STUDI KOMPARASI FITOREMEDIASI MENGGUNAKAN FILTER DAN TANPA FILTER UNTUK MENURUNKAN COD DAN TOTAL COLIFORM PADA LIMBAH GREYWATER DOMESTIK

(1)

Jurnal Tekno Insentif – 1

STUDI KOMPARASI FITOREMEDIASI

MENGGUNAKAN FILTER DAN TANPA FILTER

UNTUK MENURUNKAN COD DAN TOTAL

COLIFORM PADA LIMBAH

GREYWATER

DOMESTIK

Nisa Nurhidayanti

1*

_{, Supriyanto}

2

_{, Abdur Rosyid Firdaus}

3 1,2,3

_{Universitas Pelita Bangsa, Indonesia}

1

_{nisa.kimia@pelitabangsa.ac.id}

ABSTRAK

Pada saat ini air limbah menjadi hal yang tidak dapat dipisahkan dengan kehidupan sehari – hari, termasuk pada Universitas Pelita Bangsa yaitu salah satu perguruan tinggi swasta di Kabupaten Bekasi yang saat ini sedang berkembang. Hal itu dibuktikan oleh jumlah mahasiswa yang semakin bertambah pada setiap tahunnya. Oleh karena jumlah mahasiswa yang bertambah pada setiap tahunnya sehingga limbah cair domestik yang dihasilkan semakin bertambah tahun ke tahunnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan tumbuhan kayu apu (Pistia Stratiotes) dan bunga kana (Canna Lily) untuk menurunkan kadar COD dan Total Coliform yang terkandung dalam limbah cair domestik pada Universitas Pelita Bangsa dengan filter atau tanpa memakai filter arang aktif yang terbuat dari Ampas Kopi. Berdasarkan penelitian ini untuk menunjukkan efektivitas fitoremediasi menggunakan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu secara sistem hidroponik selama sirkulasi tujuh hari dengan limbah cair domestik yang berasal dari WWTP Universitas Pelita Bangsa, penelitian diawali dengan membuat filter karbon aktif yang berbahan baku limbah ampas kopi, selanjutnya pengambilan limbah cair domestik, aklimatisasi tumbuhan, pengujian RFT, pengujian fitoreaktor tanpa menggunakan filter dan pengujian fitoreaktor filter karbon aktif, selanjutnya pada tahap akhir menganalisa hasil pengujian. Dengan hasil analisa yang diperoleh pengujian pengolahan limbah cair domestik yang ada di WWTP Universitas Pelita Bangsa, studi komparasi menunjukkan bahwa fitoreaktor tanpa filter efektif dalam penurunan parameter COD dan Total Coliform yaitu COD 81,50 % dan Total Coliform 100%.

Kata kunci: Fitoremediasi, Greywater Domestik, Range Finding Test, Filter Arang Aktif, COD.

(2)

ABSTRACT

At this time, wastewater is an inseparable thing from daily life, including at Pelita Bangsa University, which is one of the private universities in Bekasi Regency which is currently developing, this is evidenced by the increasing number of students and students every time. the year. Because the number of students is increasing every year so that the domestic liquid waste produced is increasing from year to year. This study aims to determine the effectiveness of pumice (Pistia Stratiotes) and kana (Canna Lily) plants to reduce levels of COD and Total Coliform contained in domestic wastewater at Pelita Bangsa University with or without using activated charcoal filters made from Coffee grounds. Based on this research, to show the effectiveness of phytoremediation using kana flower and apu wood plants in a hydroponic system during a seven-day circulation with domestic liquid waste originating from the Pelita Bangsa WWTP, the research was started by making an activated carbon filter made from coffee grounds waste, then taking it domestic liquid waste, plant acclimation, RFT testing, then testing for phytoreactors without using filters and testing for phytoreactors for activated carbon filters, then at the final stage analyzing the test results. With the results of the analysis obtained from the domestic wastewater treatment testing at WWTP Universitas Pelita Bangsa, the phytoreactor test showed that unfiltered phytoreactors were effective in decreasing COD and Total Coliform parameters, namely COD 81.50% and Total Coliform 100%.

Keywords: Phytoremediation, Domestic Greywater, Range Finding Test,

Activated Charcoal Filters, COD. 1. Pendahuluan

Pertumbuhan Penduduk yang kian meningkat pada setiap tahunnya membuat sumber daya air kehilangan kuantitas dan kualitasnya sehingga pencemaran pada air tanah yang tercemar akibat limbah rumah tangga semakin meningkat, salah satu perguruan tinggi yang berada di Kabupaten Bekasi yang saat ini sedang berkembang pesat yaitu Universitas pelita bangsa, dibuktikan dengan total keseluruhan mahasiswa yang meningkat mencapai 11.000 mahasiswa pada tahun ajaran 2020/2021 semester ganjil, berdiri di atas lahan seluas 1,1 Ha dengan memiliki 2 (dua) gedung utama yang berpotensi air limbah domestik yang dihasilkan kian meningkat. Universitas Pelita Bangsa memiliki bangunan instalasi pengolahan air limbah (IPAL) untuk mengelola seluruh air limbah domestik yang dihasilkan dari aktivitas di Universitas Pelita Bangsa, Namun sejak berdirinya bagunan IPAL belum dilakukannya penelitian yang efektif untuk pengolahan air limbah domestik.

