6501
Pengolahan Limbah Cair Berkelanjutan Pada Perumahan Panterik Banda Aceh Menggunakan Biofilter
dan Filter Pasir Lambat
Rican Handika1, Vera Viena2*, Bahagia3
1,2,3Prodi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Universitas Serambi Mekkah, Banda Aceh - Indonesia
*Koresponden email: [email protected]
Diterima: 11 Juli 2023 Disetujui: 18 Juli 2023
Abstract
The domestic wastewater generated from the Panterik housing in Banda Aceh was collected to an open pond which characterized with brownish-black color and an unpleasant odor. The aim of this study was to analyze the performance effectiveness of biofilters mediated by plastic straws and slow sand in treating domestic wastewater as one of alternative of sustainable treatment. The effectiveness of processes was measured at retention times of 0 days, 2 days, 4 days and 6 days, with sedimentation and non-sedimentation pre-treatment for 24 hours. After 6 days treatment, the initial pH of 5 increase to 7 after 6 days treatment. The removal by precipitation pre-treatment on the parameters TSS, BOD and COD were 92.13%, 77.28% and 58.83%, respectively. Treatment without precipitation showed TSS 86.89 %, BOD 71.52%, and COD 26.92%. In conclusion, the retention time and pre-treatment steps greatly affected the effectiveness of wastewater treatment. Parameter of pH, TSS, BOD and COD are still met the Government Quality Standards of Domestic wastewater and safe for disposal into environment. The combination of biofiltration and filtration processes was proven to be applicable as a sustainable approach in the treatment of wastewater from Panterik Housing and other housings in Banda Aceh.
Keywords: domestic wastewater, sedimentation, biofilter, retention time, effectiveness Abstrak
Air limbah domestik yang dihasilkan dari perumahan Panterik Banda Aceh dikumpulkan pada sebuah kolam terbuka di kampung dengan karakteristik limbah berwarna hitam kecokelatan dan mengeluarkan bau tidak sedap terhadap masyarakat sekitar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa efektifitas kinerja biofilter bermedia sedotan plastik dan pasir lambat dalam mengolah limbah cair domestik sebagai alternatif pengolahan limbah cair berkelanjutan. Efektifitas penyisihan pada tiap unit proses diukur pada waktu tinggal 0 hari, 2 hari, 4 hari dan 6 hari, dengan pemberian perlakuan awal pengendapan dan tanpa pengendapan 24 jam. Nilai pH sebelum perlakuan adalah 5 dan meningkat menjadi 7 setelah 6 hari. Hasil penelitian menunjukkan efektifitas penyisihan limbah dengan perlakuan pengendapan pada parameter TSS, BOD dan COD secara berturut-turut sebesar 92.13%, 77.28% dan 58.83%. Perlakuan tanpa pengendapan menunjukkan kadar TSS 86.89 %, BOD 71.52%, and COD 26.92%. Hai ini dapat disimpulkan bahwa waktu kontak dan perlakuan awal sangat berpengaruh terhadap efektifitas pengolahan limbah cair domestik. Nilai parameter: pH, TSS, BOD dan COD masih dalam standar Baku Mutu PermenLHK No. 68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016, dan aman dibuang ke badan air. Kombinasi proses biofiltrasi dan filtrasi terbukti mampu diterapkan sebagai salah satu pendekatan berkelanjutan dalam pengolahan limbah Perumahan Panteriek dan perumahan lainnya di Banda Aceh.
Kata Kunci: limbah cair domestik, pengendapan, biofilter, waktu tinggal, efektivitas 1. Pendahuluan
Berkembangnya jumlah penduduk kota dan peningkatan pemakaian air bersih dari tahun ke tahun menyebabkan terjadinya penambahan volume limbah cair domestik yang di buang ke lingkungan.
Limbah cair domestik terbagi menjadi black water (mengandung feses) dan grey water berupa sisa-sisa hasil pencucian, sabun, detergen, urine, bahan organik terlarut lainnya. Merujuk kepada https://bandaacehkota.go.id/p/kecamatan_gampong.html, Kota Banda Aceh [1] memiliki 9 kecamatan dan 90 gampong (desa). Gampong Panterik di Kecamatan Lueng Bata, memiliki tingkat kepadatan tinggi dengan jumlah penduduk sekitar 24.581 jiwa lebih, terutama di lokasi Perumahan Panterik.
6502
Perumahan ini memiliki kolam terbuka penampung limbah cair domestik dari perumahan yang karakteristik airnya berwarna hitam keruh, banyak ditumbuhi enceng gondok dan seringkali menimbulkan bau menyengat pada waktu-waktu tertentu.
