JOURNAL DESAIN WASTE WATER GARDEN UNTUK

(1)

Ria Merlita – Universitas Malahayati Lampung

DESAIN WASTE WATER GARDEN UNTUK INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) DOMESTIK KOMUNAL DI PERUMAHAN NUSANTARA

PERMAI SUKABUMI BANDAR LAMPUNG

Oleh : Ria Merlita

Prodi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Universitas Malahayati Lampung

Abstrak

Kecenderungan wilayah pemukiman kota besar di Indonesia relatif terkonsentrasi dalam komplek-komplek perumahan. Kondisi iklim di Indonesia memiliki potensi besar untuk mendukung pertumbuhan dan transpirasi tanaman sepanjang tahun, maka pengolahan air limbah menggunakan Waste Water Garden (WWG) diperkirakan dapat berjalan dengan optimal. Ada 2 (dua) tujuan dari perencaan kali ini yang pertama untuk merancang dan memberikan desain Waste Water Garden (WWG) dan yang kedua memberikan alternatif lain dalam pengolahan limbah dengan memanfaatkan tanaman air. Metode yang digunakan adalah deskripsi, uji sampel air limbah dengan cara uji laboratorium dan perhitungan efesiensi pada bak pengolahan. Tanaman yang digunakan adalah Cattail (Typha Angustifolia) yang mampu menurunkan BOD 77,9% dan TSS 69,6%, Kala Lili mampu menurunkan BOD 15,77% dan TSS 2,54% dan Nelumbo Nucifera (Lotus) yang berguna untuk menambah nilai estetika. Unit Waste Water Garden (WWG) yang akan dibangun berdimensi panjang 11 m, lebar 8,8 m, tinggi 1,5 m dan freeboard 0,5 m.

Kata Kunci : Limbah Cair Domestik, Cattail, Kala Lili, Lotus, Fitoremediasi, Waste Water Garden.

Abstract

The tendency of residential area in big city of Indonesia is relatively consentrated in the housing complex. Climatic conditions in Indonesia has great potential to support plant’s growth and transparency through out the year, so the waste water treatment by using Waste Water Garden (WWG) is estimated can be running optimally. There are two objectives of the current planning, the first to design Waste Water Garden (WWG) and the second provides another alternative sewage treatment by utilizing water plant. The method used is the description, testing of samples of waste water by means of laboratory tests and calculation efficiency in the tank.Plant’s that used are Cattail (Typha Angustifolia) that can reduce BOD 77,9% and TSS 69,6%, Kala Lili that can reduce BOD 15,77% and TSS 2,54% and Nelumbo Nucifera (Lotus) that can be use to add aesthetic value. Waste Water Garden (WWG) unit will built in dimension length of 11 m, width 8,8 m, height 1,5 m and freeboard 0,5 m.

(2)

I. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Umumnya, pengolahan limbah dilakukan melalui penambahan bahan kimia misalnya bahan koagulan yang harganya semakin meningkat sehingga dikhawatirkan terjadi resiko dan sejumlah hasil akhir yang tidak dikehendaki (Buthelezi et al., 2009 dalam Priadie).

Salah satu pemikiran yang dapat dikembangkan adalah pemanfaatan sumber daya alam yang telah diketahui memiliki kaitan erat dengan proses penjernihan limbah rumah tangga, dalam hal ini berbagai jenis tanaman air yang dapat tumbuh pada kolam-kolam atau genggaman air disekitar pemukiman (Yusuf dalam Agie Syirban, 2013). Pemanfaatan tanaman sebagai agen proses biologis dalam pengolahan limbah biasa disebut juga dengan fitoremediasi.

Kondisi iklim di Indonesia yang memiliki potensial besar untuk mendukung pertumbuhan dan transpirasi tanaman sepanjang tahun, maka pengolahan air limbah menggunakan Waste Water Garden diperkirakan dapat berjalan dengan optimal. Pengolahan air limbah domestik dengan sistem WWG di Indonesia sendiri telah diterapkan di Bali yang terkenal dengan sebutan Taman Bali. Taman Bali tidak hanya berfungsi ekologi tetapi juga estetik.

