Reduksi senyawa nitrogen, fosfor, konstituten organik, dan TSS pada air lindi limpasan dengan rawa buatan

REDUKSI SENYAWA NITROGEN, FOSFOR,

KONSTITUEN ORGANIK, DAN TSS PADA

AIR LINDI LIMPASAN DENGAN RAWA BUATAN

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SlJMBER INFORMAS1

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis " REDUKSI SENYAWA NITROGEN: FOSFOR, KONSTITUEN ORGANIK, DAN TSS PADA AIR LINDI LIMPASAN DENGAN RAWA BUATAN adalah karya saya sendiri di bawvah bimbingan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam b t u k apapun kepada perguruan tin@ manapun. Sumber infomasi ymg berasal danlatau dikutip

daTi

karya yang diterbitkan maupun tidak dari penuIis lain telah disebutkan dalanl teks dan dicantumkan &lam D a i h Pustaka di bagian akhir tesis ini

Bogor, Januari 2007

ARSTKAK

LAN1 PUSPITA. Reduksi Senyawa Nitrogen, Fosfor, Konstituen Organik, dan TSS pada Air iindi Limpasan dengan Rawa Buatan. Dibimbing oleh ERLLZA NOOR dan SENNY SUNANISARI

Air tindi merupakan suatu jenis bahan pencemar yang metniliki potensi tinggi untuk mencemari lingkungan Beberapa karakeristik ulnum yang terdapat pada air Iindi adalah kandungan ammonia, fosfor, bahan organik, dan SS pang tinggi. Untuk mengurangi kandungan bahan pencemar pada air lindi, perlu dilakukan proses pengolahail terhadapnya. Rawa buatan (cr,~~.~frz~cte~i wetlunds) adalah salah satu alternatif teknologi pengolahan yang dapat diterapkan. Pada penelitian ini dicobakan kemampuan suatu sistem Vertical lip-How Consr~:crec2' Wetlmrnds (WFCW) &lam menurunkan beban senyawa N, P, konstituen organik, dan TSS dalam air lindi limpasan. Jenis tumbuhan. yang digunakan dalarn Sistem VUFCW ini adalah Cujntc~, Hydrillu, dan N~~n1.7Jtueu. Turnbullan ini ditanalam pada tiga buah bak rawa buatan (CMf-Beds) yang disusun sen. Air lindi limpasan olahan (emuen) dari Sistem W F C W ini diharapkan &pat dimanfaatkan untuk beberapa keperluan. Penelitian ini bertujuan untuk: (1)

Mengevalnasi ketnampuan Sistem VUFCW dalam mereduksi beban senyawa N, P, konstituen organik, dan TSS pada air lindi limpasan; (2) Memahami proses reduksi beban senyawa N, P,

dan

konstituen organik dalam C'W-Beds yang berkaitan dengan peran tumbuhan dan bakteri heterotrof; dan (3) Mengidentifikasi kesesuaian kualitas effluen dengan baku lnutu air bagi keperluan budidaya perikanan air ?%war dan petemakan (Air Kelas iiij, dan irigasi pertanian (Air Kelas 1V).

Hasil evaluasi menunjukkan bahwa Sistem W F C W memiliki keinampuan yang sangat baik &lam mereduksi beban senyawa

N

dan P (umumnya nilai Efisiensi Reduksi @R) > 80 %), serta cukup baik dalam mereduksi beban konstituen organik dan TSS (umumnya nilai ER > 50 %). Nilai rata-rata ER Sistem W F C W untuk parameter NH3-N, NO2-N, NO,-N, TN, PO4-P, TP, BOD5, COD, dan TSS secara krturut-turut adalah: 93,88 %, 54,32 %, 70,63 %, 85,82 %, 94,04 %, 88,05 %, 74,63 %, 50:76 %,.dm 43,12 %.

Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa input beban TN dan TP berkaitan erat dan sigiifikan terhadap variabel pertarnbahan jumlah daun, berat basah (BB), dm berat kerizg (BK) C.a~znu. Hublingan yang erat dan si~mifikan juga terjadi antara input beban TN dan TP dengan variabel pcrtambahan BB dan BK Nynzplzueu. Analisis regresi lain menunjukkan bahwa umumnya terdapat hubungan yang cukup erat dan cukup signifikzn antara BB Cmz~mu dan NyrnpI~ueu dengan reduksi beban parameter NO3-N,

TN, Pod-P, dan 'I?. Hasil analisis keterkaitan antara input beban konstituen organik dengan perubahan jumlah sel bakteri heterotrof pada sedimen CW-Beds menunjukkan bahwa umumnya input beban COD berhubungan sangat erat dan cukup signifikan terhadap perubahan j h l a h sel bakteri heterotrof pada sedimen CW-Beds.

Nilai Indeks STORET yang dihitung berdasarkan parameter NH3-N, N92-N, NO3-N, TN, PO4-P, TP, BODj, COD, TSS, turbiditas, temperatur, pH, DO, dan konduktkitas inenunjukkan bahwa Sistem W F C W umumnya mampu mengolah inflnen lindi limpasan menjadi emuen ymg kualitasnya cukup sesuai dengan baku mutu air bagi keperluan perikanan air lawar, pekrnakan, dan irigasi peilanian.

ABSTRACT

LAN1 PUSPITA. Hemovul cfNitroge~zous und P/tospl7ortrs C:onlpounds. Orgc~nic Constituents, and 7;SS in Leachute Run-Ofl by Application qf Con~tructed Weterlonh. Supervised by EPLIZA NOOR andSENNY SUNANISARI

Leachate liquid is one of the ,mHutants that have high potential to pollute the environment. Some general characteristics of leachate. !iquid are the high concentration of ammonia, phosphor, organic compounds, and suspended solids (SS). To reduce the amount of pollutant in leachate liquid, treatment technology is needed. Constructed Wetlands (CW) is one alternative technology that can be applied. A pilot project scale Vertical UpFlow Constructed Wetland (VUFCW) system is used in this study to treat leachate run-off liquid. Plants that used in this system are Canna, Hydrilla, and N.ymphaea. Theseplants are planted in a sevies

CW-Beds, consist of three beds. Treated leachate run-off (effluent) from the W F C W System is hopefully can be used for some purposes. This research aimed to: ( I ) evaluate W F C W System in removal of N and P compounds, organic constituents, and SS; (2) understand some,processes in removal of

N

and P compounds and organic constituents, which involve the role of plants and heterotrophic bacteria; and (3) identified the suitability of treated leachate run-off water quality for freshwater aquaculture, animal husbandry, .and .agricultural irrigation purposes by using Class 111 and IV Water Quality Standard.

Evaluation of Removal Efficiency (RE) value shows that the VOFCW

System can remove nitrogenous and phosphorus compounds very well (generally hay RE value > 80 %), and can also remove organic constituent and

TSS

quite well (generally has RE value > 50 %). The average ER value of the W F C W System for NH3-N, N02-N, N03-N, TN, P04-P,

TP,

BOD5, COD, and TSS are

93.88 %, 54.32 %, 70.63 %, 85.82 %, 94:04 %, 88.05 %, 74.63 %, 50.76 %,and 43.12 %.

Regession analysis shows that TN and TP input have firm and significant correlation to the increasing of leaves number, wet weight, and dry weight of Cunnu. Firm and significant correlation also exist-between TN and TP inpnt and the increasing of wet weight and dry weight of Ny~n~itaea. Regression analysis also shows &at in general, wet weight of Canna and Nymphaea has quite firm and quite significant correlation to the removal of N03-N,

TN,

P04-P, and TP. Regession analysis bebveeil organic constituent inpnt and the changes .of the number of hetgrohophic bacteria cell shows that the number of heterotrophic bacterial cell has firm and quite significant correlation with COD input.

STORET Index value that calculated based on the NH3-N, N02-N,

TN7

TO4-P, TP, a0Ds, COD, TSS, turbidity, temperature, p&

DO,

and conductivity parameter and the Class 111 dan IV Water Quality Standard, shows that the W C W System in general is able to treat leachate run-off influent to be an effluent which has quality -that quite suiiable for freshwateraquaculture, animal husbandry, and agricultural irrigation purposes.

O Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007

Hak cipta dilindungi

REDUKSI SENUAWA NITROGEN, FOSFOR,

KONSTITUEN ORGANIK, DAN TSS PADA

AIR LINDI LIMPASAN DENGAN

RAWA

BUATAN

LANI PUSPITA

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains

Pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkun_gm

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANEAN BOGOR

Judul Tesis : REDUKSI SENYAWA NITROGEN, FOSFOR, KONSTITUEN ORGANIK, DAN TSS PADA AIR LINDI LIMPASAN DENGAN RAWA BUATAN

Nama : Lani Puspita NIM : PO52040201

Disetujui Komisi Pembimbing,

Dr. Ir. Erliza Noor Ketua

Dra. Senuy

~ n ~ ~ o t a

Diketahui Ketua Program Studi

Ilmu Pengelolaan Sumberda Alam dan Lingkungan

of-\

Dr. Ir. Suriono H. Sutiahio, MS

I

I ' I I A K A T A

Puji dan syukur pcnulis pa~ijatkan kepada Allah SWT. karena atas berkat dan raliinat-Nya pcnulisan tcsis yang berjudul yang berjudul "Reduksi Scnyawa Nitrogen, Fosfor, Konstitue~i Organik, dan TSS pada A i r Lindi Limpasan dengan Rawa Buatan" ini dapat selesaikan,

Dalam ~nenyelcsaikan penulisan tesis ini, penulis tclah ~ n e n c t ~ r a l ~ k a n scgala kc~nampuan, waktu, dan tenaga yang dimiliki untuk mendapatkan hasil yang baik. Penulisan tcsis ini ~nerupakan salah satu syarat irntuk me~nperoleh gclar Magistcr Sains pada I'rogram Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan I.ingkungm (I'SL). I'rogram I'ascasarjana lnstitut I'ertanian Bogor.