Bangunan IPAL yang saat ini telah dibangun menggunakan metode teknologi biofilter tercelup, teknologi ini dilakukan mengalirkan air limbah pada reaktor secara biologis anaerob tanpa aerasi dengan media penyangga yang bertujuan sebagai tempat berkembangbiaknya mikroorganisme. Media biofilter adalah proses yang yang dimanfaatkan untuk menjernih air yaitu dengan cara membiarkan filter dalam media yang kemudian dihubungkan pada air tercemar. Pada proses ini biofilm relatif lebih sederhana dan lebih efisien serta mudah sebab tidak terdapat pembesaran lumpur yang signifikan juga jumlah kelebihan lumpur relatif sangat

(3)

Total Coliform Pada Limbah Greywater Domestik

kecil, pada keefektifan biofilter ini sangat dipengaruhi oleh kepekatan konsentrasi pada air limbah (influence), waktu tinggal (Detention Time) dan debit aliran (Flow Rate). Pada media biofilter efektif pada pengolahan cairan limbah yang kental sekalipun dan biofilter ini sering dipakai sebagai langkah awalan dalam mengurangi zat organik (Tony, 2019).

Beberapa Penelitian mengenai pengolahan limbah cair domestik dengan memanfaatkan proses fitoremediasi dengan tumbuhan kayu apu dilakukan oleh Maryana (2020), Ghiovani (2017) dan Hasby (2017) serta bunga kana telah berhasil dilakukan oleh Husnabilah (2016) sedangkan Nurhidayanti (2020) berhasil memanfaatkan proses fitoremediasi dengan tumbuhan kayu apu serta tumbuhan bunga kana. Proses pengolahan limbah cair dibantu tumbuhan kayu apu dengan metode tanam fitoremediasi mampu menurunkan COD sebesar 65,06% dilakukan retensi waktu selama 6 hari dengan diberikan udara (aerasi) (Lestari, 2013). Pengolahan limbah cair domestik di perumahan secara keseluruhan mengalami penurunan secara besar yaitu 13 – 93 % sela ma proses reduksi total coliform dimana media yang terbukti efektif sebab luas permukaan penyerapan yang cukup besar sehingga daya penyerapan dapat beroperasi dengan optimal (Widiyanti, 2019). Penelitian Widiyanti (2019) menunjukkan perpaduan kayu apu, pasir dan kerikil sangat efisien dalam menurunkan polutan COD sebesar 84,1 % dalam limbah cair pabrik saus sehingga akan membuat limbah menjadi aman dibuang ke lingkungan. Menurut Hasby (2019) metode fitoremediasi menggunakan kayu apu dengan media pasir dan kerikil sangat efektif dalam menurunkan logam Mn sebesar 92 %, kadar BOD sebesar 77 % dan COD sebesar 45 %. Pada penelitian Maryana (2020) pengolahan air tanah menggunakan variasi tumbuhan kiambang dengan tumbuhan untuk menurunkan kontaminan besi (Fe) sehingga berhasil mendapatkan nilai efesiensi sebesar 93% dengan retensi waktu hari ke-12. Pada hasil efluen yang dihasilkan pada Constructed Wetland dengan bantuan pemanfaatan pada tumbuhan bunga kana berhasil menurukan kontaminan TSS sebesar 86,8 %, BOD sebesar 84,2 % serta kontaminan COD sebesar 85 % (Husnabilah, 2016).

Pada penelitian Ghiovani (2017) pengolahan limbah cair yang dihasilkan dari usaha laundry dengan proses fitoremediasi menggunakan tumbuhan kayu apu mampu menurunkan kadar COD sebesar 78,87% serta menurunkan kadar fosfat sebesar 39,77%. Pada penelitian terdahulu telah dilakukan penelitian untuk mengetahui beberapa pencemar lainnya seperti BOD, TSS, minyak dan lemak serta parameter pendukung seperti pH dan TDS. Dihasilkan dengan pengujian terbaik dengan memakai filter karbon aktif ampas kopi menghasilkan nilai yang semua telah memenuhi baku mutu air limbah dengan sesuai Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/kum.1/8/2016 yaitu TSS sebesar <2,5 mg/l, BOD 23 mg/l, minyak dan lemak sebesar <0,1 mg/l, pH 7,61 serta TDS sebesar 286 ppm. Berdasarkan dari penelitian yang diuji memperoleh keefektifan penurunan pada kadar konsentrasi beberapa parameter dari proses fitoremediasi dengan filter karbon aktif dari ampas kopi yaitu menurunkan kadar TSS 98,20 %, BOD 76,04 %, minyak dan lemak 0%, pH 0,39% dan TDS 29,03% (Nurhidayanti, 2020). Berdasarkan dengan hasil penelitian tersebut di atas penelitian ini mencoba untuk menggabungkan dan mengkomparasikan dengan fitoreaktor pengolahan limbah cair domestik dengan pemanfaatan tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana untuk mendegradasi pencemaran limbah cair kontaminan COD dan Total Coliform menggunakan metode fitoremediasi serta memakai filter karbon aktif yang terbuat dari limbah ampas kopi . Fitoreaktor ini selain memperindah lingkungan kampus, biaya untuk

