p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Modifikasi Kombinasi Elektrokoagulasi – Adsorpsi untuk Menyisihkan Fosfat dan TSS pada Limbah Laundry
Cello Raka Pramastya 1 , Firra Rosariawari 2*
1,2 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional Veteran, Surabaya * Koresponden email : firra.tl@upnjatim.ac.id Diterima: 14 September 2023 Disetujui: 22 September 2023

## Abstract
The  home  industry  laundry  has  grown  rapidly.  However,  the  growth  of  this  industry  has  also  led  to  an increase  in  the  volume  of  laundry  wastewater  that  is  discharged  into  water  bodies.  This  can  affect  the condition of water bodies, especially since the waste contains phosphates as detergent builders. Therefore, an effective wastewater treatment technology is needed. This research aims to analyze the efficiency of the modified  electrocoagulation-adsorption  reactor  in  reducing  the  concentration  of  phosphate  and  TSS  in laundry wastewater.  Laundry  wastewater  was  flowed  at  a  rate  of  0.2  L/minute  in  the  electrocoagulation process  with  a  current  strength  of  5  A  for  60  minutes,  followed  by  column  adsorption  for  90  minutes conducted in one experimental reactor. Aluminum electrodes and zeolite adsorbent media were used in this experiment. The variables measured were the sampling time intervals between 150-300 minutes with a 30- minute  interval.  The  research  results  show  that  the  modification  of  the  electrocoagulation-adsorption reactor  is  capable  of  reducing  the  concentration  of  phosphate  and  TSS  in  laundry  wastewater.  The  best efficiency for phosphate reduction occurred at 210 minutes with an efficiency of 97.67%. Meanwhile, the optimal TSS reduction occurred at 300 minutes with an efficiency of 84.26%.
Keywords: laundry, electrocoagulation, adsorption, aluminum, zeolite

## Abstrak
Industri jasa laundry rumahan telah berkembang pesat. Namun, pertumbuhan industri ini juga berdampak pada peningkatan volume limbah cair laundry yang akan dibuang ke badan air. Hal ini dapat mempengaruhi kondisi badan air, terlebih limbah tersebut mengandung fosfat sebagai bahan builder dari deterjen. Oleh karena  itu,  diperlukan  teknologi  pengolahan  limbah  cair  yang  efektif.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis efisiensi modifikasi reaktor elektrokoagulasi-adsorpsi dalam menurunkan konsentrasi fosfat dan  TSS  pada  limbah laundry .  Limbah  cair laundry dialirkan  dengan  debit  0,2  L/menit  pada  proses elektrokoagulasi dengan kuat arus 5 A selama 60 menit diikuti oleh proses adsorpsi secara kolom selama 90 menit yang dilakukan dalam satu reaktor  percobaan. Elektroda aluminium dan media adsorben zeolit digunakan dalam percobaan ini. Variabel yang diukur adalah waktu sampling selama 150-300 menit dengan interval waktu 30 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi reaktor elektrokoagulasi-adsorpsi mampu menurunkan konsentrasi fosfat dan TSS dalam limbah laundry . Efisiensi terbaik untuk penurunan fosfat terjadi pada waktu 210 menit dengan efisiensi mencapai 97,67%. Sedangkan, penurunan TSS yang optimal terjadi pada waktu 300 menit dengan efisiensi mencapai 84,26%.
Kata Kunci: laundry, elektrokoagulasi, adsorpsi, aluminium, zeolit.

## 1. Pendahuluan
Industri rumahan jasa laundry telah mengalami perkembangan pesat dalam beberapa tahun terakhir. Berdasarkan  data  Asosiasi Laundry Indonesia  per  Tahun 2020 dalam  [1],  anggota  yang  telah  tergabung dalam asosiasi tersebut sebanyak 20.873 anggota. Meskipun pertumbuhan industri ini memberikan peluang ekonomi yang signifikan, peningkatan volume limbah cair yang dihasilkan oleh proses pencucian menjadi tantangan serius yang perlu diatasi.
Limbah  cair laundry mengandung  berbagai  zat  kimia,  diantaranya  adalah  fosfat,  yang  digunakan sebagai  bahan  builder  dalam  deterjen  untuk  meningkatkan  efisiensi  pencucian.  Limbah  cair laundry memiliki  kandungan deterjen  berkisar  0,2  – 0,3 g/kg  air.  Deterjen  tersebut  tersusun  dari  tiga  komponen utama yaitu bahan builder (70 – 80%), surfaktan (20 – 30%),  dan bahan aditif (2 – 8%) [2]. Peningkatan kandungan fosfat dalam limbah cair memiliki dampak negatif pada kualitas lingkungan, khususnya badan air.  Jika  limbah laundry dengan kadar  fosfat  yang  tinggi  langsung dibuang ke badan  air  tanpa  melewati proses pengolahan terlebih dahulu, maka akan menimbulkan dampak berupa eutrofikasi ( eutrophication ) yang  mana  keadaan  badan  air  akan  banyak  ditumbuhi  oleh  algae  ( algae  boom )  sehingga  badan  air
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
kekurangan  sinar  matahari,  penipisan  oksigen,  dan  peningkatan  konsentrasi  karbondioksida  yang mengakibatkan  ekosistem  pada  badan  air  terganggu  [3].  Selain  polutan  fosfat,  parameter  TSS  ( Total Suspended  Solid )  juga  termasuk  dalam  karakteristik  limbah laundry .  Jika  parameter  tersebut  tidak mengendap di dalam air maka akan mengurangi nilai estetika pada air tersebut dikarenakan kondisi fisik air menjadi keruh. Hal tersebut dikarenakan Total Suspended Solid (TSS) merupakan partikel koloid yang tidak  dapat  larut  di  dalam  air  atau  tersuspensi  dan  sukar  mengendap  dengan  gravitasi  tanpa  dilakukan pengolahan  [4].  Oleh  karena  itu,  pengelolaan  limbah  cair  laundry  yang  efektif  menjadi  penting  dalam rangka menjaga lingkungan yang sehat dan berkelanjutan.