I'enulis rnenyadari sepenuhnya bahwa dala~n penyelesaian penulisan tesis ini. tidak terlepas dari bimbingan. bantuan. dan arahan berbagai piliak. Maka dc~igan s c g ~ l a kcrendahan hati. pada kese~npatan ini pcnt~lis tncngucapkan teri~na kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat:

I . I>r. Ir. I:rliza Noor selaku Kctila Komisi ~ e m b i m b i n g dan Dra. Senny Sunanisari, M. Si. selaku Anggota K o ~ n i s i Pembimbitig yang telah ~netiibcrikan aralian, kritik. dan saran yarlg konstruktil' scllingga pcnulisan tcsis ini dapat tliselcsaikan.

7. l)r. Ir. Suprillatin. 1)ipl.-lng. s e l a k ~ ~ I'eng~!ji L.uar Komisi yang telah ~ilc~l?burihan araltati dun saran dalatn rangkh incnycmpurnakan tcsis ini.

3. Dr. Ir. (iadis Sri Ilaryani sclaku Kcpala ['usat I'enelitiaii 1.imnologi (1'21.1 -

I 11'1 !.111y 1~1.1li ~ n c ~ i ~ ~ / i ~ ~ k a n terlaksanan)~ pcrielitian )a11g clilakul;~n d l I'7L

- 1.II'I. Komplcks L.II'I Cibinong ini.

4. Dr. A ~ n i A. Meutia. Dra. Awalina. Sekar Larasliati, S.Si. M.Si, dan Guruh Satria Ajie, S.Si selaku peneliti pada P2L - LIPI, serta Endang M.Z. selaku teknisi pada P2L - LIP1 yang telah tnemberikan arahan dan bantuan teknis

selama pelaksanaan penelitian.

5 Teman-teman teknisi di Laboratorium Hidrokimia P2L - LII'I yang telah inemberikan bantuan teknis dalam pelaksanaan penelitian.

6. Suatni (Dikrurahman). Orang Tua (Dominggus Riry (Alm), Hj. Mala Djubaedali. KI-I. Abdullah Masrodji. IHi. lcah Aisyah). serta Kakak dan Adik yang tclali ~neinberikan doa dan dukungan kepada penulis sela~na penulis tnenjalani studi di Program Studi PSL, Sekolah Pascasarjana. IPB.

7. 'fe~nan-te~nan PSL angkatan 2004 yang telah bekerjasama sela~na inengikuti proses belajar di IPB.

KIWAYAT HUIUP

Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 6 Juli 1981 sebagai anak kedua dari dua bersaudara, dan pasangan Dominggus Riry (Alm) dan Hj. Mala Dj ubaedah.

Tahun 1999penulis lulus dari SMU Negeri 1 Bogordanpadatahun yang sama diterima di .Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Pendidikan Sarjana Perikanan diselesaikan pada tahun 2003.

Selama tahun 2003 - 2005 penulis bekerja pada sebuah organisasi non pemenntah Wellands International - Indonesia Prob~ammc (WI-IF) yang

bergerak di bidarrg- penelitian serta kegiatan pengelolaan dan konservasi lahan basah di Indonesia. Sela~na bekeja dl WI-P, penulis sempat menulis dan mempublikasikan sebuah buku berjudul "Lahan Basah Buatan di Indonesia" bersama Eka Ratnawati, S.Pi., Ir. I Nyoman N. Suryadiputra, dan Dr. Ami A. Meutia.

DAFTAR IS1

Halaman

DAFTAR TABEL DAF1'AK GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN

xiii

xiv

xviii

-1. -PE'DAHULUAN ... 1

1.1. Latar I3elakang

....

... 1

1.2. Kerangka Pemikiran ... 4

1.3. Perurnusan Masalah

...

6

H. TZNJAUAN PUSTA 2.1. Prinstp Kerja R

2.2. Tipe Rawa Buatan menurut Aliran Aimya ...

2.3. Parameter Kualitas Air dan Transformasinya pada Ekosistern Rawa

2.5. Teknologi Pengoiahan Air Lindi III. METODE PENELITIAN

. .

. .

.

. . .

3.2. Bahan dan

3.2.2. Alat ...

3 3 Konstmksi Sistem W F C W dan Rancangan Percobaan ...

3.4. Pengarnbilan dan Analisis Sampel .. ...

3.4.1. Pengarnbilan dan Analisis Influen dan Effluen Lindi

pada Sedirnen

3.4.3. Pengukuran clan Analisis Sarnpel Tanaman ... . .

3.5. Anal~s~s Data

..

... ..,

Halaman

3.5.2. Analisis Keterkaitan antara Input Beban Senyawa

...

N dan P dengan Pertumbuhan Tanaman

3.5.3. Analisis Keterkaitan antara Berat Basah Tanaman

...

dengan Reduksi Beban Senyawa N clan P

3.5.4. Analisis Keterkaitan antara Input Beban Bahan Organik dengan Perubahan Kepadatan Bakteri Heterotrof pada Sedimen CW-Beds ...

3.5.5. Identifikasi Kesesuaian Kualitas Air Lindi Limpasan Olahan dengzn Baku Mutu Air bagi Keperiuan Budidaya Perikanan Air Tawar dan Petemakan, serta Irigasi

Pertanian ...

B.. ,HAS= DAN-PEMBAIIASAN. ...

4. I. Kemampuan Sistem WFCW &lam Mereduksi Beban Senyawa Nitrogen, Fosfor, Konstituen Organik, dan TSS pada Air

. . .

Ltndt Ltmpasan ...

4. I. I . Ammonia-Nitrogen (NH3-N)

...

4.1.2. Ni~t-Nitroten (NO?-N)

...

4.1.3. Nitrat-Nitrogen (NO3-N)

...

...

4.1.4. Total Nitrogen (TN)

4. I .5. Ortho-Fosfat (PO4-P) ...

4.1.6. Tolal Fosfor- (TP) ...

4.1.7. Riochenzicul Oxygen r)emund (BODS)

...

...

4.1.8. Clzernicd Oxj~gen Det~rund (COD)

4.1.9. Tofu1 Suspended Soliuk (TSS). ...

4.1.10. Rangkuman Kemampuan Sistem VUFCW dalam Mere- duksi Beban Senyawa N, Senyawa P, dan Konstituen Organik ...

4.2. Pertumbuhan Tanaman dan Kaitannya dengan Masulikan

...

Beban Bahan Pencemar N dan P

4.3. Reduksi BebanSenyawa N dan P serta Kaitannya dengan Berat Basah Tanaman ...

4.4. Kepadatan Baliteri Heterotrof dalam Seditnen dan Kaitannya

...

dengan Input Beban Bahan Pencemar Organik

4.5. Kesesuaian KuaIitas Air Lindi Limpasan Olahan ( m u e n ) dengan Baku Mutu Air bagi Keperluan Budidaya Perikanan

DAFTAR PUSTAKA ... 107

DAFTAN TABEL

Halaman

...

Komposisi sampnh kota pada Koto Denpasar dan Bandung 22 Karaktenstik fisika dan kimia air lindi ... 23 Tehologi pengolahan air lindi yang telah dipnakan untuk.mengolah air lindi konsentrat (high strenght leachate) di Inggris ... 24 Ha51 reduksi bahan pencemar air lindi oleh Monument Hill

Reed Bed ... 26 Nilai efisiensi reduksi rata-rata (%) beberapa parameter selama tahun

1992 - 1996 pada rawa buatan Dragonja Landfili Site ... 27 Metnde analisis parameter kualitas influen dan emuen lindi

limpasan ... 3 1 Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu perairan

berdasarkan Metode IKA-STORET ... 38 Rangkuman kemampuan Sistem W F C W dalarn mereduksi senyam

...

N, P, konstituen organik, dan TSS 86

Nilai Indeks STORET dan kesesuaian kualitas air lindi Jimpasan olahan dengan baku mutu air bagi keperluan budidaya perikanan air tawvar dan peternakan (Air Kelas III), serta irigasi pertanian

...

(Air Kelas IV) 104

1)AFTAR

GAMBAK

.

.

Skema kerangka pemlk~ran ... 9

Proses reduksi bahan pencemar pa& rawa buatan ... 12

Rawa buatan beraliran pennukaan ... 13

Rawa buatan beraliran hirozontal bawah permukaan ... 14

Rawva buatan beraliran vertikal menurun ... 14

Rawa buatan beraliran vertikal menmjak ... 15

...

Proses nitrifikasi dan denitrifikasi 17

Transfomasi senyawa nitrogen pada rawa buatan ...

Transformasi senyawa fosfor pada rawa buatan ...

Skema Sistein VUFCW ...

Kandungan NH3-N di setiap bak pada HI (Inisialj ...

Kandungan NH3-N di setiap bak pada H7 ...

Reduksi beban NH3-N pa&a setiap (ahapan perlakuan

Reduksi kuinulatif beban NH3-N dari bak ke bak pada Sjstem VlJFCW ...

Beban NH:-N yang tereduksi pada Sistem W F C W ...

Kandungan NO2-N di setiap bak pa& H! (Inisialj ... Kandungan NO?-N di setiap bak pada H7 .

... Reduksi beban NO2-N pada setiap tahapai~ perlakuan

Reduksi kumulatif beban NO2-N dari bak ke bak pada S i s t m

...

W F C W

21 . Kandungan N03-N di betiap bak pada HI (inisiai) ... 51

22 . Kandungan N03-N di setiap bak pada H7 ... 51

. ... 23 Reduksi beban NO3-N pa& setiaptahapan perlakuan 53 24 . Reduksi kulnulatif beban NO3-N dari bak ke bak pada Sistem VUFCW ... 54

25

.

Beban NO3-N yang tereduksi pada sistem VUFCW ... 55

26

.

Kandungan TN di setiap bak pada H1 (inisial) ... 56

27

.

Kandungan TN di setiap bak pada H7 ... 56

... 28

.

Reduksi beban TN pada setiap tahapan perlalaan 57 29 . Reduksi kurnulatif beban TN dari bak ke bak pada Sistem VUFCW ... 58

30 . Beban TN yang tereduksi pada Sistem VUFCW ... 59

... 31 .. Kandungan PO4-P di setiap bak pada H1 (inisial) 60

...

32 . Kandungan POJ-P di setiap bak pada H7 6 i ... . 33 Reduksi beban PO4-P pada setiap tahapan perlakuan 62 34 . Reduksi kcmulatif beban Pod-P dari bak ke bak pada Sistem

..

VUFCW ... 63

...

35 . Beban PO4-P yang tereduksi pada sistem W F C W 64

...

36 . Kandungan TP di setiap bak pada HI (inisial) 65 37

.

Kandungan TP di setiap bak pada H7 ... 65

... 38 . Reduksi beban TP pada setiap tahapan perlakuan 66 39

.

Reduksi kumulatif beban TP dari bak ke bak pada sistem W F C W ... 68

40 . Beban TP yang tereduksi dalam Sistem VUFCW ... 68

...

Halaman

Nilai BOD3 di setiap bak pa& H7 ...

...

Reduksi beban BOD5 pada setiap tahapan perlakuan

Reduksi kumulatif beban BODS

&an'

bak ke bak pada Sistem W F C W ...

...

Beban BODS yang tereduksi dalam Sistem VUFCW

Nilai COD di setiap bak pa& HI (inisid)

...

Nilai COD di setiap bak pada H7 ...

Reduksi beban COD pada setiap tahapan perlakuan ... Reduksi kumulatif beban COD dari bak ke bak pada Sistem

W F C W ...

...

Beban COD yang tereduksi dalam Sistem VUFCW

Kandungan TSS di setiap bak prda HI (inisial) ... ...

Kandungan TSS di setiap bak pa& H7

Reduksi beban TSS pada setiap tahapan perlakuan .

Reduksi kumulatif beban TSS dari bak ke bak pada Sistem

W F C W ... &ban TSS >rang tereduksi dalam SisteinVUFCW ...

Pertumbuhan (I~IJZJZU selama masa penelitian ... Pertumbuhan Ny~npl~aeu selama masa penelitian ...

Reyesi polinomial kuadratik antara BB Cf117nu dengan reduksi beban N03-N ...

Reyesi polinomial kubik antara BB Canna dengan reduksi

beban TN ...

Regesi polinomial kuadratik antara BB Cantzu dengan reduksi

...

Halaman

61. Regresi polinomial kuadratik antara S B Canna dengan reduksi

beban TP ... 95 62. Regresi polinomial kuadratik antara BB Nynzphaea dengan reduksi

beban NO3-N ... 97 63. Regresi polinomial kuadratik antara BB Nymplzaeu dengan reduksi

beban TN ... 97

64. Regesi polinomid kuadratik antara BB Nymplzaea dengan reduksi

...

beban PO4+ 98

65. Regesi polinomid kuadratik antara BB Ny~npI~aeu dengan reduksi

beban TP

...

98

66. Regresi polinomial h b i k antara

A

jumlah sel bakteri heterotrof

dengan input beban total COD pada Bak IY

...

10 1 67. Regresi polinomid kubik antara A jumlah sel bakteri heterotrof

...

dengan input beban total COD pada Bak V 10 1 68. Regresi polinomial kubik antara

A

jumlah sel bakteri heterotrof

...

Halaman

Foto konstnlksi Sistem VUFCW yangdigunakan dalam penelitian ... 1 1 1 ....

Perhitungan Hycl'raulic Hele~ltior~ 7Yn1e (HRT) pada Sistem VUFCW 114 Baku Mutu (BM) Air Kelas 111 dan IV (PP No . 82 Tahun 200 I ) ... 116

Kandungan NH5.N. N02.N. NO3.N. dan TN pada Sistem VUFCW ... 118

...

Kandungan PO$-P dan TP pada Siste~n VUFCW 122 Kandungan BODj. COD. dan TSS pada Sistem W F C W ... 124 Nilai temperatur. konduktivitas. turbiditas. pH. dan DO pada Sistem

VUFCW ... 127

...

Reduksi m . N . N02.N. N03.N. dan 'IN pada Sistem VUFCW 132 Reduksi PO4-P dan TP pada Sistem VUFCW ... 144 Reduksi BODj. COD. dan TSS pada Sistem VUFCW ... 150 Pertumbuhan C:unna selama masa peneiitian ... 159

...

Pertumbuhan Njltnphaea selama Masa Penelitian 160 H a i l persamaan regresi antara input beban TN dan TP vs .

...

pertumbuhan Ch.rzna 161

Hasit ANOVA dari regresi antara input beban TN dan TP vs .

...

pertumbuhan Cunnu 162

H a i l persamaan regresi antara input beban TN dan TP vs . ...

pertumbuhan hrplphocu 164

Hasil ANOVA dari regresi antara input beban TN dan TP vs .

...

pertumbuhan Nyilphuca 165

Hasil analisis regresi polinomial antara berat basah (BB)

Cannu (glm2) vs . reduksi beban N03.N. TN. Pod'. dan TP

2

.

_...

18. Hasii ANOVA dari regresi polinomial antara berat basah C.'annu

vs. reduksi beban senyawa N dan P ... 167 19. Hasil analisis regresi polinomial antara berat basah (BB) A~riplueu

(g/m2) vs. reduksi beban NO,-N, TN, PO&', dan TP

2 .

(g/m Ihan) ... 169 20. H a i l ANOVA dari regresi polinomial antara berat basah Nyn'pIueu

vs. reduksi beban senyawa N dan P ... 170 21. Kepadatan bakteri heterotrof pada sedimen CW-Beds (sel/gam

sedimen) ... 172 22 Hasil analisis regesi antara A jumiah sel bakteri heterotrof pa& sedi-

men C,'W- bed.^ (sel/gram sedimen) pada tiap Run vs. input beban total

BODj dan COD(gram/hari). ... 173 23. Hasil ANOVA antara input beban total BOD* dan CODvs. perubahan

kepadatan baktel-i heterotrof pada sedimen CW-Bed (sel/gam

sedimen)

...

174 ...

24. Perhitungan Indeks STORET 177

1.1. Latar Belakang

Air lindi (leuclzute) merupakan suatu jenis bahan pencemar yang memiliki potensi tinggi untuk mencemari lingkungan, baik terhadap air permukaan (sungai, danau), air tanah, maupun udara. Air lindi dihasilkan dari proses ''leaching /perlindian3, yaitu proszs dimana air mengalami perkolasi melalui material- material yang bersifat permeabel. Air lindi dapat dihasilkan dari proses perlindian material apapun, namun air lindi umumnya lebih dikenal sebagai air yang dihasilkan dari proses perlindian di lokasi penimbunan sampah (Nemerow and Dasgupta, 1991; Enviros Consulting, 2005a).

Karakteristik air lindi sangat ditentukan oleh jenis bahan-bahan yang terdapat pada lokasi penimbunan sampah. Menurut Nemerow and Dasgupta (1991), limbah padat dari pemukiman umumnya terdiri dari kertas dan material serat (64 %), sisa makanan (12 %), bahan logam (8 %), gelas dan keramik (6 %), clan kelembaban

sekitar

20 %. Menurut Sundra (1997), sampah kota umumnya didominasi oleh sampah organik.

Karakteiistik umum yang terdapat pada air lindi

antara

lain adalah kandungan ammonia, fosfat, bahan organik, dan padatan tersuspensi yang tinggi. Menurut Tchobanaglous ef.

d

(1977), nihi ammonia @El3-N), Total Fosfor (TP), Ortho Fosfat (Pod-P), BOD5, dan TSS air lindi secara berturut-tumt berkisar antara 10 - 600 mgL, 1 - 70 mgL, 1 - 50 mgL, 2.000 - 30.000 m g k , dan 3.000

- 45.000 m a . Menurut hasil penelitian Diana (1992) di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah

Bantar

Gebang - Bekasi, nilai NH3-N, BOD5, COD,

dan

TSS air lindi secara berturut-turut berkisar antara 4828 - 275,03

m&,

1.256,54

- 5.328,62 mg/L, 2.562,97 - 18.317,46 mg/L, dan 1.115 - 1.469,5 mg/L.

Kandungan ammonia, fosfat, bahan organik, dan padatan tersuspensi yang tinggi pada air lindi akan sangat berbahaya bagi lingkungan (khususnya bagi badan air penerima). Kandungan ammonia yang tinggi (khususnya dalam bentuk uri-

yang tingg dapat meniiiibulkan deplesi oksigen, dan kandungan pa&m tersuspensi yang tinggi dapat menggangy sistem pernapasan biota air serta menyebabkan pendangkalan badan perairan (Effendi, 2000).

Hail penelitian Diana (1992) menunjukkan bahwa air tanah kedalaman 2 meter yang be jarak 100 m dari TPA Bantar Gebang memiliki nilai NH3-N, BOD, COD, dan DO secara berturut-tumt ber!:isar antara 0,39 - 1,20 mgL, 10.13 -

5021 m a , 17,80 - 88,75 m@, dan 0 - 5 2 7 m a . Dan

dari

hasil pengukwan pada Sungai Ciketing Udik yang berjarak :00 m dari saluran pembuangan lindi

TPA Bantar Gebang, didapatkan bahwa nilai NH3-N, BOD, COD, dan DO secara berturut-turut berkisar antara 39,05 - 115,21 mgIL, 231,94 - 1.270,37 mdL, 377,26 - 1.665,27 mg/L, dan 0 - 2,12 mg/L.