Menurut [2], pembuangan limbah cair proses industri dan pemukiman tanpa pengolahan terlebih dahulu diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan. Untuk itu diperlukan metode pengelolaan limbah cair domestik yang tepat untuk mengatasi permasalahan warna dan bau tersebut. Diantaranya dapat menggunakan proses fisika, kimia dan biologis atau kombinasi dari proses-proses tersebut. Riset [3]
menyebutkan, proses biofilter dilakukan dengan cara mengalirkan air limbah ke dalam reaktor biologis yang telah diisi dengan media penyangga untuk pengembangbiakkan mikroorganisme aerobik atau anaerobik. Prinsip biofilter melibatkan proses biofiltrasi dengan struktur media menyerupai saringan dan tersusun dari tumpukan media penyangga yang tersusun teratur maupun acak di dalam biofilter.
Lapisan massa yang tipis (biofilm) melekat pada media penyangga sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya bakteri.
Pembuangan limbah domestik perumahan saat ini sebagian besar dilakukan langsung ke sungai sehingga dapat meningkatkan kandungan COD dan TSS dalam air sungai. Berdasarkan studi [4], air sungai tidak dapat digunakan sebagai sumber air minum atau kebutuhan rumah tangga jika parameter COD dan TSS melebihi baku mutu. Pada kisaran nilai BOD menengah, dapat digunakan proses biologis aerobic, sedang untuk nilai BOD tinggi dapat beralih ke proses aneaerobik [5]. Proses biofiltrasi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah cair domestik, karena menurut [6] unit biofilter mudah digunakan pada masyarakat kecil, mudah dikelola dan sekaligus dapat menghilangkan unsur-unsur organik dan padatan tersuspensi. Perbandingan antara proses lumpur aktif dengan biofilter aerobik tercelup (SABs) ditunjukkan pada keunngulannya dalam retensi padatan yang lebih baik.
Apabila dikehendaki pengolahan limbah domestik dengan Intalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) berjalan efektif, perlu diperhatikan kualitas air limbah secara rutin minimal 6 bulan sekali.
Kualitas air limbah dan pemeliharaan dari IPAL berhubungan eart dengan efisiensi IPAL yang fluktiatif sesuai debit air yang masuk ke sistem [7]. Dalam [8], untuk menghasilkan sistem pengolahan air limbah yang stabil dan konsisten, faktor-faktor seperti karakteristik influen air limbah, konsumsi pemakaian air, kapasitas pengolahan, bahan dan konstruksi serta teknik pengelolaan limbah sangat berpengaruh pada kinerja pengolahan air limbah. Biofilter dapat diukur efektifitasnya berdasarkan jenis dan bentuk media sebagai penyedia area permukaan untuk perkembangbiakan mikroorganisme atau bakteri pengurai. Selain itu, untuk mengurangi kadar padatan tersuspensi atau Total Suspended Solid yang masih tersisa dalam aliran limbah dapat digunakan metode filtrasi.
Penelitian [9] menggunakan eceng gondok dan biofilter media bioball untuk mengolah limbah cair domestik dan menunjukkan hasil penyisihan TSS dan COD yang mampu memenuhi baku air limbah domestik. Studi [10] menunjukkan keberhasilan penyisihan parameter air limbah menggunakan kombinasi sistem kolam (Pond) – biofilm media bioball dan jaring ikan, dengan memanfaatkan kumpulan sel mikroorganisme, khususnya bakteri, yang melekat pada permukaan media penambat.
Namun, pada penelitian ini digunakan media pelekatan dari bekas sedotan plastik, yang dapat berfungsi lama sebagai media tumbuh biofilm yang sifatnya stabil dan tidak mudah rusak. Hal ini memungkinkan dalam penerapan pengolahan limbah yang, dimana dapat bertahan lama dan dapat digunakan berulang- ulang dalam mengatasi limbah plastik bekas.
Pengelolaan limbah cair domestik yang baik sangat penting dilakukan untuk mengurangi potensi pencemaran lingkungan ke badan air akibat tingginya kadar COD, BOD dan TSS [11]. Berdasarkan sumber timbulannya, limbah cair domestik dan non-domestik dapat dikelompokan menurut sifat fisika, kimia, dan biologis [12]. Keunggulan proses biofilter diantaranya memiliki kemudahan operasional, sedikit menghasilkan lumpur, dan mampu bertahan pada variasi volume air limbah. Sumber pencemar terbesar di perairan adalah air limbah domestik, akibat tingginya kandungan zat organik yang masuk ke badan air penerima. Semakin meningkatnya pencemaran dapat menurunkan derajat kesehatan masyarakat [13]. Studi oleh [14] menyimpulkan bahwa pengolahan limbah domestik grey water dengan proses biofilter anaerob dan biofilter aerob memiliki efektivitas reduksi berkisar antara 56,73% - 97,65% dan telah memenuhi baku mutu untuk parameter, pH, BOD, COD, amoniak, minyak lemak dan Total Coliform, namun untuk parameter TSS dan Total Coliform perlu evaluasi operasional.