Salah satu teknologi yang menjanjikan dalam pengolahan limbah cair adalah elektrokoagulasi, yang merupakan  metode  kimia-fisika  dengan  memanfaatkan  reaksi  elektrokimia  untuk  mendestabilisasi suspensi,  emulsi  dan  larutan  yang  mengandung kontaminan dengan  cara  mengalirkan  arus  listrik  searah (DC) melalui elektroda ke dalam air yang menghasilkan perbedaan potensial dan memicu reaksi reduksi dan  oksidasi  (redoks)  pada  elektroda.  Elektroda  aluminium  yang  bertindak  sebagai  anoda  (+)  akan mengalami  oksidasi  dan  menghasilkan  ion-ion  logam  (Al 3+ ),  sedangkan  elektroda  aluminium  yang bertindak sebagai katoda (-) akan menghasilkan gas hidrogen (H 2 ) dan ion hidroksida (OH - ) melalui reaksi reduksi. Selanjutnya, ion-ion Al 3+ yang dihasilkan melalui proses oksidasi akan mengalami hidrolisis dan berubah menjadi koagulan, sehingga koloid yang bermuatan negatif akan mengalami proses adsorpsi pada koagulan tersebut dan terbentuk gumpalan atau flok yang mudah dipisahkan  [5]. Elektrokoagulasi sangat dipengaruhi oleh kerapatan arus dan waktu detensi. Hal ini sesuai dengan hukum Faraday I, dimana kuat arus dan waktu detensi yang digunakan berbanding lurus dengan berat logam yang larut pada elektroda [6].
Perhitungan berat aluminium yang larut selama proses elektrokoagulasi berdasarkan hukum Faraday dilakukan  untuk  tujuan  analisis  teoritis.  Untuk  memverifikasi  hasil  tersebut,  dilakukan  perbandingan dengan cara menimbang plat elektroda sebelum dan setelah proses elektrokoagulasi. Pendekatan ini juga didukung  oleh  penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  oleh  [6],  yang  menggunakan  Hukum  Faraday  I sebagai  pendekatan  teoritis  untuk  mengestimasi  berat  logam  Al  yang  terlarut,  dibandingkan  dengan pendekatan lapangan yang melibatkan penimbangan plat elektroda setiap kali eksperimen dilakukan. Hasil penelitian  tersebut  menunjukkan  bahwa  konsentrasi  aluminium  yang  dihitung  secara  teoritis  cenderung lebih rendah, sekitar 2 hingga 14% lebih rendah daripada hasil yang ditemukan dalam pendekatan lapangan. Hal  ini  dapat  diasumsikan  sebagai  akibat  dari  perubahan  kondisi  permukaan  elektroda  yang  mungkin mengurangi kemampuannya dalam menarik ion-ion dalam air limbah.
Pendekatan gabungan antara proses elektrokoagulasi dan adsorpsi juga menjadi pertimbangan yang penting  dalam  penelitian  ini  demi  mencapai efisiensi  yang  optimal  dalam  mengurangi kandungan  fosfat dan Total Suspended Solid (TSS) dalam limbah laundry. Proses adsorpsi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu  dengan  mengontakkan  fluida  ke  adsorben  secara  kolom  maupun  pengadukan.  Adsorpsi  adalah fenomena penyerapan molekul dari fluida oleh suatu bahan padat tertentu yang terjadi pada permukaan zat padat. Hal ini terjadi karena adanya gaya tarik antara atom atau molekul pada permukaan zat padat dengan molekul adsorbat, tanpa adanya penetrasi ke dalam zat padat tersebut [7]. Peningkatan kemampuan adsorpsi dapat  dilakukan  dengan  cara  mengaktivasi  adsorben  yang  digunakan.  Proses  aktivasi  dapat  dilakukan melalui dua metode, yaitu fisik dan kimia.
Aktivasi  fisik  melibatkan  pengurangan  ukuran  butiran  media,  penyaringan,  dan  pemanasan  pada suhu  tinggi,  biasanya  berkisar  antara  200  hingga  900ºC.  Tujuannya  adalah  menghilangkan  kontaminan organik,  memperbesar  pori,  dan  memperluas  area  permukaan  adsorben.  Contohnya,  [7]  telah mengaplikasikan  aktivasi  zeolit  pada  suhu  300ºC  dalam  pengolahan  air  limbah  laundry,  karena  suhu tersebut  dianggap  lebih  efektif  dalam  mengurangi  kadar  fosfat  dibandingkan dengan  aktivasi  pada  suhu 600ºC atau 900ºC. Pada suhu yang lebih tinggi, seperti 600ºC dan 900ºC, struktur zeolit dianggap terlalu rentan terhadap kerusakan, yang kemudian dapat mengurangi kemampuannya dalam mengadsorpsi zat-zat yang diinginkan. Di sisi lain, aktivasi kimia dapat dilakukan dengan cara pengasaman. Tujuannya adalah menghilangkan pengotor anorganik dalam zeolit.