1.2.Objek Lokasi

Penelitian ini menggunakan objek di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung yang bergerak dalam bidang properties dengan pembuatan dan pemasaran rumah-rumah. Perumahan Nusantara Permai Terletak di Jln. Tirtayasa Sukabumi Bandar Lampung.

1.3.Perumusan Masalah

“Bagaimana merencanakan dan mendesain unit Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang sesuai dengan kriteria teknis dan lingkungan dari sistem Waste Water Garden di Perumahan

Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung?”

1.4.Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Penelitian hanya mencakup pada perencanaan limbah domestik komunal dengan sistem Waste Water Garden (WWG) di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung. 2. Detail perhitungan dan desain Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL) Waste Water Garden (WWG) di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung.

1.5.Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :

1. Merancang dan memberikan desain Waste Water Garden (WWG) untuk Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) domestik di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung.

2. Memberikan alternatif lain dalam pengolahan air limbah domestik dengan memanfaatkan tanaman air.

II. METODE PENELITIAN

Jenis kegiatan pada perencanaan ini adalah studi kasus dan desain. Diharapkan dengan evaluasi dan analisis yang dilakukan dapat mengetahui karakteristik air limbah domestik di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung dan mendesain Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) domestik secara komunal.

(3)

Ria Merlita – Universitas Malahayati Lampung Pengambilan sampel dilakukan di

Perumahan Nusantara Permai Jl. Tirtayasa Sukabumi Bandar Lampung. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara representatif, yaitu sampel homogen yang dapat mewakili pada daerah sekitarnya. Pengambilan sampel yang representatif data hasil pengujian dapat menggambarkan kualitas lingkungan yang mendekati kondisi sesungguhnya.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1.Hasil

a. Efesiensi Removal

Efisiensi Removal pada Perencanaan IPAL Domestik di Perumahan Nusantara Permai Sukabumi Bandar Lampung

Unit pengolahan Perhitungan Efisiensi removal

Screening -

Pemisah Minyak Konsentrasi minyak 1,14 mg/l x 100% = 1,14 mg/l Minyak tersisa = 1,14 mg/l

– 1,14 mg/l = 0 mg/l Pra Sedimentasi BOD

Konsentrasi BOD 46 mg/l x 30% = 13,8 mg/l

Konsentrasi BOD 32,2 mg/l x 77,9% = 25,08 mg/l BOD tersisa = 32,2 mg/l – 25,08 mg/l = 7,12 mg/l SS

Konsentrasi SS 44,4 mg/l x 69,6% = 31 mg/l

SS tersisa = 44,4 mg/l – 31 mg/l = 13,4 mg/l

KALA LILI BOD

Konsentrasi BOD 7,12 mg/l x 15,77% = 1,12 mg/l BOD tersisa = 7,12mg/l – 1,12 mg/l = 1,59 mg/l SS

Konsentrasi SS 13,4 mg/l x 2,54% = 3,4 mg/l

SS tersisa = 13,4 mg/l – 3,4 mg/l = 10 mg/l

b. Perhitungan Debit

Jumlah rumah = 667 rumah

c. Unit Waste Water Garden Waktu detensi = 7 jam = 25200 dt Q = 0,00567 m3/dt

1. V Bak = td x Q

= 25200 x 0,00567 m3/dt = 142,884 m3 3

2. Persamaan volume sumur pengumpul V = A x H pemisah minyak dan lemak

td = = 0,2959 hari

(4)

Ria Merlita – Universitas Malahayati Lampung Dimensi Unit Waste Water Garden

Kriteria Ukuran

Panjang 11 m

Lebar 8,8 m

Tinggi 1,5 m

Freeboard 1 m

Waktu tinggal 426 menit

(Sumber : Hasil analisa perhitungan penulis, 2014)

d. Perhitungan Penggunaan Tanaman

 Cattail

Total diameter bunga dan jarak yang digunakan adalah 50 cm. 1 (satu) kg tanaman dapat memuat 5 tangkai tanaman maka, dalam 1 (satu) kg tanaman diameter yang dimiliki adalam 250 cm.