Kebijakan tentang baku mutu limbah hasil kegiatan domestik yang tertuang dalam Permen LHK Nomor 68 Tahun 2016, menyebutkan nilai maksimal yang diizinkan untuk parameter TSS adalah 30 mg/liter, COD 100 mg/L, BOD 30 mg/L, minyak lemak 5 mg/L dan Ammoniak 10 mg/L [15]. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas limbah cair domestik setelah diolah dengan proses biofilter dan pasir lambat, setelah waktu kontak sebanyak 0 hari, 2 hari, 4 hari dan 6 hari. Menganalisa efektifitas
6503
kinerja biofilter bermedia plastik dan pasir lambat dalam mengolah limbah cair domestik pada parameter pH, TSS, COD dan BOD. Metode penelitian merupakan kombinasi biofilter bermedia plastik sedotan bekas berdiameter 1 cm, dan media filter pasir lambat yang berasal dari pasir laut untuk mengolah kandungan parameter limbah cair domestik.
2. Metode Penelitian
2.1 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian mengenai penyisihan limbah cair domestik pada Perumahan Panterik Banda Aceh dilakukan dari bulan Oktober sampai Desember 2020. Sampel limbah domestik diambil dari kolam penampungan limbah menggunakan metode grab sampling, di depan komplek perumahan Budha suci di Penterik Lueng Bata Banda Aceh. Eksperimen skala laboratorium dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan Universitas Serambi Mekkah. Pengujian parameter limbah berupa COD dan BOD dilakukan di Laboratorium Dasar FMIPA USK.
2.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari :
A. Rangkaian susunan unit pengolah limbah dengan unit biofilter dan filter pasir lambat ditampilkan pada Gambar 1.
Kebutuhan rangkaian biofilter secara detil diuraikan sebagai berikut:
- Perlengkapan rangkaian bioreaktor kombinasi biofilter dan filter, seperti pada Gambar 1.
- Rak kayu untuk penempatan biofilter, berukuran 40 x 80 x 150 cm - Bioreaktor dari bahan PVC 4 buah
- Kran untuk efluen limbah, 3 buah
- Media biofilter dari pipet plastik bekas yang dipotong berukuran panjang 1 cm - Pasir laut sebagai media filter, 5 kg
B. Alat Penelitian
- Wadah penampung limbah, jerigen 20 liter, 4 buah - Gelas ukur 100 ml, Pyrex
- Gelas kimia 500,ml Pyrex - Erlenmeyer 500,ml, Pyrex - Spektrofotometer, lamotte - pH meter,
- Termometer, batang - Hot plate, fine tech - Oven, Memert - Aerator
C. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu:
- Limbah cair domestik perumahan Panterik - Aquades
- Kertas saring Whatman 42 - Etanol 75%
2.3 Prosedur Penelitian
2.3.1 Metode Sampling Limbah cair Domestik
Pengambilan sampel limbah cair domestik dilakukan secara grab sampling di kolam penampung di Komplek Perumahan Budha Suci Panteriek Lueng Bata Banda Aceh. Sampel limbah cair domestik diambil pada titik sebelum keluar ke drainase kota. Sampling dilakukan dengan menggunakan ember plastik yang dilengkapi dengan tali dan disimpan dalam wadah limbah cair 50 liter.
Persyaratan alat pengambil sampel :
a. Terbuat dari bahan yang tidak mempengaruhi sifat sampel.
b. Mudah di cuci c. Mudah dipindahkan d. botol penampung e. Mudah dan aman dibawa
f. Kapasitas alat tergantung dari tujuan pengujian.
6504
2.3.2 Persiapan Rangkaian Biofilter Media Plastik dan Filter Pasir Lambat
Persiapan rangkaian Biofilter dalam percobaan penelitian ini ditabulasikan pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Persiapan Rangkaian Biofilter
No. Nama Alat/Spesifikasi Jumlah
1. Potongan sedotan plastik berbentuk cincin, sebagai media biofilter
70 batang, panjang 1 cm.
2. Kran PVC 4 buah
3. Bioreaktor plastik PVC, diam. 20 cm 4 buah 4. Pasir laut, sebagai media filter pasir lambat 2 kg
5. Tinggi media 2/3 dari volume tangki
6. Meja berundak untuk meja bioreaktor Ukuran meja 60 cm x 30 cm Sumber: Data penulis, 2023
Gambar 1. Rangkaian unit pengolahan limbah domestik perumahan Panteriek Banda Aceh Sumber: Data penulis, 2023
3.2.3 Proses Aklimatisasi
Proses aklimatisasi secara bertahap dimulai dengan mengganti sedikit demi sedikit konsentrasi awal limbah cair pembibitan (seeding) dengan limbah domestik perumahan Panterik. Pencampuran limbah domestik dimulai dengan perbandingan 10 % v/v aquadest dan limbah cair domestik, dimasukkan ke dalam bak penampungan. Peningkatan konsentrasi limbah domestik untuk peningkatan pertumbuhan biofilm pada media pipet plastik dilakukan secara bertahap sampai penggantian limbah domestik mencapai 100 % v/v. Proses aklimatisasi diberhentikan pada saat lapisan biofilm sudah menebal, menghijau nampak di pemukaan media plastik bekas dan diukur efisiensi penyisihan COD telah stabil dalam masa 30 hari pertumbuhan.
