HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian pengolahan air limbah domestik dengan trickling filter ini dipergunakan untuk mempelajari variabel yang berpengaruh menurunkan beban pencemar yang terdapat dalam air limbah domestik. Air limbah sebagai sumber pencemar tersebut berasal dari Rumah Susun Wonorejo Surabaya. Sebelum melakukan penelitian maka air limbah domestik tersebut dianalisakan terlebih dahulu guna mengetahui parameter cemaran yang ada. Hasil analisa awal yang dilakukan, diperoleh data-data sebagaimana seperti pada Tabel 4.1 sebagai berikut:
Tabel 4.1 Analisa Awal Air Limbah Domestik Rumah Susun Wonorejo
Parameter Satuan
Hasil Baku Mutu Air Limbah Domestik Analisa SK Gub. No 45 KepMen LH
Awal Tahun 2002 No 112 Thn 2003
pH ‐ 8,3 6 ‐ 9 6 – 9
BOD mg/lt 380,95 50 100
TSS mg/lt 272,63 200 100
Minyak dan Lemak mg/lt < 0,5 5 10
Air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo tersebut diolah secara biologi, yaitu menggunakan trickling filter dengan media batu apung yang berdiameter 3-5 cm. Proses peneliti untuk mendapatkan penyisihan BOD dan TSS yang maksimum dengan memvariasikan debit aliran dan rasio resirkulasi. Hasil penelitian dengan memanfaatkan/ menggunakan trickling filter sebagai instalasi
29
pengolahan cemaran, diperoleh hasil seperti terlihat pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 sebagai berikut :
Tabel 4.2 Pengaruh Debit (ml/menit) dan Rasio Resirkulasi Terhadap
Persen (%) Penyisihan BOD
Q Rasio Resirkulasi (R) (ml/menit) 0,5 1 1,5 2 2,5 Penyisihan BOD (%) 100 77,46 82,07 84,11 81,56 81,04 150 76,14 81,14 83,17 81,00 80,41 200 75,00 80,74 82,30 80,09 79,44 250 74,16 78,52 80,14 79,05 78,59 300 73,58 76,53 79,03 78,53 77,87
Tabel 4.3 Pengaruh Debit (ml/menit) dan Rasio Resirkulasi Terhadap
Persen (%) Penyisihan TSS Q Rasio Resirkulasi (R) (ml/menit) 0,5 1 1,5 2 2,5 Penyisihan TSS (%) 100 66,16 69,78 73,15 69,37 67,63 150 64,62 68,04 72,28 68,40 66,69 200 63,87 66,86 71,29 67,56 65,60 250 62,60 65,29 68,70 66,91 64,95 300 61,74 64,29 67,19 65,27 63,86
Berdasarkan Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 pengaruh debit aliran pada proses biologi menggunakan trickling filter terhadap air limbah domestik Rumah susun Wonorejo menunjukkan dengan debit aliran 300 ml/menit dan rasio resirkulasi 1,5 diperoleh kemampuan penyisihan BOD dan TSS air limbah domestik sebesar 79,03% dan 67,19%. Apabila debit aliran diturunkan menjadi 200 ml/menit dan 100 ml/menit dengan rasio resirkulasi yang sama yaitu 1,5 maka kemampuan penyisihan BOD dalam kolom trickling filter naik menjadi 82,30% dan 84,11%.
30
Untuk penyisihan TSS terlihat pula naik menjadi 71,29% dan 73,15%. Cenderung meningkatnya kemampuan penyisihan BOD dan TSS tersebut juga terlihat pula pada variasi rasio resirkulasi yang digunakan dengan berbagai debit aliran yang secara bertutur-turut diturunkan. Untuk itu secara keseluruhan BOD yang dipengaruhi berbagai variasi debit aliran dapat ditunjukkan pada Grafik 4.1.
4.1 Pengaruh Debit (ml/ menit) Terhadap Persen (%) Penyisihan BOD Air
Limbah Domestik
Kemampuan instalasi trickling filter untuk menyisihkan BOD pada air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan menggunakan variasi debit aliran dapat dilihat pada Grafik 4.1 di bawah ini.