Model Thomas adalah salah satu permodelan yang digunakan untuk mengukur jumlah polutan yang diserap dalam 1 gram adsorben. Model ini pertama kali dikembangkan oleh Thomas pada Tahun 1984 dan merupakan perluasan dari persamaan kinetik yang diperkenalkan oleh Adam-Borhart pada tahun 1920 [8]. Penggunaan Model Thomas dianggap paling sesuai ketika menggambarkan proses kinetika adsorpsi dalam kolom. Hal ini juga diperkuat oleh penelitian yang dilakukan  [9] yang berpendapat bahwa model Adam- Borhart kurang cocok untuk menggambarkan kinetika dalam kolom adsorpsi.
Kombinasi dari proses elektrokoagulasi dan adsorpsi telah sukses digunakan secara terpisah untuk mengatasi berbagai jenis air limbah yang berbeda. Gabungan kedua metode pengolahan ini menjadi satu kesatuan akan menghasilkan suatu proses yang lebih kecil, lebih ekonomis, dan lebih hemat energi  [10].
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Oleh  karena  itu,  Penelitian  ini  memiliki  tujuan  utama  untuk  menganalisis  efisiensi  modifikasi  reaktor elektrokoagulasi-adsorpsi dalam menurunkan konsentrasi fosfat dan TSS dalam limbah cair laundry .

## 2. Metode Penelitian

## Aktivasi Fisika Adsorben Zeolit
Pada  penelitian  ini  dilakukan  aktivasi  secara  fisika  terhadap  zeolit  yang  digunakan  guna meningkatkan  kemampuan  adsorpsi  pada  adsorben  tersebut.  Pertama-tama,  batu  zeolit  diubah  menjadi bentuk serbuk halus dan dilanjutkan dengan proses pengayakan hingga didapatkan ukuran 100/200 mesh. Selanjutnya,  batu  zeolit  yang  telah  diubah  menjadi  serbuk  halus  tersebut  dicuci  secara  menyeluruh menggunakan akuades. Proses aktivasi berlanjut dengan memanaskan zeolit dalam furnace pada suhu 300° C  selama  1  jam  untuk  meningkatkan  kemampuan  adsorpsi.  Setelah  proses  pemanasan  selesai,  zeolit didiamkan  dalam furnace hingga  mencapai  suhu  ruangan,  sehingga  memungkinkan  zeolit  untuk  stabil. Terakhir, zeolit yang telah diaktivasi disimpan dalam wadah yang tertutup rapat untuk menjaga kualitasnya.

## Perencanaan Modifikasi Elektrokoagulasi dan Adsorpsi
Pada penelitian ini, sampel air limbah laundry yang digunakan berasal dari output usaha jasa laundry di dekat kawasan UPN “Veteran” Jawa Timur, Kota Surabaya. Sampel tersebut kemudian dialirkan dengan debit  0,2  L/menit  melalui  proses  elektrokoagulasi  selama  60  menit  dengan  penggunaan  elektroda  plat aluminium ketebalan 2 mm sejumlah 4 buah dengan ukuran 46 cm x 20 cm, diikuti oleh proses adsorpsi selama  90  menit  dengan  penggunaan  media  adsorben  zeolit  teraktivasi  secara  fisika  yang  dimasukkan dalam media setinggi 8 cm. Kedua proses tersebut dikombinasikan dalam satu reaktor skala laboratorium berbahan kaca yang dapat dilihat pada Gambar 1 .
Penerapan proses elektrokoagulasi sebagai tahap awal bertanggung jawab untuk mengurangi muatan polutan  dan  konsentrasi  partikel  tersuspensi,  yang  pada  gilirannya  memberikan  manfaat  kepada  proses adsorpsi dengan menunda kejenuhan adsorben dan menghindari penyumbatan. Selanjutnya, penggunaan proses  adsorpsi  dalam  langkah  berikutnya  dapat  mengurangi  konsumsi  energi  yang  diperlukan  oleh elektrokoagulasi dengan mengurangi penghilangan parameter lain, sehingga mengurangi tegangan listrik atau arus yang dibutuhkan untuk menjalankan proses tersebut [10]. Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini ialah variasi waktu sampling (150, 180, 210, 240, 270, 300 menit). Kuat arus yang dialirkan sebesar  5  Ampere  dan  ukuran  zeolit  yang  digunakan  sebesar  100/200  mesh.  Pengambilan  sampel  pada kompartemen ke-2 dan kompartemen ke-3 dilakukan pada setiap variasi waktu sampling untuk memantau perubahan konsentrasi fosfat dan TSS selama proses pengolahan.