Pembentukan Biofilm pad media pelekatan plastik bekas dapat berjalan dari waktu hitungan detik ke hari dan terus berubah menyesuaikan dengan kemampauan pengendapan yang terjadi. Awalnya menyesuaikan diri dengan arus limbah, lalu kemudian mulai terbentuk subtract di permukaan media, dan kemudian bakteri mulai melekat pada subtract media. Dari menit ke jam bakteri yang terbawa arus tadi akan semakin banyak menempel pada penyangga media dan berikatan dengan subtrat yang masuk.
Dari pertumbuhan lapisan tipis bakteri ke jam hingga hari, terjadi pertumbuhan dan pembelahan sel bakteri, dan kemudian produksi eksopolimer terjadi dan mulai terbentuknya biofilm. Dalam hitungan hari hingga bulan, terjadi pelekatan organisme lain pada biofilm [5].
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Seeding Mikroorganisme pada Biofilter Bermedia Plastik Bekas
Pembibitan atau Seeding adalah dimulainya proses pembibitan dan menambahnya jumlah penumbuhan bakteri di suatu media lekat berupa plastik bekas. Pada saat dilakukan penelitian, masing- masing media belum terdapat biofilm, namun sejalan dengan waktu amak alpisan biofilm akan semakin menebal dan melekat pada media plastic dan membentuk lapisan warna kuning kehijauan. Proses seeding juga menambahkan substrat tambahan berupa penambahan Bio-HS dan glukosa sebagai sumber
6505
karbon selama 3 hari sekali kedalam Pada saat dialirkan air limbah, kondisi reaktor aerobik tidak diperlukan waktu yang bioreactor. Pertumbuhan mikroorganisme diukur jika biofilm pada media telah terbentuk dengan menganalisa kemampuan untuk mengeliminasi COD dan bakteri secara konstan.
Tingkat efisiensi yang cenderung naik merupakan tanda aksi berkembangnya mikroorganisme. Setelah efisiensi penyisihan stabil, biofilter siap untuk digunakan.
3.2 Penurunan Parameter pH, TSS, BOD dan COD Air Limbah Domestik
Air limbah domestik yang di ambil Komplek Budha Suci Desa Panterik Lueng Bata Banda Aceh.
Secara umum memiliki ciri fisik yaitu bersuhu antara 28 0C - 29 0C, berwarna coklat pekat hingga kehitaman, berbau menyengat, mengandung bahan padatan-padatan tersuspensi sebelum perlakuan. Air limbah domestik terlebih dahulu di analisa berdasarkan parameter pH, TSS, BOD, COD, dengan merujuk pada Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Air limbah domestik perumahan diberikan perlakuan awal pengendapan dan tanpa pengendapan untuk mengetahui tingkat penyisihan padatan tersuspensi, apabila tidak diberikan perlakuan awal peningkatan skala proses pengolahan. Hasil analisa penurunan parameter air limbah domestik perumahan Panterik setelah perlakuan menggunakan unit biofilter media sedotan plastik dan filtrasi pasir lambat ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Penyisihan limbah domestik, dengan pengendapan awal
No. Parameter satuan Konsentrasi limbah
0 hari 2 hari 4 hari 6 hari
1. pH 6-9 5 6 7 7
2. TSS mg/L 14.11 3.11 1.97 1.11
3. BOD mg/L 13.69 3.91 3.31 3.11
4. COD mg/L 26.82 12.62 12.62 11.4
Sumber: Hasil uji laboratorium, 2022
Tabel 2 memperlihatkan bahwa terjadi penyisihan limbah domestik Desa Panterik Lueng Bata Banda Aceh dengan parameter pH, TSS, BOD dan COD selama empat kali uji dengan konsentrasi limbah yang beda-beda. Hasil uji pH memperlihatkan terjadinya kenaikan nilai pH dari 5 menjadi 7 pada uji ketiga dan keempat dengan variasi waktu 4 hari dan 6 hari. Parameter TSS pada waktu kontak 0 hari sebesar 14,11 mg/L, diberi perlakukan dengan dilakukan pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilainya menurun menjadi 3,11 mg/L. Pada pengendapan selama waktu kontak 4 hari dan 6 hari nilai TSS-nya terus menurun menjadi 1,97 mg/L dan 1,11 mg/L. Selanjutnya untuk parameter BOD pada waktu kontak 0 hari sebesar 13,69 mg/L, diberi perlakukan dengan dilakukan pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilai BOD-nya menurun menjadi 3,91 mg/L.
