair yang dihasilkan (Nugroho 2006).  Sekitar  10  000  jenis  pewarna  digunakan  pada  industri  tekstil.  Zat  warna  tekstil  dapat  dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan sumbernya yaitu zat warna alami dan zat warna sintesis. Zat warna sintesis bisa  dikategorikan  an  organik,  sedang  yang  alami  dikategorikan  organik.  Pencemar  organik  dalam  zat warna tekstil alami bersifat mudah terurai dan bersifat sulit terurai. Senyawa organik biokimia sulit terurai didominasi  oleh  proses  pengolahan  air  limbah  tekstil  dimana  dapat  dideteksi    dengan  cara  spektrometri (Schröder  1996).  Penelitian  proses  penurunan  pencemar  dengan  menggunakan  karbon  aktif  karena  sifat karbon aktif yang memiliki daya serap pencemar organik yang sulit diuraikan dengan proses biologis biasa, ataupun sulit diikat menggunakan bahan kimia koagulan dan flokulan.
Karbon aktif merupakan arang padat yang telah diproses lebih lanjut sehingga memiliki sifat adsorben (memiliki daya serap).  Kemampuan  karbon aktif sebagai adsorben ditimbulkan oleh  terbentuknya pori- pori pada arang tersebut akibat proses karbonisasi dan aktivasi. Karakterisasi karbon aktif dipengaruhi oleh jenis bahan baku dan kondisi pembuatannya (Ningrum 2008).  Bahan baku yang digunakan sebagai karbon aktif adalah semua bahan  yang mengandung  karbon, baik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, binatang maupun  barang  tambang.  Bahan-bahan  tersebut  yaitu  berbagai  jenis  kayu,  batu  bara,  tempurung  kelapa, kulit biji kopi, dan lain sebagainya (Subadra 2005).
Fungsi utama karbon aktif dalam industri adalah sebagai media penjerap (Kurniawan 2004).  Selain sebagai  adsorben,  karbon  aktif  dapat  digunakan  sebagai  decolourizing  (penghilang  warna),  deodorizing (penghilang bau), water purification (penjernihan/pemurnian air), dan waste treatment (pengolahan limbah cair atau gas) (Smisek dan Cerny 1970), juga untuk menurunkan COD. Menurut Rochma dan Titah (2017) proses adsorpsi arang aktif mampu menurunkan nilai COD mencapai 98.74%.
Adsorpsi adalah reaksi eksoterm. Tingkat adsorpsi umumnya meningkat seiring dengan menurunnya suhu. Makin lama waktu kontak menunjukkan molekul zat terlarut yang teradsorpsi berlangsung lebih baik (Reynold  1982).  Permukaan  padatan  yang  kontak  dengan  suatu  larutan  cenderung  untuk  menghimpun lapisan dari molekul-molekul zat terlarut pada permukaannya akibat  ketidakseimbangan gaya-gaya pada permukaan. Kapasitas adsorpsi dari karbon terhadap suatu zat terlarut tergantung pada dua-duanya, karbon dan zat terlarutnya. Kebanyakan limbah cair adalah kompleks dan bervariasi dalam hal kemampuan adsopsi dari  campuran-campuran  yang  ada.  Struktur  molekul,  kelarutan  dan  sebagainya,  semuanya  berpengaruh terhadap kemampuan adsorpsi. Derajat I kemungkinan adsorpsi akan terjadi dan menghasilkan hubungan kesetimbangan berkorelasi menurut hubungan empiris dari Freundlich, dan turunan Langmuir (Syauqiah et al. 2011). Menurut Syauqiah et al . (2011), Secara umum, faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi adalah sebagai berikut:
1) Luas  permukaan.  Semakin  luas  permukaan  adsorben,  maka  makin  banyak  zat  yang  teradsorpsi. Luas permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben.
2) Jenis adsorbat. Peningkatan polarisabilitas adsor-bat meningkatkan kemampuan adsorpsi molekul yang mempunyai polarisabilitas yang tinggi (polar) memiliki kemampuan tarik menarik terhadap molekul lain dibandingkan molekul yang tidak dapat membentuk dipol (non polar); Peningkatan berat  molekul  adsorbat  dapat  meningkatkan  kemampuan  adsorpsi.  Adsorbat  dengan  rantai  yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorbsi dibandingkan rantai yang lurus.
3) Struktur  molekul  adsorbat.  Hidroksil  dan  amino  mengurangi  kemampuan  penyisihan  sedangkan Nitrogen meningkatkan kemampuan penyisihan.
4) Konsentrasi  Adsorbat.  Semakin  besar  konsentrasi  adsorbat  dalam  larutan  maka  semakin  banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben.
5) Temperatur  Pemanasan  atau  pengaktifan  adsorben  meningkatkan  daya  serap  adsorben  terhadap adsorbat  menyebabkan  pori-pori  adsorben  lebih  terbuka  pemanasan  yang  terlalu  tinggi menyebabkan rusaknya adsorben sehingga kemampuan penyerapannya menurun.
6) Waktu Kontak. Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi pada waktu kesetimbangan. Waktu kesetimbangan dipengaruhi oleh:
 Tipe biomasa (Jumlah dan jenis ruang pengikatan),
 Ukuran dan fisiologi biomasa (aktif atau tidak aktif),
 Ion yang terlibat dalam sistem biosorpsi
 Konsentrasi ion logam.
Arang  merupakan  suatu  padatan  berpori  yang  mengandung  85-95%  karbon,  dihasilkan  dari  bahan- bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Arang aktif biasanya disebut karbon aktif  yang  dapat  menjerap  beberapa  jenis  zat  di  dalam  cairan  ataupun  gas.  Berarti  arang  aktif  dapat digunakan  sebagai  bahan  penjernih  ataupun  untuk  menghilangkan  bau  busuk.  Pada  arang  aktif  terdapat banyak pori ( zone ) berukuran nano hingga mikrometer. Sedemikian banyaknya pori sehingga dalam satu gram arang aktif bila semua dinding rongga pori direntangkan, luas permukaannya dapat mencapai ratusan hingga ribuan meter persegi (Syauqiah et al. 2011) .
Pengolahan air limbah pada PT XY menggunakan sistem biologis – kimia, kolam aerasi yang sebagai kolam biologi aerobik yang dilanjutkan proses kimia flokulasi koagulasi diharapkan mampu menurunkan pengotor air limbah dan memenuhi standar parameter baku mutu. Uji penggunaan karbon aktif dilakukan untuk  mengetahui  apakah  penambahan  karbon  aktif  mampu  menurunkan  nilai  COD  hingga  memenuhi standar  yang  diiinginkan,  dan  menganalisis  parameter  dalam  hal  ini  fisika  sesuai  standar  baku  mutu Permenkes no.32 tahun 2017, ataupun Permenkes 416/1990.
Pada tempat penelitian kondisi kualitas  air buangan sistem pengelolaan menunjukkan nilai rata-rata COD  91-146  ppm,  TSS  sekitar  2-11  ppm,  pH:  6-9  sedangkan  kualitas  air  baku  yang  diinginkan  COD dibawah 10 ppm, TSS dibawah 10 ppm, pH 6-8, TDS dibawah 1 000 ppm, warna dibawah 10 ppm seperti rata-rata kualitas air baku yang dipakai di PT XY.
Tidak hanya secara teknis namun nilai ekonomis juga menjadi pertimbangan agar suatu teknologi daur ulang bisa diaplikasikan. Karena itu analisis biaya aplikasi penggunaan karbon aktif pada efluen instalasi pengolahan air limbah perlu dilakukan.