Selain kandungan ammonia, fosfat, bahan orgrutik, dan padatan tersuspensi yang tinggi, air lindi umumnya juga memiliki kandungan beberapa jenis logam dalam jumiah yang tinggi. Menurut penelitian Diana (1992), jenis logarn yang terdapat dalam jumlah tinggi di TPA Bantar Gebang - Bekasi adalah Besi (Fe) dan Mangan (Mn), dengan konsentrasi masing-masing berkisar antam 20,94 - 38,38 mgIL dan 7,57 - 12,05 mg/L.

Untuk mengatasi pencemaran air tanah oleh air lindi, tanah t e m p t penimbunan sampah dilapisi oleh bahan pelapis yang tidak permeabel (niisalnya ge-eotextiIIe atau day); dan air lindi yang terbentuk dialirkan ke sebnah bak penampung untuk diolah (Peahnent). Ada beberapa teknologi yang d a p t diterapkan untuk mengolah air lindi, antara lain yaitu: Sequential Batch Reactor (SBRJ Process, Reverse Osmosis, Trickling Filter, Membrane Bioreacfor (MBRJ, Air/Ammonia Stripping, Kolam dan Laguna Stabilisasi Limbah, serta Constructed

Wet1and.s (rawa buatan) (Enviros Consulting, 2005b). Dari beberapa teknologi yang dapat diterapkan tersebut, constructed werlands (rawa buatan) merupakan salah satu cara yang cukup mudah diaplikasikasikan (khususnya di negara berkembang) karena tidak memerlukan teknologi yang tinggi dalam pembangunan dan pengoperasiannya.

konsentrat (tidak terlalu tinggi kandungan bahan-bahan pencen~mya). Penggunaan rawa buatan untuk rnengolah air lindi dan limpasannya telah diterapkan di beberapa negara, salah satunya adalah Inggris. Ballymacvae Landfill Leachate Treatment Plant di New Ireland adalah salah satu contoh instalasi pengolahan air lindi yang mengynakan rawa buatan untukplishing air lindi olahan (Enviros Consulting, 200%); sedangkan Monument Hill Reed (PI1ragnyte.y) Bed di Monument Hill Landfill Site adalah salah satu contoh rawa buatan yang digunakan untuk mengolah air lindi limpasan dari sebuah lokasi pembuangan sampah tua yang pemah beroperasi pada tahun 1970an namun masih menimbulkan pernasalahan hingga kini (Robinson und Harris, 2000). Di Indonesia, rawa buatan telah diterapkan untuk mengolah beberapa jenis air limbah, misalnya air sepf~c /unk (Meutia, 2002 I ~ I Puspita el. u/, 2005) dan air

limbah tapioka (Meutia dan Awalina, 2004)

Rawa buatan adalah suatu sistem yang dibangun dan didisain menyerupai rawa alami untuk keperluan pengolahan air tercemar. Proses pengolahan air tercemar pada rawa buatan merupakan suatu proses alamiah yang melibatkan tumbuhan air, sedimen (misalnya tanah dan pasir), dan mikroorganisme, dengan matahari sebagai sumber energi (Vyrnazal et. al, 1998 in Dahab el. ~1,2000; Yang und Wu, 2000). Selain digunakan sebagai sistem pengolahan air tercemar, raws

buatan juga dapat dimanfaatkan sebagai pengatur sistem hidrologi, wisata, dan habitat hidupan liar (Knight, 1997)

prositas tinggi agar terhlndar dati penyumbatan (cloggmng). Diantara beberap tipe rawa buatan tersebut, HSSFCW dan rawa buatan beraliran vertikal memiliki efektifitas lebih tinggi dalam menurunkan kandungan bahan organik dan fosfor, ha1 ini karena proses penguraian di sekitar daerah perakaran beclangsung secara lebih efisien (Yang u~zd Wu, 2000; Fujita Research, 2004).

Rawa buatan memiliki kemampuan cukup tinggi dalam menghilangkan bahan pencemar. Hasil penelitian terhadap beberapa konstruksi r a m buatan di

Indonesia menunjukkan bahwa rnwa buatan memiliki kemampuan untuk menghilangkan kandungan TSS, BODS, COD, Total N, Total P, dan Colifonn secara berturut-turut sebesar 50-90%, 80-95%, 73-97%, 58-95%, 67-94%, dan 99-

100% (Meutia et. ul, 2006). Efisiensi reduksi bahan pencemar pada rawa buatan sangat dipengaruhi oleh jenis dan komposisi tumbuhan air, jenis aliran air, jerk sedimen, tingkat beban intluen, dan waktu retensi air limbah dalarn konstruksi rawa buatan. Jenis turnbuhan air mempengaruhi proses penyerapan bahan-bahan pencemar (khususnya bahan pencemar yang bersifat nutritif bagi tumbuhan), mempengaruhi kompsisi dan kelimpahan miL~oorganisme pendegadasi yang berkembang (khususnya yang berkembang di daerah perakaran tumbuhadrhizoma), serta mempengaruhi suplai oksigen bagi keperluan mikroorganisme pendegradasi bahan pencemar. Jenis aliran air mempengaruhi proses kontak antara air limbah dengan mikroorganisme pengurai. Jenis sedimen mempengaruhi luas permukaan kontak antara milcroorganisme pendegradasi dengan bahan pencemar, daya lalu air limbah (prositas), proses filtrasi padatan tersuspensi, dan proses adsorpsi bahan pencemar. Waktu retensi air Iimbah mempengaruhi lama berlangsungnya proses penguraian bahan pencemar. Dan tingkat beban influen menentukan kapasitas penyangga (currying cylacity) raws

buatan dalam mengolah bahan pencemar (Sim, 2003).

1.2. Kerangka Pemikiran

pencemar utama dalam air lindi danlatau air lindi limpasan, seperti ammonia, fosfor, konstituen organik, dan padatan tersuspensi (SS). Rawa buatan merupakan salah satu altematif t e k n o l o ~ yang dapat digunakan untuk mengolah air lindi dan air limpasannya. Pembangmnan, pengoperasian, dan perneliharaan rawa buatan cukup sederhana sehingga teknologi ini cocok untuk dilerapkan di negara berkembang (Yang and Wu, 2000).

Pada penelitian ini dicobakan kemampuan rawa buatan bertipe aliran vertikal menanjak ( V I I K W ) d a l m menurunkan senyawa nitrogen (N), fosfor (P), konstituen organik, dan SS dalam air lindi limpasan. Walaupun air lindi juga sebetulnya mengandung berbagai jenis bahan pencemar lain (%perti logam, klorida, dan minyak), namun penelitian ini hanya dibatasi pada pengamatan parameter senyawa N, P, konstituen organik, dan TSS. Penelitian mengenai reduksi beberapa jenis logam dalam air lindi limpasan dilakukan oleh rekan peneliti.

Air lindi limpasan yang digunakan pada penelitian ini berasal d a i Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Rawa Kucing yang terletak di Desa Kedawung Wetan, Kecamatan Batu Ceger, Kota Tangerang. Sistem pengelolaan sampah pada TPA ini bersifat open dumping sehingga air lindi yang terbentuk akan sangat mudah melimpas (run-off) ,pda saat hujan. Tempat pembuangan sampah akhir yang telah beroperasi sejak tahun 1995 ini mencakup area seluas + 10 Ha dan setiap harinya menerima sampah sebanyak

*

1.330 m3 yang langkut oleh 121 truk pengangkut sampah. Sampah yang ditampung di TPA Rawa Kucing berasal

dan'

permukiman, pasar, dan wilayah perkotaan Kota Tangerang.

Jenis tanaman yang dicoba pada penelitian ini adalah Cunnu, HydriIlu, dan Nytnphuea. Tanaman ini ditanam pada tiga buah bak rawa buatan (CW-Bed%) yang disusun secara seri dan berfungsi sebagai suatu sistem rawa buatan untuk

k n g a n iiielewatkan air lindi limpasan pada sistenl

raws

buatan ini, diharapkan tejadi p e n m a n kandungan senyawa N, P, konstituen organik, dan padatan tersuspnsi. Air lindi limpasan olahan yang dihasiucan oleh sistem rawa buatan ini diharapkan dapat digunakan untuk hal-ha1 yang bermanfaat, misalnya budidaya perikanan air tawar dan peternakan, serta irigasi pertanian

Pada setiap tahapan perlakuan dalam sistem rawa buatan ini diperkirakan terdapat perbedaan kemarnpuan dalam menurunkan kandungan senyawa N, P, konstituen organik, dan TSS. Hal tersebut disebabkag oleh perbedaan proses- proses fisik dan biogeokimia yang tejadi didalamnya. Proses biokimia yang tejadi pada rawa buatan terutama dipengaruhi oleh keberadaan tumbuhan dan bakteri. Pada penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman dan kepadatan bakteri heterotrof pada setiap CW-Bed untuk memahami proses-proses tersebut. Pertumbuhan tanaman diperkirakan terkait dengan masukan (input) beban unsur hara (N dan P) dalam air lindi limpasan yang diolah; selain itu biomassa tanaman juga diperkirakan terkait dengan kemampuan tanaman dalam menyerap beban unsur ham. Kelimpahan bak-teri heterotrof diperkirakan terkait dengan input beban konstituen organik dalarn air lindi limpasan yang diolak Pada sistem rawa buatan, bakteri heterotrof berperan dalam mineralisasildegradasi dan penyerapan bahan-bahan pencemar organik; sedangkan tumbuhan berperan sebagai penyedia oksigen bagi mikrmrganisme, tempat menempelnya mikroorganisme, serta sebagai penyerap nulien (N

dan

P) dan bahan-bahan pencemar lainnya (Sim, 2003).