(4)

pengolahannya terbilang lebih murah untuk skala rumahan karena hanya memerlukan lahan sedikit serta dapat dilakukan oleh masyarakat secara berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan mengetahui efektivitas tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana dengan filter karbon aktif dan tanpa menggunakan filter dalam menurunkan COD dan Total Coliform yang terkandung dalam limbah cair domestik pada WWTP Universitas Pelita bangsa. Adapun rumusan permasalahannya yang terfokus yaitu bagaimana efektivitas tumbuhan kayu apu dan bunga kana untuk penurunan pada kontaminan pencemar COD dan Total Coliform secara fitoremediasi dengan menggunakan filter karbon aktif dan tanpa menggunakan filter. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat dan sumbangsih dedikasi untuk Universitas Pelita Bangsa dalam upaya pengolahan limbah cair domestik yang ada di waste water treatment plant (WWTP).

2. Bahan dan Metode Alat dan Bahan A. Alat Penelitian

Pelaksanaan penelitian ini memiliki beberapa komponen alat yaitu terbagi menjadi 4 bagian yang menjadi komponen utama. Komponen pertama yaitu bak penampung yang berbentuk persegi dengan ukuran 55 x 36 x 30 dengan volume 50 liter mempunyai fungsi sebagai penampung limbah cair domestik serta terdapat 2 pompa yang berfungsi untuk mengalirkan limbah ke bak tumbuhan dan tabung filter karbon aktif masing – masing mempunyai kecepatan 500 liter/jam. Komponen kedua yaitu bak untuk tumbuhan kayu yang berbentuk persegi dengan ukuran 55x 36 x 50 dengan volume volume 50 liter, bak tersebut berjumlah 3 buah yang saling berhubungan dengan pipa PVC ukuran 2/3 inci untuk mengalirkan ke bak 1 sampai ke bak 3. Komponen ketiga yaitu tabung filter yang berukuran 17,3 x 14,2 x 24 dengan volume 6 liter yang berisi lapisan bawah batu krikil, lapisan tengah pasir silika dan lapisan atas karbon arang aktif. Komponen yang keempat yaitu bak tumbuhan bunga kana berbentuk persegi dengan ukuran 10 x 8 x 8 dengan volume 8 liter berfungsi sebagai tempat bertumbuhnya bunga kana yang dihubungkan selang dengan bak tumbuhan kayu kayu ukuran selang 11 mm serta tuas kran berfungsi untuk mengatur debit yang dikeluarkan. Selanjutnya limbah cair hasil olahan dibalikan kembali ke bak penampung dengan pipa PVC ukuran 2/3 inci yang ditengah juga diberikan tuas kran sebagai output pengambilan sampel hasil pengolahan. Beberapa peralatan analisis COD yang telah sesuai dengan metode SNI 06-6989.2-2009 dan Total Coliform yang telah sesuai dengan metode IKM.AA.7.2.36.MI. Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain: (1) filter yang terdiri dari 3 lapis (1.a) arang aktif, (1.b) pasir silika, (1.c) kerikil, selanjutnya terdapat 3 wadah reaktor kayu apu (2) wadah kayu apu I, (3) wadah kayu apu II, (4) wadah kayu apu III, (5) selang sebagai penghubung, (6) wadah bunga kana I, (7) wadah bunga kana II, (8) wadah kontroling I, (9) pipa penghubung reaktor bunga kana, (10) Bak Kontroling II, (11) pipa penguhubung tampungan limbah, (11) outlet pengambilan sampling, (12) bak tampungan limbah domestik, (14) pompa ke bak reaktor kayu apu, (15) pompa ke filter. Adapun Rangkaian alat yang ditampilkan pada gambar 1 sebagai berikut :

(5)

Gambar 1. Rangkaian Alat Penelitian B. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian: (1) limbah cari domestik dari WWTP Universitas Pelita Bangsa, (2) tumbuhan kayu apu, (3)tumbuhan bunga kana. Adapun bahan yang digunakan untuk membuat filter antara lain: (1) Ampas Kopi, (2) serbuk ZnCl2, (3) larutan HCL 0,1 N digunakan untuk mengaktifkan ampas kopi sebagai arang aktif serta (4) kayu bakar untuk proses karbonisasi arang aktif. Bahan-bahan untuk pengujian: Analisa COD dengan menggunakan COD meter yang telah dilakukan kalibrasi sebelum dilakukannya pengujian terhadap air limbah dan sudah memenuhi standar nasional indonesia yaitu SNI 06-6989.2-2009, dengan pengujian 5 ml larutan sampel ditambahkan 1 gram Hg2SO4, 1 ml

K2Cr2O7 0,25 N, 3 ml reagen yang berisi campuran Ag2SO4 dan H2SO4, setelah semua

tercampur secara homogen reaktor COD di panaskan pada temperatur 148 0_{C lalu dibiarkan}

selama 2 jam, setelah 2 jam cairan tersebut ditambahkan indikator feroin serta dilakukan proses titrasi dengan ferro ammomonium sulfat (FAS) 0,1 N selanjutnya limbah yang telah mendapatkan perlakuan tersebut dapat dianalisa. Adapun analisa total coliform dilakukan secara kuantitatif dengan metode Most Probable Number (MPN) dengan media Lactose Broth dan Briliant Green Lactose BileBroth (BGLB) serta telah memenuhi standar nasional indonesia yaitu IKM.AA.7.2.36.MI (Handayani, 2016).