## Tujuan
1. Mengetahui kemampuan karbon aktif dalam menurunkan nilai COD, warna, TSS, TDS dan pH pada efluen pengolahan air limbah
2. Mengetahui biaya penggunaan sistem karbon aktif

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  pada  industri  tekstil  di  Bogor  pada  saluran  air outlet pengolahan  limbah. Pelaksanaan uji dilakukan selama 24 hari, dalam penelitian ini dianalisis COD ( Chemicals oksigen demand )
sebagai salah satu parameter air limbah dan menjadi indikator hilangnya pengotor atau menunjukkan nilai organik  pada  suatu  kondisi  air  (Nugroho  2006).  Warna,  pH,  TDS  ( Total  dissolved  solid ),  TSS  ( Total suspended solid ) sebagai parameter fisika standar baku mutu  (Permenkes 416/1990). Kualitas  air diukur pada inlet, yaitu sebelum masuk ke tangki karbon aktif, dan pada outlet yaitu setelah melewati tangki karbon aktif pada pipa outlet. Tangki ber volume 78 liter, berisi 50 liter arang aktif ,  dilewati 0.18 liter/detik untuk waktu lama kontak 20 menit, atau dilewati 0.216 m 3 sekali percobaan. Analisis dilakukan pada laboratorium PT XY, yaitu tempat pengambilan sampel.
Analisis parameter kualitas air setelah pengolahan karbon aktif sebagai proses adsorbsi (Anonim 2017) dilakukan setiap hari, dilakukan dengan melewatkan kedalam tangki karbon rata-rata 20 menit dengan debit 0.18 liter perdetik. sampai mencapai titik jenuh yaitu kondisi dimana karbon aktif sudah tidak mampu lagi menurunkan pengotor, dan diulangi setelah pelaksanaan pencucian atau dikenal dengan backwash . Pada umumnya  pelaksanaan backwash ini  dilakukan  dengan  menggunakan  air  bersih  dengan  membalik  arah masuk  air  dari  kondisi  normal  nya.  Pada  proses backwash ini  dibutuhkan  tekanan  melalui  pompa bertekanan, proses ini membuka pori-pori yang tertutup oleh pengotor atau lumpur (Anonim 2017). Dalam penelitian  ini  pencucian  dilakukan  dengan  membuka  tangki  dan  melakukan  pencucian  secara  manual, hingga pengotor hilang, dan air cuci tidak keruh lagi.
Penelitian pada effluent pengolahan air limbah ini dianalisa setiap hari pada titik inlet dan outlet seperti Tabel 1.
Tabel 1 Waktu pengukuran percobaan karbon aktif Parameter Titik sampling Waktu sampling COD in - out 1 kali setiap hari TSS in - out 1 kali setiap hari TDS in - out 1 kali setiap hari Warna in - out 1 kali setiap hari pH in - out 1 kali setiap hari
Analisis  Laboratorium  dilakukan  untuk  mengukur  kualitas  awal  dan  kualitas  air  setelah  melewati tangki karbon aktif. Lima parameter yang diukur adalah COD, pH, TSS, TDS, dan warna. Metode analisis menggunakan peralatan dan fasilitas yang ada di PT XY tempat penelitian dilakukan.