## Analisa Berat Aluminium yang Larut
Penimbangan  elektroda  juga  dilakukan  pada  setiap  waktu  tersebut  untuk  mengetahui  berat aluminium yang larut pada elektroda, kemudian dibandingkan dengan perhitungan teoritis hukum Faraday dengan rumus sebagai berikut [11]:
𝑚 = 𝐼.𝑡.𝑀𝑤 𝑍.𝐹 Keterangan: m = berat aluminium yang larut (g) I = kuat arus listrik yang diberikan (A)
Gambar 1 . Sketsa Reaktor Penelitian Sumber: Hasil Analisa (2023)
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
t = waktu detensi (detik) Mw = berat molekul aluminium, yaitu 27 g.mol Z = valensi aluminium, yaitu 3 F = konstanta Faraday, yaitu 96500 C/mol

## Analisa Kapasitas Adsorpsi Permodelan Thomas
Efisiensi  penyisihan  fosfat  dan  TSS  masing-masing  dianalisa  kapasitas  adsorpsinya  pada  media adsorben  zeolit  dengan  menggunakan  permodelan  Thomas.  Model  tersebut  memiliki  persamaan  linear sebagai berikut [12]:
ln ( 𝐶𝑜 𝐶𝑡 − 1) = 𝐾𝑇ℎ.𝑞𝑜.𝑊 𝑄 − 𝐾𝑇ℎ. 𝐶𝑜. 𝑡
Keterangan: Ct = konsentrasi pada waktu t (mg/l) Co = konsentrasi awal influen (mg/l) KTh = konstanta Thomas (ml/mg.menit) qo = jumlah polutan yang diserap oleh adsorben tiap 1 gram sampel (mg/g) W = massa adsorben (g) Q = laju alir (ml/menit) t = waktu sampling (menit)
Model Thomas diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara ln( 𝐶𝑜 𝐶𝑡 − 1) dan waktu, kemudian nilai slope dan intercept yang dihasilkan dari persamaan regresi linear digunakan untuk mencari nilai qo dan KTh permodelan Thomas dengan rumus sebagai berikut [13]:
a. Kapasitas adsorpsi (qo)
𝐾𝑇ℎ =   −( 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 𝐶𝑜 )
Keterangan: KTh = konstanta Thomas (ml/mg.menit) Co = konsentrasi awal influen (mg/l)
b. Konstanta Thomas (KTh)
qo = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑡 ( 𝑥 𝑞 ).𝐾𝑇ℎ
Keterangan: qo = kapasitas adsorpsi (mg/g) x = massa adsorben (gr) q = debit air (L/menit) KTh = konstanta Thomas (ml/mg.menit)

## 3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian ini menggunakan sampel air limbah yang berasal dari usaha jasa laundry yang terletak di sekitar  kawasan  UPN  "Veteran"  Jawa  Timur,  Kota  Surabaya  sebagai  sumbernya.  Air  limbah  tersebut selanjutnya  dianalisis  karakteristiknya  di  Laboratorium  Air  Program  Studi  Teknik  Lingkungan  UPN "Veteran" Jawa Timur dan percobaan penelitian dilakukan di Laboratorium Riset Program Studi Teknik Lingkungan  UPN  "Veteran"  Jawa  Timur.  Uji  karakteristik  awal  limbah  laundry  dilakukan  untuk menentukan  kadar  awal  pada  parameter  fosfat  dan Total  Suspended  Solid (TSS),  yang  kemudian dibandingkan  dengan  baku  mutu  air  limbah  untuk  kegiatan  usaha  laundry  yang  diatur  dalam  Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013, seperti yang tertera dalam Tabel 1 .
Tabel 1. Hasil Uji Karakteristik Sampel Awal Parameter Satuan Nilai Baku Mutu pH - 7 6 - 9 Fosfat mg/l 37.4 10 TSS mg/l 216 100 Sumber: Hasil analisa, (2023) & Pergub Jawa Timur (2013)
Berdasarkan Tabel  1 ,  hanya  parameter  pH  yang  telah  memenuhi  baku  mutu  yaitu  antara  6  –  9. Sedangkan  untuk  parameter  fosfat  dan  TSS  masih  belum  memenuhi  baku  mutu  yang  masing-masing
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
parameter kadar maksimumnya sebesar 10 mg/l dan 100 mg/l. Maka dari itu, perlu dilakukan pengolahan untuk menurunkan kedua parameter tersebut.

## 3.1 Berat Elektroda Aluminium yang Larut
Elektrokoagulasi  menggunakan  aluminium  sebagai  bahan  elektroda  adalah  metode  yang  paling umum  digunakan.  Ketika  arus  listrik  mengalir  melalui  elektroda  aluminium,  anoda  mengalami elektrodissolusi  yang  menghasilkan  pelepasan  kation  aluminium  (Al 3+ ).  Saat  proses  elektrokoagulasi berlangsung,  kation  terlarut  dalam  larutan  elektrolit  mengalami  reaksi  hidrolisis,  yang  menghasilkan pembentukan  gumpalan  aluminium  (flok)  yang  dapat  dikaitkan  dengan  terbentuknya  Al(OH) 3 . Pembentukan  Al(OH) 3 ini  yang  berperan  sebagai  koagulan untuk  mengumpulkan  polutan dalam  larutan [10]. Pelepasan kation aluminium (Al 3+ ) yang terjadi pada proses tersebut menyebabkan perubahan kondisi fisik pada permukaan elektroda yang dapat dilihat pada Gambar 2 . Dari Gambar 2 , gambar A, B, dan C secara berurutan menggambarkan kondisi permukaan elektroda sebelum proses dimulai, ketika proses berlangsung selama 150 menit, dan setelah proses selesai dalam 300 menit.  Dapat  dilihat  bahwa  terjadi  perubahan  fisik  pada  permukaan  elektroda  yang  disebabkan  oleh lepasnya ion aluminium ke dalam air sehingga terjadilah fenomena yang dinamakan korosi  [11]. Konsep ini juga diperkuat oleh penelitian  [14], yang menjelaskan bahwa korosi pada plat elektroda dapat terjadi karena lepasnya ion yang terkandung dalam elektroda ke dalam air. Semakin lama elektroda berada dalam kontak dengan proses elektrokoagulasi, semakin besar korosi yang akan terjadi pada plat elektroda tersebut. Secara teoritis, jumlah ion aluminium yang dilepaskan ke dalam air selama proses elektrokoagulasi dapat diestimasi menggunakan Hukum Faraday. Untuk memverifikasi hasil ini, perbandingan dilakukan dengan
