Jurnal Teknik Kimia Vol. 27, No. 1, 2021, 21-28
e-ISSN: 2721-4885 DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v27i1.8
Online at http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/jtk
Pengaruh tegangan pada pengolahan synthetic oily wastewater dengan metode electro-adsorption menggunakan karbon aktif dan elektroda
aluminium
Effect of voltage on synthetic oily wastewater treatment by electro- adsorption method using activated carbon and aluminium electrodes
Lia Cundari *,1 , Bazlina D. Afrah 1 , Suci Dwijayanti 2 , Luthfiyah A. Sayyidah 1 , Althaf Taufiqurrahman 1 , Aldi Ramadhani 1 , Alvina Suryadinata 1
1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Inderalaya – Prabumulih KM. 32 Inderalaya, Ogan Ilir (OI), 30662, Indonesia
2 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Inderalaya – Prabumulih KM. 32 Inderalaya, Ogan Ilir (OI), 30662, Indonesia Email: liacundari@ft.unsri.ac.id

## Abstrak
Larutan  berminyak  yang  dihasilkan  pengilangan  0,4-1,6  kali  jumlah  produksi  minyak,  dengan  kadar  minyak  dan chemical oxygen demand (COD) masing-masing 100-300 mg/L dan 850-1020 mg/L . Komponen minyak dalam limbah dapat  menghambat  ekosistem  perairan,  mulai  dari  pertumbuhannya,  fisiologi,  dan  reproduksi.  Elektro-adsorpsi merupakan  teknologi  pemisahan hybrid untuk  pemurnian  dan  desalinasi  air  dengan  mengkombinasikan  metode elektrolisis dan adsorpsi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi karbon aktif sebelum dan sesudah proses elektro-adsorpsi dan untuk mengetahui pengaruh tegangan pada pengolahan larutan berminyak ditinjau dari nilai COD dan konsentrasi minyak-lemak. Karakteristik karbon aktif dilihat melalui scanning electron microscope (SEM) dan fourier  transform infra  red (FTIR). Elektro-adsorpsi dilakukan menggunakan adsorben karbon aktif  komersial dan elektroda aluminium, dengan memvariasikan tegangan (0, 5, 10, 15 V) dan waktu (5, 10, 15, 20, 25 menit). Larutan berminyak sintetik dibuat dengan mencampurkan 1 g biosolar (B30) dengan 1 liter air Sungai Musi. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  metode  elektro-adsorpsi  efektif  digunakan  pada  pengolahan  larutan  berminyak  sintetik.  Hasil analisa  SEM  karbon  aktif  sebelum  dan  sesudah  proses  elektrolisis  adsorpsi menunjukkan  distribusi  pori-pori  tidak beraturan dan banyak pengotor di sekitar pori-pori karbon aktif. Diamater pori-pori rata-rata setelah proses elektrolisis adsorpsi sebesar 2,54 µm dari 2,58 µm. Hasil Analisa FTIR karbon aktif setelah proses menunjukkan terbentuknya puncak gelombang yang menandakan adanya gugus fungsi yang menjadi karakteristik dari biosolar yang teradsorpsi ke dalam karbon aktif. Penurunan kadar COD dan konsentrasi minyak-lemak paling tinggi masing-masing 40,21% pada 5 V selama 5 menit dan 95,25% pada 15 V selama 10 menit.
Kata kunci : elektroda aluminium, elektro-adsorpsi, karbon aktif, larutan berminyak, tegangan

## Abstract
Oily  wastewater  produced by  refinery  is  0.4-1.6  times  amount  of  oil produced,  with oil content  and  chemical oxygen demand (COD) respectively 100-300 mg/L and 850-1020 mg/L. Oil component in the waste can inhibit of aquatic ecosystems, starting from their growth, physiology, and reproduction. Electro-adsorption is a hybrid separation technology for water purification and desalination by combining electrolysis and adsorption methods. This study aims to characterize the activated carbon before and after electro-adsorption process and to determine the  effect  of  voltage  on  oily  wastewater  treatment  in  COD  value  and  oil-fat  concentration.  Activated  carbon characteristics were seen through scanning electron microscope (SEM) and fourier transform infra red (FTIR). Electro-adsorption performed commercial activated carbon adsorbent and aluminum electrodes, by varying the
voltages (0, 5, 10, 15 V) and times (5, 10, 15, 20, 25 minutes). Synthetic oily solution is created by mixing 1 gr of biosolar (B30) with 1 liter of Musi River water. The results showed that electro-adsorption was an effective method  in  synthetic  oily  wastewater  treatment.  SEM  analysis  results  of  activated  carbon  before  and  after  the electro-adsorption process showed irregular pores distribution and many impurities around the pores of activated carbon. The average pore diameter after the electro-adsorption process was 2.54 µm from 2.58 µm. FTIR analysis results of activated carbon after process showed the formation of a wave peak indicating the presence of functional groups that are characteristic of the biosolar adsorbed into the activated carbon. The highest decrease in COD and oil-fat levels respectively 40.21% at 5 V for 5 minutes and 95.25% at 15 V for 10 minutes.
Keywords : aluminium electrodes, electro-adsorption, activated carbon, oily wastewater, voltage.

