Analisis Elektrokoagulasi Limbah Cair Laundry: Studi Jenis Elektroda dan Waktu Kontak

(1)

ANALISIS JENIS ELEKTRODA DAN WAKTU

KONTAK PADA PROSES ELEKTROKOAGULASI UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR LAUNDRY

Khusnul Khotimah I 2109046029

UNIVERSITAS MULAWARMAN

Dosen Pembimbing I :

Ir. Fahrizal Adnan., S.T., M.Sc.

Dosen Pembimbing II :

Ir. Budi Nining Widarti., S.T., M.Eng.

FAKULTAS TEKNIK

S E M I N A R P R O P O S A L

Dosen Penguji I : Ibrahim., S.Si., M.Si.

Dosen Penguji II :

Rahmahtriananda Faradilla., S.T., M.T.

KAMIS, 08 MEI 2025

TEKNIK LINGKUNGAN

(2)

1

BAB 3

B A B 1

PENDAHULUAN

UNIVERSITAS MULAWARMAN FAKULTAS TEKNIK

TEKNIK LINGKUNGAN

1

(3)

2

Perkembangan Usaha Mikro Kecil dan Menengah (UMKM) di Kota Samarinda semakin meningkat, salah satunya usaha jasa pencucian pakaian (laundry). Seiring meningkatnya usaha mikro kecil yang memberi manfaat bagi perekonomian masyarakat, usaha mikro kecil laundry juga menghasilkan limbah cair.

Usaha laundry memberi andil pada pencemaran air karena usaha mikro kecil tidak memiliki unit pengolahan pada limbahnya. Air buangan laundry langsung dibuang ke lingkungan atau drainase yang selanjutnya akan mengalir ke badan air yang lebih besar (sungai) (Apema dkk., 2023).

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

Batasan Masalah

Latar Belakang

(4)

3

Air limbah dari laundry dapat berdampak negatif pada lingkungan karena adanya keberadaan zat kimia yang berlebihan yaitu surfaktan dan fosfat (Ardiyanto dkk., 2016).

Penggunaan detergen yang banyak akan menyebabkan pendangkalan pada perairan dan menghambat transfer oksigen (Pungut dkk., 2021)

Fosfat yang berlebih dalam air akan mengakibatkan terjadinya eutrofikasi (Rengkugegana & Farahdiba, 2023)

Air limbah laundry juga mengandung berbagai macam zat padatan terlarut, zat organik, dan patogen yang timbul dari pakaian, detergen dan pelembut pakaian. Banyaknya bahan organik dalam air limbah dapat dilihat dalam kadar Chemical Oxygen Demand (COD) (Dewi dkk., 2015).

Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk memberikan metode alternatif untuk mengolah limbah cair laundry yaitu dengan metode elektrokoagulasi dengan variasi jenis elektroda dan waktu kontak.

Latar Belakang

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

Batasan

Masalah

(5)

4

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

Batasan Masalah

Rumusan Masalah

1.Bagaimana pengaruh variasi jenis elektroda pada metode elektrokoagulasi terhadap penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH pada limbah cair laundry.

4

2.Bagaimana pengaruh variasi waktu kontak pada metode elektrokoagulasi terhadap penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH pada limbah cair laundry.

₄

1.Mengetahui pengaruh variasi jenis elektroda pada metode elektrokoagulasi terhadap parameter Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH pada limbah cair laundry.

4

2.Mengetahui pengaruh waktu kontak pada metode elektrokoagulasi terhadap parameter Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH pada limbah cair laundry.

₄

Tujuan Penelitian

(6)

5

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

Batasan Masalah

1.Penelitian ini dilakukan pada skala laboratorium.

2.Limbah cair laundry berasal dari outlet laundry X, Jalan Pramuka, Kelurahan Gunung Kelua, Kecamatan Samarinda Ulu, Kota Samarinda.

3.Limbah cair laundry diambil secara grab sampling.

4.Parameter yang diuji adalah Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH pada limbah cair laundry.

₄

5.Variabel bebas yang digunakan adalah jenis elektroda dan waktu kontak.

6.Variasi elektroda yang digunakan adalah Al-Al dan Al-SS.

7.Kuat tegangan yang digunakan adalah 25 V.

8.Jarak antar plat yang digunakan adalah 2 cm.

9.Pengolahan menggunakan sistem batch.