## Pengukuran COD
Kadar COD dibaca sebagai jumlah mg oksigen per liter yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik  dan  anorganik  (Yuwono  dan  Adinugroho  2012).  Pemanasan  2  jam  dilakukan  bersama  proses oksidasi oleh potassium dikromat. Reaksi oksidasi senyawa organik mereduksi ion dikromat menjadi ion kromik  yang  berwarna  hijau.  Unsur  perak  dalam reagent berfungsi  sebagai  katalis  dan  ion  merkuri digunakan  untuk  mengomplekskan  senyawa  pengganggu  klorida.    Penetapan  kadar  dilakukan  oleh spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm. Alat yang dipakai Spektrofotometer DR/2010, COD Reagent vial , Light Shield , COD Reaktor, Pipet volumetrik 2 mL, gelas beker 500 mL, botol semprot, rak tabung reaksi, batang pengaduk, dan di butuhkan bahan larutan sampel, aquades, COD digestion reagent (0 -1 500 mg/l COD).

## Pengukuran pH
Sensor probe ( glass elektrode ) dari pH meter melakukan pembacaan pH berdasarkan jumlah ion H 3 O + dalam larutan. Menggunakan pH meter thermo-orion A211, gelas beker 500 ml, dan botol semprot.

## Pengukuran TSS
Penetapan suspended solid dilakukan tanpa menggunakan teknik filtrasi terlebih dahulu karena yang ingin dicari ialah kadar suspended solid . Teknik gravimetri dilakukan apabila ingin mengetahui suspended
solid  yang  ada  pada  sampel  (Yuwono  dan  Adinugroho  2012).    Penetapan  kadar  dilakukan  oleh spektrofotometer  pada  panjang  gelombang  810  nm  dengan  metode  Spektrofotometri  ( Photometric methode , non filtrable residue ). Alat yang digunakan Spektrofotometer DR/2010, sample cell 25 mL, light shield , gelas piala 500 ml, botol semprot, Pipet volume/ Pipet mohr.

## Pengukuran TDS
Penetapan TDS dilakukan berdasarkan sensor sensitif dari probe TDS meter yang mendeteksi jumlah dari  total  padatan  terlarut  (Yuwono  dan  Adinugroho  2012)  dalam  sampel  atau  pun  jumlah  non  padatan seperti mikroorganisme dalam sampel. Alat yang digunakan TDS meter, gelas beker 500 ml, botol semprot.