C. Desain Fitoreaktor

(6)

3. Prosedur Penelitian

A. Pembuatan Arang Aktif dari Ampas Kopi

Pembuatan arang aktif terbuat dari ampas kopi yang dikeringkan dengan bantuan sinar matahari bertujuan untuk menghilangkan kandungan air yang masih tertinggal di ampas kopi. Tahap selanjutnya ampas kopi dikarbonasi dalam kotak kaleng dan dibakar dengan suhu didalam kotak ± 400o_{C selama 3 jam setelah itu ampas kopi didinginkan. Kemudian ampas}

kopi dihaluskan dan diayak dengan ukuran 80 mesh dan timbang. Selanjutnya karbon aktif yang sudah diayak halus dicuci dengan air hangat dengan suhu air 80o_{C lama pencucian 20}

menit dilanjutkan pencucian tahap ke-2 dengan menggunakan larutan HCL 0,1 N dengan lama pencucian 20 menit rasio 1:10. Pencucian berfungsi sebagai pengaktifan karbon sehingga ampas kopi tidak terjadi gelembung udara terbentuk dalam karbon aktif, selanjutnya arang aktif dibentuk dengan menggunakan kain sebesar bola kasti (Suprianofa, 2016).

B. Proses Sampling Limbah Cair

Proses sampling limbah cair ini dilakukan dengan metode gabungan tempat dan waktu, sehingga hasil sampling di satu titik dengan jangka berbeda pada waktu serta pengambilan sampling dangan takaran volume sama banyak bertujuan agar sampling bersifat respresentatif. Penyamplingan limbah cair dilakukan dengan baskom plastik bertali atau gayung bertangkai panjang (Badan Standardisasi Nasional, 2008).

C. Pengujian Limbah Cair

Pada penelitian ini proses pengujian sampel limbah cair dilakukan di laboratorium PT Medialab Kabupaten Bekasi. Parameter yang diuji kadar COD serta Total Coliform. Parameter yang akan di uji telah dilakukan sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/kum.1/8/2016 (KemenLHK, 2016).

D. Pengujian Aklimatisasi Tumbuhan

Pada tahap aklimatisasi ini tumbuhan akan melakukan penyesuaian dengan lingkungan barunya yaitu dengan air limbah (Maryana, 2020). Fitoreaktor ditanamkan pada tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana yang sudah dewasa, pada tahap ini bertujuan untuk melihat tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu yang dapat bertahan pada media tumbuhan untuk dipakai pada uji Range Finding Test (RFT) serta pengujian fitoreaktor. E. Range Finding Test (RFT)

Pada range finding test ini menggunakan variasi konsentrasi bertujuan untuk mengetahui batas kritis konsentrasi, RFT menggunakan 5 konsentrasi rentang variasi mengikuti deret geometri yaitu 10%, 20%, 40%, 60% dan 80% (v/v) dengan menggunakan wadah bervolume 200 liter, hasil dari proses RFT yang dilakukan tidak mempengaruhi kematian pada tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana, sehingga pengujian parameter COD dan Total Coliform dilakukan pada sore hari pada hari ke 0, 1, 3, 5 dan 7 dengan pengambilan sampling sebanyak 2 liter dari masing-masing variable bunga kana dan kayu apu.

(7)

F. Pengujian Alat Fitoreaktor

Pengujian utama tahap uji fitoreaktor ini melewati proses aklimatisasi sehingga tumbuhan dapat mampu beradaptasi pada kondisi air limbah domestik, pada pengujian RFT konsentrasi yang tidak mampu beradaptasi dengan optimal yaitu pada tumbuhan konsentrasi air limbah 80% (v/v), dengan demikian uji fitoreaktor dengan tanpa dilakukan pengambilan sampel pada hari ke 0, 1, 3, 5 dan 7 masing-masing tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana sebanyak 2 liter yaitu dilakukan disore hari, selanjutnya dilakukan pengujian dengan menggunakan filter karbon aktif dilakukan pengambilan sample pada hari ke 0, 1, 3, 5 dan 7 masing-masing tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana sebanyak 2 liter yaitu dilakukan disore hari.

G. Metode Analisa Pengujian

Pengujian menggunakan metode seperti yang tercantum pada Tabel 1 berikut :

Tabel 1. Parameter Penelitian dan Metode Analisis

No. Parameter Satuan Acuan

1. COD mg/L SNI 06-6989.2-2009

2. Total Coliform MPN/100 ml IKM.AA.7.2.36.MI

Data pengamatan uji fitoreaktor ini diuji dengan cara metode kuantitatif memakai Microsoft excel. Keefektifan pengolahan limbah cair pada penurunan kadar COD serta Total Coliform didukung dengan perhitungan efisiensi pada persamaan 1 sebagai berikut (Maryana, 2020):

𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 (𝐸𝐹) =

𝑐𝑜−𝑐𝑡

𝑐𝑜

𝑥100%

(1)

Keterangan :