Pada pengendapan selama waktu kontak 4 hari dan 6 hari nilainya terus menurun menjadi 3,31 mg/L dan 3,11 mg/L. Begitu juga perlakukan untuk parameter COD, pada waktu kontak 0 hari sebesar 26,82 mg/L, diberi perlakukan dengan dilakukan pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilainya menurun menjadi 12,62 mg/L. Pada pengendapan selama waktu kontak 4 hari nilai COD-nya sama dengan waktu kontak 2 hari sebesar 12,62 mg/L, maka dilakukan pengendapan selama waktu kontak 6 hari, nilai COD menurun menjadi 11,4 mg/L. Sebagai perbandingan, juga dilakukan pengujian proses pengolahan limbah perumahan Panterik dengan tanpa pengendapan awal dan hasilnya ditampilkan pada Tabel 3 berikut:
Tabel 3. Penyisihan limbah domestik, tanpa pengendapan awal
No. Parameter satuan Konsentrasi limbah
0 hari 2 hari 4 hari 6 hari
1. pH 6-9 5.00 7.00 7.00 8.00
2. TSS mg/L 14.11 2.35 2.19 1.85
3. BOD mg/L 13.69 5.67 4.30 3.92
4. COD mg/L 26.82 22.04 20.06 19.6
Sumber: Hasil uji laboratorium, 2022
6506
Tabel 3 menjelaskan bahwa terjadi penyisihan limbah domestik tanpa pengendapan awal telah terjadinya penyisihan terhadap semua parameter uji. Hasil uji pH memperlihatkan terjadinya kenaikan nilai pH dari 5 menjadi 7 dan 8 pada uji ketiga dan keempat dengan variasi waktu kontak 4 hari dan 6 hari. Parameter TSS pada waktu kontak 0 hari sebesar 14,11 mg/L, tanpa dilakukan pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilainya menurun menjadi 2,35 mg/L. Perlakukan selama waktu kontak 4 hari dan 6 hari nilai TSS-nya terus menurun menjadi 2,19 mg/L dan 1,85 mg/L. Selanjutnya untuk parameter BOD pada waktu kontak 0 hari sebesar 13,69 mg/L, diberi perlakukan tanpa pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilai BOD-nya menurun menjadi 5,67 mg/L.
Pada waktu kontak hari ke 4 dan 6 hari nilainya terus menurun menjadi 4,30 mg/L dan 3,92 mg/L.
Begitu juga perlakukan untuk parameter COD, pada waktu kontak 0 hari sebesar 26,82 mg/L, diberi perlakukan tanpa pengendapan selama waktu kontak 2 hari nilainya menurun menjadi 22,04 mg/L. Pada waktu kontak hari ke 4 hari nilai COD menurun sebesar 20,06 mg/L, selanjutnya pada waktu kontak hari ke 6 hari, nilai COD menurun menjadi 19,6 mg/L.
3.3 Efisiensi Proses Pengolahan Air Limbah Domestik 3.3.1 Efisiensi penurunan pH
Air limbah domestik pada umumnya dapat bersifat cenderung asam, tergantung kepada sumber timbulan limbah cairnya. Kondisi asam limbah domestik dapat melepas unsur mudah menyebabkan timbulnya bau ke lingkungan sekitar. Nilai pH berpengaruh besar pada keberhasilan proses pengolahan air limbah. Nilai pH berhubungan erat dengan berbagai sumber pencemar dari kegiatan rumah tangga di Panterik yang berasal dari penggunaan sabun saat pencucian, pembuangan minyak hasil memasak kedalam drainase perumahan, hasil pencucian kendaraan, kegiatan industri rumahan, dan kegiatan sanitasi harian warga di Panterik. Baku mutu untuk pH yang ditetapkan Pemerintah adalah sebesar 6-9.
Jika pH terlalu rendah dapat menyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut dalam air limbah, sehingga diperlukan pengujian pH awal sebelum perlakuan dan perluny apenambahan lautan buffer agar pH optimal dapat tercapai. Pada Gambar 2 ditampilkan hasil analisa efisiensi penurunan pH limbah pada waktu kontak berbeda.
Gambar 2. Efesiensi penurunan pH Sumber: Hasil penelitian, 2022
Gambar 2 menjelaskan efisiensi penurunan pH terjadi hasil perbandingan perubahan pH 50 % dan 100 % dengan pengendapan dan tanpa pengendapan pada limbah domestik Komplek Budha Suci Desa Panterik Lueng Bata Banda Aceh. Bahwa nilai pH pada waktu kontak hari ke-2 dengan pengendapan awal sebesar 6,2 dan tanpa pengendapan sebesar 7. Pada waktu kontak hari ke-4 dengan pengendapan awal sebesar 7 dan tanpa pengendapan sebesar 7,2. Pada waktu kontak hari ke-6 dengan pengendapan awal sebesar 7,1 dan tanpa pengendapan sebesar 8,2.
3.3.2 Efisiensi Penurunan TSS
Apabila bahan-bahan tersuspensi dengan diameter lebih bear dari 1 mikrometer tertahan pada filter millipori, dengan diameter 0,45 mikrometer, maka inilah yang disebut dengan kadar TSS.
bersumber dari lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik di lingkungan. Pada limbah kegiatan domestik, tingginya kadar TSS bersumber dari aktivitas umum misalnya; mandi, cuci, dan kebutuhan sanitasi rumah lainnya. Peningkatan kadar TSS pada badan air dapat menambah kadar kekeruhan dan dapat menghalangi masuknya cahaya matahari ke kolam air dan dapat menghalangi terjadinya fotosintesis di perairan.