## Pengukuran Warna
Penetapan turbidity atau warna dilakukan berdasarkan hasil penyebaran dan penyerapan cahaya oleh partikel dalam sampel dan jumlahnya ditetapkan berdasarkan ukuran, bentuk, warna, dan bias dari sampel. Penetapan  kadar  dilakukan  dengan  menggunakan  spektrofotometer  pada  panjang  gelombang  860  nm, menggunakan Spektrofotometri ( Attenuated Radiation ) (Yuwono dan Adinugroho 2012).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Air daur ulang yang diharapkan memenuhi kualitas yang diinginkan, setara dengan kualitas air baku rata-rata  dari  campuran  air  sumur  dan  atau  air  bersih  PDAM.  Air  baku  sebelum  dipakai  dalam  proses produksi pencelupan akan diproses terlebih dahulu pada sistem pengolahan air bersih yang dimiliki PT XY, yaitu proses demineralisasi dan reverse osmosis. Kualitas yang diinginkan untuk dapat memenuhi proses tersebut dapat dilihat seperti Tabel 2. Selain standard acuan juga bisa melihat standar Permenkes No 416 Tahun 1990.
Tabel 2 Acuan kualitas air olahan Parameter uji Target Baku mutu sesuai Permenkes No.416/1990 COD 10 mg/l - TDS 1 000 ppm 1 500 ppm Kekeruhan (TSS) 10 mg/l 25 mg/l Warna 30 Ntu 50 Ntu pH 6-9 6-9
Air inlet percobaan karbon aktif adalah keluaran air pengolahan air limbah pada PT XY. Sistem yang digunakan dalam pengolahan air limbah adalah pengolahan biologis  – kimia, kolam aerasi ebagai kolam biologi aerobik yang dilanjutkan proses kimia flokulasi. Dari analisis pendahuluan didapatkan nilai COD awal limbah PT XY rata-rata 1 400 ppm, dapat diturunkan menjadi rata-rata 520 ppm, dan menjadi rata- rata 97 ppm setelah melewati proses koagulasi dan flokulasi. Pengukuran yang dilakukan setiap hari pada proses outlet pengolahan arang aktif dapat dilihat pada Tabel 3.

## Analisis COD
Karbon  aktif  sangat  efektif  dalam  menurunkan  bahan-bahan  organik  dan  an-organik,  seperti Escherechia coli , parasit, logam-logam (Utami 2017). COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi  zat-zat  organik  yang  terdapat  dalam  limbah  cair  dengan  memanfaatkan  oksidator  kalium dikromat  sebagai  sumber  oksigen  (Rochma  dan  Titah  2017).  Angka  COD  merupakan  ukuran  bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara  alamiah dapat dioksidasi melalui proses biologis dan dapat menyebabkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.
Tabel 3 Hasil Percobaan penggunaan karbon aktif effluent pengolahan limbah PT XY
Penurunan  COD  signifikan  pada  percobaan  ini.  Penelitian  ini  menunjukkan  karbon  aktif  mampu menurunkan angka COD dengan proses adsorpsinya, yaitu menjerap zat-zat organik (Rochma dan Titah 2017).
Pada hari pertama nilai COD mungkin tidak di bawah 10 mg/l, hanya turun ke angka 22 mg/l dari inlet 99  mg/l,  menunjukkan  daya  jerap  arang  aktif  kurang  sempurna,  karena  pada  hari  kedua  sudah  terlihat penurunan di bawah 10 mg/l yaitu 3 mg/l, dari 92 mg/l. Hari ke tiga hingga hari ke 8 menunjukkan karbon aktif mampu menurunkan COD hingga di bawah 10 mg/l seperti standar yang diinginkan.
Pada hari pertama terindikasi arang aktif belum teraktivasi dengan sempurna, walaupun dalam proses penyediaan  bahan  baku  nya  arang  aktif  yang  dipakai  adalah  jenis  arang  aktif  siap  pakai  atau  sudah diaktivasi.
Menurut Prasetyo et al . (2011) aktivasi arang secara kimia bisa menggunakan NaCl atau garam, sedang proses pembersihan awal karbon aktif hanya dicuci menggunakan air bersih. Kurang nya daya jerap pada hari  pertama  bisa  ditutupi  dengan  naiknya  energi  aktivasi  arang  aktif  setelah  dialiri  air effluent ,  yang mungkin  mengandung  garam  atau  ion  yang  mampu  meningkatkan  aktivasi  arang  aktif  (Prasetyo et  al . 2011).  Hari ke sepuluh menunjukkan COD kembali tidak memenuhi standar yang diinginkan yaitu dari COD  inlet  92  hanya  mampu  diturunkan  ke  38  mg/l,  dan  dari  98  menjadi  42  mg/l.  Dari  hasil  analisis menunjukkan hari ke-9 perlu dilakukan backwash untuk menormalkan fungsi kinerja karbon aktif. Proses penjerapan zat-zat oleh pori-pori karbon aktif tertutup oleh organik berlebih. Hal ini terlihat sebelum proses pencucian,  karbon  aktif  tertutup  lumpur.  Setelah backwash ,  karbon  aktif  tidak  tertutup  lumpur,  dan menunjukkan COD kembali turun di bawah 10 mg/l. Untuk Hasil analisis lengkap COD  dapat dilihat pada Gambar 1.
Parameter COD Inlet COD Outlet Warna Inlet Warna Outlet pH Inlet pH Outlet TDS Inlet TDS Outlet TSS Inlet TSS Outlet Satuan mg/l mg/l TCU TCU mg/l mg/l mg/l mg/l Hari  1 99 22 226 12 7.4 8.17 712 680 7 1 Hari  2 92 3 241 0 5.94 6.1 726 700 6 1 Hari  3 93 1 198 3 5.56 5.8 682 690 12 1 Hari  4 96 1 203 1 5.65 5.7 754 730 14 1 Hari  5 107 0 223 4 5.61 5.9 678 674 12 1 Hari  6 102 3 245 2 5.87 7.2 720 710 15 1 Hari  7 98 6 267 2 5.65 6.2 690 720 17 1 Hari  8 89 8 208 10 5.53 5.8 688 699 6 1 Hari  9 86 12 220 38 5.76 6.02 623 684 9 2 Hari  10 92 38 220 45 5.48 5.8 636 690 12 3 Hari  11 98 42 240 30 5.21 5.7 750 734 11 2 Pencucian karbon aktif Hari  1 88 1 184 2 5.95 6.05 690 698 6 1 Hari  2 94 1 220 1 6.07 7.36 645 660 7 2 Hari  3 92 4 240 1 6.04 7.33 690 680 6 1 Hari  4 86 2 245 2 6 7.33 702 700 12 1 Hari  5 88 3 196 2 6.03 6.96 700 704 14 2

