MENGOLAH LIMBAH CAIR DOMESTIK DENGAN FILTER BIOGEOKIMIA

BAB I

PENDAHULUAN

 

  1. A.    Latar Belakang

Limbah cair rumah tangga merupakan salah satu bahan sisa dari aktivitas manusia sehari-hari yang dihasilkan sepanjang waktu. Bahan sisa tersebut berupa air yang telah digunakan yang berasal dari rumah tangga meliputi air buangan dari kamar mandi, WC, tempat cuci atau tempat memasak.

Pada awalnya bahan sisa tersebut tidak menimbulkan masalah karena dapat dilepas atau dibuang ke lingkungan dengan aman. Hal tersebut dimungkinkan karena volume dan jenis kandungan limbah cair rumah tangga masih relatif kecil, sehingga lingkungan masih mampu menetralkannya secara alami.

Pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan aktivitas di rumah tangga. menyebabkan volume dan jenis kandungan limbah cair yang dihasilkan semakin besar pula Peningkatan tersebut menyebabkan kemampuan lingkungan untuk menetralisir semakin menurun, sehingga limbah cair rumah tangga telah menimbulkan berbagai masalah, baik terhadap manusia maupun lingkungan itu sendiri.

Menurut Haryoto (1999), di Indonesia terjadi peningkatan volume limbah cair setiap tahun sebesar rata-rata 5 juta m3, dan menurut Momom dan Lya (1999), jenis kandungan limbah cair mengalami peningkatan sebesar 50% dari jumlah jenis kandungan yang ada sebelumnya. Peningkatan tersebut tentu saja sangat berpengaruh terhadap kemampuan lingkungan untuk menetralkannya sehingga terjadilah berbagai masalah lingkungan seperti yang telah dikemukakan terdahulu.

Kota Makassar yang merupakan salah satu kota terbesar di kawasan timur Indonesia, mengalami perkembangan yang cukup pesat, termasuk pertambahan jumlah penduduk. Hal tersebut mempengaruhi aktivitas di rumah tangga, sehingga volume limbah rumah tangga yang dihasilkan mengalami peningkatan yang besar. Jumlah penduduk Kota Makassar telah mencapai 1.282.918 jiwa (Bappeda Kota Makassar, 2000), dengan laju pertumbuhan penduduk mencapai 2.72%. Keadaan tersebut menunjukkan besarnya potensi terjadinya peningkatan volume limbah cair rumah tangga yang dihasilkan, sekaligus besarnya potensi terjadinya pencemaran dan kerusakan lingkungan akibat limbah cair tersebut.

Sampai saat ini, Kota Makassar belum memiliki sistem pengolahan limbah rumah tangga secara khusus. Sistem pembuangan secara langsung masih dilakukan melalui saluran-saluran pembuangan yang bermuara ke perairan pantai, terutama Pantai Losari. Berbagai fenomena berupa gangguan terhadap lingkungan dapat disaksikan di sepanjang saluran pembuangan limbah dan sekitarnya, demikian pula pada areal pantai lokasi pembuangan limbah sebagai dampak dari sistem pembuangan langsung yang dilakukan selama ini.

Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa dampak yang terjadi mengalami peningkatan dari waktu ke waktu. Pembusukan dan perubahan warna limbah, baik pada saluran pembuangan maupun pada tempat penampungan akhir, selain sangat mengganggu keindahan dan kenyamanan, juga menjadi media penyebaran berbagai jenis kuman penyakit (Masruri at al, 2003).

Rusaknya berbagai fasilitas perkotaan, seperti fisik saluran pembuangan serta benda-benda yang dilalui oleh limbah cair rumah tangga merupakan kerugian yang cukup besar.  Demikian pula dengan hilangnya berbagai jenis ikan dan biota perairan, merupakan salah satu contoh rusaknya ekosistem perairan sebagai dampak dari masuknya limbah cair rumah tangga yang tidak diolah. Contoh-contoh kasus yang telah dikemukakan merupakan bukti dan dasar pertimbangan yang sangat kuat, bahwa sudah saatnya masalah limbah cair rumah tangga mendapat perhatian yang sangat besar dalam pengelolaannya.

Efek buruk yang ditimbulkan oleh limbah cair rumah tangga telah banyak dirasakan oleh masyarakat, terutama di daerah perkotaan. Terjadinya berbagai jenis gangguan kesehatan yang disebabkan oleh kuman yang berasal dari lingkungan sangat erat kaitannya dengan limbah rumah tangga. Demikian pula dengan terjadinya pembusukan dan perubahan warna pada perairan dalam saluran-saluran pembuangan, berkaitan erat dengan masuknya limbah rumah tangga pada saluran tersebut (Yusuf, 2001). Rusaknya ekosistem perairan menyebabkan semakin langkanya beberapa jenis biota, baik pada perairan darat maupun pantai. Kerusakan-kerusakan yang terjadi. selain merusak lingkungan, juga mengganggu kehidupan manusia.