Kerangka pemikiran penelitian ini disajikan lebih jelas secara skematis pada Gambar 1.

1.3. Perumusan Masalah

digunakan pada TI'A R a w Kucing Tangerang untuk mengolah sebagian aii lindi dari proses pengomposan sarnpah sayuran, dan ~1ertzbrui7e bioreuc~or teiah dicoba oleh Fakultas Teknologi Pertanian - LI'B. Pada penelitian ini dicobakan pengolahan air lindi lirnpasan dengan rawa buatan. Percobaan ini. dirnaksudkan untuk mendapatkan teknologi altematif dalam pengolahan air lindi limpasan.

Pada penelitian ini, dicobakan suatu sistem rawa buatan beitipe aliran VUFCW &lam skala pilot plut~f yang terdiri dari tiga jenis tanaman (Cu~t?w. Hydrilla, clan NympI~aea) dan dua jenis sedimen (kerikil

dan

pasir). Konstruksi rawa buatan dengan susunan tanaman yang kurang lebih sama dengan penelitian ini pernah digunakan untuk mengolah air iimbah tapioka pada tahun 2003 dan hasilnya menunjukkan tingkat efisiensi reduksi (renzovul efisieizsi) yang baik Dala~n penelitian tersebut, nilai efisiensi reduksi rata-rata untuk parameter TSS, BODS, COD, dan TOM pada air limbah tapioka secara berturut-turut adalah sebesar 96,67 %, 84,6 %, 72,98 %, dan 52,48 % (Meutia dan Awalina, 2004).

Jenis-jenis tanaman yang digunakan pada penelitian pengolahan air Iindi Iimpasan ini merupakan tanaman yang memilih? nilai estetika sehingga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan. Selama ini jenis turnbuhan yang umum dicoba untuk mengolah air lindi dan air liinpasannya adalah Plzruginjncs, wntohnya seperti yang telah diterapkan di Bedfordshire, Ballymacvae, dan Monumznt Hill di Inggris, serta Dragonja di Slovenia (Bulc, 1997; Enviros Consulting, 2005~).

Berdasarkan hal-ha1 yang telah dipaparkan pada latar belakang dan kerangka pemikiran maka dapat dirumuskan heberapa pennasalahan yang berkaitan dengan penelitian pemanfaatan rawa buatan dalam penSolahan air Iindi Iimpasan ini, yaitu:

1. Seberapa besar kemarnpuan Sistem VUFCW dalam menurunkan (mereduksi) beban senyawa nitrogen, fosfor, konstituen organik, dan TSS pada air lindi 1 impasan?

2. Bagaimana proses reduksi beban senyawa nitrogen, fosfor, konstituen organik,

dan TSS dalam Sistem W F C W ?

3. Apakah kualitas air lindi limpasan olahan yang dihasilkan oleh Sistem

1.4. Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk:

I. Mengevaluasi kemampuan (efisiensi) sistem konstruksi rawa buatan bertipe aliran vertikal menanjak (WFCW) dalam menurunkan (mereduksi) beban senyawa nitrogen, fosfor, konstituen organik, dan padatan tersuspensi (NH3-N,

N02-N, NO3-N, Total N , PO4-P, Total P, BODS, COD, dan T S S ) pada air lindi limpasan.

2. Memahami beberapa proses reduksi beban senyawa ~iitrogen, fosfor, dan

konstituen organik dalam rawa buatan, yang berkaitan dengan keberadaan tanaman dm bakteri heterotrof, dengan cara:

(a) Menganalisis keterkaitan antara input beban senyawa nitrogen dan fosfor dengan pertumbuhan tanaman;

(b) Menganalisis keterkaitan antara berat basah tanaman dengan reduksi beban senyawa nitrogen dan fosfor;

(c) Menghitung kelimpahan bakteri heterotrof dan menganalisis keterkaitannya dengan beban masukan (intake) konstituen orgmik.

3. Mengidentifikasi kesesuaian kualitas air lindi limpasan olahan (effluen) dengan baku mutu air bagi keperluan budidaya perikanan air tawar dan peternakan (Air Kelas 111), serta irigasi pertanian (Air Kelas IV).

1 . Manfaat

Penelitian ini bemanfaat untuk:

I . Mendapatkan altematif teknoiogi bagi pengolahan air lindi limpasan, yang diharapkan dapat diterapkan untuk mengatasi pencemaran lingkungan yang telah terjadi.

Tumbuhnn Air

n

tcknologi _- !

!

lindi dcnga~l rnwa

buntan Penjcmihnn (NariJin)

olnhnn ~tntuk budidnyn pcriknnan nir tn\vnr. pctcr~iaknn.

dnn irigasi pcnnninn

--_--__-______-_---

- I

Kclimpnlian Degrndnsi bnhen Penycmpnn dnn I

ndsorbsi podntnn baktcri nulolrof pcncc~iinr olch pcmnnfastan I _I

scnyawn Lcrsuspcnsi olch don l~ctcrotrof

-

bnkleri

-

bahnn pc~~ccmnr I

kimiawi sedimcn dun okor terlnrut oleli I

tumb1111nn tunibuhnn do11 r

nlgnc I _I

I _{i'i$NQ01.&HAN AIR LINI3I DAl,,$M S1B-N} . I

[image:28.783.50.704.84.442.2]

I I _I

11.

TlNJAUAN PIJSTAKA

2.1. Prinsip Kerja Rawa Buatan dalam Mengolah Air Limbah

Prinsip kerja rawa buatan dalam mengolah air limbah adalah menim sistem yang te jadi pada rawa alami dalam mengolah bahan pencemar dan daur ulang nutrien (Vymazal el. a/, 1998 in Dahab e t al, 2000). Rawa buatan mencoba meiigootimalkan proses-proses fisika, kimia, dan biologi dalam suatu kondisi yang saling terintegasi seperti yang biasa tejadi pada sistem rawa alami untuk mengurangi kandungan bahan pencemar. Proses-proses fisika, kimia, dan biologi ini meliputi proses presipitasi, sedimentasi, adsorpsi pada partikel sedimen, penyerapan dan asilimilasi oleh tumbuhan air, serta proses degradasi oieh mikroorganisme (Brix, 1993 in Dahab el. al, 2000)

Pengolahan air limbah dalam sistem rawa buatan memanfaatkan tumbuhan air, sedimen, serta mikrorganisme yang berasosiasi dengannya sebagai suatu mesin pengolah limbah dengan matahari sebagai sumber energinya; oleh sebab itu sistem rawa buatan adalah sistem lingkungan yang berkelanjutan (enviromntal szrsrainable) (Vymazal ef. 01, 1998 in Dahab et. a/, 2000; Yang and W y 2000). Mikroorganisme memainkan peranan penting dalam sistem rawa buatan, sehingga kesesuaian kondisi lingkungan bagi pertumbuhan mikroorganisme sangatiah penting dalam efisiensi pengolahan air limbah Proses degradasi yang dilakukan oleh mikroorganisme ini terdiri dari tiga mekanisme utama, yaitu: anaerobik, aerobik, dan anaerobikJaerobik (fakultatif) (Yang and Wu, 2000).

tejadi di zona aerobik dekat perakaran, proses anoksik (misalnya denim'fikasi) terjadi d~ daerah yang agak jauh dari perakaran, sedangkan proses anaerobik terjadi di zona anaeroSik dimana tidak terdapat oksigen. Menunrt Khiatuddin (2003) dan Sim (2003), mikroorganisme, tumbuhan air, dan sedimen merupalran hktor-faktor yang berperan dalam proses pengolahan air limbah pada rawa buatan. Oleh karena itu faktor-faktor tersebut hams sangat diperhatikan dalam mendesain rawa buatan. Di bawah ini disajikan peranan masing-masing faktor tersebut dalam rawa buatan (Brix, 1997; Sim 2003; Puspita et. a!, 22005).

a. Mikroorganisme

Mikroorganisme pada rawa buatan biasanya melekat di permukaan perakaran tumbuhan dan substrat/sedimen membentuk biofilm. Mikroorganisme sankpat berperan pesting dalam sistem rawa buatan karena mikroorganisme melaksanakan penguraian bahan-bahan organik, baik secara aerobik maupun anaerobik. Mikroorganisme juga beqxran dalam proses nibifikasi dan denitrifikasi.

b. Tumbuhan air

Tumbuhan air pada rawa buatan berperan sebagai: (1) penyedia oksigen bagi proses penguraian zat pencemar; (2) media untuk tumbuh dan berkembangnya mikroorganisme; (3) penahan laju aliran sehingga memudahkan proses sedimentasi padatan, membantu proses filtrasi (temtama bagan perakaran tumbuhan), dan mencegah erosi; (4) penyerap nutrien dan bahan-baban pencemar lainnya; serta ( 5 ) pencegah pertumbuhan virus dan bakteri patogen dengan mengeluarlran zat-zat tertentu semacam antibiotik. Selain itu serasah tumbuhan juga dapat mencegah pertumbuhan jentik-jentik nyamuk

e. Sedimen

[image:31.536.105.446.124.345.2]

karena itu pemiiihan sedimen yang tepat sangat menentukan keberhasilan sistem dalam mengolah air limnbah.

Gambar 2. Proses reduksi bahan pencemar pada rawa buatan (Sim, 2003)

2.2. Tipe Rawa Buatan menurut AIiran Airnya

Ditinjau dari segi aliran airnya, rawa buatan dapat dibedakan menjadi beberapa t i p , yaitu (Yang rand Wu, 2000; Khiatuddin, 2003):

a. Rawa buatan beraliran permukaan (Surjiice Flow Co~wtructed W&rds/

SFCW)

dan sempit untuk mengurangi aliran air singkat (11)~druulic sl>or/ cjr~~tlilng) (Meutia, 2001 dulon~ Puspita el. (11, 2005).