## Gambar 1 Kemampuan karbon aktif dalam menurunkan COD

## Analisis TSS
Zat yang tersuspensi biasanya terdiri dari zat organik dan anorganik yang melayang-layang dalam air, secara fisika zat ini sebagai penyebab kekeruhan pada air.   Karbon aktif sangat efektif dalam menurunkan bahan-bahan organik dan an-organik (Utami 2017). Proses filtrasi karbon aktif ini mampu menangkap zat- zat melayang yang dibaca sebagai TSS. Hasil analisis menunjukkan TSS mencapai target yang diinginkan yaitu di bawah 5 ppm. TSS inlet sendiri ada pada range 6-17. Dari hari pertama hingga hari ke sembilan angka TSS ditunjukan oleh angka 1 mg/l. Kenaikan nya pun tidak signifikan yaitu ke angka 2 dan 3 mg/l. Hal ini menunjukkan karbon aktif pada effluent pengolahan limbah efektif untuk menurunkan TSS hingga di bawah 5 mg/l. Hasil analisis TSS  dapat dilihat pada Gambar 2.

## Analisis TDS
TDS adalah singkatan dari Total Dissolve Solid yang dalam Bahasa Indonesia berarti Jumlah Zat Padat Terlarut.  TDS  merupakan  indikator  dari  jumlah  partikel  atau  zat  tersebut,  baik  berupa  senyawa  organik maupun  non-organik.  Pengertian  terlarut  mengarah  kepada  partikel  padat  di  dalam  air  yang  memiliki ukuran di bawah 1 nano-meter. Satuan  yang  digunakan biasanya  ppm (part per million)  atau yang sama dengan miligram per liter (mg/l) untuk pengukuran konsentrasi massa kimiawi yang menunjukkan berapa banyak  gram  dari  suatu  zat  yang  ada  dalam  satu  liter  dari  cairan.  Zat  atau  partikel  padat  terlarut  yang ditemukan dalam  air  dapat  berupa  natrium  (garam),  kalsium,  magnesium,  kalium,  karbonat, nitrat, bikarbonat,  klorida  dan  sulfat  (Yuwono  dan  Adinugroho  2012).  Pada  percobaan  ini  tidak menunjukkan karbon aktif mampu menurunkan TDS. Angka penurunan TDS tidak signifikan, contoh pada hari pertama TDS inlet 712 ppm hanya mampu turun ke angka 680 ppm, sedang pada hari kedua juga turun ke  700  dari  726  ppm.  Analisis  hingga  hari  ke  sepuluh  pun  tidak  menunjukkan  karbon  akif  mampu menurunkan  total  kandungan  terlarut.  Dapat  disimpulkan  bahwa  karbon  aktif  tidak  bisa  menjerap  zat organik maupun organik yang ukuran nya bawah 1 nano-meter. Nilai TDS yang masih dibawah 1 000 ppm menunjukkan bahwa air effluent masih bisa digunakan sebagai air baku. Hasil analisis TDS  dapat dilihat pada Gambar 3.
99 92 93 96 107 102 98 89 86 92 98 88 94 92 86 88 22 3 1 1 0 3 6 8 12 38 42 1 1 4 2 3 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 0 20 40 60 80 100 120 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8 Day 9 Day 10 Day 11 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 N il ai C O D ( mg/ l) Pengukuran hari ke- COD Inlet mg/l
COD Outlet mg/l
Maks COD untuk air bersih mg/l