Pada dasarnya pengolahan limbah cair telah banyak dilakukan di berbagai tempat, dengan menggunakan sistem pengolahan yang berbeda-beda. Umumnya sistem pengolahan limbah yang telah dilakukan berupa pengolahan secara fisik, antara lain dengan kolam pengendapan, parit terbuka, saringan percikan, dan sebagainya. Namun demikian, sistem-sistem pengolahan tersebut belum memberikan hasil yang maksimal karena masih memiliki kelemahan-kelemahan tersendiri dalam pengoperasiannya. Oleh sebab itu, diperlukan suatu upaya untuk mengembangkan sistem pengolahan limbah cair yang telah ada, agar dapat diperoleh hasil yang lebih baik untuk menanggulangi masalah limbah cair rumah tangga yang semakin membutuhkan penanganan yang serius.

Salah satu gagasan dan pemikiran yang dapat dikemukakan dalam upaya mengembangkan sistem pengolahan limbah cair rumah tangga adalah kemungkinan untuk memadukan secara bersinergi antara beberapa cara pengolahan dalam suatu model. Dalam hal ini pemanfaatan sistem saringan yang memanfaatkan bahan-bahan anorganik dan sistem saringan yang memanfaatkan tanaman air dipadukan dalam suatu model yang diberi nama Saringan Biogeokimia.

Sebagaimana diketahui bahwa salah satu sistem pengolahan limbah cair yang selama ini sering digunakan adalah penyaringan limbah cair menggunakan berbagai jenis bahan anorganik, seperti kerikil, arang batok kelapa, sabut kelapa, pasir dan zeolit. Sistem tersebut dianggap cukup efektif karena bahan-bahan anorganik yang digunakan rata-rata memiliki kemampuan untuk menurunkan kadar bahan pencemar di dalam limbah cair, baik melalui proses filtrasi maupun proses penyerapan. Namun demikian dari hasil pengamatan di lapangan, menunjukkan bahwa limbah cair yang telah melalui proses pengolahan dengan sistem penyaringan bahan anorganik masih mengandung bahan pencemar yang cukup tinggi sehingga masih memerlukan pengolahan lebih lanjut agar limbah tersebut dapat memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan dan layak untuk dilepas ke lingkungan atau dimanfaatkan untuk keperluan lain.

Pemanfaatan tanaman air sebagai saringan biologis untuk limbah cair rumah tangga didasarkan pada berbagai hasil penelitian yang menunjukkan bahwa tanaman air memiliki kemampuan untuk meningkatkan kualitas limbah cair rumah tangga. Hal tersebut memungkinkan karena di dalam tubuh tanaman air berlangsung suatu mekanisme yang dapat mempengaruhi bahan-bahan yang terkandung di dalam limbah cair rumah tangga.

Kemampuan tanaman air untuk meningkatkan kualitas limbah cair, antara lain dikemukakan oleh Stowel et al. (1980), bahwa ada beberapa fungsi tanaman air pada sistem pengolahan limbah cair, yaitu bagian akar dan batang tanaman dapat menyerap dan menyaring bahan yang terlarut di dalam limbah cair serta dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Bagian tanaman yang berada di permukaan air, dapat melindungi perairan dari sinar matahari sehingga mencegah pertumbuhan ganggang, mengurangi pengaruh angin, dan mentransfer gas dari udara ke perairan, dari perairan ke tanaman atau sebaliknya.

Selanjutnya, Reed at al. (1985) mengemukakan bahwa kehadiran tanaman air di dalam kolam pengolahan limbah sangat potensial untuk menyaring dan menyerap bahan yang terlarut di dalam limbah, melangsungkan pertukaran dan penyerapan ion, serta memelihara kondisi perairan dari pengaruh angin, sinar matahari dan suhu.

Rangkaian fakta tentang kemampuan sistem saringan anorganik serta pembuktian adanya kemampuan tanaman air untuk menurunkan kadar bahan pencemar di dalam limbah cair, menjadi dasar pemikiran peneliti untuk mengembangkan suatu sistem pengolahan limbah cair rumah tangga dengan cara menggabungkan antara kedua potensi tersebut menjadi suatu sistem pengolahan limbah cair yang lebih efektif. Dalam hal ini penggabungan dilakukan antara sistem saringan anorganik dengan saringan tanaman air sehingga sistem pengolahan tersebut dapat digolongkan sebagai Sistem Filter Biogeokimia.. Hasil penggabungan tersebut menghasilkan sistem pengolahan limbah secara bertahap, yakni tahap pertama dengan pengolahan secara filter geokimia, dan tahap ke dua pengolahan dengan biofilter yang menggunakan tanaman air. Diharapkan agar sistem pengolahan tersebut dapat memberikan kontribusi  yang  lebih   besar dalam upaya pengolahan  limbah cair permukiman, sehingga masalah yang ditimbulkan oleh limbah cair nunah tangga selama ini dapat ditanggulangi.

  1. B.    Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang yang telah dikemukakan, maka pokok permasalahan pada penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

  1. Bagaimana fungsi/peranan Filter Biogeokimia dalam mempengaruhi kualitas limbah cair rumah tangga ?
  2. Berapa besar perubahan kandungan limbah cair rumah tangga setelah melalui proses pengolahan dengan Sistem Filter Biogeokimia
  3. Sejauhmana   peranan   faktor   pengenceran   limbah   dan   pengaturan   waktu pengolahan terhadap hasil yang dicapai pada proses penyaringan limbah cair rumah tangga dengan Filter Biogeokimia ?
  4. Sejauhmana peranan lama waktu kontak limbah dengan setiap saringan terhadap peningkatan kualitas limbah cair rumah tangga pada proses pengolahan dengan Filter Biogeokimia ?
  5. Bagaimana pola perubahan kandungan limbah cair rumah tangga setelah melalui pengolahan dengan Filter Biogeokimia ?

