PENDAHULUAN
Latar Belakang
Peningkatan limbah rumah tangga tanpa peningkatan kualitas dan kuantitas air yang masuk ke badan air penerima akan menyebabkan terjadinya pencemaran air karena jumlah air limbah yang masuk melebihi daya tampung dan daya dukungnya (Hidayah et al., 2018). Air limbah domestik pedesaan dicirikan oleh tingginya konsentrasi bahan organik, nutrisi (nitrogen dan fosfor), bakteri koliform, dan patogen (Latracha et al., 2018). Hal ini meningkatkan kemungkinan terjadinya kontaminasi bakteri pada air limbah domestik yang dapat mencemari lingkungan dan membahayakan kesehatan manusia (Hamdan et al., 2022).
Salah satu permasalahan yang ada di Kota Banda Aceh adalah belum adanya instalasi pengolahan air limbah (IPAL) yang dapat dimanfaatkan oleh rumah tangga.
Rumusan Masalah
Untuk mencapai efisiensi dan efektivitas yang optimal, sistem MSL sangat dipengaruhi oleh aliran air limbah yang tepat. HLR mengacu pada laju aliran air limbah per satuan luas dalam waktu tertentu, sedangkan HRT mengacu pada waktu yang dibutuhkan air limbah untuk tertahan di lapisan media filter MSL sehingga interaksi antara air limbah dan media filter terjadi dalam waktu tertentu. waktu. jangka waktu tertentu (Arora dan Saraswat, 2021). Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan penelitian penurunan parameter pencemar khususnya total coliform pada limbah cair rumah tangga dengan sistem MSL.
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Memberikan informasi perkembangan teknologi pengolahan limbah cair domestik dengan metode MSL (Multi Soil Layering).
Batasan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
- Prinsip Pengolahan Air Limbah
- Karakteristik Air Limbah
- Parameter Air Limbah
- Standar Baku Mutu Air Limbah
- Pengolahan Air Limbah
- Metode Multi Soil Layering (MSL)
- Hydraulic Loading Rate (HLR)
- Hydraulic Retention Time (HRT)
- Lapisan Multi Soil Layering (MSL)
- Material pada Lapisan Multi Soil Layering (MSL)
- Bio Ring
- Kerikil
- Soil Mixture Block (SMB)
- Mekanisme Kerja MSL
Limbah cair rumah tangga terdiri dari dua bagian yaitu air limbah toilet (black water) dan air limbah non toilet (grey water) (Kholif et al., 2020). Standar kualitas air limbah (WQS) sering disebut sebagai standar air limbah. Untuk menentukan BMAL harus dilakukan dua langkah yaitu penentuan target kualitas air dan kemudian penentuan beban pencemaran per kapasitas sampel yang diuji (Marganingrum dan Estiaty, 2017). Hasil pengolahan air limbah domestik dengan sistem MSL versi HLR dan HRT dirinci pada Tabel 4.3.
Hasil dan efisiensi pengujian COD air limbah domestik dengan nilai HLR dan HRT yang bervariasi dapat dilihat pada Tabel 4.5.
METODOLOGI PENELITIAN
Rancangan Penelitian
Lokasi dan Waktu Penelitian
- Lokasi Pengambilan Sampel
- Waktu Penelitian
Sementara itu, baku mutu parameter total koloni belum ditetapkan untuk air limbah domestik. Gambar 4.5 (a) dan (b) menunjukkan grafik batang konsentrasi total koloni sebelum dan sesudah pengolahan air limbah domestik dengan menggunakan nilai HLR dan HRT yang bervariasi. Hasil uji regresi linier sederhana menunjukkan bahwa variasi nilai HLR dan HRT pada proses pengolahan air limbah mempengaruhi netralisasi pH, dapat dilihat pada lampiran.
Efektivitas sistem tanah berlapis-lapis dalam mengolah air limbah domestik di daerah perkotaan padat penduduk.
Eksperimen
- Desain Reaktor
- Metode Sampling Air Limbah
Instrumen, Alat, dan Bahan Penelitian
Penelitian kuantitatif merupakan penelitian berdasarkan kaidah ilmiah yang bertujuan untuk mengetahui kadar total koliform, total koloni, pH, COD dan TSS pada limbah cair kota sebelum dan sesudah pengolahan menggunakan reaktor MSL. Desain penelitian dengan pendekatan true eksperimen merupakan desain penelitian yang dilakukan dalam skala laboratorium dengan kemungkinan-kemungkinan penyebabnya. Bahan dasar reaktor MSL terdiri dari bahan kaca dengan susunan kerikil, bio ring, kain strimin, blok campuran tanah kemudian berturut-turut ditutup dengan lapisan bio ring dan kerikil.