5,0
6,2
7,0 7,1
5,0
7,0 7,2
8,2
2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0
0 2 4 6
Nilai pH
Waktu Kontak (hari)
DP TP
6507
Pada Gambar 3, ditampilkan hasil perbandingan efisiensi penyisihan dengan perlakuan pengendapan dan Tanpa Pengendapan pada limbah domestik Komplek Budha Suci desa Panterik Lueng Bata Banda Aceh.
Gambar 3. Efisiensi penurunan TSS Sumber: Hasil penelitian, 2022
Gambar 3 menjelaskan efisiensi penurunan parameter air limbah domestik yaitu total padatan tersuspensi (TSS) diperoleh menunjukkan bahwa pada waktu kontak 2 hari tanpa pengendapan nilai TSS yaitu 83,35 % dan dengan pengendapan nilainya sebesar 77,96 %. Pada waktu kontak 4 hari hasil olahan TSS tanpa pengendapan menjadi 84,48% dan dengan dilakukan pengendapan nilainya menjadi 86,04 %. Sedangkan pada waktu kontak 6 hari hasil olahan TSS tanpa pengendapan menjadi 86,89%
dan dengan dilakukan pengendapan nilainya menjadi 92,13%. Efektifitas penguraian parameter TSS dalam air limbah ditentukan dari lamanya waktu kontak atau waktu tinggal air limbah dengan media.
Semakin kecil debit aliran dan waktu tinggal limbah akan semakin meningkatkan efektivitas penyisihan parameter TSS dalam reactor limbah.
Efisiensi penyisihan TSS juga dipengaruhi oleh kandungan substrat yang dimiliki dalam limbah berupa karbohidrat dan protein. Selain itu juga dipengaruhi oleh ukuran media sebagai area penambatan dan penyisihan material organic. Total suspended solid (TSS) didefinisikan sebagai total padatan tersuspensi yang dapat mengendap dan dapat tertahan pada saringan dengan ukuran partikel maksimum 2,0 μm [16]. Biofilter dan filter pasir lambar dapat bekerja secara efisien untuk menurunkan TSS sebagai pengolahan limbah cair perumahan.
3.3.3 Efisiensi Penurunan BOD
Biological Oxigen Demand (BOD) didefinisikan sebagai kebutuhan oksigen oleh mikroorganisme aerobik untuk mengoksidasi bahan organic menjadi bahan anorganik. Material organik dapat dihasilkan dari kegiatan penguraian limbah cair domestik dan industri, atau dari penguraian tumbuhan dan hewan yang telah mati [17]. Hasil perbandingan penurunan BOD menggunakaa unit biofilter dan filter pasir lambat, dengan perlakuan pengendapan dan tanpa pengendapan pada limbah domestik perumahan Panterik Lueng Bata Banda Aceh dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Efisiensi penurunan BOD Sumber: Hasil penelitian, 2022
83,35 84,48 86,89
77,96
86,04
92,13
20 40 60 80 100
2 4 6
EFisiensi TSS (%)
Waktu kontak (hari)
TP DP
58,58
68,6 71,52
71,43 75,82 77,28
0 20 40 60 80 100
2 4 6
Efisiensi BOD (%)
Waktu Kontak (hari)
TP DP
6508
Gambar 4 menjelaskan bahwa efisiensi BOD mengalami peningkatan yang signifikan. Pada waktu kontak 2 hari tanpa pengendapan nilai BOD yaitu 58,58 % dan dengan pengendapan nilainya sebesar 71,43 %. Pada waktu kontak 4 hari hasil olahan BOD tanpa pengendapan menjadi 68,6% dan dengan dilakukan pengendapan nilainya menjadi 75,82 %. Sedangkan pada waktu kontak 6 hari hasil olahan BOD tanpa pengendapan menjadi 71,52% dan dengan dilakukan pengendapan nilainya menjadi 77,28%. Hal ini mengindikasikan bahwa perlakuan awal pengendapan dapat membantu proses penurunan kandungan bahan organic secara umum dan sekaligus membuktikan bahwa lapisan biofilm mikroorganisme yang melekat pada media plastik bekas semakin bertumbuh berfungsi dengan baik dalam mengurai parameter limbah.
Penyisihan kadar BOD pengolahan menggunakan biofilter media plastik dan pasir lambat telah mencapai baku mutu yang di tetapkan oleh Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016. Efisiensi BOD semakin bertambah dan naik sejalan dengan waktu tinggal yang divariasikan, yaitu 2 hari, 4 hari, dan 6 hari. Semakin lama waktu kontak antara bahan organik dengan bakteri di biofilm, menyebabkan semakin banyak pula kesempatan bakteri untuk mempergunakan bahan organik untuk metabolis tubuhnya dan efektivitas semakin tinggi.