 

  1. C.   Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah :

  1. Mengetahui perubahan kualitas limbah cair rumah tangga setelah melalui proses pengolahan dengan Sistem Filter Biogeokimia
  2. Untuk mengetahui efektivitas Filter Biogeokimia dalam mengolah limbah cair rumah tangga.
  3. Mengetahui peranan faktor pengenceran terhadap hasil yang dicapai pada pengolahan limbah cair rumah tangga dengan Filter Biogeokimia.
  4. Mengetahui  peranan faktor lamanya waktu kontak  limbah  dengan setiap saringan terhadap hasil yang dicapai pada pengolahan limbah cair rumah tangga dengan Saringan Biogeokimia.
  5. Mengetahui pola perubahan kandungan limbah cair rumah tangga setelah melalui proses pengolahan dengan Filter Biogeokimia.

 

  1. D.   Kegunaan Penelitian

Hasil penelitian ini dapat digunakan/dimanfaatkan untuk :

  1. Merancang suatu sistem pengolahan limbah cair rumah tangga secara terpadu yang dapat dimanfaatkan untuk suatu permukiman atau kawasan tertentu.
  2. Membantu   pemerintah   dalam   upaya   penanggulangan   salah   satu   masalah lingkungan  sebagai  dampak  dari  pembuangan  limbah  rumah tangga secara langsung ke lingkungan.
  3. Pengembangan  upaya pemanfaatan  limbah  cair rumah tangga untuk  usaha perikanan air tawar.
  4. Bahan informasi bagi penelitian atau studi sejenis.

 

 

 

 

 

BAB II

TINJAUAN   PUSTAKA

 

  1. A.    Limbah Cair Rumah Tangga
  2. 1.     Pengertian

Beberapa pengertian tentang limbah cair rumah tangga telah dikemukakan oleh para ahli, yang pada garis besarnya memiliki kesamaan. Echler dan Steel dalam Sugiharto (1986) mengemukakan bahwa limbah adalah cairan yang dibawa oleh saluran air buangan. Selanjutnya, Metcalf dan Eddy (1978) memberi batasan tentang air buangan (wastewater) sebagai kombinasi dari cairan dan sampah-sampah cair yang berasal dari daerah permukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, bersama-sama dengan air hujan yang ada.

Dengan demikian, maka dapat dirumuskan suatu batasan bahwa, air buangan adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya, dan mengandung bahan-bahan yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan (Haryoto, 1985). Selanjutnya, menurut Sugiharto (1987),: Limbah cair rumah tangga adalah air yang telah digunakan yang berasal dari rumah tangga atau permukiman, perdagangan, daerah kelembagaan dan daerah rekreasi, meliputi air buangan dari kamar mandi, WC, tempat cuci atau tempat memasak. Demikian pula yang dikemukakan oleh Masruri, at al ( 2003 ) bahwa, limbah cair rumah tangga adalah air kotor buangan berasal dari dapur, kamar mandi/cuci dan kakus, yang disebut domestic waste water.

  1. 2.     Sumber-Sumber Limbah Cair Rumah Tangga

Oleh karena cakupan pengertian limbah cair rumah tangga cukup luas, maka tempat-tempat yang merupakan penghasil atau sumber limbah tersebut adalah :

  1. Daerah permukiman

Daerah permukiman merupakan kumpulan rumah tinggal keluarga dengan berbagai kondisi mulai dari rumah pondok sederhana sampai rumah mewah, termasuk di dalamnya hotel dan apartemen yang berpenghuni tetap (Sarbini. 1999). Limbah yang dihasilkan oleh sumber tersebut relatif besar dengan intensitas aliran yang hampir merata sepanjang hari. Limbah yang dihasilkan relatif seragam karena berasal dari kegiatan yang sejenis, yakni kamar mandi. tempat cuci dan tempat memasak. Adapun rata-rata besarnya volume limbah cair yang dihasilkan dari suatu permukiman, disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Rata-Rata Aliran Limbah Cair dari Daerah Permukiman

No

Sumber limbah

Unit

Jumlah aliran/hari (liter/unit)

Kisaran

Rata-rata

1

2

3

4

5

6

7

Rumah pondok

Rumah agak permanen

Rumah pada umumnya

Rumah yang lebih baik

Rumah mewah

Apartemen

Hotel

Orang

Orang

Orang

Orang

Orang

Orang

Orang

100-200

100-250

190-350

250 – 400

300-550

200 – 300

150-200

190

200

280

310

380

260

190

Sumber : Metcalf dan Eddy, dalam Sugiharto (1987)

  1. Daerah perdagangan

Daerah perdagangan meliputi berbagai tempat kegiatan perdagangan seperti pusat  perbelanjaan,   rumah   makan,   bar  dan  tempat-tempat  pencucian  (Saraswati 1996). Limbah yang dihasilkan dari daerah perdagangan, tergantung pada jenis kegiatan dan bahan yang dikelola pada tempat tersebut. Demikian pula dengan intensitas aliran limbahnya mencapai puncak pada jam-jam kerja atau saat kegiatan berlangsung. Rata-rata aliran limbah dari daerah perdagangan, disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Rata-Rata Aliran Limbah dari Daerah Perdagangan