AIR LIUBAH

SUBSTRATiMEMA TANAH. PASIR

DAN KERIKIL

PELAPtS KEDA At DARt T l l i A H LIAT

[image:32.536.152.413.140.255.2]

AThU PLASTIK

Gambar 3. Rawa buatan beraliran permukaan (Khiatuddin, 2003)

b. Rawa buatan beraliran horizontal bawah permukaan (Horizontal

Sub-

Surface Flow Cotzstructed WetlanMSSFCW)

[image:33.532.139.402.79.210.2]

Gambar 4. Rawa buatan bemliran horizontal bawah permukaan (Khiatuddin, 2003)

c Rawa buatan dengan tipe aliran vertikal menurun (VerficdDown-Elow

Cor~~fructed W e t l a n W F C W )

Pada rawa buatan dengan tipe alimn vertikal menurcn ini, air dialirkan di permukaan sistem lalu merembes melalui substrat yang dipenuhi oleh akar

tumbuhan hingga kemudian mencapai dasar rawa untuk keluar dan' sistem.

R a w buatan dengan sistem aliran ini mudah mengalanii penyumbatan (clogging) (Meutia, 2001 dalam Puspita et. al, 2005). Pada rawa buatan tipe ini, proses dekomposisi bahan pencemar tenrtama tejadi di daerah perakaran tumbuhan dan partikel sedimen.

id '<

AIR h4ASVK

d. Rawa buatan dengan tipe aliran vertikal menanjak (Verticnl C$-Flow Co~tstructrd H/etIa~ds/ViiFCH?

Pada rawa buatan tipe ini, air disalurkan melalui pipa ke dasar sisiem lalu naik pelan-pelan (karena kapilaritas) nlelalui substrat hingga kemudian keluar melalui saluran yang terletak di pennukaan subtrat (Khiatuddin, 2003). Pada rawa buatan tipe ini, proses dekomposisi bahan pencemar juga terutama terjadi di daerah perakann tuznbuhan dan pzrtikel sedimen.

Gambar 6. Rawa buatan beraliran vertikal menanjak (Biatuddin, 2003)

2.3. Parameter Kualitas Air dan Transformasinya pada Ekosistem Rawa 2.3.1. Senyawa Nitrogen

Pada perairan, keberadaan senyawa nitrogen biasanya diukur melalui parameter Total Nitrogen (TN), NI%-N, NOz-N, dan NO3-N. Menurut MacKereth

el. ul (1989) dulum Effendi (2000), Total Nitrogen adalah penjurnlahan scluruh nitrogen anorganik berupa N03-N, NO2-N, NH3-N yang bersifat terlarut, dan

nitrogen organik yang berupa partikulat.

Ammonia (NH3) adaiah salah satu bentuk senyawa nitrogen yang dtte~nukan di perairan. lon ammonium

(m')

adalah bentuk transisi dari ammonia. Ammonia di perairan berasal dari pemecahan nil~ogen organik (protein dan asam amino) dan nitrogen anorganik yang terdapat dalam tanah dan air. Selain itu ammonia juga berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan

yang terukur pada perairan alami adalah ammonia total (NH, dan N H ~ ~ .

Toksisitas konsentrasi amnimonia bebas (un-ionized terhadap ikan air tawar bervariasi antara 0,7

-

2,4 mg/L (Boyd, 1990). Menurut PP No. 82/2OOl, untuk ikan yang peka sebaiknya kandungan NH3 kurang dari 0,02 mg/L.

Nitrit (NOi) merupakan bentuk peralihan antara ammonia dan nitrat (nitrifikasi), dan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi). Nitrit biasanya ditemukan dalam jurnlah yang sangat sedikit di peraim alami, kadarnya lebih kecil daripda ni-t kvena nitrit bersifat tidak stabil jika di perairan terdapat oksigen. Keberadaan nitrit menggambarkan berlangsungnya proses perombakan bahan organik secara biologis dengan kadar oksigen terlarut sangat rendah (Novotny u ~ d Ole@ 1994). Nilai LC50 (96 jam) nitrit (sebagai N) terhadap ikan air tawar bervariasi antara 0,66

-

200 mg/L (Boyd, 1990).

Nitrat ( N o d adalah bentuk nitrogen utama di perairan alami. Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Semua bahan yang mengandung nitrogen bertendensi untuk teroksidasi menjadi nitrat Nitrat sangat mudah larut dalam air clan bersifat stabil (National Research Council, 1977). Nitrat &lam jumlah yang tinggi jarang ditemukan pada perairan karena nitrat digunakan sebzgai nutrien esensial bagi pertumbuhan berbagai jenis tumbuhan akuatik (Bhattacharya, 1992). Baku mutu NO3-N bagi Air Kelas 111 (air bagi keperluan budidaya perikanan air tawar dan petemakan) dan Air Kelas IV (air bagi keperluan irigasi pertanian) adalah 20 m g k No. 82 Tahun 2001).

PROSES NITRIFIKASI

PROSES DENlTRIFIKASI

Gambar 7. Proses nitrifikasi dan denitrifikasi (EfTendi, 2000)

Senyawa-senyawa nitrogen yang masuk ke dalain rawa buatan &pat b e ~ p a partikulat, organik terlarut, dan anorganik (misalnya iW-L' dan NO?).

Proporsi relatif dari senyawa-senyawa tersebut tergantung pada t i p air limbah dan proses prc-freutnzent yang diterapkan. Senyawa nitrogen dalam bentuk partikulat dihilangkan (direduksi) melalui sedimentasi, sedangkan reduksi senyawa nitrogen &lam bentuk terlarut dilakukan melalui serangkaian reaksi biogeokimia yang terjadi di sedimen

dan

kolom air (Gambar 8). Reaksi-reaksi nitrogen pada rawa secara efektif melibatkan: pemrosesan senyawa anorganik N

[image:37.536.77.461.70.326.2]

Gambar 8. Transfonnasi senyawa nitrogen pada r a m buatan [(I) volatilisasi; (2) DenveraDan oleh tumbuhan dan mikroba: (3) denitrifikasi: 2 . T

- .

(4) , nitrifikasi: ,, (5) ,

miieraksasfi; (6) fiksasi nitrogen; (7) fragmentasi dan penguraian; (8) adsorpsi d m desorpsi; (9) pengendapan; (10) reduksi nitrat menjadi ammoni.liin] (Reddy C J ~

2.3.2. Senyawa Fosfor

Pada perairan, keberadaan senyawa fosfor biasanya diukur melalui parameter ortho-fosfat (Pod-P) dan Total Fosfor (TP). Fosfor merupakan unsw esensial bagi algae dan tumbuhan tingkat tinggi, sekingga fosfor menjadi faktor pembatas bagi algae dan rur,Suhan tingkat tinggi akuatik; fosfor juga sangat mempengaruhi tingkat produktivitas peraim. Ortho-fosfat ( ~ 0 4 ' 3 addah kntuk fosfat yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik. Polifosfat hams mengalami hidrolisis terlebih dahulu membentuk ortho-fosfat sebelum dimanfaatkan sebagai sumber fosfor. Fosfat anorganik ini setelah masuk

untuk irigasi peitanian (Air Kelas 1V), nilai baku mutu TP adafah 5 mdL (PP No.

82 Tahun 2001).

Reduksi senyawa fosfor pada rawa buatan melibatkan serangkaian proses biotik dan abiotik (Gambar 9). Proses biotik meliputi: (I) penyerapan senyam fosfor terlarut oleh tumbuhan air dan algae, serta (2) mineralisasi demtus tumbuhan dan senyawa organik P pada sedimen. Proses abiotik meliputi: (1)

sedimentasi, (2) adsorpsi dan presipitasi, serta (3) proses pertukaran (exchange) antara sedimen dan kolom air (Reddy and D' Angelo, 1997).

INFLOW:

- P

P1niC"lm~ P

Phaphwut A C f f I 1 ) M

Gambar 9. Transformasi senyawa fosfor pada rawa buatan [(I) adsorpsi dan desorpsi, presipitasi, dan pelarutan; (2) penyerapan oleh tumbuhan dan mikroba;

( 3 ) fragmentasi dan penylraian; (4) mineralisazi, (5) sedimentasi] [Reddy and

D' Angelo, 1997)

2.3.3. Konstituen Organik

biasanya diukur adalah BOD !ima hari (BOD*). BODj ini diukur den*? menghitung jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh mikroorgansime dalam proses oksidasi bahan organik secara biokimia selama lima hari pada suhu inkubasi 20°C. Pada masa inkubasi selama lima hari tersebut diperkirakan 70 - 80 % bahan organik telah mengalami oksidasi (Effendi, 2000). Parameter BODj hanya menggambarkan bahan organik yang dapat didekomposisi secara biologis dalarn waktu 5 hari (readily biodegradable). Bahan organik tersebut dapat berupa lemak, protein, kanji, dukosa, aldehida, danlatau ester (Effendi, 2000; Manahan, 2001). Pada air yang digunakan untuk keperluan budidaya perikanan air t a w

dan peternakan (Air Kelas III), nilai baku mutu BODS adalah 6 mg/L; sedangkan bagi air yang digunakan untuk irigasi pertanian (Air Kelas N), nilai baku mutu BODS adalah 12 mg/L (PP No. 82 Tahun 2001).

COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oksidator kuat dalam mengoksidasi bahan organik secara kimiawi (Mays, 1996). Kalium dikr~mat (K~Cr207) adalah salah satu oksidator kuat yang biasanya digunakan dalam uji COD. Bahan organik yang dioksidasi dalam penentuan COD ini meliputi bahan organik yang mudah didegradasi secara biologis maupun yang sulit (readily biodegradahle dan persistant organic compod~). Dalam uji COD, kalium dikromat yang digunakan sebagai oksidator dapat mengoksidasi bahan organik dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan bakteri, sehingga nilai COD selalu lebih besar daripada nilai BODj. Jika pada suatu perairan terdapat bahan organik seperti selulosa, tanin, lignin, fenol, polisakarida, dan benzen yang sulit didegradasi secara biologis, maka pengukuran nilai COD akan Iebih sesuai dibandingkan penentuan nilai BOD5 (Effendi, 2000; Sastrawijaya, 2000; Manahan, 2001). Nilai baku rnutu COD bagi Air Kelas 111 adalah 50 mg/L, clan untuk Air Kelas IV adalah 100 mg/L (PP No. 82 Tahun 2901).

2.3.4. Padatan Tersuspensi

Kandungan padatan tersuspensi dalam suatu perairan biasanya dinyatakan dalam parameter Total Szispended Solid (TSS). 7'otnl Sz~vpended Solid adalah bahan-bahan tersuspensi yang tertahan pada kertas saring millipore berdiameter pori 0,45pm (Mays, 1996). TSS dalam air umumnya terdiri dari fitoplankton, zooplankton, kotoran manusia, kotoran hewan, lumpur, sisa tumbuhan dan hewan, serta lirnbah industri. TSS dapat rnernben'kan pengaruh yang Inas dalam ekosistem perairan. Banyak makhluk hidup memperlihatkan toleransi yang cukup tinggi terhadap kepekatan TSS; namun TSS dapat menyebabkan p e n m a n populasi tumbuhan dalarn air (subnzergent aquu/icplan~s), ha1 ini disebabkan oleh t m y a penetrasi cahaya ke dalam air (Connel dan Miller, 1995). Nilai baku mutu TSS untuk Air Kelas III d m Kelas IV adalah 400

mu&

(PP No. 82 Tahun 2001). Dalam sistem rawa buatan, padatan tersuspensi dihilanghn (direduksi) melalui proses presipitasi dan sedirnentasi serta proses filtrasi pada partikel sedi~nen dan perakaran tumbuhan (Vymazal ef. a/, 1998 dalum Dahab e/. 01, 2000).

2.4. Karakteristik Air Lindi

Karakteristik air lindi sangat bervariasi, variasi ini antara lain dapat dilihat

dari perbeciaan kandungan hahan organik, nitrogen, fosfor, padatan tersuspensi, dan iogam-logam terlarutnya. Variasi air lindi ditentukan oleh jenis-jenis bahan yang terdapat pada lokasi peniinbunan sampah, mudah tidaknya pengraian sampah, kondisi lokasi peni~nbunan sampah (temperatur, pH, potensial redoks, kelembaban, umur), dan kondisi penanganan sampah (open dunping atau sanitary landfilf')). Pada iokasi penimbunan sampah ymg menggunakan sistem smzi/a+y

landjill, komposisi tanah penutup sangat mempengaruhi kmkteristik air lindi (Chen and Bowerman, 1975; Nemerow and Dasgupta, 199 1). Selain hal-ha1 di atas, karakteristik air lindi juga sangat ditentukan oleh curah hujan setempat. Pada daerah yang curah hujannya tinggi, air lindi yang terbentuk akan mengalami " ) ~ e n a n g a n a d ~ e n ~ b u a n ~ sampah secara open dr,r~~pitrg adalah pembuangan sampah secara

dilusi cukup besar sehingga konsentrasi bahan-bahan pencemarnya berkurang. Curah hujan ini selain mempengaruhi kepekatan air lindi, juga sangat mernpengaruhi kuantitas air lindi yang terbentuk. Pada Tabel 1 dapat dilihat komposisi sampah di Kota Denpasar dan Bandung menurut Sundra (1997). Pada

Tabel 2 dapat dilihat karakteristik fisika-kimia air lindi menurut Tchobanaglous et. a/ (1977) dan Diana (1992).

Tabel 1. Komposisi sampah kota pada

KO&

Denpasar dan Bandung

Komposisi (% bobot)

Kategori Sampah

Denpasar Bandung

Plastik, kulit, & karet 6 4,s

Kainltekstil 1 2,s

Kaca 3 0 2

h g a m 3 1,3

Batu, pasir, & tanah 5

-

Smpah organik 77 74,66

Lain-lain 2 6.8

Sumber: Sundra, 1997

Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa walaupun terdapat sedikit perbedaan antara komposisi sampah di kedua kota, namun umumnya kandungan sampah organik mendominasi. Karena komposisi bahan organik yang tinggi ini maka salah satu karasteristik yang umum pada air lindi adalah nilai BODs dan COD yang tinggi. Kandungan bahan organik yang tinggi pada air lindi ini sangat berbahaya bagi badan air penerima karena akan menimbulkan deplesi oksigen. Selain kandungan bahan organik, air lindi juga

memiliki

kandungan W - N yang tinggi sehingga dapat membahayakan organisme akuatik. Kandungan NHg-N

[image:42.539.72.477.83.574.2]

Tabel 2. Karakteristik fisika dan kimia air lindi

Sun~ber: Tchobanaglous Sumber: Diana (1992) Karakteristik Satuan ct. 01 (1977)

Rentang Tipikal Rentang Rata-Rata

Parameter Fisika Total Sr~spended solid @sS) Parameter Kin~ia

Biochemiwl Oxjgen

De~nrud (BOD5) CIznrica 0.xyge1t Demard (COD) Total Organic

Chrbot~ (TOC)

Nitrogen Organik Ammonia Nitrogen ( W - N )

Totai Fosfor (TP) Ortho-fosfat (PO4-P) Alkalinitas Total Alkalinitas FB Kaliurn Sodiunl Klorida Sulfa1 Total Besi

5.3 - S,5 200 - 2.000 200 - 2.000 i00- 3.000 ICC - 1.500 50 - 600

Keferangan: Penelrtian Diana rl~lahxkan pada bulan Maref, April, dun hfei 199 1 di TPA Ra~ltar Gebang, Bekasi.

2.5. Teknologi Pengolahan Air Lindi

Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengolah air lindi, antam

lain yaitu: ,Sequential Batclr Reacfor (SBlg Process, Rever.se O.snrosi.s, Tricklittg Filter, Memhruize Bioreuc/or, Air/Amn2on;u Strippiizg, CJzemicul Presipitution,

teknologi pngolahan tersebut biasanya dilakukan setelah air lindi mengalami pre- /rec~/rrren[ berupa grit anclsil/ rerrlroval danlatau pH a4ustmenr. Terkadang, untuk

lebih meningkatkan kualitas air lindi olahan, air lindi juga mengalami pclishing

dengan diolah pada raws buatan (consirrrcied wetlands) atau pada laguna dan kolam limbah (Environ Consulting, 2005b). Pemaparan lebih detail mengenai proses-proses pengolahan air lindi dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Teknologi pengolahan air lindi yang telah digunakan untuk mengolah air lindi konsentrat (high strenght leachate) di Inggris

Pre-treatment Treatment PoIkhing Keterangan

Rawa Buatan Merupakan teknologi yang

Grit atdsili paling wnum diterapkan di

dengan

removal detigan Inggris. Tingkat reduksi bahan-

SBRprocess menggunakan

pengendapan bila bailan berbal~aya dari ro;'-

Phragntyes

diperlukan. leaclrate menunjukkan hasil

(reed beds). sangat bays.

Ditto ditambah dengan

Teknologi ini cukup umum diterapkan di UN Eropa namun penyesuaian pH. basil penerapan di. lnggris

Reverse

Aerasi terkadang osmosis KO1am menunjukkan hasid yang hwaog dilakukan untuk lagunalimbal" bagus. Teknologi ini tendama mengurangi

ROD. clan COD.

diterapkan untuk m e n d a n salinitas dan AOX.

Grit and removal. Trickling $lter Pengendapan dengal 1agur.a atau kolam limbah untuk tnenghilangkan padatan tersuspensi.

Seringkali terjadi penyumbakm

(blockage) pada sedimen karena terbentuknya endapan CaC03

dan lnmpur, &in& sistem pengolahan metnerlukan ,pembersihan setelah digunakan

dan bal tersebut sulit dalam pengoperasiannya. Walaupun cara ini hemat dalam biaya kebutuhan energinya, natnun biaya pemeliharaan yang perlu dikelu&kan setelah pe&ian beberapa tahun (biasanya 5

tahun) cukup besar.

Bentuk reaktor sangat kompak namun biwa yang diperlukan

Grit and sill M~mbranee untuk instalasi sangat linggi.

remol~al bila Bioreaclor Reed beds atau Riilya yang dikeluarkan lebih dibutul~kan. PER) laguna limbah tin& daripada biaya yang bisa

Prc-ireutrnent Trcatrtzcn t Polishing Keterangan

C;n't and silt Peilyisiha~

remo~~ul bila Ah- omnro~liu COD lebih Card ini umumnya jaracg diperlukan. stripping lanjut biasanya me~nberikan hasil yang baik.

diperlukal.

Cirit and silt renzmnl.

High recycle rote ucth~oled sludge

process atau

R A W Plant.

Pengendapan ( m u

acli~~ared sludge)

ditanbah reed beds.

Ciua ini secara teori dapat berhasil, namun stabilitasnya lebih rendah daripada

- .

penggunaan tangki bervolume besar (extended aeration acti~>oted sludge process).

Karena titlgyniya laju rec&cle,

sistem iui sangat lemah dalan menghadapi shock efluenr.

Me~nerlukan biaya yang besar dalan pengynaan ballan kimic tangki pengendapan, klarifikasi

Grii & sill Clicn~icol Acte~>ated atau filtrasi. Pengendapan removal. presipiralion. slzrgde, MBR, terkadang tidak terjadi pada

dl. tan@ pengendapan namun pada

pipa-pipa sehingga perlu biaya tamballan untuk menjaga pipa dari penyunlbatan.