## Gambar 2 Kemampuan karbon aktif dalam menurunkan TSS

## Gambar 3 Kemampuan karbon aktif dalam menurunkan TDS

## Analisis Warna
Warna  pada  air  disebabkan  adanya  pembusukan  proses  organik,  warna  zat-zat  logam  seperti  besi, mangan,  dan  zat-zat  lain  (Utami  2017).  Pada  analisis  warna  trend  menunjukkan  selaras  dengan  kondisi COD, warna mengalami penurunan signifikan hingga di bawah target yaitu 10 TCU. Kondisi penurunan warna  oleh  proses  adsorpsi  karbon  aktif  dimana  zat-zat  organik  dan  kandungan  beberapa  zat  lain  yang menghasilkan warna mampu diserap oleh karbon aktif (Sri et al 2010). Nilai warna dan COD menunjukkan penurunan signifikan dari angka 241 menjadi 0 mg/l, dari 198 pada hari ketiga menjadi 3mg/l, sedang pada hari  keempat  dari  203  menjadi  1  mg/l.  Hari kedelapan  menunjukkan  mulai  meningkat  dimana  inlet  208 turun menjadi 10 mg/l, demikian hari kesembilan hanya mampu diturunkan di angka 38 mg/l. Pelaksanaan backwash membuat kondisi  kinerja karbon aktif kembali mampu diturunkan  sesuai target. Hasil analisis TDS  dilihat pada Gambar 4.
7 6 12 14 12 15 17 6 9 12 11 6 7 6 12 14 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 2 1 2 1 1 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8 Day 9 Day 10 Day 11 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 N Ila i T SS ( mg /l ) Pengukuran hari ke- TSS  Inlet mg/l TSS Outlet mg/l Maks TSS mg/l 712 726 682 754 678 720 690 688 623 636 750 690 645 690 702
700
680 700 690 730 674 710 720 699 684 690 734 698 660 680 700 704 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8 Day 9 Day 10 Day 11 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 N il ai T D S ( mg/ l) Pengukuran hari ke- TDS Inlet mg/l
TDS Outlet mg/l
Maks TDS mg/l

## Gambar 4 Kemampuan karbon aktif dalam menurunkan Warna

## Analisis pH
Tinggi  rendahnya  pH  dipengaruhi  oleh  fluktuasi  kandungan  karbondioksida  atau  CO 2 ,  serta  tingkat alkalinitas  (Rachmawati  e t  al.) .  Alkalinitas  secara  umum  menujukkan  konsentrasi  basa  atau  bahan  yang dapat  menetralisir  tingkat  keasaman.  Semakin  tinggi  alkalinitas  semakin  rendah  kadar  CO 2 yang  bebas dalam  larutan,  campuran  atau  badan  air  (Safitri  dan  Putri  2016).    Analisis  pH  pada  penelitian  ini,  tidak terjadi  perubahan  signifikan  antara  pH  inlet  dan  pH  outlet.  Tidak  banyak  perubahan  pH  menunjukkan karbon  aktif  tidak  berpengaruh  terhadap  tingkat  alkalinitas  (Safitri  dan  Putri  2016), pH  yang  dihasilkan setelah proses karbon aktif menunjukkan hampir sama dengan effluent yang ada. Pada penelitian ini, pH cukup rendah dikarenakan pH effluent rendah. Pada proses kimia sebelum keluar dari pengolahan limbah ada penggunaan bahan kimia yang ber based aluminium sulfat mempunyai sifat menurunkan pH di bawah 5.  Proses  kimia  ini  membutuhkan  pH  yang  rendah  karena  reaksi  kerja  koagulasi  aluminium  sulfat  ada diantara pH 3.8 – 6. Hasil analisis pH  dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Nilai pH penelitian karbon aktif
0 226 241 198 203 223 245 267 208 220 220 240 184 220 240 245 196 0 12 0 3 1 4 2 2 10 38 45 30 2 1 1 2 2 0 50 100 150 200 250 300 Satuan Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8 Day 9 Day 10 Day 11 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 N il ai W ar na ( mg/ l) Pengukuran hari ke - Warna Inlet Warna Outlet Maks Warna 7,4 5,94 5,56 5,65 5,61 5,87 5,65 5,53 5,76 5,48 5,21 5,95 6,07 6,04 6 6,03 8,17 6,1 5,8 5,7 5,9 7,2 6,2 5,8 6,02 5,8 5,7 6,05 7,36 7,33 7,33 6,96 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8 Day 9 Day 10 Day 11 Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 N il ai pH Pengukuran hari ke- pH Outlet pH Outlet
Secara keseluruhan penggunaan karbon aktif pada effluent pengolahan air limbah mampu menurunkan kualitas air limbah menjadi air baku yang siap diolah untuk digunakan kembali sebagai water reuse, recycling . Rata-rata  kinerja  karbon  aktif  bisa  digambarkan  melalui  persentase  penurunan  COD  setelah  penggunaan karbon  (Siregar et  al. 2015),  yang  digambarkan  pada  Tabel  4.  Persentase  penurunan  COD  pada  air  limbah setelah penggunaan karbon aktif. Dapat dilihat rata-rata performance adalah 96% dengan waktu jenuh 8 hari.
Tabel 4 Persentase penurunan COD setelah tangki Karbon aktif
Tabel 5 Perkiraan total biaya pengolahan air buangan menggunakan karbon aktif
Proses Biaya Bahan Kimia Biaya Elektrik Biaya Investasi** Biaya *** penggantian karbon aktif Total Total / m 3 Karbon aktif Rp/ Bulan Rp/Bulan Rp/Bulan Rp/Bulan Rp 1 112 400 335 420 3 333 333 9 000 000 13 781 154 3 828
**) Break even point/Titik Impas 5 tahun
***) Penggantian karbon aktif diprediksi 6 bulan sekali