No

Sumber limbah

Unit

Jumlah aliran/hari (liter/unit)

Kisaran

Rata-Rata

1

 

2

3

4

 

 

5

6

 

7

8

Pusat perbelanjaan

 

Toko

Rumah makan

Hotel

 

 

Rumah sewa

Bar

 

Tempat pencucian

Lapangan terbang

Pekerja

Parkir

Pekerja

Pengunjung

Tamu

Pekerja

Kamar mandi

Penghuni

Langganan

Pekerja

Mesin

Penumpang

30 – 50

2 – 8

30-50

6 – 15

150 – 220

30 – 50

1600 – 2400

90 – 190

5 – 20

40 – 60

1800 – 2600

8 – 15

40

4

40

10

190

40

2000

150

8

50

2200

10

Sumber : Metcalf dan Eddy, dalam Sugiharto (1987)

  1. Daerah kelembagaan

Sumber limbah cair dari daerah kelembagaan ada beberapa tempat, antara lain perkantoran, sekolah, rumah sakit dan penjara. Kandungan limbah cair dari sumber-sumber tersebut bervariasi sesuai tempat asalnya. Limbah rumah sakit banyak mengandung mikroorganisme patogen sebagai bahan buangan dari aktivitas medis di samping kandungan lainnya. Dari sekolah, pada umumnya berupa urine dari bekas cucian dari aktivitas di tempat tersebut (Budiharjo, 1984). Adapun volume  limbah yang berasal  dari  daerah kelembagaan disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Rata-Rata Kandungan Limbah dari Daerah Kelembagaan

No

Sumber limbah

Unit

Jumlah aliran/hari (liter/unit)

Kisaran

Rata-Rata

1

2

3

4

5

6

 

7

 

8

 

9

Perkantoran

Sekolah, aula, kantin

Sekolah, kantin

Sekolah

Sekolah, asrama

Rumah sakit medis

 

Rumah sakit jiwa

 

Rumah penjara

 

Rumah peristirahatan

Pekerja

Murid

Murid

Murid

Murid

Tempat tidur

Pekerja

Tempat tidur

Pekerja

Narapidana

Pekerja

Penghuni

Pekerja

30 – 65

60 – 115

40 – 80

20 – 65

200 – 600

500 – 900

20 – 60

300 – 650

20 – 60

300 – 600

20 – 60

200 – 400

20 – 60

55

80

60

40

280

650

40

400

40

450

40

300

40

Sumber : Metcalf dan Eddy, dalam Sugiharto (1987)

  1. Daerah rekreasi

Sumber limbah cair yang termasuk dalam daerah rekreasi meliputi tempat atau fasilitas yang mendukung dalam suatu kawasan untuk rekreasi termasuk tempat dan fasilitas di luar kawasan yang berfungsi sebagai sarana rekreasi, istirahat dan hiburan (Budiharjo, 1984). Rata-rata aliran limbah dari daerah rekreasi, disajikan pad Tabel 4.

 

 

Tabel 4. Rata-Rata Aliran Limbah dari Daerah Rekreasi

No

Sumber limbah

Unit

Jumlah aliran/hari (liter/unit)

Kisaran

Rata-Rata

1

2

3

 

4

5

6

 

7

 

8

9

10

11

12

 

13

14

Rumah susun

Pondok tempat istirahat

Kantin

 

Perkemahan

Penjual minuman

Waning kopi

 

Tempat perkumpulan

 

Perkemahan anak-anak

Rumah makan

Asrama

Hotel, tempat istirahat

Kolam renang

 

Gedung bioskop

Pusat keramaian

Orang

Orang

Pengunjung

Pekerja

Orang

Tempat duduk

Pengunjung

Pekerja

Peserta

Pekerja

Orang

Pengunjung

Orang

Orang

Pengunjung

Pekerja

Tempat duduk

Pengunjung

200 – 280

130 – 190

4 – 10

30 – 50

80 – 150

50 – 100

15 – 30

40 – 60

250 – 500

40 – 60

40 – 60

20 – 40

75 – 175

150 – 240

20 – 50

30 – 50

10 – 15

15 – 30

220

160

6

40

120

75

20

50

400

50

50

30

150

200

40

40

12

20

Sumber : Metalf dan Eddy, dalam Sugiharto (1987)

  1. 3.     Kandungan Limbah Cair Rumah Tangga

Limbah cair rumah tangga sebagai bahan sisa dari berbagai aktivitas, mengandung berbagai komponen. Kandungan tersebut menjadi dasar untuk menentukan sifat dari limbah cair, yang terdiri atas sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologis (Suriawiria, 1986).