Grafik 4.1 Hubungan Antara Debit (ml/menit) dengan Persen (%) Penyisihan BOD Pada Berbagai Rasio Resirkulasi (R)
Dari Grafik 4.1 terlihat bahwa persen penyisihan BOD pada air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan menggunakan trickling filter terbaik terjadi pada debit aliran 100 ml/menit, dengan rasio resirkulasi 1,5. Maka diperoleh penyisihan BOD sebesar 84,11%, menurut Kler and Sundstrom (1979)
31
bahwa efisiensi penyisihan BOD pada trickling filter adalah 75-85 %. Hal ini menunjukkan semakin kecil debit aliran yang digunakan dalam proses maka akan terjadi kontak yang lama antara air limbah dengan bakteri yang menempel pada media batu apung. Mekanisme kontak tersebut dapat dilihat dari lapisan film atau lendir yang menempel pada permukaan media batu apung dan lapisan lendir (biofilm) tersebut akan mengadsorb bahan organik yang ada sebagai substrat.
Peristiwa ini menyebabkan bertambah tebalnya lapisan lendir yang menempel pada permukaan media batu apung, seiring dengan semakin tebalnya lapisan lendir pada permukaan media batu apung tersebut maka penyisihan BOD juga semakin besar. Pada debit aliran 100 ml/menit dengan rasio resirkulasi 1,5 terjadi kontak yang lama antara air limbah domestik dengan bakteri yang menempel pada biofilter yang ada pada permukaan media batu apung dan didukung dengan proses pengenceran yang cukup, dengan bertambahnya waktu tinggal air limbah yang lama dalam kolom Trickling Filter maka memberi kesempatan kepada bakteri untuk memperoleh makanannya secara maksimal yaitu dengan mendegradasi polutan organik.
Sedangkan pada debit 300 ml/menit dengan rasio resirkulasi 1,5 mengalami penurunan pada penyisihan BODnya menjadi 79,03 %. Hal ini karena kesempatan bakteri untuk mengambil substrat dan oksigen guna proses metabolisme sel, serta berkurangnya waktu tinggal maka akan memberikan ksempatan berkontaknya udara/oksigen dengan air limbah domestik yang kurang berjalan baik sehingga kemampuan bakteri dalam penyisihan BOD belum berjalan dengan baik.
32
4.2 Pengaruh Rasio Resirkulasi (R) Terhadap Persen (%) Penyisihan BOD
Air Limbah Domestik
Pada Tabel 4.3 menunjukkan bahwa dengan resirkulasi 0,5 dan pada debit aliran 300 ml/menit diperoleh kemampuan penyisihan BOD sebesar 73,58%. Apabila rasio resirkulasi dinaikkan menjadi 1,5 dengan debit aliran yang sama 300 ml/menit maka kemampuan penyisihan BOD naik menjadi 79,03% akan tetapi bila rasio resirkulasi dinaikkan lagi menjadi 2,5 maka kemampuan penyisihan BOD akan turun menjadi 77,87%. Secara keseluruhan dapat dilihat pada Grafik 4.2 berikut ini.
Grafik 4.2 Hubungan Antara Rasio resirkulasi (R) dengan Persen (%) Penyisihan BOD Pada Berbagai Debit (ml/menit)
Dari Grafik 4.2 diatas dapat dilihat bahwa persen penyisihan BOD air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan menggunakan Trickling filter terbaik terjadi pada rasio resirkulasi 1,5 dengan debit aliran 100 ml/menit. Penyisihan terbaik BOD terjadi pada rasio resirkulasi 1,5 dengan debit aliran 100 ml/menit yaitu sebesar 84,11%. Apabila rasio resirkulasi dinaikkan menjadi
33
masing-masing 0,5, 1,0 dan 1,5 dengan debit aliran yang sama pula 100 ml/menit terjadi kenaikkan kemampuan penyisihan BOD sebesar 77,46% , 82,07% dan 84,11%, karena pada rasio resirkulasi yang kecil mengalami peningkatan, hal ini $disebabkan oleh semakin kecil debit yang dikembalikan akan semakin lama juga waktu tinggal air limbah dalam kolom Trickling Filter tersebut sehingga kemampuan penyisihan BOD oleh bakteri semakin meningkat, karena terjadi kontak yang lama antara air limbah dengan bakteri yang menempel pada media batu apung dalam bentuk film yang tebal. Mikroorganisme yang tumbuh melekat sebagai film pada permukaan filter (batu apung) melakukan oksidasi didalam air limbah dan oksigen dari udara, hal ini menyebabkan mikroorganisme berkembang dengan baik sehinga lapisan film atau lendir semakin tebal.
Pada rasio resirkulasi dinaikkan lagi menjadi 2,0 dan 2,5 maka kemampuan penyisihan BOD mengalami penurunan sebesar 81,56% dan 81,04% karena adanya penambahan debit aliran yang dikembalikan dalam jumlah besar, hal ini dapat menyebabkan kondisi bakteri butuh penyesuaian lagi dan tidak stabil. Dengan bertambahnya debit aliran yang besar sehingga waktu tinggal air limbah dalam kolom Trickling Filter semakin pendek, karena kontak antara bakteri dengan air limbah semakin cepat, sehingga kemampuan bakteri dalam penyisihan BOD belum berjalan dengan baik.