melakukan penimbangan elektroda dalam kondisi kering sebelum proses elektrokoagulasi dimulai dan pada saat setiap pengambilan sampel yang telah dijadwalkan [6]. Hasil berat aluminium yang terlarut, baik yang didasarkan pada eksperimen maupun hasil perhitungan teoritis, disajikan dalam grafik hubungan terhadap waktu sampling pada Gambar 3 . Pada Gambar  3 ,  terlihat  bahwa  jumlah  ion  aluminium  yang  dilepaskan  ke  dalam  air  baik berdasarkan  perhitungan  teoritis  maupun  hasil  percobaan,  mengalami  peningkatan  seiring  dengan berjalannya  waktu  selama  proses  elektrokoagulasi.  Hasil  pengukuran  menunjukkan  bahwa  berat  logam aluminium yang terlarut dalam air berdasarkan perhitungan teoritis dan hasil eksperimen, mencapai nilai terendah pada saat 150 menit dengan nilai berturut-turut sebesar 2,10 dan 1,30. Sementara itu, berat logam aluminium yang terlarut paling banyak berdasarkan perhitungan teoritis dan hasil percobaan, tercatat pada saat 300 menit dengan nilai berturut-turut sebesar 4,20 dan 2,46. Temuan ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh  [6],  yang  menegaskan bahwa  proses  elektrokoagulasi  dipengaruhi  secara  signifikan  oleh kekuatan arus listrik yang diterapkan ke elektroda dan waktu detensi, yang berhubungan dengan pelepasan ion Al 3+ yang berperan sebagai agen koagulan.
Gambar 2 . Kondisi Fisik Permukaan Elektroda selama Proses Elektrokoagulasi Sumber: Hasil Analisa (2023)
Namun,  berat  elektroda  aluminium  yang  terlepas  ke  dalam  air  berdasarkan  perhitungan  Hukum Faraday memiliki nilai yang lebih tinggi sekitar 41 – 43% daripada percobaan yang dilakukan di lapangan dengan  cara  menimbang  plat  elektroda.  Hal  ini  diduga  karena  sekitar  ±60%  dari  plat  elektroda  tidak berkontak dengan air, sehingga elektrolisis yang terjadi pada plat elektroda aluminium hanya sekitar ±40%. Selain  itu,  perhitungan  teoritis  Hukum  Faraday  tidak  mempertimbangkan  bentuk  atau  ukuran  elektroda yang  digunakan.  Menurut  [11],  terkadang  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  antara  hasil  perhitungan teoritis  dan  hasil  eksperimen  lapangan.  Beberapa  faktor  yang  mempengaruhinya  antara  lain  tidak memperhatikan bentuk dan ukuran elektroda yang sesuai, serta luas permukaan elektroda dan konduktivitas khusus dari larutan yang dapat memainkan peran penting dalam hal ini.

## 3.2 Kapasitas Adsorpsi pada Adsorben Zeolit
Kapasitas  adsorpsi  (mg/g)  pada  zeolit  sebagai  adsorben  terhadap  fosfat  dan  TSS  diukur  dengan menggunakan  metode  permodelan  Thomas.  Model  Thomas  telah  banyak  digunakan  sebagai  teori  untuk menganalisis performa adsorpsi dalam kolom. Konstanta kinetik Thomas (Kth) dan kapasitas adsorpsi awal (qo) dihitung melalui analisis regresi linear antara ln(Co/Ct-1) dan waktu [13]. Berikut ini akan disajikan ringkasan hasil analisa permodelan Thomas dalam Tabel 2 .
Tabel 2. Ringkasan Hasil Permodelan Thomas Polutan Persamaan Linear Kth (L/mg/menit) qo (mg/g) Fosfat Y = -0.005412X + 4.575 0.000144706 1.26463 TSS Y = -0.009680X + 1.804 0.000044815 1.61018 Sumber: Hasil Analisa (2023)
Berdasarkan Tabel 2 , dapat disimpulkan bahwa nilai konstanta kinetik Thomas (Kth) dan kapasitas adsorpsi  (qo)  pada  parameter  fosfat  berturut-turut  sebesar  0,000144706  L/mg/menit  dan  1,26463  mg/g. Sedangkan nilai konstanta kinetik Thomas (Kth) dan kapasitas adsorpsi (qo) pada parameter TSS berturut- turut 0,000044815 L/mg/menit dan 1,61018 mg/g. Dari hasil tersebut, dapat diketahui bahwa nilai konstanta kinetik  Thomas  (Kth)  akan  berbanding  terbalik  dengan kapasitas  adsorpsi  (qo),  semakin  besar  nilai  Kth yang didapat maka semakin kecil nilai qo dan berlaku sebaliknya. Kapasitas adsorpsi terbesar berdasarkan penelitian ini adalah pada parameter TSS dengan nilai qo sebesar 1,61018 mg/g yang artinya dalam 1 gram zeolit yang digunakan mampu menyerap TSS sebanyak 1,61018 mg [13].
3.3 Efisiensi Penyisihan Fosfat dan TSS pada Modifikasi Reaktor Elektrokoagulasi - Adsorpsi
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengujian  parameter  fosfat  dan Total  Suspended  Solid (TSS)  untuk mengetahui perubahan kadarnya serta pengaruhnya terhadap waktu sampling pada masing-masing proses pengolahan. Hasil penelitian tersebut dapat dilihat pada Tabel 3 .