Sumber: Enviros Con.sulling, 2005b

Rawa buatan, selain untuk polislzirzg juga dapat sebagai instalasi ukma dalam mengolah air lindi limpasan yang tidak terlalu pekat (tinggi terlalu tinggi kandungan bahan-bahan penceinamya). Penggunaan rawa buatan sebagai instalasi utama dalam pengolal~an air lindi antara lain diterapkan di Monument Hill Landfill Site (Inggris) dan Dragonja Landfill Site (Slovenia).

Monument Hill Reed Bed dibangun oleh Enviros Consulting untuk mengolah air lindi limpasan yang berasal dari Monument Hill Landfill Site. Monument Hill Landfill Site merupakan sebuah lokasi pcmbuangan sampah tua yang beropcrasi pada tahun 1970an. Sepexti halnya lokasi pembuangan sarnpab tua lainnya di Inggris, Monument Hill Landfill Site dibangun tanpa pelapis (liner)

sekitarnya dan memerlukan penanganan, untuk itulah sebuah rawa buatan dibangun untuk mengatasinya.

Rawa buatan yang dibangun di Monument Hill Landfill Site berukuran 1.800 m2. Rawa buatan tersebut dioperasikan untuk mengolah air lindi limpasan yang telah mengalami pengendapan terlebih dahulu pada settling tank. Tujuan utama pembangunan rawa buatan tersebut sebetulnya adalah untuk menghilang- kan kandungan Fe dalam air lindi limpasan, namun ternyata rawa buatan ini jugs

memiliki kemampuan untuk menghilangkan sejumlah kecil residu organik pestisida dan herbisida (Robinson and Harris, 2000).

Tabel 4. Hasil reduksi bahan pencemar air lindi oleh Monument Hill Reed Bed Karakteristik Innuen Setelah Senling Effluen dari

Tank Rawa Buatan

pH @H unit) 6,s 6-9 7,4

BOD5 (mdL) < 2 < 2 < 2

NH3-N (mg/L) 19,4 19,6 11.8

Fe (mi&) 16,9 12,2 < 0,6

ss

(&L) 42 42 3

Chloride (mg/L) 78 77 76

M e c o ~ r o ~ @g/l) 9,4 10,2 2,68

Sun~her: Robinson and ham:^ (2000)

Rawa buatan pada Dragonja Landfill Site (Slovenia) dibangun dengan desain aliran horizontal bawah permukaan (HSSFCW) pada tahun 1992. Rawa buatan ini menerima buangan air lindi dari suatu lokasi pembuangan sampah seluas 1,6 Ha yang menerima sekitar 60.000 m3 sampah tak tersortir dan 2.000 m' lurnpur (sludge) yang bersifat tidak stabii (Bulc et. al, 1997).

Rawa buatan pada Dragonja Landfill Site terdiri dari dua sel ( b e 4 yans saling berhubungan dengan luasan total 450 m2. Sel rawa buata2 pertama memiliki dimensi 21 m x 10 m x 0,9 m (panjang x lebar x kedalaman) dengan kemiringan [slope) 1,4 %. Sel rawa buatan kedua memiliki dimensi 23 m

x

10 m

pasir halus (I 5 %), d m pasir sedang (70 %). Jenis sedimen yang digunakan pada rawa buatan sel kedua adalalt gambut (5 %), tanah (10 %), pasir halus (20 %),

pasir sedang (45 %), dan kerikil (20 %) (Bulc et. a/, 1997).

Konsentrasi influen rata-rata yang masuk ke dalam rawa buatan Dragonja Landtilt Site untuk parameter COD, BODS, NHs-N, TSS, dan Fe secara beflurut- turut adalah 1.264 m a , 60 m a , 88 mg/L, 400 m&, dan 10 m a . Setelah pengoperasian s e l m a beberapa tahun, rawa buatan ini menunjukkan tingkat efisiensi reduksi bahan pencemar ymg cukup baik (Tabel 5) (Bulc el. al, 1997).

Tabel 5. Nilai efisiensi reduksi rata-rata (%) beberapa parameter selama tahun 1992 - 1996 pada rawa buatan Dragonja Landfill Site

Tahun COD BOD5 NH3-N NO2-N Ortho-fosfat Fe

1992 51 46 72 95 58

-

1993 70 6 1 72 83 55 -

1 994 94 53 91 49 74 83

1995 86 38 95 72 6 1 86

1% 68 33 89 7 1 81 72

111.

METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu

Percobaan pengolahan air lindi limpasan dengan Sistem W F C W (Verticul Up-Flow Contmcted Nretlands), analisis kualitas air lindi limpasan influen dan effluen, analisis pertumbuhan tanaman, serta analisis kelimpahan bakteri hetetotrof dilakukan di Pusat Penelitian Limnalogi (PX)

-

LIPI, Kompleks LIPI Cibinong. Penelitian ini dilaksanakan selama 6 bulan, dimulai sejak bulan April

2006. Kegiatan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi penyiapan konstruksi Sistem WFCW, pengoperasian Sistem WFCW, pengambilan sarnpel, analisis sampel.

3.2. Bahan dan Alat

3.2.1. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air lindi l i m p a n , sedimen pasir dan kerikil, arang kayu rambutan, serta tanaman (Cmuur, Hyirilla, dan Nynplzaea). Air lindi limpasan yang digunakan berasal dari Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Rawa Kuciilg

-

Kota Tangerang. TPA Rawa Kucing merupakan TPA yang bersifat open-dunzping dan tidak berlapis (urz-liner). TPA yang bersifat open-dumping dan un-liner merupakan TPA yang umum dijumpai di Indonesia.

Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis kualitas air mencakup bahan- bahan yang standar digunakan untuk analisis NH3-N, NO3-N, NO2-N, Total-N, Pod-P, Total-P, BOD5, COD, clan TSS menurut "Standard Metltod jbr tlw Examination of Waler and Wastewater" (American Public Health Association

Peralatan yang digunakan untuk percobaan pengolahan air lindi limpasan adalah konstruksi Sistem VUFCW dalam skala pilof plant yang terdiri dari: (1) dua buah tangL7 plastik berukuran 550 L (luas permukaan tangki = 0,55 m2) dan 500 L (luas permukaan tangki = 0,5

m";

(2) dua buah bak fiber yang masing- masing berukuran 1 10 L (luas pennukaan masing-~nasing bak = O,28 m'); (3) tiga

buah bak fiber berbentuk silinder yang masing-masing memililii luas pennukaan 3 m2 dan tinggi 80 cm; (4) pipa PVC; (5) keran; dan (6) selang.

Peralatan yang digunakan untuk analisis kualitas air adalah botol sampel, botol BOD, tabung reaksi, pipet berbagai ukuran, erlenmeyer berbagai ukuran, gelas ukw berbagai ukuran, gelas piala berbagai ukuran, b u r 6 autoklaf, spektrofotometer UV-VIS, timbangan, oven, shaker, dan desikator. Selain alat- alat tersebut, digunakan juga DO-trieter dan Water Qualrry ClzeckerlWQC (merk Hom'ba U-10 untuk mengukur temperatur, p y konduktivitas, dan turbiditas).

Peralatan yang digunakan untuk analisis bakteri heterotrof adalah pipet, cawan petri, autoklaf, kulkas, gelas ukur, lup inokulasi, ruang aseptik (Iumirur air )'ow cabinet), vortex, clan pembakar bunsen.

33. Konstruksi Sistem VClFCW dan Rancangan Percobaan

Percobaan dilakukan pada 7 buah bakttangki yang disusun secara seri. Tan& I difungsikan sebagai tangki influen. Bak I1 difungsikan sebap. bak

sedimentasi (sedimenrafion bed). Tangki 111 difungsikan sebagai tangki adsorpsi dan filtrasi yang berisi arang kayu rambutan. Bak IV, V, dan VI difungsikan sebagai coizstructed wetla~zds be& (CW-Beds) yang terdiri dari sedimen dm

tanaman. Bak VII difungsikan sebagai bak penjemih (clarifier bed). Foto dari konstruksi rawa buatan yang dipnakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Lampiran

I

dan skema dari Sistem W F C W ini dapat dilihat pada Ckimbar 10.

ketinggian air pads masing-masing CW-Bed tersebut secara berturut-twut adalah 5 cm, 23 cm, dan 3 1 c n ~ .

Rata-rata laju aliran influen lindl limpasan yang diterapkan pada penelitian ini adalah 23,4 Lljam (= 6,5 mUdetik). Sistenl aliran influen lindi limpasan ini dibuat kontinyu. Dengan laju a l ~ r sebesar 23,4 Lljam, maka waktu retensi hidraulik (Hydrurrlic Refention TirneIHRT) dari keseluruhan Sistem W F C W diperkirakan adalah

*

5 hari 10 jam 5 malit 11 detik (-6 hari). Waktu retensi hidraulik (HRT) tersebut selain ditentukan oleh laju aliran influen, j u g dipengaruhi oleh dimensi bakltangki dan porositas sedimen Perhitungan detail tentang waktu retensi hidraulik ini disajikan pada Lampiran 2. Setiap satu periode HRT dianggap sebagai satu kali pengoperasian sistem (satu run). Percobaan ini dilaknkan sebanyak 4 run; dua run pertama dengan tingkat masukan beban COD rendah (konsentrasi rata-rata 112 m g k ) dan dua run berikntnya dengan tingkat masukan beban COD dua kali lebih besar (konsentrasi rata-rata 265 mg/L). Penerapan tingkat beban masukan COD rendah pada a \ d dimaksudkan agar Sistem W F C W dapat beraklimatisasi (beradaptasi) terhadap masukan air lindi limpasan, clan jug