PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kota-kota besar di Indonesia pada umumnya memiliki masalah tipikal yaitu peningkatan penduduk yang disebabkan oleh laju urbanisasi dan pertumbuhan penduduk kota. Permasalahan tipikal ini berdampak terhadap kondisi sanitasi perkotaan. Dampak berupa penurunan kualitas lingkungan perkotaan dan menurunnya kesejahteraan masyarakat kota. Kondisi tersebut diindikasikan dengan semakin tingginya pencemaran udara, tanah dan air yang merupakan dampak langsung dari kegiatan; permukiman (domestik), industrialisasi dan transportasi. Terkait pencemaran lingkungan perkotaan utamanya pencemaran air, tanah dan air tanah, maka timbulan pencemaran dari domestik ini mempunyai andil yang siknifikan terjadinya penurunan kualitas lingkungan perkotaan.
Berdasarkan survey, buangan yang berasal dari pemukiman penduduk memberi konstribusi utama terjadinya pencemaran badan air, yaitu sekitar 60 % sampai 70 % (Kantor Menteri Negara Lingkungan Hidup RI, 2014). Salah satu contoh kasus yang pernah dimuat pada Suara Merdeka tahun 2013, bahwa tingkat pencemaran air Sungai Bengawan Solo saat ini sudah mencapai 80-100% di atas ambang batas. Penyebab utama pencemaran ini adalah limbah domestik (40%), limbah industri (30%) dan sisanya limbah pertanian, peternakan atau limbah lainnya.
Kajian yang dilakukan oleh Perum Jasa Tirta awal tahun 2000 di Kali Mas di Surabaya, menyebutkan bahwa sumber pencemaran terbesar berasal dari limbah cair domestik yang memberikan kontribusi pencemaran sebesar 87% baru sisanya 13% berasal dari limbah cair industri (Fakhrizal, 2004).
Limbah domestik adalah limbah yang berasal dari pembuangan dalam rumah tangga, seperti sampah dan sejenisnya. Air limbah domestik biasanya berupa tinja atau kemih (Black Water), air yang bukan berupa air tinja/ kakus (grey water). Karakteristik air limbah domestik di Indonesia umumnya mengandung berbagai substrat antara lain: TS (Total Solids) 350–1200 mg/l, TDS (Total Dissolved
Solid) 200–850 mg/l, TSS 100–350 mg/l, BOD (Biological Oxygen Demand) 40 –
400 mg/l, COD 250 -1000 mg/l, Nitrogen total 20–85 mg/l, Phospor total 4–15 mg/l, dan lemak 50–150 mg/l. (Dhokkikah, 2006)
Sebanyak 85% aktivitas manusia di muka bumi ini selalu menghasilkan sampah. Menurut Mara dan Cairncross (1994) dalam Supradata 2005, laju penghasil air limbah biasanya Antara 80 dan 200 liter per orang dan per hari atau sekitar 30-70 m3 per orang per tahun, bila tidak ditangani dengan serius, masalah limbah ini akan menjadi isu global yang bisa menjadi masalah bagi manusia di muka bumi.
Keseimbangan lingkungan menjadi terganggu jika jumlah hasil buangan melebihi ambang batas toleransi lingkungan. Apabila konsentrasi dan kuantitas melebihi ambang batas, keberadaan limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap
Pada negara-negara berkembang termasuk juga Indonesia, tingginya pencemaran lingkungan yang bersumber dari domestik ini dikarenakan beberapa hal, antara lain: sempitnya lahan perumahan sehingga tidak ada space/ ruang (lahan) untuk membangun unit pengolah air limbah yang pada umumnya memerlukan lahan yang luas; masalah ekonomi yang rendah sehingga terkendala keterbatasan biaya dan kondisi sarana sanitasi yang kurang memadahi serta kebiasaan masyarakat yang kurang mendukung perilaku hidup bersih dan sehat. Kendala-kendala di atas itulah yang menyebabkan bahwa pembangunan IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) domestik menjadi permasalahan tersendiri. Dalam rangka meningkatan kualitas lingkungan dan meminimasi pencemar yang bersumber dari domestik (perumahan/ permukiman), diperlukan environmental service programs, yang satu diantaranya adalah pemilihan dan penerapan teknologi baru pengolahan air limbah domestik perkotaan yang ‘simple and apropriate’ untuk masyarakat yakni:
sederhana, mudah dan murah serta terjangkau dalam sistem pengoperasian dan perawatannya (Supradata, 2005).
Metode pengolahan limbah cair yang sederhana, murah, efektif, efisien dan pengoperasian yang mudah. Metode pengolahan limbah dengan menggunakan tumbuhan air dalam sistem lahan basah buatan (constructed wetland) telah banyak digunakan di beberapa negara, akan tetapi metode ini belum begitu populer di Indonesia karena kajian dan publikasi mengenai metode ini masih kurang (Supradata, 2005).
Ada 2 (dua) jenis Lahan Basah Buatan, yaitu jenis aliran permukaan (Surface Flow) dan aliran bawah permukaan (Sub Surface Flow), namun mengingat bahwa jenis aliran permukaan (Surface Flow) dapat meningkatkan populasi nyamuk di sekitar lokasi IPAL, maka aliran bawah permukaan (Sub Surface Flow) lebih layak digunakan sebagai alternatif sistem pengolahan air limbah domestik di Indonesia.