Pada bagian bawah reaktor terdapat kran sebagai saluran keluar dan pada bagian atas reaktor juga terdapat pipa dan kran sebagai saluran masuk. Berbagai alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain; Reaktor MSL, papan nama, dudukan dan tabung reaksi, gelas ukur, pipet ukur, gelas kimia, pipet, oven, kertas saring, pengaduk magnet, masker, kamera, stopwatch, sarung tangan dan kotak pendingin. Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel limbah rumah tangga, akuades, kalium dikromat (K2Cr2O7), asam sulfat (H2SO4), kertas saring Whatman No.42, media Lactose Bouillon (LB), Brilliant Green Lactose Broth (BGLB) dan media Plate Count Agar (PCA).
Prosedur Pengujian Sampel
Sampel limbah cair sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam larutan trisalt dengan pengenceran 10-1, kemudian divorteks hingga homogen. Kemudian tambahkan 1 ml ke dalam tabung 10-2 dan seterusnya hingga 10-3. Kemudian masing-masing pengenceran diambil 1 ml dalam tabung berisi media LB dan diinkubasi pada suhu 35oC, selama 24 – 48 jam. Kemudian dikonfirmasi dengan mencocokkan jumlah tabung positif dengan nilai pada tabel MPN untuk mengetahui jumlah total koliform pada sampel limbah cair rumah tangga yang diamati.
Bahan yang digunakan adalah sampel limbah cair rumah tangga, akuades dan media Plate Count Agar (PCA). Alat yang digunakan adalah mikropipet, inkubator, cawan petri, tabung reaksi, autoklaf, gelas ukur, labu erlenmeyer, pengaduk hot plate, timbangan digital, oven, botol sampel dan colony counter. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh (Lizayana et al., 2017), koloni bakteri dihitung dengan mengamati seluruh koloni yang tumbuh pada permukaan media agar yang digunakan dalam penelitian.
Metode yang digunakan adalah Total Colony Counter (TPC) dengan melakukan pengenceran 1:10 hingga kelipatan 10-5 atau 10-6 dalam tabung reaksi. Kemudian diamati dan dihitung koloni bakteri yang tumbuh pada plat PCA dengan menggunakan alat Colony Counter. Untuk menghitung koloni bakteri mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh (Lizayana et al., 2017) dengan menggunakan colony counter.
Bahan yang digunakan adalah sampel limbah cair rumah tangga, larutan kalium dikromat (K2Cr2O7) dan larutan asam sulfat (H2SO4). Alat yang digunakan adalah gelas kimia, tabung kultur, pipet tetes, reaktor COD dan COD meter.
Prosedur Karakterisasi FTIR Bio Ring
Kertas saring dicuci dengan aquades 3 x 10 ml, dibiarkan kering sempurna dan dilanjutkan dengan filtrasi vakum selama 3 menit hingga diperoleh filtrasi sempurna.
Analisis Data
- Efektivitas MSL (Multi Soil Layering)
- Pengolahan Data melalui SPSS
Hasil penelitian menunjukkan efektivitas sistem MSL dalam menurunkan kadar total coliform pada air limbah domestik dapat dilihat pada Tabel 4.3. Berdasarkan Gambar 4.3 (a) dan (b), pengolahan air limbah domestik mempengaruhi konsentrasi total bakteri koliform, air limbah domestik sebelum diolah mempunyai nilai total koliform >189.800 MPN/100mL atau dapat dikatakan tidak terhingga pada sampel variasi CPR dan 11,600 MPN/100ml pada uji variasi HRT. Degradasi total koliform pada air limbah domestik juga dapat dipengaruhi oleh media SMB yang berperan sebagai lapisan serapan dalam pengolahan ini.
Berdasarkan hasil analisis statistik tersebut dapat disimpulkan bahwa pengolahan variasi HLR dan HRT pada pengolahan air limbah domestik dengan metode MSL merupakan metode yang efektif. Hasil perhitungan dan efisiensi pengolahan limbah domestik dapat dilihat pada Tabel 4.4 berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai perhitungan total koloni. Dari grafik pada gambar 4.5 (a) dan (b), total pemecahan koloni pada air limbah domestik menunjukkan penurunan yang signifikan pada jumlah total koloni sebelum dan sesudah pemurnian.
Berdasarkan analisis data statistik, dapat disimpulkan bahwa perlakuan variasi nilai HLR dan HRT pada pengolahan air limbah domestik dengan metode MSL merupakan metode yang efektif. Berdasarkan hasil penelitian pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.8 terlihat bahwa variasi nilai HLR dan HRT pada proses pengolahan air limbah mempengaruhi perubahan nilai pH. Perlu dilakukan kajian dan penelitian lebih lanjut terhadap pengolahan air limbah domestik hanya dengan menggunakan media bio-ring agar dapat diperoleh perbandingan dengan menggunakan media MSL bed.
Penentuan beberapa parameter kualitas air limbah domestik pada instalasi pengolahan air limbah Perusahaan Daerah Air Minum Tirtanadi Cemara Medan. Pengolahan air limbah domestik menggunakan Fitoremediasi Constructed Wetland System dengan tanaman Pandanus amaryllifolius dan Azolla microphylla.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efektivitas Metoda Multi Soil Layering (MSL)
- Efektivitas MSL dengan Variasi HLR
- Efektivitas MSL dengan Variasi HRT
- Parameter Kadar Total Koliform
- Parameter Total Koloni
- Parameter COD
- Parameter TSS
- Parameter pH
Pada nilai HLR yang tinggi (23,80 L/m2/jam) dan HRT 4 jam, air limbah bergerak cepat menuju outlet sehingga mengurangi waktu kontak antara air limbah dengan lapisan bioring, kerikil, dan SMB. Sebaliknya percobaan dengan nilai HLR rendah (3,40 L/m2/jam) dan HRT selama 12 jam memberikan degradasi yang optimal karena waktu kontak antara efluen dengan lapisan sistem MSL menjadi maksimal. Hasil uji regresi linier sederhana mengenai pengaruh variasi nilai HLR dan HRT terhadap penurunan kadar total coliform dapat dilihat pada lampiran.
Pada sistem MSL yang digunakan pada percobaan ini, mungkin terjadi proses filtrasi dan adsorpsi yang mempengaruhi degradasi bakteri pada air limbah domestik. Hasil uji regresi linier sederhana pengaruh variasi nilai HLR dan HRT terhadap penurunan jumlah koloni dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan Gambar 4.6 (a) dan (b), penggunaan sistem MSL dengan variasi nilai HLR dan HRT dapat menurunkan nilai COD.
Hasil uji regresi linier sederhana menunjukkan pengaruh variasi nilai HLR dan HRT terhadap penurunan kadar COD, seperti terlihat pada lampiran. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa variasi nilai HLR dan HRT mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap penurunan parameter COD. Berdasarkan data pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.7 dapat disimpulkan bahwa nilai HRT selama 12 jam belum optimal dalam menguraikan padatan tersuspensi hingga batas maksimal baku mutu air limbah domestik yang berlaku.
Hasil uji regresi linier sederhana untuk mengetahui pengaruh variasi nilai HLR dan HRT terhadap penurunan kadar TSS disajikan pada lampiran. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan nilai HLR dan HRT yang bervariasi pada sistem MSL berpengaruh terhadap netralisasi pH.
Karakterisasi FTIR pada Bio Ring
Pengolahan limbah cair domestik dengan metode MSL dapat menurunkan kadar total koliform, total koloni, COD, TSS dan menetralkan pH. Pengolahan limbah cair domestik menjadi air murni menggunakan filter bertingkat dan metode fotodegradasi menggunakan fotokatalis TiO2. Kajian Karakteristik dan Mutu BOD dan COD Limbah Cair RSUD Ditjen Lanto.
Air dan air limbah - Bagian 2: Cara menguji Permintaan Oksigen Kimia (COD) dengan refluks tertutup secara spektrofotometri. Air dan air limbah - Bagian 3: Cara menguji total padatan tersuspensi (TSS) secara gravimetri. Rekayasa ekologi Disinfeksi air limbah domestik dengan pengolahan gabungan menggunakan sistem filter tanah dan pasir multilayer (MSL-SF): Studi percontohan laboratorium.
Pemulihan koagulan dari lumpur limbah pembangkit listrik tenaga uap sebagai alternatif pengolahan air limbah kimia.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Karakterisasi FTIR pada bioring menunjukkan adanya senyawa adsorben dalam pendegradasi kadar air limbah domestik antara lain gugus fungsi SiO2 pada bilangan gelombang 1030,26 cm-1 dan 1042,2 cm-1 serta Si-Cl pada bilangan gelombang 471 cm-1.
Saran
Kajian penurunan kadar COD dan TSS pada limbah cair restoran dengan teknologi biofilm anaerobik – aerobik menggunakan media bioring random array. Efektivitas biofilter menggunakan kerikil, pasir, ijuk, botol plastik dan kiapu (Pistia stratiotes) terhadap penurunan kadar BOD dan COD pada limbah cair mie basah. Efektivitas biofilter dari media sedotan plastik terhadap pembuangan air limbah rumah potong hewan di Kota Banda Aceh. Efektivitas media biofilter limbah pipet terhadap pembuangan air limbah rumah potong hewan di Banda Aceh.
