Efisiensi Penyisihan Fosfat Pada Air Limbah Tambak Udang Menggunakan Komposit Zeolit dan Karbon Aktif Tempurung Kelapa

Abstract

Peningkatan produksi budidaya udang menyebabkan meningkatnya jumlah air limbah yang mengandung fosfat. Kandungan fosfat yang tinggi dapat memicu eutrofikasi dan menurunkan kualitas perairan. Oleh karena itu, diperlukan metode pengolahan yang efektif dan ekonomis untuk menurunkan kadar fosfat sebelum limbah dibuang ke lingkungan. Salah satu metode yang banyak digunakan adalah adsorpsi menggunakan adsorben berbahan alami seperti zeolit dan karbon aktif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas komposit zeolit alam dan karbon aktif tempurung kelapa teraktivasi KOH dalam menyisihkan fosfat pada air limbah tambak udang, menganalisis pengaruh variasi pH dan waktu kontak terhadap proses adsorpsi, serta menentukan model kinetika adsorpsi yang sesuai. Proses adsorpsi dilakukan secara batch menggunakan variasi pH 3, 5, 7, dan 9 dengan waktu kontak 30, 60, dan 90 menit. Karakterisasi adsorben menggunakan SEM-EDX menunjukkan bahwa permukaan adsorben memiliki struktur berpori dengan unsur utama karbon (C), oksigen (O), silikon (Si), dan aluminium (Al) yang mengindikasikan keberhasilan pembentukan komposit zeolit dan karbon aktif. Hasil pengujian pHpzc menunjukkan nilai sebesar 6,75 yang digunakan untuk menjelaskan mekanisme adsorpsi fosfat pada berbagai kondisi pH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan pH dan waktu kontak cenderung meningkatkan kemampuan adsorben dalam menyisihkan fosfat. Efisiensi penyisihan tertinggi diperoleh pada pH 9 dengan waktu kontak 90 menit. Kondisi ini menunjukkan bahwa mekanisme adsorpsi tidak hanya dipengaruhi oleh gaya elektrostatik, tetapi juga oleh proses pertukaran pertukaran ligan antara ion fosfat dengan gugus hidroksil pada permukaan adsorben. Kapasitas adsorpsi juga meningkat seiring bertambahnya waktu kontak hingga mendekati kondisi kesetimbangan. Uji normalitas menunjukkan data tidak berdistribusi normal dan uji homogenitas juga menunjukkan varians tidak homogen sehingga analisis dilanjutkan vii DIGITAL REPOSITORY UNIVERSITAS JEMBER DIGITAL REPOSITORY UNIVERSITAS JEMBER menggunakan metode nonparametrik Aligned Rank Transform (ART). Hasil analisis menunjukkan bahwa pH dan waktu kontak berpengaruh signifikan terhadap penyisihan fosfat, sedangkan interaksi antara pH dan waktu tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap proses adsorpsi. Analisis kinetika adsorpsi menunjukkan bahwa model Pseudo First Order (PFO) dan Pseudo Second Order (PSO) mampu menggambarkan data eksperimen dengan baik. Secara keseluruhan, komposit zeolit alam dan karbon aktif tempurung kelapa teraktivasi KOH memiliki potensi sebagai adsorben alternatif yang efektif, ekonomis, dan ramah lingkungan untuk pengolahan air limbah tambak udang yang mengandung fosfat.