Sistem Lahan Basah Aliran Bawah Permukaan (Sub Surface Flow–Wetlands) merupakan salah satu sistem pengolahan air limbah jenis Lahan Basah Buatan
(Constructed Wetlands), dimana prinsip kerja sistem pengolahan limbah tersebut
dengan memanfaatkan simbiosis antara tumbuhan air dengan mikroorganisme dalam media di sekitar sistem perakaran (Rhizosphere) tanaman tersebut. Bahan organik yang terdapat dalam air limbah akan dirombak oleh mikroorganisme menjadi senyawa lebih sederhana dan akan dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai nutrient, sedangkan sistem perakaran tumbuhan air akan menghasilkan oksigen yang dapat digunakan sebagai sumber energi/katalis untuk rangkaian proses metabolisme bagi kehidupan mikroorganisme. Setiap jenis tanaman akan memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk menghasilkan oksigen, sehingga kondisi aerob pada daerah rhizosphere untuk tiap-tiap jenis tanaman akan menjadi faktor pembatas terhadap kehidupan mikroorgaisme. Bagi jenis bakteri aerob, konsentrasi oksigen merupakan faktor pembatas, sehingga suasana aerob pada
daerah rhizosphere tersebut yang menyebabkan mikroorganisme yang dapat
bersimbiosis dengan masing–masing jenis tanaman akan spesifik (Supradata, 2005).
Berdasarkan rata-rata kondisi iklim Indonesia yang potensial untuk mendukung pertumbuhan dan transpirasi tanaman sepanjang tahun, maka pengolahan air limbah menggunakan sistem tersebut diprakirakan dapat berjalan dengan optimal. Disamping itu, murahnya biaya konstruksi maupun biaya operasional merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan upaya pengolahan air limbah secara berkelanjutan dengan mempertimbangkan beberapa aspek tersebut diatas, maka
sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan (SSF-Wetlands) merupakan
alternatif yang cukup baik dalam rangka mengolah air limbah domestik, terutama pada areal pemukiman di wilayah perkotaan yang relatif terkonsentrasi, seperti
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana model pengolahan air limbah domestik menggunakan tanaman hias jenis Cyperus alternifolius dengan Sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands) tersebut?
2. Bagaimana nilai BOD, Deterjen dan TSS pada sampel limbah cair rumah tangga sebelum dan sesudah diolah dalam Sistem Lahan Basah Buatan Aliran
Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands)?
3. Berapa efisiensi lahan basah buatan (constructed wetland) dalam menurunkan BOD, Deterjen dan TSS yang dapat memenuhi baku mutu air limbah untuk dibuang ke lingkungan?
4. Berapa anggaran yang diperlukan untuk membuat bangunan Sistem Lahan
Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands).?
1.3. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam perencanaan ini tidak terlalu melebar maka permasalahan yang dibahas dibatasi pada hal–hal sebagai berikut :
1. Sumber limbah diambil pada satu sampel limbah rumah tangga di Mutihan RT 03/RW X, Sondakan, Laweyan, Surakarta yang akan diolah dengan sistem lahan basah buatan (constructed wetland);
2. Tanaman yang digunakan adalah tanaman hias bintang air (Cyperus
alternifolius);
3. Pengukuran kualitas air hanya dibatasi saat sebelum masuk inlet dan sesudah keluar dari outlet.
1.4. Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, perencanaan ini mempunyai tujuan sebagai berikut :
1. Merencanakan model pengolahan air limbah domestik menggunakan tanaman hias jenis Cyperus alternifolius dengan Sistem Lahan Basah Buatan Aliran
Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands)
2. Mengetahui nilai BOD, Deterjen dan TSS pada sampel limbah cair rumah tangga sebelum dan sesudah diolah dalam Sistem Lahan Basah Buatan Aliran
Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands)
3. Mengetahui efisiensi lahan basah buatan (constructed wetland) dalam menurunkan BOD, Deterjen dan TSS yang dapat memenuhi baku mutu air limbah untuk dibuang ke lingkungan
4. Mengetahui jumlah anggaran biaya yang diperlukan untuk membuat bangunan Sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-
Wetlands).
1.5. Manfaat Penelitian
Berdasarkan tujuan perencanaan di atas, perencanan ini diharapkan mempunyai manfaat sebagai berikut :
1. Mengetahui cara dan konstruksi dari pembuatan lahan basah buatan
(constructed wetland).
2. Memberikan alternatif sistem pengolahan air limbah domestik (Grey Water) di Indonesia, terutama untuk penggunaan sistem Lahan Basah Buatan Aliran
Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands).
3. Memberikan alternatif penggunaan tanaman hias dalam rangka menerapkan sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan (HSSF-
Wetlands) untuk pengolahan air limbah kawasan perumahan di wilayah
4. Air yang sudah diolah dengan Sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan Horizontal (HSSF-Wetlands), dapat digunakan kembali untuk keperluan non-potable use (untuk menyirami tanaman, mencuci kendaraan