Gambar 3 . Hubungan antara Berat Aluminium yang Larut dengan Waktu Sampling Sumber: Hasil Analisa (2023)
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Tabel 3. Hasil Pengolahan Air Limbah Laundry Pengolahan Waktu (menit) Co (mg/l) Ct (mg/l) Efisiensi (%) Fosfat Elektrokoagulasi 150 37.4 1.31 96.50 180 1.04 97.22 210 0.90 97.59 240 1.15 96.93 270 0.99 97.35 300 0.92 97.54 Elektrokoagulasi – Adsorpsi 150 0.95 97.46 180 0.92 97.54 210 0.87 97.67 240 1.14 96.95 270 4.03 89.22 300 1.09 97.09 Total Suspended Solid (TSS) Elektrokoagulasi 150 216 170 21.30 180 138 36.11 210 92 57.41 240 192 11.11 270 186 13.89 300 50 76.85 Elektrokoagulasi – Adsorpsi 150 138 36.11 180 90 58.33 210 58 73.15 240 152 29.63 270 124 42.59 300 34 84.26 Sumber: Hasil Analisa (2023)
Hasil  Penelitian  yang  disajikan  pada Tabel  3 menunjukkan  bahwa  efisiensi  penyisihan  fosfat terendah  pada  proses  elektrokoagulasi  dan  elektrokoagulasi  –  adsorpsi  berturut-turut  terjadi  pada  waktu 150 menit dengan konsentrasi fosfat akhir 1,31 mg/l dan pada waktu 270 menit dengan konsentrasi fosfat akhir 4,03 mg/l. Sementara itu, efisiensi penyisihan fosfat tertinggi terjadi pada waktu 210 menit dengan konsentrasi fosfat akhir pada proses elektrokoagulasi dan elektrokoagulasi  – adsorpsi berturut-turut 0,90 mg/l dan 0,87 mg/l.
Berdasarkan Tabel  3 dapat  diketahui  juga  bahwa  efisiensi  penyisihan  TSS  terendah  terjadi  pada waktu  240  menit  dengan  konsentrasi  TSS  akhir  pada  proses  elektrokoagulasi  dan  elektrokoagulasi  – adsorpsi berturut-turut 192 mg/l dan 152 mg/l. Sedangkan efisiensi penyisihan TSS tertinggi terjadi pada waktu  300  menit  dengan  konsentrasi  TSS  akhir  pada  proses  elektrokoagulasi  dan  elektrokoagulasi  – adsorpsi berturut-turut 50 mg/l dan 34 mg/l.
Saat proses elektrokoagulasi sedang berlangsung, anoda akan melepaskan ion aluminium (Al 3+ ). Ion ini kemudian mengalami reaksi hidrolisis dalam air, yang menyebabkan terbentuknya gumpalan aluminium (flok)  yang dapat  dikaitkan dengan  pembentukan Al(OH) 3 .  Terbentuknya  Al(OH) 3 ini  bertindak  sebagai penyatuan  untuk  partikel-partikel  padatan  yang  tersuspensi  dalam  larutan  [10].  Kadar  fosfat  dalam  air limbah  laundry  juga  mampu  dikurangi  kadarnya  selama  proses  elektrokoagulasi.  Hal  Ini  terjadi  karena dalam proses elektrokoagulasi, ion Al 3+ bereaksi dengan PO 4 3- dan membentuk senyawa AlPO 4 yang sukar larut dalam air, sehingga senyawa tersebut dapat dengan mudah dipisahkan dari larutan [15]. Semakin lama proses  elektrokoagulasi  berlangsung,  maka  semakin  banyak  ion  Al 3+ yang  dihasilkan  di  anoda  serta produksi H 2 dan OH - di katoda, yang pada akhirnya mengakibatkan konsentrasi polutan semakin berkurang [14].  Sementara  itu,  dalam  proses  adsorpsi,  konsentrasi  fosfat  dan Total  Suspended  Solid (TSS)  dapat dikurangi  kadarnya  karena  zeolit  memiliki  struktur  molekular  yang  membentuk  pori-pori  yang memungkinkan ion fosfat dan molekul lainnya terperangkap di dalam struktur kristal zeolit. Semakin lama proses  adsorpsi  berlangsung,  semakin  banyak  polutan  yang  terjerap  hingga  zeolit  mencapai  kapasitas jenuhnya [16].
Dari hasil penelitian yang dilakukan, konsentrasi fosfat akhir pada setiap waktu sampling dan outlet masing-masing proses pengolahan telah memenuhi baku mutu berdasarkan Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Namun, konsentrasi TSS akhir yang memenuhi baku mutu hanya tercapai pada waktu 210 dan 300 menit dalam proses elektrokoagulasi, serta pada waktu 180, 210, dan 300 menit dalam proses elektrokoagulasi- adsorpsi. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kompetisi parameter TSS dengan polutan lain dalam air limbah dari laundry, sehingga terdapat penurunan konsentrasi TSS yang belum memenuhi persyaratan baku mutu [16].
Berdasarkan Gambar 4 , waktu sampling optimal dalam menyisihkan fosfat terjadi saat menit ke- 210 pada proses elektrokoagulasi dan elektrokoagulasi  – adsorpsi, di mana efisiensi penghilangan fosfat pada proses elektrokoagulasi mencapai 97,59% dan pada proses adsorpsi mencapai 97,67% dari konsentrasi awal fosfat sebesar 37,4 mg/l. Sementara itu, waktu optimal penyisihan TSS berdasarkan Gambar 5 terjadi pada  waktu  300  menit  dengan  efisiensi  penyisihan  sebesar  76,85%  pada  proses  elektrokoagulasi  dan 84,26% pada proses elektrokoagulasi – adsorpsi dari konsentrasi awal TSS sebesar 216 mg/l.