(7)

1

BAB 3

B A B 2

TINJAUAN PUSTAKA

TEKNIK LINGKUNGAN

6

(8)

Limbah laundry ini memiliki karakteristik fisik dan kimia. Sifat fisik limbah laundry ditentukan oleh derajat kekotoran yang mudah dilihat, seperti kejernihan, warna dan temperatur.

Sifat kimia dalam air limbah dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak sedap (Widyaningsih, 2023).

7

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Limbah Cair

Limbah Cair Laundry

Proses Laundry

Karakteristik Laundry

Limbah Cair

Bentuk limbah yang dihasilkan dari usaha jasa pencucian pakaian (laundry) dapat berupa limbah cair (Putra, 2020).

Limbah Cair Laundry Proses Laundry

Air limbah yang dihasilkan dari proses laundry mempunyai komposisi yang bervariasi tergantung pada jenis kotoran, kualitas air, peralatan mencuci dan komposisi deterjen (Azizah dkk., 2021).

Parameter

Pencemar Limbah

Cair Laundry

(9)

8

Berdasarkan penelitian Zahro (2020), menyatakan bahwa sampel air limbah laundry memiliki kadar COD sebesar 500 mg/L.

Berdasarkan penelitian Rengkugegana &

Farahdiba (2023), sampel laundry mengandung surfaktan sebesar 269,39 mg/L.

Berdasarkan penelitian Istighfari dkk. (2018), menyatakan sampel air limbah laundry memiliki kadar fosfat sebesar 16 mg/L.

Semakin tinggi konsentrasi karbon dioksida, maka kadar oksigen dan pH perairan semakin rendah (Nugroho, 2019).

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Limbah Cair

Limbah Cair Laundry

Proses Laundry

Karakteristik Laundry

Parameter

Pencemar Limbah Cair Laundry

Karakteristik Limbah Cair Laundry Parameter Pencemar Limbah Cair Laundry

(10)

9

Menurut Bharath dkk., 2018:

Peralatan sederhana

Air limbah yang diolah tidak berbau dan berwarna

Tidak menggunakan bahan kimia tambahan

Flok mudah dipisahkan

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Elektrokoagulasi Plat

Elektroda

Reaksi Plat Al dan SS Penelitian

Terdahulu

Hipotesis Penelitian

Elektrokoagulasi

Elektrokoagulasi merupakan proses koagulasi atau penggumpalan dengan tenaga listrik melalui proses elektrolisis. Proses yang terjadi pada elektrokoagulasi meliputi elektrokimia, koagulasi, dan flotasi.

Elektroda terdiri dari anoda dan katoda. Pada anoda berfungsi sebagai koagulan dalam proses koagulasi-flokulasi dan pada katoda terjadi reaksi katodik dengan membentuk gelembung gas hidrogen yang berfungsi untuk menaikkan flok tersuspensi yang tidak dapat mengendap (Hanum dkk., 2015).

Kelebihan Elektrokoagulasi

Menurut Bharath dkk., 2018:

Plat mengalami oksidasi dan perlu diganti berkala.

Penggunaan listrik yang mahal di beberapa daerah

Kekurangan Elektrokoagulasi

Faktor yang mempengaruhi:

Menurut Prayitno dkk., 2016:

Waktu

Tegangan

Kadar Keasaman (pH) Jenis elektroda

Jarak antar elektroda Mekanisme Penyisihan:

Menurut Masthura, 2019:

Terbentuknya koagulan akibat proses oksidasi elektrolisis pada elektroda

Destabilisasi kontaminan

Pembentukan flok

(11)

Reaksi Plat Al dan SS

Penelitian Terdahulu Penelitian

Terdahulu

10

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Elektroda

Plat Elektroda

1. Logam Al (Aluminium)

Aluminium memiliki titik leleh lebih dari 658 C dan bersifat tidak korosif sehingga alumnium memiliki ketahanan listrik yang baik (Yulianti dkk., 2016).

o

Pada penelitian ini aluminium digunakan sebagai pasangan anoda - katoda.

2. Logam SS (Stainless Steel)

Stainless Steel (SS) adalah logam paduan iron (besi) yang memiliki memiliki lapisan protective layer secara spontan, hal ini akan membentuk sifat tahan terhadap korosi, kuat, dan tidak mudah tergores (Azwaruddin, 2018).

Pada penelitian ini stainless steel digunakan sebagai katoda pembanding dengan aluminium sebagai anoda.

Aluminium

Stainless Steel

(12)

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Elektroda

No Nama Peneliti Judul Hasil Penelitian

1.

Juherrah dan Muhammad Ansar

(2018)

Pengolahan Limbah Cair dengan Elektrokoagulasi dalam Menurunkan

Kadar Fosfat (PO ) Pada Limbah Laundry⁴

1.Elektroda Alumunium selama 45 menit

2.Pada tegangan 12 volt terjadi penurunan sebesar 2,55 mg/l atau dengan persentase 92,73% dan telah memenuhi syarat.

3.Pada tegangan 18 volt terjadi penurunan sebesar 2,61 mg/l atau dengan persentase 95,14% dan telah memenuhi syarat.

4.Pada tegangan 24 volt terjadi penurunan sebesar 2,66 mg/l atau dengan persentase 96,78% dan telah memenuhi syarat.

2.

Tenny Rizki Kurniati, Muhammad

Mujiburohman (2020)

Pengaruh Beda Potensial dan Waktu Kontak Elektrokoagulasi Terhadap Penurunan Kadar COD dan TSS pada

Limbah Cair Laundry

1.Elektroda yang digunakan adalah aluminium.

2.Kondisi optimal diperoleh pada beda potensial 30 Volt waktu kontak 60 menit, yang mana efisiensi penurunan COD dan TSS masing-

masing sebesar 88,69% dan 81,82%.

3. Puji Lestari, Choirul Amri, Sigid Sudaryanto

(2017)

Efektifitas Jumlah Pasangan Elektroda Aluminium pada Proses

Elektrokoagulasi terhadap Penurunan Kadar Fosfat Limbah Cair Laundry

1.Pada perlakuan menggunakan 4 pasang elektroda alumunium dengan jarak elektroda 2 cm didapati hasil penurunan kadar fosfat sebesar 33,7% dengan tegangan 12 V.

11

Penelitian Terdahulu

Hipotesis

Penelitian

(13)

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Elektroda

No Nama Peneliti Judul Hasil Penelitian

4.

Aldo Rianda Purba Nama, Ririn Endah Badriani, Audiananti

Meganandi Kartini (2024)

Efisiensi penurunan kadar COD dalam air limbah industri laundry

Menggunakan metode elektrokoagulasi

1.Elektroda aluminium ukuran 20 x 20cm.

2.Variasi waktu kontak dan tegangan listrik yang paling efektif untuk

menurunkan kadar COD yaitu pada variasi waktu kontak 60 - 120 menit dengan tegangan 30 volt efektif menurunkan nilai COD menjadi 83,83 - 72 mg/L dari kadar awal yaitu 846 mg/L dengan efisiensi penurunan tertinggi yaitu 91,48%

5.

Budiany Rachmawati, Yayok Surya P dan

Mohamad Mirwan (2014)

Proses Elektrokoagulasi Pengolahan Limbah Laundry

1.Pengolahan dilakukan dengan menggunakan elektroda tembaga 2.Efektifitas penurunan TSS pada reaktor elektrokoagulasi dalam

penelitian ini sebesar 85% dan penurunan surfaktan sebesar 60,36%

pada variabel tegangan 21 volt dengan waktu sampling 140 menit.

6 Monica Enggar Rengkugegana, Aulia Ulfah Farahdiba (2023)

Efektivitas Metode

Elektrokoagulasi sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Laundry

1.Elektroda Aluminium dan Stainless Steel dengan kuat arus 5A, jarak elektroda 5 cm waktu sampling 90 menit.

2.Penerapan aliran debit 0,5 liter/menit dalam proses Elektrokoagulasi kontinyu menghasilkan penyisihan Fosfat sebanyak 47,37 %, Surfaktan sebanyak 96,85 %, TSS sebanyak 78,38 %, COD sebanyak 86,98 %

12

Penelitian Terdahulu

Hipotesis

Penelitian

(14)

13

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Elektroda

1.Jenis elektroda yang optimum akan menurunkan penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ) dan meningkatkan pH. Elektroda Aluminium - Stainless Steel akan menghasilkan penurunan Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan dan Fosfat (PO ) lebih signifikan daripada pasangan Aluminium - Aluminium karena produksi gelembung H dari katoda Stainless Steel juga lebih stabil dan meningkatkan proses flotasi untuk mengapungkan polutan.