 

  1. Sifat fisik

Limbah cair rumah tangga yang sudah terkumpul dan masih dalam keadaan baru dan dalam keadaan aerob berbau busuk yang hampir seperti bau minyak tanah berbaur dengan bau tanah, berwarna abu-abu kekuning-kuningan. Limbah cair septik yang tersimpan cukup lama, mempunyai bau yang lebih menyengat terhadap indra penciuman. Bau yang dominan pada keadaan tersebut adalah bau telur busuk dari asam belerang dan merkaptan, yang dapat dijadikan ciri dari suatu tangki septik. Air limbah yang telah mengalami proses septik umumnya berwarna hitam.

Sifat fisik yang penting diketahui meliputi beberapa aspek, yaitu : suhu, kekeruhan dan padatan tersuspensi. Sifat-sifat fisik tersebut dijelaskan sebagai berikut:

Kekeruhan. Kekeruhan limbah cair rumah tangga ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung di dalam limbah berupa zat-zat yang mengendap, tersuspensi dan terlarut (Suriawiria, 1986). Biasanya tingkat kekeruhan pada limbah cair rumah tangga cukup tinggi (tergantung pada sumbernya) dan akan terus meningkat di lingkungan apabila tidak dilakukan pengolahan terlebih dahulu.

Padatan tersuspensi. Padatan tersuspensi adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengendap secara langsung. Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisa perairan tercemar dan air buangan, dapat digunakan untuk mengevaluasi kekuatan air buangan domestik. Padatan tersuspensi terdiri atas partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah, bahan-bahan organik tertentu dan sel-sel mikroorganisme (Fardiaz, 1992).

  1. Sifat kimia

Komponen kimia yang terdapat dalam limbah cair rumah tangga, ada yang larut dan ada pula yang tidak larut. Jumlah dan macam komponen tersebut relatif tak terbatas, menyebabkan karakteristik kimia limbah tersebut sangat kompleks. Komponen yang menyusun limbah cair rumah tangga digolongkan dalam dua kelompok, yaitu zat organik dan zat anorganik.

Kelompok zat organik dalam limbah cair rumah tangga, terdiri atas :

  1. Golongan karbohidrat
  2. Golongan protein
  3. Golongan lemak dan minyak
  4. Golongan senyawa fenol
  5. Golongan zat bersifat surfaktan

Adapun golongan anorganik antara lain terdiri atas :

  1. Kandungan Kalsium
  2. Kandungan Klorida
  3. Kandungan Amonium
  4. Kandungan Posfat
  5. Kandungan Besi
  6. Kandungan Nitrit, dan lain-lain.

Kandungan bahan kimia limbah cair rumah tangga dapat merusak lingkungan melalui beberapa cara. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen di dalam limbah serta akan menimbulkan bau yang tidak sedap. Selain itu bahan organik akan berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan beracun. Sifat-sifat kimia limbah cair rumah tangga yang penting untuk diketahui antara lain :

Nilai pH. Nilai pH mencirikan keseimbangan antara asam dengan basa dalam limbah dan merupakan pengukuran konsentrasi ion hidrogen. Adanya karbonat (CO32″), hidroksida (OH”) dan bikarbonat (HCO3″) menaikkan kebasaan air. Sementara adanya asam-asam mineral bebas dan asam karbonat menaikkan keasaman. Nilai pH air tawar berkisar 5.0 – 9.0 (Saeni, 1989), sedangkan nilai pH limbah cair rumah tangga biasanya lebih rendah sehingga menyulitkan dalam proses biologis.

Oksigen terlarut ( Dissolved Oxygen = DO ). Oksigen merupakan zat kunci dalam menentukan kehidupan di dalam air atau limbah. Kekurangan oksigen akan berakibat fatal bagi kebanyakan hewan akuatik seperti ikan. Adanya oksigen juga dapat menyebabkan keadaan yang fatal bagi banyak jenis mikroba anaerobik. Konsentrasi oksigen terlarut selalu merupakan hal yang utama yang harus diukur dalam menentukan kualitas air atau limbah (Saeni, 1989). Oksigen memegang peranan penting dalam pengolahan limbah secara biologik, karena bila oksigen bertindak sebagai aseptor hidrogen, mikroorganisme akan memperoleh energi maksimum. Untuk mempertahankan sistem aerobik diperlukan konsentrasi oksigen terlarut minimal 0.5 mg/liter (Jenie dan rahayu, 1993).

Biological Oxygen Demand (BOD). Biological oxygen demand merupakan suatu parameter kualitas limbah yang penting untuk diketahui, karena BOD menunjukkan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk merombak bahan organik dalam limbah tersebut secara biologis. Limbah dengan BOD tinggi tidak dapat mendukung kehidupan organisme yang membutuhkan oksigen. Uji BOD adalah salah satu roetode analisis yang paling banyak digunakan dalam penanganan limbah. Uji tersebut mencoba untuk menentukan kadar pencemaran dari suatu limbah, dalam pengertian, kebutuhan mikroba terhadap oksigen dan merupakan ukuran tak langsung dari bahan organik yang ada dalam limbah.

Chemical Oxygen Demand (COD). Yang dimaksud dengan COD limbah adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam satu liter limbah. Nilai COD yang tinggi menunjukkan adanya pencemaran oleh zat-zat organik yang tinggi (Suhardi, 1991). Untuk menentukan total zat organik dalam limbah dapat dilakukan dengan cara tak langsung yaitu menentukan COD. Disebut cara tak langsung karena yang ditentukan adalah kebutuhan oksigen untuk menambah zat organik secara kimiawi. Cara tersebut cukup relevan dan banyak digunakan untuk berbagai kepentingan.