3.3.4 Efisiensi Penurunan COD
Chemical Oxigen Demand (COD) didefinisikan sebagai kebutuhan oksigen dalam mengoksidasi zat organik dalam 1 liter air dengan menggunakan oksidator kalium dikromat. Terdapatnya nilai COD di dalam air adalah salah satu indikator parameter pencemar akibat kandungan organic, baik yang bersumber dari limbah cair rumah tangga maupun limbah cair industri. Hasil Perbandingan efisiensi penurunan COD limbah cair domestik pada perumahan Panterik Banda Aceh, dengan perlakuan pengendapan dan tanpa Pengendapan dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Efisiensi penurunan COD Sumber: Hasil penelitian, 2022
Gambar 5 menjelaskan bahwa efisiensi COD mengalami peningkatan yang signifikan. Pada waktu kontak 2 hari tanpa pengendapan nilai COD yaitu 17,82 % dan dengan pengendapan nilainya sebesar 52,94 %. Pada waktu kontak 4 hari hasil olahan COD tanpa pengendapan menjadi 25,2% dan dengan dilakukan pengendapan nilainya menjadi 52,94 %. Sedangkan pada waktu kontak 6 hari hasil olahan COD tanpa pengendapan menjadi 26,92% dan dengan dilakukan pengendepan nilainya menjadi 58,8%. Terjadinya peningkatan efisiensi COD disebabkan bahwa mikroorganisme berada pada media plastik pertumbuhan bakteri semakin tumbuh. Pengaruh penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) pada air limbah domestik menggunakan reaktor biofilter anaerob bermedia plastik (cincin sedotan plastik), dapat dilihat bahwa semakin lama waktu tinggal maka penurunan COD mengalami persentase penurunan yang semakin meningkat dan stabil. Tingginya efisiensi penguraian bahan organik sebanding dengan naiknya waktu hidraulik, dan laju aliran limbah cair. Lamanya waktu kontak dan pengendapan berperan penting dalam menyisihkan parameter pencemar dalam air limbah domestik perumahan Panterik.
Meskipun dalam parameter COD belum mengalami penurunan sampai tingkat yang diharapkan oleh desain, namun kinerja biofilter dari media plastik sedotan dan filter pasir lambat telah menunjukan penurunan parameter pH, TSS, BOD yang masih memenuhi baku mutu PermenLH no 68 tahun 2016 tentang baku mutu air limbah domestik. Sehingga dapat dinyatakan bahwa efektivitas unit biofilter dan filter pasir lambat dapat menjadi salah satu pendekatan yang efektif dalam pengolahan limbah
17,82
25,2 26,92
52,94 52,94
58,8
0 20 40 60 80
2 4 6
Efisiensi COD (%)
Waktu kontak (hari)
TP DP
6509
perumahan secara berkelanjutan (sustainable) karena menggunakan media yang berasal dari bahan plastik bekas yang tidak mudah rusak dan pasir filter juga berasal dari pasir lokal Banda Aceh.
Diharapkan model pengolahan air limbah domestik pada perumahan ini akan dapat diterapkan pada pengolahan limbah domestik perumahan lainnya di Banda Aceh, karena telah terbukti memiliki efektivitas yang tinggi dalam mengolah limbah dan telah aman untuk dapat dibuang ke badan air.
4. Kesimpulan dan Saran 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan riset pengolahan limbah cair yang telah dilakukan pada perumahan Panterik Banda Aceh menggunakan unit biofilter sedotan plastik bekas dan filter pasir lambat, dapat disimpulkan bahwa kombinasi proses tersebut telah mampu menunrunkan parameter pH, TSS, BOD dan COD. Kinerja biofilter aerobik bekerja efektif dalam bekerja mengolah limbah domestik dan dapat menurunkan kualitas air limbah domestik setelah diolah dengan kombinasi biofilter dan pasir lambat. Hasil analisa kualitas air limbah domestik dengan pengendapan dan tanpa pengendapan menunjukkan penurunan yang signifikan setelah diberi perlakuan kombinasi bioreaktor menunjukkan efektivitas penyisihan limbah dengan perlakuan pengendapan pada parameter pH, TSS, BOD dan COD secara berturut-turut sebesar 92.13%, 77.28% dan 58.83%. Perlakuan tanpa pengendapan menunjukkan TSS 86.89 %, BOD 71.52%, dan COD 26.92% berada dibawah Baku Mutu pada Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
4.2 Saran
Perlu dilakukan pengujian dalam skala yang lebih besar untuk mengetahui debit air, volume dan kapasitas/kemampuan laju pengolahan limbah domestik perumahan apabila direncanakan untuk pembuatan IPAL komunal kedepannya. Sosialisasi tentang efek pembuangan air limbah domestik ke badan air tanpa perlakuan pengolahan harus terus dilakukan oleh dinas terkait untuk mencegah timbulnya dampak lingkungan bagi masyarakat Panterik Lueng Bata dan sekitarnya.
5. Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih kepada aparat Desa Panteriek Lueng Bata Banda Aceh yang telah menyediakan waktunya selama penelitian. Terima kasih kami juga kami sampaikan kepada Laboran Teknik Lingkungan USM dan Laboran Dasar FMIPA USK atas bantuannya dalam analisa sampel limbah cair dan pengolahan data penelitian.