Dari Gambar  4 dan Gambar  5 ,  terlihat  juga  bahwa  efisiensi  penghilangan  fosfat  dan  TSS  pada proses elektrokoagulasi terjadi penurunan efisiensi pada menit ke-240. Dari segi teori, penurunan ini dapat dijelaskan oleh adanya lapisan yang menempel pada elektroda, yang mengakibatkan hambatan dalam arus
listrik yang mengalir ke elektroda. Akibatnya, jumlah ion aluminium yang keluar dari anoda menjadi lebih sedikit  daripada  waktu  sebelumnya,  yang  berdampak  pada  jumlah  koagulan  yang  tersedia  untuk berinteraksi  dengan  polutan  dalam  air  limbah  [17].  Namun,  terjadi  peningkatan  kembali  efisiensi penyisihan  TSS  pada  waktu  selanjutnya.  Hal  ini  diduga  karena  lapisan  atau  flok  yang  menempel  pada
Gambar 4 . Hubungan antara Efisiensi Penyisihan Fosfat dengan Waktu Sampling pada Proses Elektrokoagulasi – Adsorpsi Sumber: Hasil Analisa (2023)
Gambar 5. Hubungan antara Efisiensi Penyisihan TSS dengan Waktu Sampling pada Proses Elektrokoagulasi – Adsorpsi Sumber: Hasil Analisa (2023)
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
elektroda  kembali  terlepas.  Hal  ini  dijelaskan  juga  oleh  [18]  bahwa  jumlah  flok  yang  terbentuk  akan semakin banyak dan saling bertumbukan, sehingga flok yang tadinya melekat pada elektroda akan terjatuh dan membentuk endapan karena berat jenis flok meningkat. Oleh sebab itu, permukaan elektroda akan aktif kembali dan efisiensi penyisihan TSS akan meningkat pada waktu berikutnya.
Hal  serupa  juga  terjadi  pada  proses  adsorpsi,  di  mana  terdapat  penurunan  efisiensi  pada  proses tersebut yang terjadi pada menit ke 240, sebagaimana terlihat pada Gambar 4 dan Gambar 5 . Hal tersebut kemungkinan  karena  penurunan  efisiensi  penghilangan  fosfat  dalam  proses  elektrokoagulasi  yang mendahuluinya, kemudian diikuti oleh proses adsorpsi. Namun, pada Gambar 4 terjadi penurunan efisiensi fosfat  yang  signifikan  pada  menit  ke-270,  yang  ditandai  dengan  penurunan  drastis  dalam  efisiensi penghilangan fosfat dan peningkatan konsentrasi fosfat dalam air limbah menjadi sekitar 4,03 mg/l. Dari perspektif teoritis, penurunan kemampuan adsorpsi fosfat oleh zeolit dapat disebabkan oleh proses desorpsi, di mana adsorbat yang telah terjerap terlepas kembali dari zeolit [19]. Menurut [13], dalam kondisi jenuh, laju proses adsorpsi akan berkurang, yang mengakibatkan proses desorpsi. Akibatnya, kapasitas adsorpsi menurun.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini,  dapat  disimpulkan  bahwa  pengolahan  air  limbah  dari  usaha  jasa laundry  menggunakan  modifikasi  proses  elektrokoagulasi-adsorpsi  memberikan  hasil  yang  signifikan dalam mengurangi konsentrasi fosfat dan Total Suspended Solid (TSS). Waktu optimal untuk penyisihan fosfat terjadi pada menit ke-210 pada kedua proses pengolahan, dengan efisiensi penyisihan melebihi 97%. Sementara itu, untuk penyisihan TSS, waktu optimal terjadi pada menit ke-300, dengan efisiensi penyisihan mencapai  84,26%.  Berat  elektroda  aluminium  yang  larut  selama  proses  elektrokoagulasi  cenderung meningkat seiring dengan peningkatan waktu. Berat maksimum aluminium yang larut tercatat pada waktu sampling  300  menit  dengan  berat  2,46  gram.  Pada  proses  adsorpsi,  permodelan  Thomas  menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi zeolit dalam proses elektrokoagulasi - adsorpsi untuk menyisihkan fosfat sekitar 1,26463 mg/g, sementara kapasitas adsorpsi zeolit untuk menyisihkan TSS sekitar 1,61018 mg/g.

## 5. Referensi
[1] S. Indah, D. Helard, and S. Lathifatuzzahrah, “Penyisihan fosfat dari air limbah artifisial laundry memanfaatkan  kulit  jagung  sebagai  adsorben,” J.  Litbang  Ind. ,  vol.  12,  no.  1,  p.  33,  2022,  doi: 10.24960/jli.v12i1.7504.33-40.
[2] U. J. Majid, E. Purwanti, and W. Prihanta, “Pengaruh lama kontak dan berat karbon aktif kulit durian terhadap  penurunan  kadar  sulfat  (SO42-)  pada  limbah  laundry  desa  Landungsari  sebagai  sumber belajar biologi,” In Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Biologi, pp. 514–521, 2023.
[3] A.  K.  Alenezi et  al. ,  “Zeolite-assisted  electrocoagulation  for  remediation  of  phosphate  from calcium-phosphate  solution,” IOP  Conf.  Ser.  Mater.  Sci.  Eng. ,  vol.  888,  no.  1,  2020,  doi: 10.1088/1757-899X/888/1/012031.