## 1.   PENDAHULUAN
Pencemaran  air  merupakan  perubahan  zat  atau kandungan di dalam air baik itu air yang ada di sungai, danau, maupun air di lautan luas bahkan saat ini juga sudah terdapat pencemaran pada air tanah. Salah satu penyebab  dari  pencemaran  air  ini  diakibatkan  oleh industri perminyakan yaitu larutan berminyak atau oily wastewater yang bersifat bahan berbahaya dan beracun (B3). Kementerian Energi Sumber Daya dan Mineral tahun  2020  menyatakan  bahwa  posisi  cadangan minyak bumi di Indonesia sebanyak 3154 million stock tank barrels . Satuan Kerja Khusus Pelaksana Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas Bumi pun mencanangkan target produksi minyak sebanyak 1 juta barel per hari pada  tahun  2030  (Pribadi,  2020). Beberapa  industri lain  yang  menghasilkan oily  wastewater ,  antara  lain industri  metalurgi,  makanan,  minuman,  petrokimia, kulit, logam, susu, pengapalan, tekstil, pelapisan (Coca, dkk., 2011).
Pengembangan  industri  perminyakan  tersebut tentunya  berdampak  terhadap  lingkungan  karena limbah  berminyak  yang  dihasilkan  oleh  industri perminyakan  mengandung  komposisi  yang  sangat kompleks sehingga sulit untuk diolah. Oily wastewater yang dihasilkan pada proses pengilangan minyak bumi biasanya  sebesar  0,4-1,6  kali  dari  jumlah  produksi minyak yang diperoleh dengan kadar chemical oxygen demand (COD)  sebesar  850-1020  mg/L  dan  kadar minyak  sebesar 100-300 mg/L (Aryanti, dkk., 2013). Konsentrasi minyak-lemak dan COD tersebut melebihi batas  konsentrasi  buangan  sesuai  dengan  Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 19 tahun 2010 tentang baku mutu air limbah bagi usaha atau kegiatan migas  dan  panas  bumi,  sehingga  harus  dilakukan proses pengolahan lebih lanjut.
Berbagai  metode  penanggulangan limbah berminyak  saat  ini  seperti  metode  adsorpsi,  flotasi, koagulasi, biological  treatment ,  teknologi  membran, supercritical water oxidation techonology , elektrolisis- koagulasi,  dan  elektro-adsorpsi.  Metode  pemisahan yang  digunakan  secara  luas,  yaitu  metode  adsorpsi untuk menghilangkan warna, bau, minyak, dan polutan organik dari limbah karena sifat adsorpsi yang baik dan tidak  menimbulkan  efek  samping  beracun  (Herawati dkk.,  2018).  Penggunaan  metode  adsorpsi  ternyata kurang  efektif  karena  membutuhkan  beberapa stage dalam proses, sehingga modal yang dibutuhkan relatif lebih besar dan waktu proses yang lebih lama. Sebagai alternatif,  dikembangkan  metode electro-adsorption
dengan  menggabungkan  metode  elektrolisis  dan adsorpsi.
Beberapa peneliti yang melakukan studi tentang electro-adsorption antara  lain:  Gao,  dkk.  (2007) mengenai  proses electro-adsorption larutan  FeCl 3 dengan Carbon  Nanotubes (CNTs)  dan Carbon Nanofiber (CNFs)  sebagai  elektroda  yang  tumbuh pada  substrat  grafit.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  tegangan  yang  semakin  meningkat  dapat menyebabkan  kapasitas  penyerapan  elektroda  CNTs- CNFs  semakin  meningkat,  yaitu  dari  3,89  μmol/g menjadi 49,3 μmol/g atau 4,4% menjadi 59,4%.
Fatkhurrohman (2010) telah melakukan penelitian electro-adsorption menggunakan  elektroda timbal  dan  adsorben  karbon  aktif  dari  kayu  gelam untuk  penurunan  kadar  COD  dalam  limbah  industri bahan  kimia  sanitasi.  Penelitian  diawali  dengan melakukan proses adsorpsi, dilanjutkan dengan proses elektrolisis dan elektro-adsorpsi. Ketiga proses tersebut dilakukan variasi waktu selama 0, 1, 2, 3, 4, 8, dan 24 jam dan  variasi  tegangan  sebesar  6  dan  9  V  untuk proses  elektrolisis  dan  elektro-adsorpsi.  Penurunan kadar COD limbah yang terendah terjadi pada metode adsorpsi  dalam  waktu  24  jam  yaitu  sebesar  31,44%, sedangkan  penurunan  kadar  COD  limbah  yang tertinggi  terjadi  pada  metode  elektro-adsorpsi  pada waktu 24 jam yaitu sebesar 43,20%.
Bayram  (2016)  dalam  penelitiannya  mengenai pemurnian  air  dengan  metode  elektrolisis-  adsorpsi asam  organik  aromatik  dalam  larutan aqueous ke elektroda  menggunakan  butiran  karbon  aktif.  Variasi laju  alir  yang  digunakan  sebesar  20,  60,  dan  80 mL/menit  dan  variasi  tegangan  sebesar  0,5;  1,5;  dan 2,0 V. Tegangan paling optimum terjadi pada kondisi tegangan 1,5 V dengan laju alir volumetrik sebesar 60 mL/menit dengan nilai persentase penghilangan asam benzoat dan asam nikotinat masing-masing 88,1% dan 89,4%.  García,  dkk.  (2018)  dalam  penelitiannya mengenai  pemurnian  air  limbah  domestik  dengan menggunakan  sistem  elektrokimia  dan  karbon  aktif granular.  Hasil  penelitiannya  menunjukkan  bahwa penurunan kadar COD yang terjadi sebesar 28,1%.