a. Perhitungan luas lahan

Luas lahan persegi= panjang x lebar = 4 m x 8,8 m = 35,2 m b. Perhitungan tanaman

= 14,08 = 7,4 kg tanaman cattail  Kala Lili

Total diameter bunga dan jarak yang digunakan adalah 100 cm. 1 (satu) kg tanaman dapat memuat 5 tangkai tanaman maka, dalam 1 (satu) kg tanaman diameter yang dimiliki adalam 1000 cm.

tanaman dapat memuat 5 tangkai tanaman maka, dalam 1 (satu) kg tanaman diameter yang dimiliki adalam 375 cm.

= 7,4 = 14,8 kg tanaman lotus

3.2.Pembahasan a. Efesiensi Removal

Efisiensi removal merupakan perhitungan pengurangan limbah yang efektif dan dikira efisien yang dapat dilihat dari penelitian sebelumnya yang telah ditetapkan, pada perencanaan ini penulis mengikuti acuan dari Metcalf & Eddy tahun 1981 dan 1978 yang dapat dilihat pada table dibawah ini :

No Unit Pengolahan

Efisiensi Removal (%)

BOD SS Minyak

Ketrangan: a = Metcalf & Eddy (2003) b = Metcalf & Eddy (1981) c = Euis Nurul Hidayah

b. Perhitungan Debit

Perhitungan debit berguna untuk mengetahui jumlah buangan air limbah yang keluar perharinya dengan debit maksimum sebesar 612,5 m3/hr, debit rata-rata sebesar 490 m3/hr dan debit minimum sebesar m3/hr.

c. Unit Waste Water Garden

Gambar 3.1. Gambar 4.5. Contoh Bak Waste Water Garden

(5)

Ria Merlita – Universitas Malahayati Lampung simbiosis antara tumbuhan air dengan

mikroorganisme dalam media di sekitar sistem perakaran (Rhizosphere) tanaman tersebut. Beberapa ketentuan yang diperlukan untuk membuat sistim ini yaitu: a. Unit WWG harus didahului dengan bak pengendap untuk menghindari clogging pada media koral oleh partikel-partikel besar.

b. Kolam dilengkapi pipa inlet dan pipa berlubang untuk outlet

c. Kolam diisi dengan media koral (batu pecah atau kerikil) diameter 5 mm sampai 10 mm setinggi atau setebal 80 cm

d. Ditanami tumbuhan air dicampur beberapa jenis yang berjarak cukup rapat, Dengan melubangi lapisan media koral sedalam 40 cm untuk dudukan tumbuhan.

e. Konstruksi berupa bak atau kolam dari pasangan batu kedap air dengan kedalaman ± 1 m.

f. Dialirkan air limbah setebal 70 cm dengan mengatur level (ketinggian) outlet yang memungkinkan media selalu tergenang air 10 cm dibawah permukaan koral

d. Penggunaan Tanaman

 Cattail

Hasil percobaan menunjukkan bahwa dengan menggunakan tanaman Cattail (Typha Angustifolia) pengolahan air limbah domestik dapat menyisihkan kandungan pencemar dalam air limbah dengan waktu tinggal sampai dengan 15 hari. Penyisihan BOD terbaik sebesar 77,9% pada jarak tanaman 15 cm dan waktu tinggal 7 jam dan didapat penyisihan TSS terbaik sebesar 69,6% pada saat waktu tinggal 7 jam. Perencanaan kali ini penulis akan menggunakan tanaman cattail sebanyak 7,4 kg dan berukuran 30 cm dengan jarak tanaman 15 cm.