4

4 +

2.Semakin lama variasi waktu kontak yang digunakan maka penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD), Surfaktan, Fosfat (PO ), dan pH akan meningkat.

₄

Penelitian Terdahulu

Hipotesis

Penelitian

(15)

1

BAB 3

B A B 3

METODE PENELITIAN

TEKNIK LINGKUNGAN

14

(16)

15

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Pengolahan dan Analisis Data

Diagram Alir Penelitian Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap Analisis

(17)

16

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret s.d. Juli 2025.

Lokasi pengambilan sampel yaitu di outlet laundry X, Jalan Pramuka, Kel. Gunung Kelua, Kec. Samarinda Ulu.

Penelitian dengan elektrokoagulasi dan uji pH dilakukan di Laboratorium

Teknologi Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Samarinda.

Pengujian COD, Surfaktan dan Fosfat dilakukan di PT. Indonesia Prima

Laboratorium, Samarinda.

Waktu dan Lokasi Variabel Penelitian

(18)

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Mengidentifikasi masalah yaitu limbah laundry memiliki kandungan

pencemar yang tinggi bila dibiarkan mengalir langsung ke perairan.

Studi literatur bertujuan untuk

mendapatkan informasi dan referensi melalui berbagai sumber.

Tahap Persiapan Tahap Penelitian

Bahan:

1.Limbah Cair Laundry 2.Plat Al (Aluminium)

10 × 2 cm

3.Plat SS (Stainless Steel) 10 × 2 cm

4.Akuades

5.Kertas Label

Tahap penelitian meliputi pengujian karakteristik awal limbah cair laundry, persiapan alat dan bahan, pengolahan dengan elektrokoagulasi serta pengujian karakteristik akhir setelah pengolahan.

Alat :

1.DC Power Supply 2. Reactor

3.pH meter

4.Botol semprot

5.Kabel penjepit buaya 6.Kabel penghantar listrik 7.Stopkontak

8. Stopwatch

9.Jerigen 20 L

¹⁷

(19)

18

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Rancangan Alat Penelitian Cara Kerja

1.Disiapkan alat dan bahan.

2.Dirangkai alat elektrokoagulasi.

3.Dimasukkan sampel limbah Cair Laundry 600 mL ke dalam reactor.

4.Dihubungkan elektroda dengan DC power supply menggunakan penjepit buaya pada kutub positif dan negatif dengan variasi jenis plat elektroda Al-Al.

5.Diatur jarak plat elektroda sesuai dengan jarak yang telah ditentukan yaitu 2 cm.

6.Diatur DC power supply sesuai dengan voltase yang telah ditentukan yaitu 25 V.

7.Diatur waktu yang digunakan untuk satu kali proses

elektrokoagulasi yaitu 45 menit, 60 menit, dan 90 menit.

8.Diulangi percobaan menggunakan elektroda Al-SS dengan DC

power supply menggunakan penjepit buaya pada Al (Anoda) dan

SS (Katoda).

(20)

19

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Pengujian Karakteristik Cara Kerja

Pengujian Karakteristik Awal dan Akhir

1.Pengukuran pH air limbah dilakukan secara Elektrometri dengan pH meter (SNI-06-6989,11-2004).

2.Pengukuran COD, Surfaktan dan Fosfat dilakukan melalui uji Laboratorium di PT. Indonesia Prima Laboratorium,Samarinda yang mengacu pada:

.

Pengambilan Air Sampel

1.Pengambilan air sampel dilakukan secara Grab Sample

mengacu SNI 6989.59:2008 tentang Air dan Air Limbah bagian

59: Metoda Pengambilan Contoh Air Limbah.

(21)

20

BAB 1

BAB 2 BAB 3

Waktu dan

Lokasi Penelitian

Variabel Penelitian

Tahap Persiapan

Tahap Penelitian

Tahap

Pengolahan data Kesimpulan dan Saran

Editing (Pemeriksaan data) Tabulasi data

Penyajian dalam Laporan

Analisis data

Analisis data yang diperoleh dengan membuat tabel dan grafik yang kemudian dideskriptifkan sesuai dengan teori yang ada dan perlakuan yang dilakukan terhadap parameter yang diuji.

Kesimpulan berisi jawaban dari tujuan yang telah ditentukan serta kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan.

Saran dibuat untuk memberikan

masukan untuk peneliti selanjutnya

(22)

1

BAB 3

T E R I M A K A S I H

TEKNIK LINGKUNGAN

21