EF = Efisiensi kombinasi dengan menggunakan filter dan dengan tanpa menggunakan filter co = Konsentrasi sampel awal (mg/L)

ct = Konsentrasi sampel akhir (mg/L) 4. Hasil dan Pembahasan A. Hasil Pengujian Air Limbah

Pada hasil pengujian limbah cair diperoleh dan disajikan pada Tabel 2:

Tabel 2. Hasil Pengujian Laboratorium Limbah Cair WWTP

No. Parameter Baku Mutu Hasil Uji Lab

1. COD 100 mg/L 321

2. Total Coliform 3000 MPN/100 ml 2400

Berdasarkan dengan hasil pengujian pada tabel tersebut menunjukkan bahwa limbah cair dari WWTP Universitas Pelita Bangsa memiliki nilai COD sebesar 321 mg/L dan nilai Total Coliform sebesar 2400 MPN/100 ml, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa parameter COD masih melebihi baku mutu air limbah domestik menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/kum.1/8/2016, adapun parameter Total Coliform sudah memenuhi baku mutu sebelum diolah pada WWTP Universitas Pelita Bangsa.

(8)

B. Pengujian Aklimatisasi Tumbuhan

Pada pengujian aklimatisasi dijalan selama 7 hari secara terus menurus untuk memberikan waktu kepada tanaman agar berdapatasi sehingga tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu menyesuaikannya, setelah 7 hari tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana terlihat perkembangan dari proses aklimatisasi ditandai berkembangnya tumbuhan tersebut dengan munculnya tunas baru pada tumbuhan kayu apu dan melebarnya daun bunga kana dengan sempurna. Pada penelitian Ghiovani (2017) tumbuhan yang berhasil di uji pada proses aklimatisasi dengan adaptasi yang baik maka tumbuhan tersebut dapat dijadikan sebagai media fitoremediasi. Setelah melewati masa uji aklimatisasi tumbuhan dilanjutkan pada pengujian Range Finding Test (RFT).

C. Pengujian Range Finding Test

Pada hasil pemantauan dilapangan selama 7 hari penuh menunjukkan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu dapat bertahan hidup serta bertumbuh secara konsisten pada kondisi air limbah dengan konsentrasi limbah sebanyak 80%. Hasil RFT dari tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu di ilustrasikan pada Gambar 3. dan Gambar 4. sebagai berikut:

Gambar 3. Grafik Efek Kematian Tumbuhan Bunga Kana

Pada gambar di atas dapat disimpulkan bahwa tumbuhan bunga kana terjadi kenaikan yang signifikan pada konsentrasi 40% limbah cair lalu pada konsentrasi 60% limbah cair mencapai puncak kenaikan, selebihnya pada konsentrasi dibawah 20% tumbuhan bunga kana terjadi penurunan adaptasi dengan keadaan menguning, kering kecoklatan serta layu. Pada konsentrasi 80% hasil pengamatan tumbuhan bunga kana tidak ada yang terjadi kematian. Disebabkan karena terjadi absorbsi nutrisi yang terkandung dalam limbah cair sehingga tumbuhan bunga tetap bertahan hidup dengan baik dan stabil (Husnabilah, 2016)

Gambar 4. Grafik Efek Kematian Tumbuhan Kayu Apu 0 1 2 3 4 5 6 0 20 40 60 80 100 Kons ent ras i li m b ah %(v /v )

Pengamatan tumbuhan bunga kana (%)

0 21,73 52,99 67,83 0 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100 K o n sen tr asi li m b ah % (v/v)

(9)

Pada pengamatan grafik di atas dapat disimpulkan efektivitas dari tumbuhan kayu apu mengalami kenaikan yang cukup signifikan dimana konsentrasi 60% terdapat kematian yang tinggi dibanding dengan konsentrasi 20% dan konsentrasi 40%, namun pada konsentrasi 80% tumbuhan kayu apu mampu beradapatasi dengan baik yaitu dengan tingkat kematian nol. Demikian tersebut diakibat dengan nutrisi yang terabsorbsi pada kandungan air limbah sehingga tumbuhan kayu apu dapat bertahan hidup serta beradaptasi dengan baik dan stabil. Menurut Andyanto (2019) bahwa diantara tanaman tumbuhan air lainnya, tumbuhan kayu apu telah banyak digunakan dalam pengolahan air limbah sektor agrikultur, perumahan serta sektor industri, potensi tumbuhan kayu apu yang terbilang sangat kuat terhadap lingkungan yang beracun serta dapat bertumbuh dengan cepat, tumbuhan kayu apu dapat mempercepat proses bioakumulasi pada lingkungannya dengan biomassa yang cukup besar untuk mempercepat proses penurun kadar pencemar. Menurut Hasby (2019) dengan proses fitoremediasi tumbuhan kayu apu mampu menurunkan kandungan tercemar pada limbah cair. Pada pengamatan konsentrasi 40% dan 60% terdapat tumbuhan kayu apu yang tidak dapat bertahan hidup dengan stabil, yaitu ditandainya daun-daun menguning dan terdapat tumbuhan kayu apu yang terbenam pada dasar Fitoreaktor.

D. Chemical Oxygen Demand (COD)

Pada hasil pengujian COD yang terdapat pada limbah cair dari WWTP Universitas Pelita Bangsa dengan dosis konsentrasi 80% dengan perbandingan limbah 80% dan air 20% dengan ukuran air limbah sebanyak 160 liter dan air bersih 40 liter. Dapat dilihat pada Gambar 5 dibawah ini :

Gambar 5. Grafik Komparasi Hasil Pengujian COD

Pada gambar di atas pada hari ke-0 untuk proses fitoremediasi dengan menggunakan filter atau dengan tanpa filter besarnya COD diangka 302 mg/liter untuk fitoreaktor menggunakan filter dan sebesar 417 mg/liter pada pengolahan yang tidak menggunakan filter. Proses kimiawi yang terbilang sedikit untuk mendegrasikan senyawa organik, yang menjadi senyawa CO2 dan H2O yang terdapat pada kandungan limbah cair. Senyawa –

senyawa tersebut mengoksidasikan sehingga terjadi penurunan oksigen yang terlarut pada limbah cair (Hasby, 2019). Pengujian pada hari ketiga menunjukkan penurunan yang berlanjut dan berhasil sesuai baku mutu, sehingga dihari ketiga sampai dengan kelima menggunakan fitoremediasi tanpa filter nilai parameter COD yang dihasilkan mengalami penurunan yang sangat signifikan dari 50 mg/liter menjadi 18 mg/liter. Hal ini dapat disebabkan oleh

0 100 200 300 400 500 0 1 2 3 4 5 6 7 Konsentra si CO D (m g/ l) HARI

(10)

terjadinya proses eutrofikasi dengan bertumbuhnya alga atau lumut pada bak reaktor sehingga terjadi zat organik tersebut memaksa memecah sebab kebutuhan oksigen yang meningkat pada limbah cair (Kasman, 2012). lalu hari ketujuh mengalami kenaikan parameter COD dengan fitoreaktor tanpa filter yang cukup signifikan yaitu sebesar 77 mg/liter.

Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya tumbuhan tersebut mampu menyerap senyawa organik yang terkandung pada limbah cair domestik, dengan demikian banyaknya tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana bisa mempengaruhi proses penyerapan senyawa organik serta mendegradasikan mikroorganisme sebagai nutrisi tambahan dari tumbuhan tersebut. Proses fotosintesis dimana CO2 dan H2O diubah menjadi senyawa

karbohidrat serta oksigen diserap oleh krolofil dengan bantuan foton untuk diproses menjadi bahan makanan dalam bentuk molekul yang kompleks (Ghiovani, 2017).

Reaksi Fotosintesis : 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Adapun tahapannya terbagi menjadi 2 tahapan dimana pada tahap I ialah penangkapan energi matahari atau surya itu bergantung pada keberadaan cahaya secara langsung dimana keadaannya saat reaksi terang, dimana pada pada sebagian energi dijadikan fotolisis air (H2O) sehingga menjadi reaksi ion hidrogen (H+) dan O2. Pada tahap II prosesnya

tidak bergantung pada keberadaan energi matahari sehingga bisa terjadi fotosintesis sebab adanya senyawa enzim fotosintesis (Ghiovani, 2017).

E Total Coliform

Pada hasil pengujian Total Coliform yang terdapat pada limbah cair dari WWTP Universitas Pelita Bangsa dengan dosis konsentrasi 80% dengan perbandingan limbah 80% dan air 20% dengan ukuran air limbah sebanyak 160 liter dan air bersih 40 liter, Hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 6 dibawah ini :

Gambar 6. Pengujian Total Coliform

Pengamatan yang disajikan pada gambar di atas menunjukkan pada hari ke-0 proses fitoremediasi dengan filter dan tanpa filter, menunjukkan pada hasil pengujian Total Coliform fitoremediasi menggunakan filter di angka 92.000 MPN/ 100 ml dan hasil pengujian hari ke-nol dengan tanpa filter menunjukkan hasil parameter sudah dibawah baku mutu ketentuan yaitu sebesar 20 MPN/ 100 ml. kemudian pada hari ke-1 menunjukkan pengujian terjadi penurunan yang sangat drastis, fitoremediasi menggunakan filter mendapatkan hasil parameter total coliform sebesar 790 MPN/ 100 ml dan pengujian dengan tanpa filter mengalami kenaikan pada baku mutu sebesar 230 MPN/ 100 ml, pada proses pengolahan

0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 0 1 3 5 7 T o tal C o li form ( M PN /100 m l) HARI

KE-Total Coliform dengan Filter Total Coliform Tanpa Filter Baku Mutu Foton

(11)

terjadi penurunan pada fitoreaktor dengan filter sedangkan fitoreaktor tanpa filter terjadi kenaikan, penggunaan filter karbon aktif ini mampu untuk menarik molekul organik karena deposisi pori-pori filter sehingga mampu terserap secara optimal akibat peningkatan tekanan (Setyobudiarso, 2014). Pada pengujian ini dapat diketahui efektivitas yang dihasilkan dari proses fitoromediasi dimana kontaminan Total Colifrom terjadi penurunan yang cukup signifikan yaitu sebesar 13 – 93% dari inlet. Pada penelitian terdahulu filter arang aktif dijadikan sebagai absorpsi yang paling efektif untuk dijadikan sebagai media filter sebab permukaan alas yang dapat menahan partikel sehingga dengan arang tersebut tertahan dalam filter dengan keefektifan hingga 97% (Hamidah, 2018).