 Kala Lili

Hasil percobaan menunjukkan bahwa dengan menggunakan tanaman Kala Lili dalam mengolahan air limbah domestik dapat menyisihkan kandungan pencemar dalam air limbah dengan waktu tinggal selama 7 jam. Penyisihan BOD terbaik sebesar 15,77% pada jarak tanaman 15cm dan waktu tinggal 7 jam dan didapat penyisihan TSS terbaik sebesar 2,54% pada saat waktu tinggal 7 jam. Perencanaan kali ini penulis akan menggunakan tanaman kala lili sebanyak 1,76 kg dan berukuran 85 cm dengan jarak tanaman 15 cm.

 Lotus

Tanaman terakhir yang dipilih penulis dalam perencanaan kali ini adalah bunga lotus. Bungan lotus dipilih karena lotus merupakan salah satu tanaman hias yang indah sehingga dapat menambah nilai estetika. Perencanaan kali ini penulis akan menggunakan tanaman lotus sebanyak 14,8 kg dan berukuran 60 cm dengan jarak tanaman 15 cm.

IV. SIMPULAN DAN SARAN

5.1.Simpulan

1. Berdasarkan hasil analisa limbah sebelum perencanaan di Dinas Kesehatan UPTD Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi Lampung maka pencemaran air limbah domestik di Perumahan Nusantara Permai melebihi baku mutu dengan kadar TSS 148 mg/l, BOD 46 mg/l dan minyak lemak 1,14 mg/l.

(6)

3. Desain dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ini menggunakan konsep Waste Water Garden yang memiliki nilai ekologi yang tinggi, sebagai fitoremidiasi, dimana penurunan kualitas lingkungan yang terjadi dari pencemaran air atau air limbah dapat dicegah atau dikurangi dengan mengunakan tanaman air yang ditata secara indah. Tanaman yang digunakan adalah Cattail (Typha Angustifolia) yang mampu menurunkan BOD 77,9% dan TSS 69,6%, Kala Lili mampu menurunkan BOD 15,77% dan TSS 2,54% dan Nelumbo Nucifera (Lotus) yang berguna untuk menambah nilai estetika.

5.2.Saran

1. Apabila fasilitas pengolahan air limbah domestik ini dibangun, sebaiknya pemerintah setempat berperan aktif mengadakan sosialisasi akan pentingnya keberadaan IPAL domestik, sehingga diharapkan peran serta masyarakat untuk mendukung keberhasilan dari maksud dan tujuan pembangunan IPAL tersebut.

2. Perlu dilakukan perawatan secara rutin terhadap IPAL sehingga proses dapat berjalan dengan semestinya.

3. Untuk penelitian selanjutnya, apabila pengoperasian IPAL telah berjalan lebih dari 10 tahun kedepan, maka perlu dilakukan evaluasi terhadap kinerja IPAL tersebut dan dapat memodifikasi tumbuhan yang ada dengan tetap memperhatikan dan mempertimbangkan kemampuan meremoval air limbah dan nilai estetika.

DAFTAR PUSTAKA

Alam, Santi. 2012. “Desain dan konstruksi”. Yayasan IDEP-PT. Indonesia.

Davis, Mackenzie. 2010. “Water and Wastewater Engineering Design Principles and practice”. Michigan State University.

Catharina Anna, Purna Sri Suswati, Wibisono Gunawan. 2013. “Pengolahan Limbah Domestik Dengan Teknologi Taman Tanaman Air (Constructed Wetlands)”. Indonesian Green Technology Journal. Universitas Katholik Widya Karya, Malang, Indonesia.

Evasari Johanna. 2012. “Pemanfaatan Lahan Basah Buatan Dengan Menggunakan Tanaman Typha Latifolia Untuk Mengelola Limbah Cair Domestik (Studi Kasus: Limbah Cair Kantin Fakultas Teknik Universitas Indonesia)”. Skripsi. Universitas Indonesia. Depok.

Filliazati Mega. “Pengolahan Limbah Cair Domestik Dengan Biofolter Aerob Menggunakan Media Bioball Dan Tanaman Kiambang”. Skripsi. Universitas Tanjungpura. Pontianak. Hamasah, Aish. 2013. “Pengolahan

Limbah Cair Menggunakan Sistem Pengolahan Biologi”. Skripsi. Bandung

Hermana Joni. 2010. “Sumur Pengumpul, Bar Screen, Grit Chamber, dan BP 1”. ITS Surabaya. Surabya.