Setianingrum,  dkk.  (2018)  telah  melakukan penelitian menggunakan elektroda aluminium untuk elektrokoagulasi  secara batch limbah  cair  sintetik kain batik dengan mencampurkan zat warna remazol merah  sebesar  100  ppm.  Proses  elektrokoagulasi dilakukan  dengan  memvariasikan  tegangan  listrik
sebesar 10 dan 15 V, serta waktu kontak 0, 10, 20, 40,  dan  60  menit.  Penurunan  kadar  COD  limbah yang paling optimum terjadi pada tegangan 10 V dan waktu elektrolisis 60 menit yaitu yang awalnya 428 mg/L menurun menjadi 54 mg/L, atau 87,4%.
Liu, dkk. (2019) dalam penelitiannya  mengenai penyerapan  garam  dalam  larutan aqueous dengan menggunakan metode electro-adsorption secara batch menggunakan elektroda karbon aktif. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  kapasitas  penyerapan  elektroda akan  semakin  meningkat  seiring  dengan  peningkatan tegangan yaitu 0,35-5,04 mg/g karbon.
Nainamalai,  dkk.  (2019)  dalam  penelitiannya mengenai dekolorisasi pewarna anionik (Eosin-Y) dan kationik  ( methylene  blue )  dengan  proses  elektrolisis- adsorpsi menggunakan elektroda karbon aktif. Karbon aktif  yang  digunakan  terbuat  dari  tempurung  kelapa dan kulit buah maja yang sudah tidak dapat digunakan. Variasi  konsentrasi  pewarna  yang  digunakan  adalah sebesar  2,  4,  6,  8,  10,  20,  30,  40,  dan  50  mg/L  dan variasi tegangan sebesar 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, dan 45 V. Elektroda yang digunakan adalah elektroda serat  karbon  aktif.  Persentase  penghilangan  pewarna maksimum  yang  didapat  menggunakan  karbon  aktif dari  cangkang  kelapa  yaitu  sebesar  99,76%  dengan kondisi  tegangan  30  V,  konsentrasi  pewarna  sebesar 100 mg/L, serta waktu kontak yaitu selama 30 menit. Bahan  elektroda  merupakan  salah  satu  kunci faktor  keberhasilan  dari  metode electro-adsorption . Bahan  elektroda  dapat  berupa  plat  besi,  aluminium, titanium,  dan  baja  nirkarat.  Penggunaan  elektroda aluminium dalam penelitian ini memiliki keunggulan dalam  segi  efisiensi  penyisihan  dan  dapat  teroksidasi sebagai Al 3+ dengan hambatan jenis sebesar 2,65 x 10 - 8 ohm. Kemampuan dalam melakukan reaksi  reduksi oksidasi  (redoks)  dapat  dilihat  dari  nilai  potensial reduksinya. Nilai potensial reduksi aluminium sebesar -1,662  V,  sedangkan  nilai  potensial  reduksi  besi sebesar -0,444 V (Jati dan Aviandharie, 2015). Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi karbon aktif dan mengetahui pengaruh tegangan pada pengolahan  larutan  berminyak  sintetik  dengan menggunakan  metode electro-adsorption terhadap kadar  COD  dan  konsentrasi  minyak-lemak.  Jenis adsorben  berupa  karbon  aktif  komersial  yang dibungkus dengan kain spunbond berbahan polypropylene . Elektroda  yang  digunakan  berbahan aluminium. Metode ini diharapkan mampu menghasilkan persentase penyerapan yang lebih tinggi dibandingkan  hanya  menggunakan  metode  adsorpsi atau elektrolisis dalam pengolahan oily wastewater .

## 2.   METODOLOGI PENELITIAN
Bahan  yang  digunakan  untuk  penelitian  ini adalah  air  Sungai  Musi  Palembang,  biosolar  /  B30, karbon  aktif  komersial British  Drug  Houses (BDH) berbentuk  granular , dan aquadest .  Alat  yang digunakan  yaitu beaker  glass berukuran  2  liter, lempengan  elektroda  aluminium  dengan  ketebalan  1
mm, power supply , kertas pH, kain spunbond berbahan polypropylene , stopwatch , oven, dan neraca analitik. Titik pengambilan sampel dilakukan di pinggiran Sungai Musi di Jl. Ki Gede Ing Suro 32 Ilir Palembang pada  saat  musim  hujan  di  bulan  September  2020. Daerah tersebut terdapat kegiatan pengangkutan pasir di sekitar pinggiran  sungai yang dapat menyebabkan kualitas air akan tercemar dan warnanya menjadi lebih keruh.  Kadar  COD  air  Sungai  Musi  yang  dihasilkan pada musim hujan akan cenderung menurun. Hal ini dikarenakan  debit  air  yang  masuk  ke  badan  sungai lebih  besar  dan  dapat  menyebabkan  kualitas  air menjadi lebih baik akibat dari pengenceran yang lebih sempurna (Putra, 2017).