34
4.3 Pengaruh Debit (ml/ menit) Terhadap Persen (%) Penyisihan TSS Air
Limbah Domestik
Kemampuan penyisihan TSS air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan memvariasikan debit secara keseluruhan dapat di lihat pada Grafik 4.3 di bawah ini :
Grafik 4.3 Hubungan Antara Debit (ml/menit) dengan Persen (%) Penyisihan TSS Pada Berbagai Rasio Resirkulasi (R)
Dari Grafik 4.3 diatas dapat dilihat bahwa persen penyisihan TSS air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan menggunakan Trickling filter terbaik terjadi pada debit aliran 100 ml/menit dengan rasio resirkulasi 1,5. Penyisihan terbaik TSS terjadi pada debit aliran 100 ml/menit dengan rasio resirkulasi 1,5 yaitu sebesar 73,15%. Apabila terjadi penambahan debit menjadi masing-masing 150 ml/menit, 200 ml/menit, 250 ml/menit dan 300 ml/menit dengan rasio resirkulasi yang sama yaitu 1,5 maka terjadi penurunan pada penyisihan TSS sebesar 72,28%, 71,29%, 68,70% dan 67,19%.
Hal ini menunjukkan dengan debit yang kecil maka waktu tinggalnya air limbah dalam Trickling Filter semakin lama sehingga kemampuan penyisihan
35
TSS semakin besar, karena semakin lama waktu kontak antara air limbah dengan lapisan film atau lendir pada media batu apung, maka proses degradasi parameter-parameter pencemar organik dapat berlangsung lebih lama sehingga kinerja reaktor akan semakin baik dan konsentrasi effluent yang dihasilkan juga semakin rendah. Sedangkan pada debit yang besar maka aliran airnya yang melewati pori-pori pada media batu apung juga semakin besar sehingga kemampuan daya saring tidak dapat terjadi dengan sempurna karena waktu kontak yang singkat antara air limbah dengan biofilm yang menempel pada batu apung.
4.4 Pengaruh Rasio Resirkulasi (R) Terhadap Persen (%) Penyisihan TSS
Air Limbah Domestik
Pada Grafik 4.4 di bawah ini dapat dilihat kemampuan penyisihan TSS pada air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan memvariasikan rasio resirkulasi.
Grafik 4.4 Hubungan Antara Rasio Resirkulasi (R) dengan Persen (%) Penyisihan TSS Pada Berbagai Debit (ml/menit)
36
Dari Grafik 4.4 diatas dapat dilihat bahwa persen penyisihan TSS air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo dengan menggunakan Trickling filter terbaik terjadi pada rasio resirkulasi 1,5 dengan debit aliran 100 ml/menit. Penyisihan terbaik TSS terjadi pada rasio resirkulasi 1,5 dengan debit aliran 100 ml/menit yaitu sebesar 73,15%. Apabila rasio resirkulasi di perbesar menjadi masing-masing 2,0 dan 2,5 dengan debit 100 ml/menit didapat penurunan pada penyisihan BOD sebesar 69,78% dan 67,63%. Pada rasio resirkulasi 0,5 dan 1,0 dengan debit yang sama adalah 100 ml/menit nampak ada peningkatan pada penyisihan BOD air limbah Rumah Susun Wonorejo sebesar 66,16% dan 69,78%.
Hal ini dikarenakan pada rasio resirkulasi yang kecil maka debit yang dikembalikan juga kecil sehingga waktu pengalirannya panjang,karena makin lama waktu kontak air limbah dengan biofilm yang menempel pada media batu apung maka menyebabkan daya saring yang tinggi untuk menyaring TSS pada air limbah domestik Rumah Susun Wonorejo.
Sedangkan pada rasio 2,0 dan 2,5 terjadi penurunan penyisian TSS sebesar 69,78% dan 67,63% hal ini disebabkan resirkulasi semakin besar waktu tinggal air limbah pada Trickling Filter semakin cepat. Pada rasio 2,0 dan 2,5 lapisan biofilm yang menempel pada batu apung mulai tebal, sehingga pada akhirnya akan terlepas juga dari media tersebut. Jika resirkulasi ditambahkan maka akan terjadi pengenceran yang besar pula, hal ini menyebabkan biofilm akan terlepas sehingga penyisihan TSS pada air limbah domestik menurun.
37