[4] T.  R.  Kurniati  and  M.  Mujiburohman,  “Pengaruh  Beda  Potensial  dan  Waktu  Kontak Elektrokoagulasi Terhadap Penurunan Kadar COD dan TSS pada Limbah Cair Laundry,” 11th Univ. Res. Colloq. 2020 Univ. ‘Aisyiyah Yogyakarta , pp. 309–313, 2020.
[5] P. N. Rizkia and N. Hendrasarie, “Penurunan Kadar Mikroplastik Tipe Serat pada Limbah Laundry dengan Metode Elektrokoagulasi,” Serambi Eng. , vol. VII, no. 3, pp. 3516–3524, 2022, [Online]. Available: https://ojs.serambimekkah.ac.id/jse/article/view/4536/3342.
[6] A. Nur and D. A. Jatnika, “Aplikasi Elektrokoagulasi Pasangan Elektroda Aluminium Pada Proses Daur Ulang Grey Water Hotel the Application of Electrocoagulation Using Aluminum Electrodes in Recycle of Hotel’S Grey Water,” J. Tek. Lingkung. , vol. 20, no. 907, pp. 58–67, 2014.
[7] T. E. Agustina, C. Luigi, and T. Lorenza, “Zeolit Terhadap Penurunan Konsentrasi Fosfat Pada Air Limbah Laundry Sintetik,” Jurnal Teknik Kimia, vol. 21, no. 1, pp. 47–52, 2015.
[8] E.  R.  Wibowo,  F.  Rosariawari,  T.  Lingkungan,  and  F.  Teknik,  “Efektivitas  Adsorben  Kitosan  - Natrium Tripolifosfat dalam Menurunkan Konsentrasi Fe dan Mn pada Air Sumur,” INSOLOGI: Jurnal Sains dan Teknologi , vol. 2, no. 1, pp. 67–79, 2023, doi: 10.55123/insologi.v2i1.1323.
[9] A.  Mizwar,  “Penyisihan  Warna  Pada  Limbah  Cair  Sasirangan  Dengan  Adsorpsi  Zeolit  Dalam Fixed-Bed  Column,” EnviroScienteae ,  vol.  9,  no.  1,  pp.  1–9,  2013,  [Online].  Available: http://www.mendeley.com/catalog/0f261da3-1055-36ef-b201-2222b23be7f9/.
[10] N.  S.  Graça  and  A.  E.  Rodrigues,  “The  Combined  Implementation  of  Electrocoagulation  and Adsorption Processes for the Treatment of Wastewaters,” Clean Technol. , vol. 4, no. 4, pp. 1020– 1053, 2022, doi: 10.3390/cleantechnol4040063.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
[11] Hudori,  “Pengolahan  Air  Limbah  Laundry  Dengan  Menggunakan  Elektrokoagulasi,” Jurnal Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi, 2009.
[12] M. A. Tuas, “Penurunan Kadar Logam Tembaga Dan Besi Pada Limbah Cair Industri Perhiasan Emas Menggunakan Karbon Aktif Melalui Proses Presipitasi Dan Adsorpsi,” 2018.
[13] B. T. Belaon, “Penurunan Beban Organik Limbah Batik Jetis Menggunakan Adsorben Ampas Tebu, Kulit Kedelai, dan Kulit Bawang,” Jurnal Serambi Engineering, vol 8. no.3, 2023.
[14] M.  E.  Rengkugegana,  “Pengolahan  Limbah  Laundry  Dengan  Metode  Elektrokoagulasi  Secara Kontinyu,” Diss. UPN Veteran Jawa Timur, 2022.
[15] N. Bektaş, H. Akbulut, H. Inan, and A. Dimoglo, “Removal of phosphate from aqueous solutions by  electro-coagulation,” J.  Hazard.  Mater. ,  vol.  106,  no.  2–3,  pp.  101–105,  2004,  doi: 10.1016/j.jhazmat.2003.10.002.
[16] H. Sisyanreswari, W. Oktian, and A. Rezagama, “Penurunan TSS, COD, dan Fosfat Pada Limbah Laundry Menggunakan Koagulan Tawas dan Media Zeolit,” J. Tek. Lingkung. UNDIP , vol. 5, no. 2, pp. 103–114, 2016, [Online]. Available: eprints.undip.ac.id/49597/.
[17] K.  Assomadi,  Abdu  F  &  Trapsilasiwi,  “Aplikasi  Elektrokoagulasi  Menggunakan  Pasangan Elektroda Aluminium Untuk Pengolahan Air Dengan Sistem Kontinyu,” Makalah Jurusan Teknik Lingkungan , pp. 1–17, 2011.
[18] I. M. Mulyani, F. Widhi Mahatmanti, and Ella Kusumastuti, “Pengaruh Jenis Plat Elektroda Pada Proses  Elektrokoagulasi  Untuk  Menurunkan  Kadar  Thorium  Dalam  Limbah  Hasil  Pengolahan Logam Tanah Jarang,” Pus. Sains dan Teknol. Akselerator , vol. 1, no. November, pp. 1–12, 2017.
[19] Ultama, Andi Via Putra, Reni Silvia Nasution, Muhammad Ridwan Harahap. "Penyerapan Fosfat Limbah Cair Laundry Dengan Metode Adsorpsi." Amina 3.3 (2021): 88-95.
[20] Gubernur  Jawa  Timur  (2013), Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72  Tahun  2013  tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya .