Efektifitas Jumlah Pasangan Elektroda Aluminium pada Proses Elektrokoagulasi terhadap Penurunan Kadar Fosfat Limbah Cair Laundry

  Sanitasi: Jurnal Kesehatan Lingkungan Vol. 9, No.1, Agustus 2017, pp.38-50 http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

  Efektifitas Jumlah Pasangan Elektroda Aluminium pada Proses Elektrokoagulasi terhadap Penurunan Kadar Fosfat Limbah Cair Laundry Puji Lestari*, Choirul Amri**, Sigid Sudaryanto**

• JKL Poltekkes Kemenkes Yogyakarta, Jl. Tatabumi 3, Banyuraden, Gamping, Sleman, DIY 55293

  email: puji.lestari1984@ugm.ac.id

• **JKL Poltekkes Kemenkes Yogyakarta

  Abstract Since one of the detergent-forming chemicals is phosphate, laundry wastewater contains this substance. In general, laundry businesses do not have waste treatment facilities, while high le- vel of phosphate which is accumulated continuously in waters may lead to eutrophication that disrupting aquatic ecosystems and causing river sedimentation. One of the methods to de- crease phosphate level from laundry wastewater is electrocoagulation, with aluminum plate as the electrode.The research was a true experiment and was aimed to know the decrease of phosphate levels in laundry wastewater yielded from “Rumah Laundry” located at Pajimatan, Imogiri, Bantu, after treated by electrocoagulation process with 3 pairs, 4 pairs and 5 pairs of aluminum electrode. The design of the research was pre-test post-test with control group in five times replications, on randomly selected treatment and control groups. The statistical test with paired t-test shows that the electrocoagulation process is able to reduce the phosphate levels in laundry waste water compared with those of the control (p-value < 0,05). By using the 3, 4, and 5 pairs of aluminium electrode, the reduction of phosphate levels were 31,4 %, 33,7 %, and 27,3 %, respectively. It can be seen that the effective decrease was from the 4 pairs of alumini- um electrode with 12 volt voltage and 500 mA current strength. However, the one way Anava test on those results of the three different electrode pairs shows no significant differences (p-va- lue > 0,05).

  Keywords : laundry wastewater, electrocoagulation, alumunium electrode, phosphate levels Intisari

  Karena salah satu bahan kimia pembentuk deterjen adalah fosfat maka limbah cair laundry me- ngandung senyawa ini. Usaha laundry pada umumnya belum memiliki sarana pengolahan lim- bah, padahal kadar fosfat yang tinggi dan terakumulasi di perairan dapat menimbulkan eutro- fikasi yang mengganggu ekosistem perairan dan menyebabkan pendangkalan sungai. Salah satu metoda untuk menurunkan kadar fosfat limbah cair adalah elektrokoagulasi, dengan plat aluminium sebagai elektroda. Jenis penelitian yang dilakukan adalah true experiment yang bertujuan mengetahui penurunan kadar fosfat limbah cair laundry dari usaha “Rumah Laundry” di Pajimatan, Imogiri, Bantul setelah mendapatkan perlakuan menggunakan 3 pasang, 4 pa- sang dan 5 pasang elektroda aluminium. Rancangan yang digunakan adalah pre-test post-test with control group, dengan lima kali ulangan dimana kelompok kontrol dan kelompok perlakuan dipilih secara acak. Uji statistik dengan t-test terikat menunjukkan bahwa proses elektrokoagu- lasi dapat menurunkan kadar fosfat limbah cair laundry dibandingkan dengan kontrol (

  U-value < 0,05). Dengan menggunakan 3, 4, dan 5 pasang elektroda aluminium, secara berturut-turut, ka- dar fosfat turun sebanyak 31,4 %, 33,7 % dan 27,3 %. Penurunan kadar fosfat yang efektif ada- lah pada variasi 4 pasang elektroda alumunium, dengan tegangan 12 volt dan kuat arus 500 mA. Namun demikian, hasil uji one way Anava menunjukkan bahwa penurunan kadar fosfat di antara penggunaan 3 variasi pasangan elektroda aluminium tersebut tidak berbeda secara sig- nifikan (p-value > 0,05).

  Kata Kunci : limbah cair laundry, elektrokoagulasi, elektroda alumunium, kadar fosfat PENDAHULUAN an di Daerah Istimewa Yogyakarta yang

  sangat dinamis, muncul beragam usaha Pembangunan yang dilakukan pada dan kegiatan yang dilakukan oleh pen- berbagai aspek bertujuan untuk mening- duduknya. Usaha-usaha tersebut di an- katkan kesejahteraan masyarakat pada taranya adalah dalam bentuk industri, umumnya. Dalam konteks pembangun- pelayanan kesehatan, jasa pariwisata, U Lestari, Amri & Sudaryanto, Efektifitas Jumlah Pasangan …

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  pusat perbelanjaan, jasa pencucian pa- kaian (laundry), jasa penyediaan makan- an siap saji, dan sebagainya.

  Laundry melebihi batas persyaratan 13,5

  3) .

  jutnya akan mengganggu kemampuan daya dukung badan air terhadap biota yang ada dan menurunkan kualitas air sungai. Salah satu dampak yang terjadi adalah kematian ikan yang ada di per- airan tersebut

  solved Oxygen) di dalam air, yang selan-

  . Kondisi eutrofik yang terus menerus dan terjadinya ledakan populasi algae tersebut menyebabkan tertekannya kadar oksigen terlarut (Dis-

  2)

  Eutrofikasi menyebabkan proses fo- tosintesis tanaman dalam air tidak da- pat berlangsung

  Kadar fosfat yang melebihi baku mutu dan ada secara terus menerus pa- da badan air akan menimbulkan dampak berupa eutrofikasi (eutrophication), yaitu keadaan badan air menjadi kaya akan nutrien terlarut sehingga meningkatkan pertumbuhan algae (algae bloom) se- hingga sinar matahari tidak dapat me- nembus lapisan air.

  1) .

  Fosfat dalam limbah cair laundry berasal dari deterjen yang digunakan da- lam proses pencucian. Senyawa fosfat merupakan salah satu bahan pembentuk deterjen (builder) yang berfungsi sebagai pembersih kotoran pada proses pencuci- an pakaian

  mg/L, sehingga perlu dilakukan penge- lolaan terhadap limbah tersebut agar da- pat turun dan tidak mencemari lingkung- an perairan.

  kadar fosfat. Batas maksimal kadar COD untuk limbah cair laundry yang diperbo- lehkan adalah 150 mg/L dan batas mak- simal kadar fosfat untuk limbah cair usa- ha industri lainnya (baku mutu air limbah untuk kegiatan industri sabun) adalah sebesar 2 mg/L. Baku mutu kadar fosfat mengacu pada baku mutu limbah cair industri sabun dengan pertimbangan bahwa polutan fosfat limbah cair laundry berasal dari sabun atau deterjen. Kadar fosfat limbah cair laundry dari Rumah

  Berbagai macam bentuk usaha ter- sebut berpotensi menghasilkan limbah cair. Peraturan Pemerintah Republik In- donesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengenda- lian Pencemaran Air, menjelaskan bah- wa limbah diperbolehkan untuk dibuang ke media lingkungan, yaitu sungai, se- jauh ada ijin tertulis dari Bupati/Walikota dan telah memenuhi baku mutu yang di- persyaratkan.

  dry yang tidak memenuhi syarat adalah COD (Chemical Oxygen Demand) dan

  Parameter kualitas limbah cair laun-

  persyaratan, yaitu kurang dari 2.000 mg/ L untuk TDS dan masih pada kisaran 6 sampai dengan 9 untuk pH.

  pH limbah tersebut masih memenuhi

  Menurut Peraturan Gubernur Dae- rah Istimewa Yogyakarta Nomor 7 Ta- hun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah untuk Kegiatan Laundry, kadar TDS dan

  TDS (Total Dissolved Solid) sebesar 642 mg/L dan pH sebesar 6,83.

  Pada pemeriksaan pendahuluan yang dilakukan terhadap limbah cair dari Rumah Laundry pada tanggal 13 Fe- bruari 2017, didapatkan hasil bahwa ka- dar COD (Chemical Oxygen Demand) yang terkandung adalah sebesar 1.940,4 mg/L, kadar fosfat sebesar 13,5 mg /L,

  Salah satu usaha laundry tersebut adalah “Rumah Laundry” yang berada di Pajimatan RT 05, Kelurahan Girirejo, Imogiri, di Kabupaten Bantul, yang be- lum mempunyai ijin usaha dan mem- buang limbah cairnya langsung ke salur- an got kampung yang bermuara ke ba- dan air (sungai).

  masih membuang langsung limbahnya ke got kampung maupun got besar.

  tank maupun resapan, dan 111 yang lain

  Usaha laundry tersebar di berbagai daerah di Propinsi D. I. Yogyakarta, sa- lah satunya di Kabupaten Bantul. Data Dinas Lingkungan Hidup (DLH) Kabupa- ten Bantul pada tahun 2017 menunjuk- kan bahwa dari 244 usaha laundry yang ada, hanya 52 yang sudah mempunyai ijin usaha. Dari semua usaha laundry tersebut, 133 telah melakukan penge- lolaan terhadap limbah yang dihasilkan dengan mengalirkannya ke dalam septic

  Metoda yang digunakan dalam pe- ngolahan limbah laundry dengan tujuan menurunkan kadar fosfat dapat dilaku- kan secara biologis, koagulasi maupun

  2

  6) .

  (SO

  4

  )

  3 dan PAC (Poly Alumunium Chloride).

  Kation alumunium yang terbuang ke da- lam tanah akan mudah terserap oleh ko- loid tanah (lempung) yang juga mem- punyai kandungan Al

  2 O

  3

  karena kation

  alumunium trihidrat mempunyai ukuran

  terkecil

  Hasil penelitian Wijaya

  ) yang di- hasilkan dari elektrolisa logam alumini- um untuk dilarutkan dalam limbah cair sebagai koagulan. Sludge atau endapan yang dihasilkan dari proses elektrokoa- gulasi lebih aman karena tidak mengan- dung sulfat maupun klorida seperti hal- nya bila menggunakan koagulan bahan kimia seperti tawas (alum) atau Al

  2)

  yang me- nerapkan Triple Seri Elektrolisis dengan tegangan 12 volt dan kuat arus 500 mA menunjukkan penurunan kadar fosfat pada limbah cair RS Grhasia Yogyakar- ta, dari kadar awal rerata 4,7553 mg/L menjadi 1,8269 mg/L atau turun 2,9284 mg/L dengan persentase penurunan se- besar 61,64 %. Penelitian ini mengguna- kan tiga pasang (6 buah) elektroda alu- minium berukuran 15 x 15 cm dengan waktu kontak 1,5 jam atau 90 menit, pe- ngendapan selama 1 jam (60 menit) dan debit 200 ml/menit. Pada penelitian ter- sebut belum dilakukan variasi jumlah elektroda untuk mengetahui yang paling efektif dalam menurunkan kadar fosfat limbah cair.

  Berdasarkan uraian tersebut, penu- lis tertarik melakukan penelitian untuk mengetahui jumlah pasangan elektroda alumunium yang efektif pada proses e- lektrokoagulasi limbah cair laundry dari Rumah Laundry, untuk menurunkan ka- dar fosfat yang tinggi.

  METODA

  Penelitian yang dilakukan ini adalah

  true experiment dengan maksud untuk

  mengetahui penurunan kadar fosfat pa- da limbah cair laundry setelah menda- patkan perlakuan proses elektrokoagu- lasi menggunakan 3 pasang, 4 pasang, dan 5 pasang elektroda aluminium.

• PO

  Penelitian ini menggunakan ranca- ngan eksperimental ulang atau pre-test

  post-test with control group design, yaitu

  pemberian tiga variasi perlakuan dengan pengulangan sebanyak lima kali dengan observasi dilakukan dua kali yaitu se- belum dan setelah perlakuan diberikan. Desain penelitian ini menggunakan dua kelompok, yaitu kelompok perlakuan dan kelompok kontrol yang dipilih secara ran- dom atau acak, kemudian dilakukan pre-

  3+

  Sanitasi: Jurnal Kesehatan Lingkungan, Vol.9, No.1, Agustus 2017, pp.38-50

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  . Oleh karena itu, diperlukan metoda penurunan fosfat yang lebih mudah dan terjangkau serta menghasilkan effluen yang aman untuk lingkungan.

  kombinasi biologis dan koagulasi. Pe- nurunan kadar fosfat secara biologis adalah dengan memanfaatkan mikro-or- ganisme atau biosand filter

  4)

  maupun ta- naman air (fitoremediasi). Adapun me- toda koagulasi, dapat dilakukan secara kimia dan elektrokimia. Koagulasi kimia adalah dengan cara menambahkan ba- han koagulan seperti tawas atau alum, FeCl

  3

  , FeSO

  4

  dan polielektrolit Poly Alu-

  minium Chloride 5) .

  Koagulasi kimia memerlukan lahan yang luas, ketersediaan bahan koagulan yang terus menerus dan menghasilkan flok dalam jumlah besar

  6)

  Metoda penurunan fosfat yang da- pat menjawab permasalahan tersebut adalah elektrokoagulasi yang merupa- kan metoda koagulasi dan flokulasi de- ngan prinsip dasar elektrokimia, yaitu dengan mengalirkan arus listrik searah (DC = Direct Current) yang dihubungkan dengan elektroda tertentu.

  (endapan) Metoda elektrokoagulasi dalam pe- ngolahan limbah cair merupakan proses kimia, dengan sumber alumunium be- rupa kation Alumunium (Al

  Fosfat bereaksi paling baik dengan ion aluminium dan akan membentuk en- dapan Alumunium Fosfat (AlPO

  4

  ), se- hingga dalam penelitian ini digunakan

  plat aluminium sebagai elektroda pada

  proses elektrokoagulasi yang dilakukan untuk menurunkan kadar fosfat dari limbah cair laundry yang diteliti.

  Persamaan reaksi antara ion alumi- nium dan fosfat adalah sebagai berikut : Al

  3+

  4 3-

  AlPO

  4

  test untuk mengetahui keadaan awal

  Lestari, Amri & Sudaryanto, Efektifitas Jumlah Pasangan …

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  Analisis data yang digunakan ada- lah analisis deskriptif dan analisis statis- tik. Analisis deskriptif komparatif diguna- kan untuk mencari persentase penurun- an kadar fosfat sebelum dan sesudah perlakuan. Analisis statistik mengguna- kan t-tes terikat untuk membandingkan kadar fosfat antara sebelum dan setelah proses elektrokoagulasi menggunakan 3 pasang, 4 pasang dan 5 pasang elektro- da. Beda penurunan kadar fosfat antara variasi pasangan elektroda alumunium pada kelompok perlakuan dan kelompok kontrol tersebut diuji dengan One Way

  kontrol. Pada kelompok kontrol ini, kadar fosfat di limbah cair mengalami penurun- an, yaitu dari rata-rata 27,7 mg/L men- jadi 23,8 mg/L atau turun sebesar 3,9 mg/L (13,9 %).

  pre-test dan post-test pada kelompok

  Tabel 1 memperlihatkan ada selisih kadar fosfat limbah cair laundry antara

  5 26,4 23,2 3,2 12,0 Jumlah 138,3 118,9 19,4 69,6 Rata-rata 27,7 23,8 3,9 13,9

  2 28,5 24,8 3,7 13,0 3 26,7 23,4 3,3 12,2 4 26,5 23,0 3,5 13,2

  (mgL) Selisih kadar Fosfat (mg/L) _{Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah} 1 30,2 24,4 5,8 19,2

  Hasil pengukuran kadar Fosfat sebelum dan sesudah perlakuan pada kelompok kontrol Ulangan ke Kadar Fosfat

  HASIL Tabel 1.

  D)0,05.

  Anava menggunakan SPSS For Win- dows dengan taraf signifikansi (

  Data hasil penelitian diperoleh se- telah melakukan pengujian di laborato- rium. Data hasil penelitian dibuat dalam bentuk tabel dan grafik. Data yang telah diperoleh diolah dengan uji statistik un- tuk mengetahui perbedaan antara varia- si jumlah elektroda aluminium terhadap efisiensi penurunan kadar fosfat limbah cair laundry.

  dan diberikan post-test untuk menge- tahui pengaruh dari perlakuan

  Pengukuran kadar fosfat dilakukan dengan metode Molybdovanadate seca- ra Spectrophotometry. Data kadar fosfat yang diperoleh dari pemeriksaan sampel limbah cair pada kelompok perlakuan dan kelompok kontrol kemudian dima- sukkan ke dalam dummy tabel yang te- lah dipersiapkan.

  Untuk satu kali perlakuan pada se- tiap variasi jumlah pasangan elektroda, dibutuhkan sampel limbah cair laundry sebanyak 36 liter, sehingga kebutuhan untuk lima kali pengulangan pada setiap variasi jumlah elektroda adalah 180 liter. Total kebutuhan limbah cair laundry un- tuk 3 variasi jumlah elektroda dengan 5 kali pengulangan dan kontrol dengan li- ma kali pengulangan adalah 720 liter.

  Bak elektrokoagulasi yang diguna- kan mempunyai volume 18 liter dengan ukuran panjang 22 cm, lebar 20 cm dan tinggi 45 cm. Bak sedimentasi mempu- nyai volume 12 liter dengan ukuran ko- tak bagian atas adalah 22 cm x 20 cm x 21 cm (panjang x lebar x tinggi), se- dangkan bagian bawah berbentuk limas segi empat dengan ukuran 22 cm x 20 cm x 10 cm.

  Pengolahan limbah cair laundry di- lakukan dengan menggunakan 3 variasi jumlah elektroda alumunium pada bak elektrokoagulasi, yaitu 3 pasang (enam buah), 4 pasang (delapan buah) dan 5 pasang (sepuluh buah). Waktu kontak atau waktu tinggal pada bak elektro- koagulasi adalah 90 menit dan 60 menit pada bak sedimentasi dengan debit 200 ml/menit.

  dari pipa outlet mesin cuci, yaitu seba- nyak 50 liter untuk setiap perlakuan.

  grab sample atau pengambilan sesaat

  dilakukan elektrokoagulasi adalah seba- gian limbah cair yang diambil secara

  Laundry”. Sampel yang digunakan untuk

  Obyek dan populasi dalam peneli- tian ini adalah limbah cair dari “Rumah

  7) .

  Tabel 2 menunjukkan bahwa peng- olahan limbah cair laundry dengan meto- da elektrokoagulasi menggunakan 3 pa- sang elektroda alumunium dapat menu- Sanitasi: Jurnal Kesehatan Lingkungan, Vol.9, No.1, Agustus 2017, pp.38-50

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  runkan kadar fosfat dari rata-rata 36,9 mg/L menjadi 21,4 mg/L atau turun se- besar 15,5 mg/L (42,1 %).

  Hasil pengukuran kadar Fosfat sebelum dan sesudah perlakuan 4 pasang elektroda aluminium Ulangan ke Kadar Fosfat

  Tabel 5 menunjukkan bahwa penu- runan kadar fosfat limbah cair laundry kelompok perlakuan 4 pasang elektroda alumunium setelah dikurangi dengan pe- nurunan di kelompok control, secara re- rata adalah 10,9 mg/L atau 33,7 %.

  Jumlah 74,0 19,4 54,6 168,4 Rata-rata 14,8 3,9 10,9 33,7

  2 14,2 3,7 10,5 38,2 3 21,6 3,3 18,3 39,1 4 13,5 3,5 10,0 32,8 5 15,0 3,2 11,8 35,1

  (mg/L) Selisih kadar Fosfat stlh dikurangi kontrol _{(mg/L) %} 1 9,8 5,8 4,0 23,1

  Selisih kadar Fosfat perlakuan 4 pasang elektroda aluminium dan kontrol Ulangan ke ^{Selisih pada perlakuan} _(mg/L) Selisih pada kontrol

  Tabel 5.

  5 33,6 18,6 15,0 44,5 Jumlah 155,6 81,6 74,0 243,5 Rata-rata 31,1 16,3 14,8 48,7

  2 27,5 13,3 14,2 51,7 3 46,8 25,3 21,6 46,0 4 30,6 17,0 13,5 44,3

  (mgL) Selisih kadar Fosfat (mg/L) _{Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah} 1 17,2 7,4 9,8 56,9

  Tabel 4.

  Tabel 2.

  Tabel 4 menunjukkan bahwa peng- olahan limbah cair laundry dengan meto- da elektrokoagulasi menggunakan 4 pa- sang elektroda alumunium dapat menu- runkan kadar fosfat, secara rata-rata da- ri 31,1 mg/L menjadi 16,3 mg/L atau tu- run 14,8 mg/L (48,7 %).

  Tabel 3 menunjukkan ada penurun- an kadar fosfat limbah cair laundry di ke- lompok perlakuan 3 pasang elektroda aluminium setelah dikurangi dengan pe- nurunan kadar fosfat di kelompok kon- trol, yaitu rata-rata turun sebesar 11,6 mg/L atau 31,4 %.

  Jumlah 77,7 19,4 58,2 157,2 Rata-rata 15,5 3,9 11,6 31,4

  2 16,7 3,7 13,0 33,4 3 13,6 3,3 10,3 33,0 4 18,5 3,5 15,0 33,3 5 13,4 3,2 10,2 29,9

  (mg/L) Selisih kadar Fosfat stlh dikurangi kontrol _{(mg/L) %} 1 15,5 5,8 9,7 27,6

  Selisih kadar Fosfat perlakuan 3 pasang elektroda aluminium dan kontrol Ulangan ke ^{Selisih pada perlakuan} _(mg/L) Selisih pada kontrol

  Jumlah 184,6 106,9 77,7 210,7 Rata-rata 36,9 21,4 15,5 42,1 Tabel 3.

  2 39,1 22,3 16,7 42,8 3 31,3 17,7 13,6 43,5 4 45,1 26,6 18,5 41,1 5 34,1 20,7 13,4 39,2

  (mgL) Selisih kadar Fosfat (mg/L) _{Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah} 1 35,0 19,6 15,5 44,1

  Hasil pengukuran kadar Fosfat sebelum dan sesudah perlakuan 3 pasang elektroda aluminium Ulangan ke Kadar Fosfat

  Tabel 6 menunjukkan pengolahan limbah cair laundry dengan metode elek- trokoagulasi dengan 5 pasang elektroda alumunium dapat menurunkan kadar fosfat dari rerata 31,7 mg/L menjadi 19,1 mg/L atau turun 12,6 mg/L (40,2 %). Ulanga ke

  1

  Gambar 3 sentase penuru n 3 pasang elekt telah dikurangi kelompok ko

  hatkan penu air laundry pasang ele urangi penu ok kontrol, s

  3 Pengula ktifitas Jumlah Pa

  2

  2 Pengula 44,1 42,8 27,6 33,4

  1

  3 Pengula 19,2 13,0

  2

  28,5 26, 24,4 24,8

  Gambar 2 sentase penuru ok kontrol pada

  3 %.

  Gambar 1 fik penurunan ka kelompok ko

  ,7 % dan si 5 pasang ebesar 27,3

  memperlih t limbah ca erlakuan 5 setelah diku di kelompo alah 8,7 mg/ menunjukk fosfat terti g elektroda

  Sudaryanto, Efekt sanitasi

  1 P e n u ru n a n K a d a r F o s fa t( % )

  4 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0

  P e n u ru n a n K a d a r F o s fa t (% )

  0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

  /L atau 27,3 kan bahwa inggi adala a aluminium yang terr g elektroda

  1. adar Fosfat ontrol

  15,0 20,0 25,0 30,0 35,0

  3

  5 39,2 29,9

  5 Inlet Outlet 12,0

  6,4 23,2

  fat fat m ar fosfat

  ektroda urunan secara 3 %. penu- h vari- m, yaitu rendah alumi-

  y pada

  urunan

  4 angan ^{Sebe Kont} _{Sete Kont} sangan …

  43,5 41,1 33,0 33,3

  2. unan kadar Fosf setiap ulangan

  4 angan

  3

  12,2 13,2

  4 angan

  3

  26 23,4 23,0

  7 26,5

  3. unan kadar Fosf troda alumunium penurunan kad ontrol

  1 K a d a r F o s fa t (m g /L )

  2 0,0 5,0 10,0

  2

  4

  Tabel 6. gukuran kadar F an sesudah perl elektroda alumi r Fosfat mgL) Se _{Sesudah Se} 14,2

  36,9 21,4 31,1 16,3 31,7 19,1 h 99,7 56,8 a 33,2 18,9 Online

  Rekapitulasi p berda jumlah pasang a lu m in iu m ^{Kadar Fosfat} _{(mg/L) Sebe lum Sesu dah}

  9,9 9,1 16,2 11,8 ah 63,0 ata 12,6

  Selis kuan 5 pasang e an ^{Selisih pada} _{perlakuan (mg/L)} 16,0

  22,4 28,4 43,6 33,9 ah 158,5 ata 31,7

  5 pasang an Kadar (m _Sebelum 30,2

  5 Jumlah Rerata Hasil peng sebelum da

  3

  1 22,1 1 95,5 6 19,1

  5 Jumla Rata-ra Pasanga n elektroda a lu m in iu m

  4

  3

  2

  1

  5 Jumla Rata-ra perlak Ulanga ke

  4

  3

  1 12,5 19,3 27,4

  1 Tabel 7. sih kadar Fosfat elektroda alumin

  Graf Grafik pers kelompo Grafik pers perlakuan sebelum dan set 30,2

  4

  Tabel 8 unan kadar si 4 pasang ebesar 33, dalah varia ium yaitu se

  Tabel 7 adar fosfat elompok pe lumunium s adar fosfat ata-rata ada

  s Lestari, Amri & S N: 2579-3896 ja.net/index.php/

  ka ke a ka ra ru as se ad n

  8

  4

  3

  7

  978-5763; e-ISSN anitasi.keslingjogj t _h ol t ol

  Selisih pada kontrol (mg/L)

  7 10,9 33,7 2 8,7 27,3 _{1 31,3 92,4} 7 10,4 30,8 L

  6,2 27,7 5,8 20,4 12,7 29,2 8,6 25,4 43,6 136,6 8,7 27,3 ar Fosfat luminium r Selisih stlh dikurangi kontrol _{mg/L %} 1 11,6 31,4

  9,9 44,2 9,1 32,0 16,2 37,2 11,8 34,7 63,0 201,2 12,6 40,2 nium dan kontro elisih kadar Fosfat h dikurangi kontro _{mg/L) %} 10,2 33,8

  e: http://journalsa Fosfat lakuan inium elisih kadar Fosfat (mg/L) _{ebelum Sesudah} 16,0 53,0

  Fosfat _{u mg/L %} 4 15,5 42,1 3 14,8 48,7 1 12,6 40,2 8 42,9 131, 9 14,3 43,7 p-ISSN: 19

  4 3,9 Tabel 8. penurunan kada asarkan variasi gan elektroda a Selisih kada

  19,4

  3,3 3,5 1 3,2

  Se stlh _(m 5,8 1 3,7

  5 _{elum dikurangi trol elah dikurangi trol}

i: Jurnal Kesehata

  Vol.9, No.1, Agus p-ISSN: 19

  Sanitasi G p sebelum

• 50

  H terikat fosfat

  Penurun ompok kont osfat pre-te ok kontrol lektrokoagu adar fosfat leh pengen asi pada ba ulasi dan ba

60 P

  laundry.

  Senyaw ir yang digu ian atau se ena fosfat m encuci atau an pemben engan koto tu partikel te

  olifosfat 1) .

  Partikel air laundry da pada pa ersebut tela engikat koto akan. Bah ersebut me ang bersifat

  . Pen erjadi karen kel yang a erat partike uk mengend

  8)

  Pengen mbah cair l akteristik lim entalan, ra stik partike uti ukuran, kel

  N: 2579-3896 ja.net/index.php/

  ontrol dan ang, 4 pasa lumunium d ni menunju mbah cair an yang be es elektrok asang, 4 pa a alumuniu

  DC = direc

  ,7 ,4 m gi…

  1 … …

  4,5

  12

  a ci re pe ha de at ir lo e ca (D

  po

  est dar ok ko sa a in lim na se pa da lo fo po e ka o ta g lim ra ke ris p tik te tik be tu ca ad te pe na te ya

  Penurun ompok perla lektroda alu ara seri da

  sanitasi

  2 volt dan k

  st-test. Di

  . Ba- a-sama tuk su- bah ca- da ke- bahwa un se- searah gangan at ber-

  9)

  n pada pencu- nya ka- ma dari

  ium tri-

  Partikel kimia g digu- kotoran bentuk

  05. Hal fosfat enuru- ui pro- kan 3 elektro- da ke- kadar kelom- proses urunan iakibat a gravi- trokoa- ri pada eh ka- itu ke- arakte- g meli- nis par- ravitasi ari par- emakin ah un- limbah n yang

  3 pa- ektroda

  mengalami ngga penu di adalah d ndiri secara si, bak elekt ntasi. ara mandir engaruhi ol tersebut ya air dan ka arutan yang n massa jen secara gr u massa da larutan. Se makin mud mandiri. ada pada dari kotoran ng dicuci. P oleh bahan eterjen yang pengikat k bahan pem salnya natri itambahkan uk proses p bersih lainn bahan utam h komersial en bersama n membent dalam limb fosfat pad nunjukkan yang disusu rus listrik s dengan teg 00 mA dap

  kuat arus 50 perlakuan pasang ele value < 0,0 wa kadar engalami p telah melal mengguna 5 pasang e fosfat pad akan selisih

  5 Pasang an Elektroda

stus 2017, pp.38-

  t current) d

  mbah cair t pat massa el dalam la bentuk dan ngendapan a berat atau ada pada l el maka sem dap secara yang bera berasal d akaian yan ah diikat o oran dari de an kimia erupakan b t alkalis mis wa fosfat di unakan untu bagai pemb merupakan b u pembersih ntuk deterje ran pakaian ersuspensi nan kadar akuan men umunium y an dialiri ar

  laundry dipe

  ini tidak m ulasi, sehin yang terjad dapan man k ekualisas ak sedimen dapan seca

  est dan pos

  ermakna set koagulasi asang dan 5 m tersebut. nan kadar rol merupa

  laundry me

  kelompok ang dan 5 dengan p-v ukkan bahw

  978-5763; e-ISSN anitasi.keslingjogj fat fat fat

  7 27,3

  0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

  G Grafik persentas kelom m dan setelah d kelo

  31 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

  1 42,1

  ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0

  2 53,0 33,8

  1

  56,9 23,1

  Hasil analisa t menunjuk yang berm

  BAHASAN runan Kada mpok Kont kuan

  G Grafik persentas perlakuan 4 pas m dan setelah d kelo

  Online Gambar 4. se penurunan ka sang elektroda a dikurangi penuru ompok kontrol

  G Grafik persentas perlakuan 4 pas m dan setelah d kelo

  e n u ru n a n K a d a r F o s fa t( % ) P e n u ru n a n K a d a r F o s fa t (% )

  50

  40

  30

  20

  10

  P e n u ru n a n K a d a r F o s fa t (% )

  3 Pasan Variasi J an Lingkungan, V

  Gambar 5. se penurunan ka sang elektroda a dikurangi penuru ompok kontrol

  Sebelum dikurang 40,2

  e: http://journalsa adar Fosfat alumunium unan kadar fosf adar Fosfat alumunium unan kadar fosf adar Fosfat unan kadar fosf pada lompok

  G p sebelum

  4

  4 29,2 25,

  5 Sebelum Setelah… 37,2 34,

  4

  44 32,8 35,1

  44,3

  dengan t-te runan kad ara kelompo

  G sebelum PEMB Penur Kelom Perlak

  Gambar 5. se penurunan ka mpok perlakuan dikurangi penuru ompok kontrol ar Fosfat p rol dan Ke

  4 Pasang Jumlah Pasanga Alumunium

  3 Pengulangan 48,7 1,4 33,7 ng

  2

  27,7 20,4

  3 Pengulangan 44,2 32,0

  2

  51,7 46,0 38,2 39,1

  a statistik d kkan penu makna anta

  5 n fungsi sebagai koagulan terhadap fosfat, sehingga terjadi penurunan kadar fosfat pada limbah cair laundry yang diberi per- lakuan

• Reaksi pada katoda (reduksi) :

• 6 e
• 6 OH
• 3 H

  menunjukkan bahwa pada kon- disi proses yang sama, penggunaan 3 pasang elektroda lebih tinggi efisiensi- nya dibandingkan dengan 2 pasang.

  13)

  yang dilepaskan oleh ano- da yang mengalami oksidasi. Hasil penelitian Sutanto dan Widja- janto

  Lestari, Amri & Sudaryanto, Efektifitas Jumlah Pasangan …

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  10)

  . Reaksi kimia yang terjadi pa- da elektroda aluminium yang dialiri arus listrik searah adalah sebagai berikut :

  Reaksi pada anoda (oksidasi) :

  2 Al

  2 Al

  3+

  6 H

  2

  3+

2 O + 6 e

  2 Al(OH)

  8) .

  Persentase penurunan kadar fosfat limbah cair laundry antara 3 pasang dan 4 pasang elektroda aluminium mengala- mi peningkatan yaitu dari 31,4 % pada 3 pasang, menjadi 33,7 % pada 4 pasang elektroda. Peningkatan jumlah pasangan elektroda aluminium berbanding lurus dengan peningkatan luas permukaannya dan berbanding lurus dengan peningkat- an jumlah Al

  2 Al + 6 H

• 3 H
• Elektroda aluminium yang berfung- si sebagai kutub negatif (katoda) akan mengalami reduksi menghasilkan gas H
• H
• nH

  Semakin banyak Al

  3+

  yang dilepas- kan dari hasil reaksi oksidasi pada elek- troda aluminium yang berfungsi sebagai anoda, maka semakin banyak pula po- lutan fosfat yang dapat diikat dan di- apungkan maupun diendapkan di dalam tangki. Peningkatan pembentukan Al

  3+

  diikuti oleh peningkatan pembentukan Al(OH)

• , sedangkan elektroda alumini- um yang berfungsi sebagai kutub positif (anoda) akan mengalami oksidasi se- hingga melepaskan kation Al

  3

  yang berfungsi sebagai koagu- lan

  13)

  . Peningkatan pembentukan Al (OH)

  3

  dapat meningkatkan penyisihan fosfat dalam limbah cair laundry. Peningkatan penurunan kadar fosfat pada variasi 4 pasang elektroda alumi- nium juga disebabkan oleh peningkatan pembentukan gas H

• mem- bentuk Al(OH)

  2

  dari elektroda alu- minium yang berfungsi sebagai katoda sehingga dapat menyebabkan partikel ri- ngan dengan massa jenis kurang dari massa jenis air naik ke permukaan

  11) .

  Kation Al

  3+

  mengikat fosfat membentuk AlPO

  4

  yang akan berbentuk flok, terdo- rong ke permukaan cairan oleh gas H

  2

  yang dihasilkan dari elektroda aluminium yang berfungsi sebagai katoda

  14) .

  Penurunan kadar fosfat pada variasi 5 pasang elektroda aluminium lebih ren- dah dibandingkan dengan penurunan o- leh variasi 3 pasang dan 4 pasang, ya- itu 27,3 %. Peningkatan jumlah pasang- an elektroda aluminium pada kondisi te- gangan dan arus listrik yang sama, me- miliki batasan optimum yang artinya bah- wa semakin banyak jumlah pasangan e- lektroda alumunium yang digunakan be- lum tentu semakin besar pula penurunan kadar fosfat limbah cair yang dihasilkan.

  Peningkatan jumlah elektroda alu- minium menyebabkan rapat arus yang

  Penurunan Kadar Fosfat Kelompok Perlakuan Elektrokoagulasi antara Menggunakan 3 Pasang, 4 Pasang dan 5 Pasang Elektroda Aluminium.

  . Pengendapan ini merupakan tipe pengendapan partikel flok atau flocculant settling

  3

  akan berikatan dengan OH

  2 Reaksi terhadap limbah cair laundry

  yang mengandung fosfat : Al

  3+

  n

  PO

  4 3-n

  AlPO

  4

  2

  dan OH

  3+

  . Kation Al

  3+

  3

  12)

  yang bersifat basa

  11) .

  Terbentuknya Al(OH)

  3

  yang ber- fungsi sebagai koagulan akan mengikat fosfat dalam larutan limbah cair laundry membentuk AlPO

  4

  berupa endapan atau flok . Ikatan Al

  2 O

  dan fosfat (AlPO

  4

  ) yang membentuk flok akan terdorong ke per- mukaan cairan oleh gas H

  2

  yang terben- tuk dari reaksi reduksi pada elektroda negatif (katoda). Flok-flok tersebut saling bertemu dan bergabung membentuk flok yang lebih besar.

  Gabungan flok yang terbentuk akan mengendap apabila massa jenisnya te- lah lebih besar dari massa jenis larutan, sehingga kadar fosfat di dalam limbah mengalami penurunan

  3+

  Yang ketiga adalah pengikisan per- mukaan elektroda aluminium. Penggu- naan elektroda aluminium untuk 5 kali percobaan pengulangan pada setiap va- riasi jumlah pasangan elektroda, menye- babkan elektroda tersebut mengalami pengikisan pada permukaannya oleh ka-

  Pembersihan elektroda alumunium dilakukan dengan menggunakan sikat lembut karena banyak flok-flok yang me- nempel. Flok yang dihasilkan pada saat proses elektrokoagulasi tersebut harus dibersihkan karena jika digunakan untuk pengulangan percobaan dapat meng- hambat reaksi reduksi dan oksidasi.

  . Saat kuat tegangan dan arus lis- trik rendah, pembentukan aluminium hi- droksida juga rendah sehingga tingkat penyisihan fosfat juga rendah

  12) .

  Perbedaan Penurunan Kadar Fosfat Kelompok Perlakuan dan Kelompok Kontrol

  Hasil uji t-test terikat menunjukkan bahwa nilai p-value antara 3, 4, dan 5 pasang elektroda aluminium mengalami fluktuasi. Hal ini dapat disebabkan kare- na beberapa hal. Yang pertama adalah tertutupnya permukaan elektroda oleh flok. Penurunan persentase penyisihan kadar fosfat limbah laundry pada pe- ngulangan dapat disebabkan oleh keje- nuhan elektroda aluminium yang diguna- kan, yaitu tertutupnya permukaan elek- troda oleh flok yang terbentuk sehingga berkurang kemampuannya untuk meng- alami reaksi reduksi dan oksidasi. Ter- tutupnya permukaan elektroda ini me- nyebabkan penurunan medan magnet sehingga kemampuan elektroda untuk menarik ion fosfat menjadi berkurang

  18) .

  Yang kedua adalah pencucian bak dan elektroda aluminium. Penelitian ini menggunakan 5 kali ulangan untuk se- tiap variasi jumlah pasangan elektroda aluminium. Pada setiap pengulangan un- tuk masing-masing variasi tersebut, dila- kukan pencucian bak, pembersihan pipa, dan pencucian elektroda. Pencucian bak dan pembersihan pipa dilakukan dengan membilas menggunakan air bersih me- lalui kran pembuang. Pencucian elek- troda aluminium dilakukan dengan cara mengguyurnya dengan air bersih lalu di- bersihkan menggunakan sikat lembut.

  Reaksi reduksi dan oksidasi yang terhambat oleh adanya flok yang me- nempel pada elektroda alumunium, akan mempengaruhi laju pelepasan Al

  yang berperan sebagai koa- gulan, sehingga semakin banyak polutan dalam limbah cair yang dapat diendap- kan

  3+

  dan pembentukan gas H

  2

  serta OH

  3

  dan akan mengurangi reaksi pe- ngikatan fosfat di dalam limbah laundry. Pencucian elektroda alumunium yang kurang bersih dapat mempenga- ruhi reaksi reduksi dan oksidasi selama proses elektrokoagulasi, sehingga me- nyebabkan fluktuasi penurunan kadar fosfat limbah cair laundry pada setiap percobaan pengulangan.

  13)

  3

  Sanitasi: Jurnal Kesehatan Lingkungan, Vol.9, No.1, Agustus 2017, pp.38-50

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  3

  terjadi pada elektroda tersebut semakin rendah. Rapat arus yang dihasilkan dari tegangan 12 volt 500 mA pada 10 elek- troda aluminium, lebih kecil jika diban- dingkan dengan rapat arus pada 6 dan 8 elektroda aluminium.

  Rapat arus adalah aliran muatan lis- trik pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar, yang dinyata- kan dengan satuan Ampere per meter persegi (A/m

  2

  ). Rapat arus menentukan laju pelepasan kation logam dari anoda serta pelepasan gelembung udara atau gas H

  2 15)

  . Rapat arus berbanding terbalik de- ngan peningkatan luas penampang elek- troda pada penggunaan kuat arus yang sama. Rapat arus yang terjadi pada e- lektroda dipengaruhi oleh kuat tegangan (beda potensial) dan luas permukaan- nya. Kuat tegangan berbanding lurus de- ngan besarnya arus listrik yang mengalir pada elektroda. Arus listrik yang menye- babkan terjadinya reaksi reduksi dan ok- sidasi pada elektroda sehingga semakin besar arus listrik, semakin banyak pula aluminium hidroksida atau Al(OH)

  dan gelembung H

  Arus yang semakin meningkat akan menyebabkan peningkatan pembentuk- an Al(OH)

  2

  yang terbentuk

  16)

  . Sema- kin tinggi kerapatan arus maka semakin besar laju pelepasan ion Al

  3+

  akibat pro- ses oksidasi elektrolisis

  17) .

• , sehing- ga menghambat pembentukan koagulan Al(OH)

tersebut menunjukkan bahwa pada proses elek- trokoagulasi menggunakan 3 pasang e- lektroda aluminium dengan tegangan 12 volt dan kuat arus 500 mA dapat menu-

  2)

  4

  Laju pelepasan Al

  3+

  yang rendah di- ikuti dengan pembentukan koagulan Al (OH)

  3

  yang rendah pula, sehingga me- nyebabkan rendahnya pengikatan fosfat dalam limbah cair laundry. Kadar fosfat yang tinggi dalam limbah cair laundry tidak diimbangi dengan pengikatan oleh Al (OH)

  3

  sehingga tingkat penurunan ka- dar fosfat menjadi kecil. Tegangan dan kuat arus yang ren- dah juga menyebabkan flok atau endap- an AlPO

  yang terbentuk hanya berupa butiran-butiran kecil dan tidak stabil (ku- rang mampat) sehingga tidak dapat me- ngendap seluruhnya pada bak sedimen- tasi. Flok yang kurang mampat tersebut juga disebabkan karena pengadukan a- tau kecepatan aliran yang lambat de- ngan waktu tinggal yang lama, sehingga menyebabkan gradient hidraulik menjadi kecil

  2

  8) .

  Semakin cepat aliran, maka waktu kontak atau waktu tinggal semakin sing- kat. Semakin lambat aliran, maka waktu kontak atau waktu tinggal akan semakin lama. Waktu kontak akan mempengaruhi kecepatan dan efisiensi terjadinya pem- bentukan flok

  21)

  . Gradient hidraulik yang kecil menyebabkan flok yang terbentuk menjadi terpecah kembali saat perjalan- an dari inlet ke outlet.

  Efektifitas penurunan kadar fosfat limbah cair laundry pada penelitian ini adalah sebesar 33,7 % pada pengguna- an 4 pasang elektroda aluminium. Tek- nik elektrokoagulasi pada penelitian ini merupakan pengolahan terhadap limbah cair laundry yang belum mengalami per- lakuan apapun. Limbah cair laundry de- ngan kadar fosfat awal yang tinggi (lebih dari 20 mg/L) mempengaruhi beban pe- ngolahan pada proses elektrokoagulasi sehingga tingkat penurunan kadar fosfat menjadi lebih rendah apabila dibanding- kan dengan penelitian Wijaya

  2) .

  Hasil penelitian Wijaya

  maupun OH

  dan pemben- tukan gas H

• juga rendah.

  Hasil uji statistik dengan one way

  Lestari, Amri & Sudaryanto, Efektifitas Jumlah Pasangan …

p-ISSN: 1978-5763; e-ISSN: 2579-3896

Online: http://journalsanitasi.keslingjogja.net/index.php/sanitasi

  rena terlepasnya Al

  3+

  pada reaksi oksi- dasi pada elektroda yang berfungsi se- bagai anoda

  19)

  . Adanya pengikisan pa- da elektroda aluminium, menyebabkan tingkat penurunan kadar fosfat di dalam limbah cair laundry juga semakin me- nurun pada pengulangan percobaan, se- hingga persentase penyisihan kadar fos- fat pada pengulangan ke-5 menjadi lebih rendah dibandingkan dengan percobaan sebelumnya. Kondisi ini terjadi pada se- mua tiga variasi jumlah pasangan elek- troda aluminium yang digunakan.

  Perbedaan Penurunan Kadar Fosfat Kelompok Perlakuan setelah dikurangi Penurunan Kadar Fosfat Kelompok Kontrol Berdasarkan Uji One Way Anava

  p

  3+

  perlakuan pada variasi jumlah pasangan elektroda aluminium adalah > 0,05 se- hingga dapat disimpulkan tidak ada per- bedaan yang terjadi antara perlakuan elektrokoagulasi menggunakan 3 pa- sang, 4 pasang dan 5 pasang elektroda aluminium terhadap penurunan kadar fosfat di dalam limbah cair laundry.