Klorida. Kadar klorida dalam air alami dihasilkan dari rembesan klorida yang ada dalam batuan dan tanah serta dari daerah pantai dan rembesan air laut. Kotoran manusia mengandung sekitar 6 gram klorida setiap orang per hari. Pengolahan secara konvensional masih kurang berhasil untuk menghilangkan bahan tersebut, dan dengan adanya klorida dalam air atau limbah menunjukkan bahwa air atau limbah tersebut telah mengalami pencemaran.

Kesadahan. Kesadahan adalah hasil dari adanya hidroksi karbonat dan bikarbonat yang berupa kalsium, magnesium, sodium, potasium atau amoniak. Dalam hal ini yang paling penting adalah kalsium dan magnesium bikarbonat. Pada umumnya air limbah adalah basa yang diterimanya dari penyediaan air, air tanah, dan bahan tambahan selama digunakan di rumah.

Posfor. Posfor terdapat di dalam limbah melalui hasil buangan manusia, baik secara langsung maupun berupa sisa-sisa aktivitas terutama dari air mandi dan bekas cucian. Sebagian besar posfor yang terdapat dalam limbah cair rumah tangga adalah dalam bentuk ortoposfat, yakni dapat mencapai 80% dari total posfat yang ada di dalam limbah tersebut (Sugiharto, 1987).

Nitrogen. Dalam limbah, nitrogen biasanya terdapat dalam bentuk ammonia, nitrit dan nitrat. Dalam konsentrasi yang tinggi, berbagai bentuk nitrogen bersifat racun terhadap flora dan fauna tertentu (Alaert dan Santika, 1987). Senyawa-senyawa nitrogen terdapat dalam keadaan terlarut atau sebagai bahan tersuspensi, dan merupakan senyawa yang sangat penting dalam air dan memegang peranan dalam reaksi-reaksi biologi perairan. Nitrogen bersama-sama dengan posfor akan meningkatkan pertumbuhan ganggang dalam perairan. Nitrogen akan cepat berubah menjadi nitrogen organik atau amonia nitrogen. Amonia kemudian digunakan oleh bakteri untuk proses oksidasi ke nitrit dan akan cepat berubah ke nitrat. Best Merupakan salah satu unsur yang penting dalam air sehingga kehadirannya di dalam limbah sering menimbulkan masalah. Besi adalah zat terlarut yang sangat tidak diinginkan karena dapat menimbulkan bau yang tidak enak pad air minum apabila mencapai konsentrasi 0.31 mg/1 (Momon dan Lya, 1997).

  1. Sifat biologis

Sifat biologis limbah cair rumah tangga ditandai dengan kandungan organisme di dalam limbah tersebut (Sumirat, 1996). Walaupun pada umumnya merupakan mikroorganisme, namun ada juga diantaranya yang berupa makroorganisme dari hewan dan tumbuhan tingkat rendah. Menurut Gaudy (1980), di dalam limbah rumah tangga pada umumnya ditemukan mikroorganisme golongan bakteri, jamur, ganggang, protozoa, virus, rotivera dan cristacea. Namun diantaranya yang sangat penting untuk diketahui  adalah golongan bakteri, protozoa dan virus, karena ketiga golongan mikroorganisme tersebut sangat erat kaitannya dengan penyebaran berbagai jenis penyakit melalui limbah cair rumah tangga.

Bakteri. Bakteri adalah organisme kecil yang pada umumnya bersel satu, tidak berklorofil, berkembangbiak dengan pembelahan secara biner. Hidup bebas secara kosmopolitan, khususnya di udara, di dalam tanah, air, bahan pangan, tubuh manusia, hewan atau pada tanaman ( Dwidjoseputro, 1986 ).

Pada umumnya bakteri hidup secara saapropitik pada buangan hewan, manusia dan tanaman yang banyak menimbulkan penyakit. Kehidupan bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain suhu, kelembaban, konsentrasi oksigen, nutrisi, ketersediaan air dan keasaman (Lay dan Hastowo, 1992).

Sel bakteri berbentuk batang, bulat dan spiral, dengan diameter antara         0.5-3.0 mikron, meskipun ada yang mencapai panjang sampai 15 mikron. Struktur sel terlihat bahwa sel dikelilingi oleh lapisan pembungkus (slime layer) yang terdiri atas polisakarida. Dinding sel sangat penting dalam pemberian bentuk dan ketegangan selnya.

Bakteri yang tergolong autotrof menggunakan CO2 sebagai sumber zat karbon, sedangkan bakteri heterotrof menggunakan energi yang berasal dari reaksi kimia dengan sinar matahari. Bakteri yang membutuhkan O2 terlarut di dalam limbah atau air sebagai usaha untuk mengoksidasi bahan organik, disebut bakteri aerob, sedangkan yang tidak memerlukan O2 untuk proses tersebut dikenal sebagai bakteri anaerob ( Flynn, 1986 ).

Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme terpenting di dalam limbah cair. karena banyak diantaranya yang dapat digunakan menghilangkan bahan-bahan tertentu yang tidak diinginkan. Namun demikian banyak pula diantaranya yang kehadirannya di dalam limbah cair akan memperburuk keadaan limbah tersebut. Protozoa. Protozoa adalah kelompok mikroorganisme yang umumnya motil, bersel tunggal dan tidak mempunyai dinding sel (Jenie dan Rahayu, 1993). Seperti halnya dengan kelompok protista, protozoa dapat dijumpai pada air permukaan, air tanah, lumpur, debu, tinja, dan juga di lautan. Ukurannya beberapa ratus kali lebih besar dibandingkan dengan bakteri.

Salah satu jenis protozoa yaitu Pramaecium berbentuk elips dengan panjang 200 mikron dan lebar 40 mikron. Protozoa dapat hidup dengan syarat kehidupan yang minimal, sebab mikroba tersebut dapat menggunakan bakteri maupun mikroba lainnya sebagai sumber makanannya.

Selain berperan dalam proses penjernihan air, protozoa juga dapat menyebabkan penyakit pada manusia Di dalam sistem pengolahan limbah cair, protozoa menjadi penting peranannya karena mikroba tersebut dapat memakan bakteri sehingga jumlah sel bakteri yang ada tidak berlebihan. Disamping itu protozoa akan mengurangi bahan organik yang tidak terolah dalam sistem penanganan dan membantu menghasilkan efluen dengan mutu yang lebih tinggi dan lebih jernih. Virus. Virus adalah parasit kecil yang bukan merupakan sel karena tidak mempunyai inti sel, membran sel maupun dinding sel. Virus berkembangbiak dalam kehidupan sel dan semuanya tidak akan berdaya apabila berada di luar kehidupan sel. Ukuran virus berkisar antara 200 – 400 milimikron, terdiri atas sekitar 100 tipe virus yang dikeluarkan melalui ekskreta manusia lewat saluran pencernaan dan banyak dijumpai pada sumber air.

Dalam limbah cair terdapat rata-rata 100 – 500 virus setiap 100 ml limbah (Lucy, 1995). Apabila virus tersebut tidak dibasmi pada proses pengolahan limbah cair dan mencemari badan air, maka jumlahnya akan menjadi lebih banyak.

Perhatian utama terhadap virus apabila terdapat di dalam limbah cair atau perairan dengan konsentrasi tinggi. Sejumlah penyakit yang disebabkan oleh virus digolongkan sebagai penyakit yang ditularkan melalui air (water borne disease), seperti penyakit polio dan hepatitis (Arya, 1999). Walaupun virus yang terdapat dalam suatu perairan konsentrasinya rendah, tidak menjamin bahwa perairan tersebut aman. Hal itu disebabkan karena setiap virus mampu menimbulkan infeksi (Haryoto, 1986).

  1. 4.     Efek Buruk Limbah Cair Rumah Tangga

Sesuai dengan pengertian limbah cair rumah tangga yang merupakan bahan sisa, berarti limbah cair adalah benda yang tidak digunakan lagi. Akan tetapi bukan berarti bahwa tidak perlu lagi dilakukan pengolahan, karena apabila tidak dikelola secara baik, akan menimbulkan gangguan terhadap lingkungan dan kehidupan yang ada Beberapa gangguan yang terjadi sebagai efek buruk dari limbah cair rumah tangga, yaitu : gangguan kesehatan, gangguan kehidupan biotik, gangguan terhadap keindahan, serta gangguan berupa kerusakan barang atau benda.

  1. Gangguan terhadap kesehatan

Limbah cair rumah tangga sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia, mengingat banyaknya penyakit yang dapat ditularkannya Sebagai media pembawa penyakit, di dalam limbah cair banyak terdapat mikroba patogen yang dapat mengganggu kesehatan manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Mikroba patogen yang biasa terdapat di dalam limbah cair rumah tangga antara lain golongan bakteri, seperti Vibrio. Salmonella dan Bacillus, dan dari golongan Protozoa seperti Entamoeba dan Paramaecium ( Sumirat, 1996 ). Demikian pula dengan golongan virus, banyak terdapat di dalam limbah rumah tangga, walaupun pola penularannya belum diketahui dengan jelas.

Limbah cair rumah tangga yang mengandung ekskreta yakni tinja dan urine, sangat berbahaya karena banyak mengandung mikroba patogen. Mikroba patogen tersebut mempunyai kemampuan hidup dan bertahan di dalam lingkungan dalam jangka waktu tertentu, tergantung jenis mikrobanya. Daya tahan beberapa jenis mikroba patogen di dalam lingkungan disajikan pada           Tabel 5.

Tabel 5. Daya Tahan Beberapa Mikroba Patogen pada Lingkungan (dalam hari)

Mikroba patogen

Lumpur tinja

Air buangan

Tanah

Virus :

   Enterovirus

Bakteri :

   Coliform tinja

   Salmonella

   Shigella

   Vibrio colerae

Protozoa :

   Entamoeba histolytica

 

< 20

 

< 50

< 30

< 10

< 5

 

< 15

 

< 50

 

< 30

< 30

< 10

< 10

 

< 15

 

< 20

< 20

< 20

tt

< 10

< 10

 

< 10

Sumber : MillerJr., dan Schawitzbord, dalam Sumirat (1966)

Mikroba patogen yang ada dalam limbah cair rumah tangga sangat berpengaruh terhadap peran air dalam penyebaran penyakit. Semakin besar volume limbah cair yang memasuki suatu perairan, semakin potensial pula perairan tersebut menyebarkan penyakit.