Adsorben karbon berupa karbon aktif yang dibeli di pasaran terlebih dahulu dicuci dengan menggunakan air  dari  Perusahaan  Daerah  Air  Minum  (PDAM) Palembang  sebanyak  satu  kali.  Adsorben  tersebut kemudian dilanjutkan pencucian kedua menggunakan aquadest sebanyak  satu  kali  untuk  menghilangkan kandungan debu dan pengotor lainnya. Adsorben yang telah  dicuci  kemudian  dikeringkan  di  dalam  oven bersuhu  110℃  selama  1  jam.  Karbon  aktif  kering kemudian  dimasukkan  ke  dalam  sebuah  kantong kain spunbond berbahan polypropylene dengan ukuran  18  x  5  cm  yang  sudah  dilubangi  sebanyak 100  lubang  kecil  dengan  menggunakan  kawat. Lempengan  elektroda  aluminium  yang  telah dihubungkan  dengan power  supply diletakkan  ke dalam beaker glass pada bagian kanan dan kiri, dan pada  bagian  tengah  elektroda  diletakkan  karbon aktif yang telah dibungkus dengan kain spunbond . Oily wastewater sintetik dibuat dengan mencampurkan air Sungai Musi sebanyak 1 liter dan biosolar/B30  sebanyak  1  g.  Penelitian  dilakukan dengan memberikan potensial listrik ke elektroda yaitu sebesar 5, 10, dan 15 V dengan interval waktu tertentu (5,  10,  15,  20,  dan  25  menit).  Sebagai  pembanding dilakukan  juga  uji  tanpa  menggunakan  elektroda (tegangan 0 V) dan uji tanpa adsorben (tegangan 15 V). Sampel  hasil  dari  proses electro-adsorption selanjutnya  dianalisa  kadar  COD  berdasarkan  SNI 6989.2:2019 dan konsentrasi minyak-lemak berdasarkan  SNI  06-6989.10-2004.  Persentase penurunan  kadar  COD  dan  konsentrasi  minyak- lemak dapat dihitung dengan persamaan (1), dimana Co  merupakan  konsentrasi  COD/minyak-lemak sebelum  proses  dan  Ct  merupakan  konsentrasi COD/minyak-lemak setelah proses.
% 𝑟𝑒𝑚𝑜𝑣𝑎𝑙 = Co−Ct Co x 100% (1)

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil uji sampel larutan berminyak sintetik ini digunakan  sebagai  karakteristik  awal  sebelum dilakukan  proses  pengujian  dengan  menggunakan metode electro-adsorption .  Hasil  uji  karakteristik awal  sampel  larutan  berminyak  sintetik  sebelum dilakukan proses pengujian dengan electro-adsorption
yaitu  kadar  COD  sebesar  48,5  mg/L  dan  konsentrasi minyak-lemak sebesar 227,42 mg/L. Kadar maksimum yang  diizinkan  berdasarkan  Peraturan  Menteri Lingkungan Hidup No. 19 Tahun 2010 mengenai baku mutu  pembuangan  air  limbah  proses  dari  kegiatan pengolahan  minyak  bumi  untuk  kadar  COD  sebesar 160  mg/L  dan  konsentrasi  minyak-lemak  sebesar  20 mg/L. Berdasarkan peraturan pemerintah, kadar COD dalam  larutan  berminyak  sintetik  ini  telah  sesuai dengan baku mutu lingkungan, sedangkan konsentrasi minyak-lemak belum sesuai baku mutu lingkungan.

## 3.1. Karakteristik Karbon Aktif
Karakteristik  karbon  aktif  dapat  dilihat  dari analisa Scanning  Electron  Microscope (SEM)  yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2 serta analisa Fourier Transform  Infra  Red (FTIR)  yang  ditunjukkan  pada Gambar  3.  Kedua  analisa  tersebut  dilakukan  pada karbon  aktif  sebelum  dan  setelah  proses electro- adsorption dengan  nilai  penghilangan  minyak-lemak paling tinggi yaitu pada kondisi operasi tegangan 15 V selama  10  menit.  Karbon  aktif  yang  akan  dianalisa dilakukan size  reduction terlebih  dahulu  sampai berukuran 80 mesh berbentuk bubuk.
Gambar 1 dan 2 secara berurutan menunjukkan morfologi karbon aktif sebelum dan sesudah dilakukan proses electro-adsorption menggunakan  perbesaran 5000x.  Kedua  gambar  tersebut  menunjukkan  bahwa distribusi  pori-pori  karbon  aktif  tidak  beraturan. Karbon aktif awal memiliki diameter pori-pori rata-rata sebesar 2,58 µm, sedangkan karbon aktif setelah proses electro-adsorption yaitu sebesar 2,54 µm.
Gambar 1 . Morfologi karbon aktif sebelum proses electro - adsorption dengan perbesaran 5000x
Satu  proses  penting  yang  terlewati  pada penelitian  ini  yaitu  proses  aktivasi  kembali  karbon aktif komersial yang bertujuan untuk memperbesar pori-pori  karbon  aktif.  Molekul-molekul  pengaktif seperti  larutan  asam  atau  basa  yang  diserap  oleh karbon  aktif  akan  melarutkan  berbagai  pengotor yang berada di dalam pori-pori karbon aktif, seperti
mineral anorganik, sehingga pori-pori lebih banyak terbentuk  dan  proses  penyerapan  adsorbat  menjadi lebih maksimal (Nurhasni dkk., 2012).
Gambar 2 . Morfologi karbon aktif setelah proses electro - adsorption dengan perbesaran 5000x
Gambar 3 dan 4 secara berurutan menunjukkan hasil analisa FTIR karbon aktif sebelum dan sesudah dilakukan  proses electro-adsorption .  Garis  berwarna biru merupakan database dari Laboratorium Forensik POLDA, Sumatera Selatan, sedangkan garis berwarna merah  muda  menunjukkan  hasil  analisa  karbon  aktif yang  terbaca  oleh  FTIR  dengan  bilangan  gelombang yang  berbeda-beda.  Gambar  3  menunjukkan  tidak adanya puncak gelombang yang terbentuk, sedangkan gambar  4  menunjukkan  terbentuknya  puncak gelombang  walaupun  tidak  terlalu  tajam.  Bilangan gelombang 3700-3000 cm -1 dengan puncak yang lebar menunjukkan  adanya  aktivitas  absorbansi  gugus hidroksil H-OH (3570-3200 cm -1 ). Bilangan gelombang  2150-2000  cm -1 menunjukkan  adanya aktivitas  absorbansi  ikatan  rangkap  tiga.  Bilangan gelombang  1700-1500  cm -1 dengan  puncak  kecil menunjukkan  adanya  absorbansi  dari  gugus  ikatan rangkap  dua  yang  bervariasi.  Hal  ini  menunjukkan bahwa adanya gugus fungsi yang menjadi karakteristik dari biosolar yang teradsorpsi ke dalam karbon aktif.
Gambar 3 . Hasil analisa FTIR karbon aktif sebelum proses electro - adsorption
Gambar 4 . Hasil analisa FTIR karbon aktif setelah proses electro - adsorption

## 3.2. Pengaruh  Variasi  Tegangan  terhadap Kadar COD
Nilai  COD  digunakan  untuk  menyatakan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi  zat  organik  yang  terkandung  di  dalam substrat  pada  zona  aerob  dan  reaksi  fermentasi  pada zona anaerob sehingga terurai menjadi CO 2 dan H 2 O. Nilai COD dianggap sebagai indikator pencemaran air oleh  bahan-bahan  organik  yang  terkandung  dalam limbah cair industri (Hamid, dkk., 2017).
Gambar  5  menunjukkan  bahwa  penurunan kadar  COD  secara  drastis  terjadi  pada  5  menit pertama,  dan  pada  menit  selanjutnya  penurunan kadar  COD  berlangsung  lambat  bahkan  ada  yang semakin  meningkat.  Kadar  COD  setelah  proses yaitu berkisar antara 29-48 mg/L. Penurunan kadar COD paling tinggi diperoleh pada kondisi tegangan 5  V  dan  waktu  5  menit  yaitu sebesar  40,21%,  dari kondisi  awal  48,5  mg/L  menjadi  29  mg/L.  Hal  ini dikarenakan pori-pori adsorben belum tertutupi oleh molekul minyak sehingga proses electro - adsorption masuk ke dalam tahap yang cepat.
Menurut  Hamid,  dkk.  (2017),  waktu  tinggal limbah semakin lama dapat menyebabkan kontaminan semakin  terurai,  sehingga  nilai  kadar  COD  pada limbah  semakin  kecil.  Berdasarkan  hasil  penelitian yang  ditampilkan  dalam  Gambar  5  tidak  terdapat kecenderungan ini. Sebagai pembanding untuk melihat pengaruh penambahan waktu terhadap proses electro - adsorption ,  telah  dilakukan  uji  coba  proses electro - adsorption dengan waktu proses 75 menit dan kondisi tegangan  5  V,  namun  penurunan  kadar  COD  yang terjadi  sebesar  30  mg/L.  Nilai  tersebut  masih  berada pada  rentang  kadar  COD  yang  dihasilkan  dari  0-25 menit. Hal ini dikarenakan waktu kontak terlalu lama menyebabkan  pori-pori  adsorben  tertutupi  oleh molekul  minyak,  sehingga  proses  adsorpsi  masuk  ke fase lambat dengan penurunan COD sedikit dan sudah tidak efisien (Ramli dan Ghazi, 2020).
Semakin  tinggi  tegangan  yang  diberikan  ke elektroda, maka nilai COD semakin menurun (Yan, dkk.,  2011).  Berdasarkan  hasil  penelitian  yang ditampilkan  pada  gambar  5,  dengan  semakin
meningkatnya  tegangan  maka  tidak  terjadinya perubahan yang signifikan terhadap kadar COD. Hal ini  dikarenakan  jika  tegangan  yang  digunakan terlalu  tinggi,  maka  terjadinya  reaksi  dekomposisi yang  akan  mempengaruhi  hasil  penurunan  kadar COD dalam oily wastewater (Xie, dkk., 2018).
Gambar 5 . Pengaruh variasi tegangan (0, 5, 10, dan 15 V) terhadap kadar COD pada pengolahan larutan berminyak sintetik menggunakan metode electro - adsorption
Gambar 6 . Persentase penurunan kadar COD pada pengolahan larutan berminyak sintetik menggunakan metode electro - adsorption
Gambar  6  menunjukkan  bahwa  rentang  persen penurunan kadar COD dengan menggunakan elektroda aluminium  dan  adsorben  karbon  aktif  yaitu  1,03- 40,21%. Meskipun objek penelitian berbeda, hasil ini lebih baik daripada penelitian García, dkk. (2018) dan Fatkhurrohman  (2010),  dan  menunjukkan  hasil  yang kurang  baik  jika  dibandingkan  dengan  penelitian Setianingrum, dkk. (2018). García, dkk. (2018) hanya mampu  menurunkan  kadar  COD  dalam  limbah  cair domestik  sebesar  28,1%.  Fatkhurrohman  (2010) melaporkan  bahwa  penurunan  kadar  COD  limbah
20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 Ko n sen tr asi C OD (m g /L ) Tegangan (V)
0 menit 5 menit 10 menit 15 menit 20 menit 25 menit 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 P en u ru n an Kad ar COD ( %) Tegangan (V) 5 menit 10 menit 15 menit
20 menit 25 menit
industri bahan kimia sanitasi yang terendah terjadi pada metode  adsorpsi  dalam  waktu  24  jam  yaitu  sebesar 31,44%,  sedangkan  penurunan  kadar  COD  limbah tertinggi  terjadi  pada  metode  elektro-adsorpsi  dalam waktu 24 jam yaitu sebesar 43,20%.
Setianingrum,  dkk.  (2018)  melaporkan  bahwa penurunan kadar COD limbah cair sintetik kain batik yang paling optimum terjadi pada tegangan 10 V dan waktu elektrolisis 60 menit yaitu 87,4%. Berdasarkan hasil  penelitian  dan  perbandingan  dengan  penelitian García,  dkk.  (2018),  Fatkhurrohman  (2010),  dan Setianingrum,  dkk.  (2018)  dapat  disimpulkan  bahwa proses electro - adsorption efektif  dalam  menurunkan kadar COD dalam pengolahan larutan berminyak.

## 3.3. Pengaruh  Variasi  Tegangan  terhadap Konsentrasi Minyak-Lemak
Waktu kontak adsorben akan berbanding lurus dengan  penurunan  konsentrasi  minyak-lemak. Semakin  lama  waktu  kontak  adsorben  maka konsentrasi  minyak-lemak  akan  semakin  kecil. Penyerapan  kontaminan  akan  meningkat  secara cepat hingga perlahan-lahan melambat dan terjadinya  titik  kesetimbangan  (Maharani,  2017). Berdasarkan hasil penelitian yang ditampilkan pada gambar  7,  penurunan  konsentrasi  minyak-lemak paling  tinggi  diperoleh  pada  tegangan  15  V  dan waktu 10 menit yaitu sebesar 95,25% yang awalnya 227,42 mg/L menjadi 10,8 mg/L.
Kecenderungan  yang  sama  dengan  kadar  COD juga  terjadi  pada  konsentrasi  minyak-lemak,  yaitu konsentrasi minyak-lemak menurun secara  signifikan pada  5  menit  pertama  pada  variasi  tegangan  5-15  V, dari nilai awal 227,42 mg/L menjadi 13,2-15,7 mg/L. Hal ini menandakan bahwa proses electro - adsorption berlangsung  cepat,  dikarenakan  kondisi  pori-pori adsorben  yang  masih  kosong  dan  adanya  tegangan yang  dapat  mengganggu  emulsi  minyak  di  dalam limbah  cair.  Proses electro - adsorption berlangsung lambat  setelah  waktu  proses  5  menit,  hal  tersebut ditunjukkan  oleh  konsentrasi  minyak-lemak  pada waktu 10-25 menit yang tidak terlalu signifikan.
Gambar 8 menunjukkan persentase penurunan konsentrasi minyak-lemak yang berhasil diturunkan menggunakan  proses electro - adsorption dengan rentang  91,78-95,25%.  Hal  ini  menggambarkan bahwa  proses electro - adsorption pada  pengolahan larutan  berminyak  sintetik  sangat  efektif  untuk dikembangkan  lebih  lanjut.  Sebagai  perbandingan Sutanto,  dkk.  (2010)  telah  melakukan  penelitian dengan  menggunakan  elektroda  aluminium  untuk pengolahan air limbah rumah potong ayam dengan proses  elektrokoagulasi  secara batch .  Penurunan kadar  minyak  dan  lemak  yang  paling  optimum terjadi  pada  arus  listrik  0,1  Ampere  dan  waktu proses selama 100 menit, yaitu sebesar 99,93% yang awalnya 27 mg/L menurun menjadi 0,02 mg/L.
Ramli  dan  Ghazi  (2020)  telah  melakukan penelitian  menggunakan  karbon  aktif  berbahan palm kernel  shell untuk  mengadsorpsi oily  wastewater .
Konsentrasi  minyak  1%  yang  digunakan  mengalami penurunan paling tinggi yaitu sebesar 99,93% pada 20 jam  waktu  kontak  adsorben  dan oily  wastewater . Konsentrasi minyak-lemak 5% mengalami penurunan paling  tinggi  sebesar  99,89%  pada  saat  6  jam. Konsentrasi minyak 10% mengalami penurunan paling tinggi sebesar 99,87% pada saat 2 jam waktu kontak. Hasil penelitiannya menyebutkan bahwa waktu kontak yang  terlalu  lama  tidak  menunjukkan  persentase adsorpsi  yang  signifikan  karena active  sites telah ditutupi oleh molekul minyak sehingga adsorpsi masuk ke fase yang  lambat. Berdasarkan hasil penelitian ini dan  referensi  rujukan,  metode electro - adsorption dalam pengolahan larutan berminyak sintetik sangat efektif digunakan dengan persen penurunan minyak- lemak yaitu diatas 95%.
Gambar 7 . Pengaruh variasi tegangan (0, 5, 10, dan 15 V) terhadap konsentrasi minyak-lemak pada pengolahan larutan berminyak sintetik menggunakan metode electro - adsorption
Gambar 8 . Persentase penurunan konsentrasi minyak-lemak pada pengolahan larutan berminyak sintetik menggunakan metode electro - adsorption
0 50 100 150 200 250 0 5 10 15 Ko n sen tr asi m in y ak -le m ak (m g /L ) Tegangan (V)
0 menit 5 menit 10 menit 15 menit 20 menit 25 menit 86 88 90 92 94 96 98 100 0 5 10 15 P en u ru n an Ko n sen tr asi Min y ak - L em ak ( % )

## Tegangan (V)
5 menit 10 menit 15 menit
20 menit 25 menit
3.4. Perbandingan Persentase Penurunan Kadar  COD  dan  Konsentrasi  Minyak- Lemak dari Berbagai Metode
Gambar 9 dan 10 secara berurutan menunjukkan perbandingan  persentase  penurunan kadar  COD  dan konsentrasi  minyak-lemak  dalam  larutan  berminyak sintetik  dari  penggunaan  berbagai  metode,  yaitu metode  elektrolisis,  adsorpsi,  dan electro - adsorption . Perbandingan yang digunakan yaitu metode elektrolisis dan electro - adsorption dengan tegangan 15 V selama 5, 10, 15, 20, dan 25 menit. Metode adsorpsi atau  kondisi  tanpa  elektroda  dilakukan  dengan menggunakan variasi waktu yang sama, yaitu 5, 10, 15, 20, dan 25 menit.
Gambar 9 . Perbandingan persentase penurunan kadar cod dari ketiga metode pada pengolahan larutan berminyak sintetik
Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penurunan kadar  COD  dalam  larutan  berminyak sintetik  menggunakan  metode  elektrolisis  dengan rentang  59,79-67,01%;  metode  adsorpsi  dengan rentang 21,64-36,08%; dan metode electro - adsorption dengan  rentang  29,89-38,14%.  Persentase  penurunan konsentrasi  minyak-lemak  dalam  larutan  berminyak sintetik  menggunakan  metode  elektrolisis  dengan rentang  99,67-99,78%;  metode  adsorpsi  dengan rentang 93,58-94,54%; dan metode electro - adsorption dengan rentang 93,31-95,25%.
Perbandingan persentase penurunan kadar COD dan  konsentrasi  minyak-lemak  dalam  larutan berminyak  sintetik  dari  ketiga  metode  tersebut menunjukkan  bahwa  metode  elektrolisis  memiliki rentang  nilai  kadar  COD  dan  konsentrasi  minyak- lemak  lebih  tinggi  dibandingkan  metode electro - adsorption dan adsorpsi. Penggunaan metode electro - adsorption juga hanya sedikit lebih tinggi dibandingkan metode adsorpsi. Hal  ini membuktikan bahwa metode elektrolisis memberikan pengaruh yang signifikan  terhadap  kadar  COD  dan  konsentrasi minyak-lemak  dalam  pengolahan  larutan  berminyak
sintetik  jika  dibandingkan  dengan  metode electro - adsorption dan adsorpsi.
Gambar 10 . Perbandingan persentase penurunan konsentrasi minyak-lemak dari ketiga metode pada pengolahan larutan berminyak sintetik
Persentase penurunan konsentrasi minyak-lemak yang  terjadi  pada  ketiga  metode  tidak  menunjukkan perbedaan yang signifikan. Beberapa faktor yang dapat menyebabkan  tidak  terjadinya  perbedaan  signifikan terhadap penurunan konsentrasi minyak-lemak, seperti penggunaan  konsentrasi  minyak-lemak  yang  terlalu kecil  sehingga  sulit  untuk  melihat  pengaruh  yang diberikan  dari  ketiga  metode  tersebut.  Penggunaan adsorben  berjenis  komersial  yang  tidak  dilakukan pengulangan  proses  aktivasi  membuat  kemampuan penyerapan adsorbat menjadi tidak maksimal.

## 4.   KESIMPULAN
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  metode electro - adsorption efektif digunakan pada pengolahan larutan berminyak sintetik. Hasil analisa SEM sebelum dan  sesudah  proses electro - adsorption menunjukkan distribusi  pori-pori  karbon  aktif  tidak  beraturan. Diamater  pori-pori  rata-rata  yang  terbentuk  sebelum proses sebesar 2,58 µm dan setelah proses sebesar 2,54 µm.  Hasil  analisa  FTIR  karbon  aktif  setelah  proses electro - adsorption menunjukkan terbentuknya puncak gelombang  walaupun  tidak  terlalu  tajam  yang menandakan  adanya  gugus  fungsi  yang  menjadi karakteristik  dari  biosolar  yang  teradsorpsi  ke  dalam karbon aktif.
Penurunan  kadar  COD  paling  tinggi  terjadi pada kondisi tegangan 5 V dan waktu proses 5 menit yaitu  sebesar  40,21%  yang  awalnya  48,5  mg/L menjadi  29  mg/L.  Penurunan  konsentrasi  minyak- lemak paling tinggi terjadi pada kondisi tegangan 15 V  dan  waktu  10  menit  yaitu  sebesar  95,25%  yang awalnya 227,42 mg/L menjadi 10,8 mg/L.

## DAFTAR PUSTAKA
Aryanti,  N.,  Prihatiningtyas,  I.,  Ikhsan,  D.,  dan Wardhani,  D.  H.,  2013.  Kinerja  membran ultrafiltrasi  untuk  pengolahan  limbah  emulsi minyak-air sintesis. J. Reaktor , 14(4): 277–283. Bayram, E., 2016. Electrosoption of aromatic organic acids  from  aqueous  solutions  onto  granular activated carbon electrodes for water purification. Hacettepe J. Bio. and Chem. , 3(44): 273–281. Coca, J., Gutiérrez, G., Benito, J., 2011. Treatment of  oily  wastewater.  Heidelberg,  Germany: Springer Science+Business Media.
Fatkhurrohman,  A.,  2010.  Aplikasi  teknik  kombinasi adsorbsi-elektrolisis  untuk  menurunkan  COD dalam  limbah  industri  bahan  kimia  sanitasi  PT. Protekindo  Sanita  Jakarta. Tesis .  Jurusan  Kimia, Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Gao,  Y.,  Pan,  L.,  Zhang,  Y.,  Chen,  Y.,  dan  Sun,  Z.,
2007.  Electrosorption  of  FeCl3  solutions  with carbon nanotubes and nanofibers film electrodes grown  on  graphite  substrates. J. Surface  Review and Letters , 14(6): 1033–1037.
García, E. A., Agulló-Barceló, M., Bond, P., Keller, J., Gernjak,  W.,  dan  Radjenovic,  J.,  2018.  Hybrid electrochemical-granular activated carbon system for  the  treatment  of  greywater. J.  Chemical Engineering , 352: 405–411.
Hamid,  R.  A.,  Purwono,  dan  Oktiawan,  W.,  2017. Penggunaan  metode  elektrolisis  menggunakan elektroda  karbon  dengan  variasi  tegangan  listrik dan waktu elektrolisis dalam penurunan konsentrasi  TSS  dan  COD  pada  pengolahan  air limbah domestik. J. Teknik Lingkungan 6(1): 1– 18.
Herawati,  D.,  Santoso,  S.  D.,  dan  Amalina,  I.,  2018. Kondisi  optimum  adsorpsi-fluidisasi  zat  warna limbah  tekstil  menggunakan  adsorben  jantung pisang. J. SainHealth , 2(1): 1–7. Jati, B. N., dan Aviandharie, S. A., 2015. Kombinasi teknologi elektrokoagulasi dan fotokatalisis dalam mereduksi limbah berbahaya dan beracun Cr (VI).
J. Kimia Kemasan , 37(2): 133–140. Liu, N. L., Sun, S. H., dan Hou, C. H., 2019. Studying the  electrosorption  performance  of  activated carbon electrodes in batch-mode and single-pass capacitive  deionization. J. Separation  and Purification Technology , 215: 403–409.
Maharani,  V.  S.,  2017.  Studi  literatur:  pengolahan minyak dan lemak limbah industri. Tugas Akhir . Departemen  Teknik  Lingkungan,  Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November.
Nainamalai,  M.,  Palani,  M.,  Ebinesar,  A.  J.  S.  S., Bhuvaneshwari,  S.,  2019.  Decolorization  of anionic  and  cationic  dyes  by  alectro-adsorption process using activated carbon clectrodes. Indian J. Chemical Technology , 26: 300–311. Nurhasni,  Firdiyono,  F.,  dan  Sya’ban,  Q.,  2012. Penyerapan  ion  aluminium  dan  besi  dalam larutan sodium silikat menggunakan karbon aktif. J. Kimia VALENSI , 2(4): 516–525. Pribadi,  A.,  2020.  "Peluang  Terbuka  lebar,  peran generasi  muda  di  sektor  migas  dinanti." https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip- berita/peluang-terbuka-lebar-peran-generasi- muda-di-sektor-migas-industri-dinanti  (Diakses pada 1 Maret 2020).
Putra, F. Y. E., 2017. Studi Penentuan daya tampung beban pencemaran hilir Sungai Musi ruas PTBA- Kilang  Pertamina  Kota  Palembang  dengan menggunakan  aplikasi  Qual2Kw. Tugas  Akhir . Jurusan  Teknik  pengairan,  Fakultas  Teknik, Universitas Brawijaya.
Ramli, A. N., dan Ghazi, R. M., 2020. Removal of oil and grease in wastewater using palm kernel shell activated carbon, IOP Conf. Ser. Earth and Env. Sci. ,  vol.  549,  p.  012064,  doi:  10.1088/1755- 1315/549/1/012064.
Setianingrum,  N.  P.,  Prasetya,  A.,  dan  Sarto,  2018.
Pengurangan  zat  warna  remazol  red  rb menggunakan  metode  elektrokoagulasi  secara batch. J. Rekayasa Proses , 11(2): 78–85.
Sutanto, D. W., dan Hidjan, 2010. Pengaruh perubahan arus listrik terhadap penurunan kadar lemak dan minyak  dalam  air  limbah  melalui  proses elektrokoagulasi. J. Politekologi 9(2): 96–101. Xie, S., Ren, W., Qiao, C., Tong, K., dan Sun, J., 2018. An  electrochemical  adsorption  method  for  the reuse  of  wastewater-based  drilling  fluids. J. Natural Gas Industry B , 5(5): 508–512.
Yan, L., Ma, H., Wang, B., Wang, Y., dan Chen, Y., 2011.  Electrochemical  treatment  of  petroleum refinery wastewater with three-dimensional multi- phase electrode. J. Desalination , 276: 397–402.