(7)

Ria Merlita – Universitas Malahayati Lampung Hidayah, Esti Nurul dan Aditya Wahyu.

2012. “POTENSI DAN PENGARUH TANAMAN PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK DENGAN

SISTEM CONSTRUCTED

WETLAND”. Jurnal Ilmiah. UPN Jawa Timur.

Irawanto Roni. 2012. “Fitoremediasi Lingkungan Dalam Taman Bali”. UPT Balai konservasi tumbuhan kebun raya purwodadi-LIPI.

Kelair BPPT. “BAB 11 contoh Perencanaan dan Pembangunan IPAL Domestik Kapasitas 150m3 per Hari”. Buku Publikasi. BPPT.

Poedjowibowo, Ajajeng. 2011. “Infrastruktur Limbah Terpadu dalam Taman Lingkungan Permukiman”. Tesis. Universitas Indonesia.

Priadie, Bambang. 2012. “Teknik Bioremediasi Sebagai Alternatif Dalam Upaya Pengendalian Pencemaran Air”. Skripsi. Universitas Diponegoro.

Mudzakir Ahmad. “Peningkatan Kualitas Sanitasi Lingkungan Berbasis Fitoremediasi”. Jurnal Ilmiah. Universitas Pendidikan Indonesia. Nur’Arif Muhamad. 2008. “Pengelolaan

Air Limbah Domestik (Studi Kasus Di Kota Praya Kabupaten Lombok Tengah). Universitas Diponegoro. Rossiana Nia dan Nugraha Adriastama

Priajati. “Kemampuan Lidi Air (Typha angustifolia L.) dan Papirus (Cyperus papyrus L.) Dalam Menurunkan Kadar Amoniak, Nilai BOD dan COD Limbah Cair Industri Minyak Bumi”. Jurnal Ilmiah. Universitas Padjajaran. Bandung.

Rossiana Nia dan Supriatun Titin. 2007. “Fitoremediasi Dengan Limbah Cair Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes (Mart) Solms) Dan Limbah Padat Industri Minyak Bumi Sengan Sengon (Paraserianthes Falcataria L. Nielsen) Bermikroriza”. Jurnal Ilmiah. Universitas Padjajaran. Bandung. Septiawan Mika Muhajir. 2013.

“Penurunan Limbah Cair BOD Dan

COD Pada Industri Tahu Menggunakan Tanaman Cattail (Typha Angustifolia) Dengan Sistem Constructed Wetland”. Universitas Negri Semarang. Semarang.

Supradata. 2005. “Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Cyperus Alternifolius, L. Dalam Sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah Permukaan (SSF-Wetlands)”. Tesis.

Syirban, Agie Gizawi. 2013. “Perbandindan Potensi Tanaman Air Echinodorus Palaefolius, Pontederia Lanceolata dan Zantedeschia Aethiopica Sebagai Agen Fitoremediasi Limbah Rumah Tangga”. Universitas Pendidikan Indonesia.

BPPT. 2012. “Bab 3 Semi Komunal”. Jakarta Pusat.

Yayasan IDEP-PT Alam Santi. 2012. “Desain dn konstruksi”. Indonesia. Wisdom Local. “Fitoremediasi

Lingkungan dalam Taman Bali”. UPT Balai Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Purwodadi LIPI.

http://alamendah.org/2013/04/03/mengenal

ugas-kkpi.html “Penanganan Limbah

Komoditas Perusahaan PT.IGN”.

http://eeqbal.blogspot.com/2007/12/metod e-perencanaan-partisipatif-dalam.html “Metode Perencanaan Partisipatif Dalam Pembangunan Masyarakat”.

http://agent-

(8)

http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia- industri/limbah-industri/equalisasi-pada-pengolahan-limbah-cair/

Setyowati Suparni Rahayu. 2009. “Equalisasi Pada Pengolahan Limbah Cair”.

http://id.wikipedia.org/wiki/Seroja