Pada hari ke-3 hasil pengujian total coliform menggunakan filter mengalami penurunan kembali sebesar 130 MPN/ 100ml dan pada pengujian total coliform tanpa filter tetap menunukan hasil yang sama yaitu sebesar 230 MPN/ 100 ml. Selanjutnya pada pengamatan hasil pengujian di hari ke- 5 pada proses fitoremediasi dengan menggunakan filter mengalami pelonjakan parameter yang sangat tinggi yaitu dengan nilai sebesar 3,500 MPN/ 100 ml, pelonjakan ini terjadi dikarenakan mesin fitoreaktor mengalami kematian mesin sehingga reaktor tidak berfungsi dengan baik namun mesin segera dilakukan perbaikan sehingga dapat berfungsi normal kembali, dengan kejadian demikian baku mutu total coliform melebihi ambang batas baku mutu saat dilakukan sampling pada hari ke-3, akan tetapi pada proses fitoremediasi dengan tanpa filter mengalami penurunan secara berangsur – angsur sampai ke hari ke-7 dengan nilai sebesar 20 MPN/ 100 ml. Begitu pada pengujian proses fitoremediasi dengan menggunakan filter di hari ke-7 mengalami penurunan sebesar 140 MPN/ 100 ml sehingga masih memenuhi baku mutu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/kum.1/8/2016 (KemenLHK, 2016). Menurut Tony (2019) coliform merupakan salah indikator dari pencemaran tinja di kualitas air, sebab coliform dapat menjadikan patogen penyebab penyakit oleh mikroorganisme yang terdapat pada pencemar.

F. Efektivitas Fitoreaktor

Pengujian Efektivitas fitoreaktor tanpa filter dan dengan fiter pada faktor pencemar COD dan Total Coliform disajikan pada Gambar 7 berikut ini :

Gambar 7. Komparasi penurunan dengan tanpa filter dan dengan filter

Dengan mengkomparasikan yang disajikan pada grafik diatas dapat disimpulkan pada konsentrasi COD pengolahan dengan menggunakan filter dan dengan tanpa menggunakan

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

COD Total Coliform

EF EK TIV ITA S (%) FAKTOR PENCEMAR

(12)

filter memiliki perbedaan cukup signifikan dimana pengolahan menggunakan filter memiliki tingkat efektivitas 67,86% dan dengan tanpa filter memiliki tingkat efektivitas 81,50%. Efektivitas Total Coliform mengalami hasil yang hampir sama yaitu dengan proses fitoremediasi dengan menggunakan filter sebesar 99,82% dan dengan proses fitoremediasi tanpa menggunakan filter sebesar 100%. Dengan hasil pengamatan dan pengujian dapat disimpulkan secara keseluruhan bahwa proses fitoreaktor tanpa filter berpotensi pada efektivitas yang lebih tinggi untuk penurunan COD dan Total Coliform pada limbah cair domestik, akan tetaspi pada proses menggunakan filter arang aktif dari ampas kopi juga berpotensi untuk menurunkan kadar pencemar lingkungan dari air limbah greywater domestik. Proses menggunakan filter karbon aktif mejadi kurang efektif hal ini disebabkan dengan kontaminan COD dan Total Coliform sudah menurun baku mutu sehingga pada proses pada filter arang aktif tidak memerlukan yang lebih kompleks seperti kontaminan yang lainnya sehingga cukup menggunakan proses fitoremediasi tanpa menggunakan filter arang aktif, dibuktikan dengan percobaan penelitian yang terdahulu yaitu dapat menurunkan kadar parameter TSS sebesar 98,20%, BOD 76,04, TDS 29,3% dan pH 0,39%. Hal ini disebabkan filter karbon aktif dari ampas kopi sangat berperan dalam proses adsorpsi TDS, TSS dan BOD pada pengolahan air limbah (Nurhidayanti, 2020).

5. Kesimpulan

Studi komparasi menunjukkan bahwa penggunaan metode fitoremediasi dengan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu tanpa filter karbon aktif menghasilkan efektivitas penurunan kontaminan COD dan total coliform yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode fitoremediasi dengan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu tanpa filter karbon aktif dari ampas kopi. Penggunaan metode fitoremediasi dengan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu tanpa filter karbon aktif dapat menurunkan kadar COD 81,5 % dan total coliform sebesar 100% sedangkan metode fitoremediasi dengan tumbuhan bunga kana dan tumbuhan kayu apu menggunakan filter karbon aktif dari ampas kopi dapat menurunkan kadar COD 67,8 % dan total coliform sebesar 99,8%. Maka menunjukkan metode fitoremediasi pada tumbuhan kayu apu dan tumbuhan bunga kana dijadikan sebuah alternatif untuk pengolahan air limbah greywater domestik di Universitas Pelita Bangsa. pelaksanaan penelitian yang akan dilakukan selanjutnya mempunyai tantangan untuk dikembangkan lagi rangkaian fitoreaktor yang lebih efisien dengan perkembangan kebutuhan masyarakat dengan penggunaan energi relatif sedikit seperti memasang panel surya sebagai sumber energi yang dapat digunakan untuk mengoperasikan pompa. Selanjutnya dikembangkan dengan mengganti tumbuhan lain yang berpotensi untuk menurunkan kadar pencemaran lingkungan seperti tumbuhan bambu air, melati air dan eceng gondok serta variasi tumbuhan yang berpotensi lainnya, maupun menggunakan limbah domestik yang lainnya. Selanjutnya agar bisa dilakukannya penelitian dengan parameter pencemar yang lain seperti paramter NH3, Fe dan lainnya, agar dapat mengetahui seberapa efektif fitoremediasi

yang dilakukan.

6. Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terimakasih atas semuanya yang telah memfasilitasi dan atas dukungan pembiayaan pada pelaksanaan penelitian ini dapat berjalan dengan sangat baik.

(13)

Diucapkan terimakasih kepada Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi dengan Kontrak Penelitian 003/KP/7.A/UPB/VI/2020.

7. Daftar Rujukan

Andyanto, N. (2019) Kemampuan Tanaman Nymphaea pubescens Dalam Menurunkan Kadar Fosfat dan Amonia Pada Limbah Cair Rumah Tangga, Prosiding Seminar Nasional Edusainstek Unimus, pp. 323–330.

Badan Standardisasi Nasional (2008) ‘SNI 6989.58: 2008 Air dan air limbah – Bagian 58: Metoda pengambilan contoh air tanah’, p. 24.

Ghiovani, D. (2017) Fitoremediasi Air yang Tercemar Limbah Laundry dengan Menggunakan Kayu apu (Pistia stratiotes), Jurnal Teknik ITS. ITS. doi: 10.12962/j23373539.v6i2.25092.

Hamidah, L. N. and Rahmayanti, A. (2018) Pemanfaatan Zeolit dan Karbon Aktif dalam Menurunkan Jumlah Bakteri pada Filter Pengolah Air Payau, Conference Proceeding on Waste Treatment Technology, ISSN No. 2(2623), pp. 113–118.

Handayani, N. I. (2016) Komparasi Analisis Total Coliform Dengan Menggunakan Metode Mpn 5 Tabung Dan Enzim Substrat, Jurnal Riset Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri, pp. 105–112. doi: 10.21771/jrtppi.2016.v7.no2.p105-112.

Hasby, A. (2017) Penerapan Kombinasi Constructed Wetland Dan Kayu Apu Untuk Mengendalikan Limbah Cair Karet dan Pencemaran Sungai, Journal of Chemical Information and Modeling. Universitas Brawijaya.

Husnabilah, A. (2016) Perencanaan Constructed Wetland untuk Pengolahan Greywater Menggunakan Tumbuhan Canna indica (Studi Kasus: Kelurahan Keputih Surabaya). Kasman, M., Kalsum, S,. Aditia, A. (2012) Reduksi pH, BOD dan COD dalam Grey Water

dengan Proses Elektrokuagulasi-Sedimentasi Monik, jurnal Imiah Unversitas Batanghari Jambi, 7(3), pp. 1–25. http://ji.unbari.ac.id/.

KemenLHK (2016) Permen KHK Baku Mutu Air Limbah Domestik, Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), pp. 1689–1699.

Lestari ,D., Satrianegara, M, Susilawaty, A. (2013) Efektivitas Pengolahan Limbah Cair Domestik dengan Metode Rawa Buatan (Constructed Wetland), Al-Shihah, 5(2), pp. 184–193.

Maryana (2020) Fitoremediasi Menggunakan Variasu Kombinasi Tanaman Kiambang dan Tanaman kayu Apu Dalam Menurunkan Besi Dengan Sistem Bacth, Journal of Chemical Information and Modeling. Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya.

Nurhidayanti, N., & Ardiatma, D. (2020) Efektivitas Hidroponik Tanaman Bunga Kana, Kayu Apu serta Ampas Kopi dalam Pengolahan Air Limbah Greywater Domestik., Jurnal Presipitasi : Media Komunikasi dan Pengembangan Teknik Lingkungan, 17(3), pp. 272– 283. https://doi.org/10.14710/presipitasi.v17i3.272-283.

Setyobudiarso, H. and Yuwono, E. (2014) Rancang Bangun Alat Penjernih Air Limbah Cair Laundry Dengan Menggunakan Media Penyaring Kombinasi Pasir – Arang Aktif, Jurnal Neutrino, 6(2), pp. 84–90. doi: 10.18860/neu.v0i0.2587.

Suprianofa (2016) Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Durian sebagai Adsorben Zat Warna dari Limbah Cair Tenun Songket dengan Aktivator KOH. Politeknik Negeri Sriwijaya. eprints.polsri.ac.id.

Tony, K. . (2019) Uji coba desain media biofilter anaerob aerob dalam menurunkan kadar bod, cod, tss dan coliform limbah cair rumah sakit, Jurnal Kualitas Lingkungan, 9(1), p. 75. Widiyanti, D. (2019) Implementasi Bioretensi Untuk Pengairan Tanaman Hidroponik Di Griya Katulampa, Journal of Natural Resources and Environmental Management, 9(4), pp. 986–998. doi: 10.29244/jpsl.9.4.986-998.