6. Daftar Pustaka
[1] https://bandaacehkota.go.id/p/kecamatan_gampong.html, Kota Banda Aceh diakses tanggal 20 Juli 2022.
[2] Suprihatin, (2014), Kandungan Organik Limbah Cair Industri Batik Jetis Sidoarjo dan Alternatif Pengolahannya. Jurnal Pusat Penelitian Lingkungan Hidup. Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Pembangunan Surabaya
[3] Mega Filliazati, Isna Apriani, Titin Anita Zahara, (2023), Pengolahan Limbah Cair Domestik Dengan Biofilter Aerob Menggunakan Media Bioball Dan Tanaman Kiambang,diakses dari ://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://media.neliti.com/media/publications/191531-ID- pengolahan-limbah-cair-domestik-dengan-b.pdf, tanggal 11 Juli 2023.
[4] Bahagia, Suhendrayatna, and Zulkifli Ak., (2020), “Analisis Tingkat Pencemaran Air Sungai Krueng Tamiang Terhadap COD, BOD dan TSS,” Serambi Engineering, Vol V, No. 3.
[5] Aditiyas W, Haji A.T.S, & Rahadi J.B., (2014), Analisis Spatial Untuk Evaluasi Kesesuaian Lahan Tanaman Apel di Kota Batu – Jawa Timur, Jurnal Sumberdaya Alam Lingkungan. Vol.1.
No.1. https://jsal.ub.ac.id/index.php/jsal/article/download/109/103.
[6] Khalidah Nurul Azmi, Irma Gusniani Danumihardja, Nusa Idaman Said, (2019), Aplikasi Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik Menggunakan Kombinasi Biofilter Aerobik Media Plastik Sarang Tawon dan Biofilter Media Kerikil Dengan Aliran Ke Atas, diakses pada chrome- extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.researchgate.net/profile/Khalidah- Nurul-Azmi/publication/337393043, tanggal 11 Juli 2023.
[7] Astika, Anis.U.W., Sudarno, Zaman, Badrus., (2017), Kajian Kinerja Bak Settler, Anaerobic Baffled Reactor (ABR), dan Anaerobic Filter (AF) Pada Tiga Tipe IPAL di Semarang, Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1, , http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan.
6510
[8] Hastuti, E, Medawati, I dan Darwati, S. (2014), Kajian Penerapan Teknologi Biofilter Skala Komunal untuk Memenuhi Standar Perencanaan Pengolahan Air Limbah Domestik. Pusat Litbang Permukiman.
[9] Yahya, (2010)., Studi Pengolahan Air Limbah Domestik Dengan Biofilter Aerasi Menggunakan Media Bioball Dan Enceng Gondok (Eichornia crassipes). ITS. Surabaya.
[10] Wardhani., N.K, Sutisno.E., Sumiyati, S., (2015), Penurunan Konsentrasi BOD dan TSS Pada Limbah Cair Tahu Dengan Teknologi Kolam (Pond) – Biofilm Menggunakan Media Biofilter Jaring Ikan dan Bioball, Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik, Universitas Dipenogoro, Skripsi.
[11] Viena. Vera, Bahagia, Nurlaini, Juanda. R, (2023), Efektivitas Penurunan COD, BOD dan TSS Limbah Industri Menggunakan Koagulan Kimia dan Ekstrak Alami Pati Pelepah Sawit, Jurnal Serambi Engineering, e-ISSN: 2541-1934, Volume VIII, No. 1, Januari 2023, Hal 4931-4939.
[12] Metcalf and Eddy, (2003), Waste Water Engineering Treament Disposal Reuse, Fourth Edition.McGraw-Hill, Inc. New York, St Fransisco, Auckland.
[13] Amri, Khusnul., Wesen, P, (2015), Pengolahan Air Limbah Domestik Menggunakan Biofilter Anaerob Bermedia Plastik (Bioball), Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, Vol. 7, No. 2, 2015, https://core.ac.uk/download/pdf/83593093.pdf
[14] Muhammad Busyairi, Nikita Adriyanti, Abdul Kahar, Dian Nurcahya, Sariyadi, Tathok D Hudayana, (2020), Efektivitas Pengolahan Air Limbah Domestik Grey Water Dengan Proses Biofilter Anaerob dan Biofilter Aerob (Studi Kasus: IPAL INBIS Permata Bunda, Bontang), Jurnal Serambi Engineering, p-ISSN : 2528-3561, e-ISSN : 2541-1934, , Volume V, No. 4, Oktober 2020, hal 1306 – 1312.
[15] Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
[16] Widyaningsih, V., (2011), Pengolahan Limbah Cair Kantin Yogma Fisip UI. Skripsi. Program Studi Teknik Lingkungan UI. Jarakta.
[17] Fuentes,. (2018), Integrated system biodigester - biofilter sustainable option for the environmental management of wastewater from small communities. Contemporary Engineering.