## Analisis biaya
Penelitian  ini  mempertimbangkan  prespektif  ekonomi,  prespektif  efesiensi,  prespektif  ekologi  (Mithun 2012).  Prespektif  efisiensi,  yaitu  Efisiensi  pengolahan  limbah  yang  diperkirakan  oleh  persentase pengurangan parameter seperti COD, TSS, TDS, Warna dan parameter lainnya. Prespektif ekologi, dalam hal ini dilihat dari kemampuan sistem untuk mendaur ulang limbah menjadi air daur ulang untuk mengurangi cemaran limbah ke lingkungan, dimana airnya dapat digunakan kembali sehingga mengurangi penggunaan air bawah tanah, yang berarti menjaga penggunaan sumber daya air yang kian lama kian terbatas (Mithun 2012).
Prespektif  ekonomi,  artinya  pengolahan  limbah  dengan  metode  yang  efektif  dari  segi  biaya  termasuk biaya  investasi  yaitu  pembuatan  tangki,  pompa  dorong  dan  pompa  cuci  atau backwash ,  perpipaan  dan pondasi  konstruksi.  Selain  biaya  investasi  análisis  juga  dilakukan  untuk  biaya  operasi  dan  perawatan, konsumsi bahan kimia, operasional elektrik. Analisis biaya yang dibutuhkan untuk mendapatkan pengolahan limbah dengan hasil yang maksimum tersebut telah digambarkan secara detail sesuai Tabel 5. Analisis biaya
Parameter COD
Inlet COD Outlet % Penurunan COD Satuan mg/l mg/l Hari 2 92 3 97% Hari 3 93 1 99% Hari  4 96 1 99% Hari  5 107 0 100% Hari  6 102 3 97% Hari  7 98 6 94% Hari  8 89 8 91% Pencucian arang aktif Hari  1 88 1 99% Hari  2 94 1 99% Hari  3 92 4 96% Hari  4 86 2 98% Hari  5 88 3 97%
air  dengan  sistem  karbon  aktif.  Dengan  perhitungan  asumsi  tangki  yang  dipakai  mempunyai  laju  10-12.5 m 3 /jam, dengan volume arang aktif dalam tangki adalah 1 200 liter arang aktif,  masa operasi 5-8 jam per hari penggantian karbon aktif diprediksi 6 bulan sekali, dan masa balik modal investasi 5 tahun. Biaya bahan kimia  dihitung  dari  perhitungan  kebutuhan  klorinasi  pada  proses  keluaran  karbon  aktif.  Biaya  elektrik dihitung dari kebutuhan listrik untuk menjalankan pompa backwash dan pompa dosis. Secara keseluruhan selang penambahan karbon aktif membutuhkan biaya 3 828 rupiah per m 3

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian serta pembahasan yang dijabarkan secara detail dapat ditarik kesimpulan. Karbon  aktif  menunjukkan  efektif  mengolah  keluaran  air  limbah  dan  mampu  menurunkan  COD  dengan persentase kemampuan rata-rata 96%, kemampuan menurunkan TSS 92% dan warna 98%. Waktu jenuh 8 hari.  Biaya yang dibutuhkan untuk mengolah air effluent dengan desain 12.5 m 3 / jam, masa operasi 8-10 jam perhari, adalah 3 828 rupiah per m 3 . Biaya pembelian air baku PDAM untuk proses industri 12 000 per m 3 , menunjukkan penghematan biaya hingga 8 000 rupiah per meter kubik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terimakasih  disampaikan  kepada  PT  XY  -  Bogor,  selaku  penyedia  data  dan  tempat  uji  coba dilangsungkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  2017.  Activated  carbon  filter.  Tersedia  pada:  http://www.waterprofessionals.com/learning- center/activated-carbon-filters; [diakses 22 October 2017].
Dede  A.  2013.  Ulasan  Program  Pendayagunaan  Konservasi  Air  Tanah  Dinas  ESDM  Kab  Bogor  dalam Berita.  Bogor.
Lambok    H.  2013.  Pembahasan  Pengelolaan  Air  Tanah  Di  Indonesia  Konservasi  Air  Tanah  Berbasis Cekungan Air Tanah Area Jawa Barat [buku laporan].
Mithun  R.  2012.  Biological  Treatment  of  Textile  Effluents  Best  adoptable  option  results  in  cost  & environment savings with outstanding treatment efficiency. Tersedia pada: https://textiletoday.com.bd/biological-treatment-of-textile-effluents-best-adoptable-option-results-in- cost-environment-savings-with-outstanding-treatment-efficiency/; [diakses 2017 April 15].
Nugroho A. 2006. Bioindikator Kualitas Air [tesis]. Jakarta: Universitas Trisakti.
Prasetyo A, Yudi A, Astuti RN. 2011. Adsorpsi metilen blue pada karbon aktif dari Ban bekas dengan Variasi konsentrasi NaCl pada suhu pengaktifan 600 o C dan 650 o C. Jurnal Neutrino . 4(1).
Rachmawati  SW,  Iswanto  B,  Winarni.  2009.  Pengaruh  pH  Pada  Proses  Koagulasi  Dengan  Koagulan Aluminium Sulfat Dan Ferri Klorida. Jurnal Teknik Lingkungan. 5(2):40-45.
Rochma N, Titah HS. 2017. Penurunan BOD dan COD Limbah cair industri Batik Menggunakan Karbon aktif melalui Proses Adsorpsi Secara Batch. Jurnal Teknik ITS . 6(2).
Safitri  M,  Putri  MR.  2016.  Kondisi  Keasaman  (pH)  Laut  Indonesia. Jurnal  Institute  Teknologi  Bandung . Jbptitb . pp22609-9.
Schröder HR. 1996.  Non- Biodegradable wastewatercompunds treated by Ozone or Ozone/UV- Conversion monitoring  by  substance  specific  analysis  and  biotoxicity  testing. Water  Science  and  Technology . 50(5):329–334
Selvam, Swaminathan K, Chae KS. 2003. Decolourization of azo dyes and a dye industry effluent by a white rot fungus Thelephora sp. Journal Bioresour Technology. 88(2):115-9.
Siregar RD, Zaharah TA, Wahyuni N. 2015. Penurunan Kadar COD (Chemicals Oxigen Demand) limbah cair  industri  kelapa  sawit  menggunakan  arang  aktif  biji  kapuk  (Celba  Petandra).  Universitas Tanjungpura. JKK . 4(2).
Smisek M, Cerny  S. 1970. Activated Carbon Manufacture, Properties and Aplication  Institute of Physical Chemistry. Czecosloval Academy of Sciennce-Prague Anal Chem Book . 42(14):81A–81A.
Sri  M,  Djarwanti,  Sartamtomo,  Yuliastuti  R,  Yuliasni  R.  2010.  Peningkatan  kinerja  lumpur  aktif  dengan penambahan karbon aktif dalam pengolahan air limbah industry tekstil pewarnaan dengan zat warna indigo dan sulfur. Jurnal Riset Industri . 4(1):23-33.
Sulaksono  A,  Effendi  H,  Kurniawan  B.  2015.  Kajian  Beban  Pencemaran  Limbah  Cair  Industri  Kecil Menengah (IKM) Batik klaster Trusmi Kabupaten. 5(1).
Surat  Keputusan  Kementerian  Kesehatan  Republik  Indonesia.  1990.  Peraturan  Kementrian  Kesehatan Nomor 416/ PER/IX Tahun 1990 Mengenai Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan dan Syarat- syarat dan Pengawasan Kualitas Air [diakses 3 September 1990].
Surat  Keputusan  Kementrian  Lingkungan  Hidup  Republik  Indonesia.  2014.  Peraturan  Kementrian Lingkungan  Hidup  Nomor  5  Tahun  2014  Mengenai  Baku  Mutu  Air  Limbah  [diakses  25  Oktober 2014].
Surat Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia. 2017. Peraturan Kementrian Kesehatan Nomor 32 Tahun 2017 Mengenai Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan dan persyaratan air untuk keperluan Higiene, sanitasi, Kolam Renang, Solus per aqua, dan Pemandian umum [diakses 20 Juni 2017].
Syauqiah I, Amalia M, Hetty A, Kartini. 2011. Analisis Variasi waktu dan kecepatan pengaduk pada Proses Adsorpsi Limbah Logam berat dengan Arang Aktif. Jurnal Infoteknik . 12(1).
Utami,  AR.  2017.  Pengolahan  limbah  cair  laundry  dengan  menggunakan  Biosand  Filter  dan  Activated Carbon. Jurnal Untan . 13(1).
Yuwono,  R.  dan  Adinugroho  E.  2012. Buku  pegangan  Manajer  Pengendalian  Pencemaran Air  Ed  ke-2 . Bandung: IATPI.