Mikroba patogen yang memasuki perairan merupakan penyebab berbagai macam penyakit menular. Penyakit tersebut dapat menular bila air yang mengandung mikroba patogen itu dipakai oleh masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Adapun jenis-jenis mikroba yang dapat menyebar melalui air, adalah virus, bakteri dan protozoa ( Ryadi, 1984). Beberapa jenis mikroba patogen yang penyebarannya melalui air kotor serta penyakit yang ditimbulkannya, dapat dilihat pada Tabel 6.

Cara lain penyebaran mikroba patogen dari air kotor adalah melalui insekta yang bersarang atau hidup pada air tersebut. Insekta yang mengandung berbagai jenis penyakit tersebut menyebar dan menyerang manusia dengan cara masing-masing. Semakin kotor suatu perairan, semakin banyak mengandung insekta yang dapat menyebarkan bibit penyakit ( Botts atal, 1989 ).

Tabel 6.    Mikroba yang Penyebarannya Melalui Air dan Penyakit yang Ditimbulkan

 

Mikroba

Penyakit

Virus :

Rotavirus

Virus hepatitis A

V. poliomyelitis

Bakteri :

Vibrio cholerae

Escherichia coli

Salmonella typhi

Shigella dysentriae

Protozoa :

Entamoeba histolytica

Balantidia coli

Giardia lamblia

 

Diarhe

Hepatitis A

Polio

 

Kolera

Diarhe/dysentri

Thypus abdominalis

Dysentri

 

Dysentri amoeba

Balantidiasis

Giardiasis

Sumber : WHO, dalam Sumirat, (1996).

Jenis insekta yang paling banyak dijumpai berperan sebagai penyebar penyakit adalah dari golongan nyamuk. Jenis-jenis nyamuk dan penyakit yang disebarkan serta penyebab penyakitnya, disajikan pada Tabel 7.

 

Tabel 7. Beberapa Penyakit Bawaan Nyamuk.

Nvamuk

Penyakit

Penyebab

Culicines :

Culicines fatigans

C. pipiens

Aedes:

Aedes aegypti

 

Anopheline :

Anopheles sp.

 

Encephalitis

Filariasis

 

Dengue

Dengue haemorrhagic fever

 

Malaria

 

Virus encephalitis

Filaria

 

Virus dengue

Virus DHF

 

Protozoa

Sumber : WHO, dalam Sumirat (1996).

  1. Gangguan Terhadap Biota Perairan

Tingginya kadar bahan pencemar yang terdapat di dalam limbah cair menyebabkan turunnya kadar oksigen yang terlarut di dalamnya Hal tersebut akan mengganggu kehidupan yang membutuhkan oksigen di dalam air.

Selain disebabkan oleh kurangnya oksigen terlarut, kematian di dalam limbah juga disebabkan oleh adanya zat-zat beracun. Kematian yang terjadi selain menimpa hewan-hewan, juga terhadap bakteri yang seharusnya dapat berperan dalam proses penjernihan limbah. Akibatnya proses penjernihan limbah menjadi terhambat ( Lay danHastowo, 1992).

  1. Gangguan Terhadap Keindahan

Banyaknya bahan organik yang terdapat di dalam limbah cair rumah tangga menyebabkan terjadinya proses-proses pembusukan yang menghasilkan bau sangat mengganggu. Selain menimbulkan bau busuk, proses tersebut juga akan menyebabkan kondisi limbah menjadi licin atau berlendir dengan penampakan yang sangat buruk ( Connel dan Miller, 1995 ).

Dampak lain dari tingginya kadar bahan organik di dalam limbah cair rumah tangga adalah terbentuknya warna hitam atau warna lain yang sangat mengganggu pemandangan. Hal tersebut akan menjadi lebih parah jika terjadi pada kawasan rekreasi.

  1. Gangguan terhadap Benda dan barang

Apabila limbah mengandung karbondioksida yang agresif maka akan mempercepat terjadinya proses pengkaratan pada benda yang terbuat dari besi yang dilalui oleh limbah tersebut. Selain itu limbah yang berkadar pH rendah ataupun yang tinggi, akan menimbulkan pula kerusakan terhadap benda-benda yang dilaluinya.

Lemak yang berupa zat cair pada waktu dibuang ke saluran akan menumpuk secara kumulatif pada saluran karena mengalami pendinginan dan akan menempel pada dinding saluran, yang pada akhirnya akan menyumbat aliran limbah ( Lies at al, 1999 ).

  1. B.    Beberapa Cara Pengolahan Limbah Cair

Pengolahan limbah cair sebelum dibuang ke lingkungan atau ke badan-badan air terutama ditujukan untuk melindungi lingkungan hidup terhadap pencemaran yang ditimbulkannya. Secara alamiah, lingkungan mempunyai kemampuan yang cukup besar untuk menetralkan limbah cair yang masuk ke lingkungan tersebut. Namun demikian, kemampuan tersebut mempunyai keterbatasan, sehingga perlu dilakukan upaya untuk melindungi dan menjaga kelestariannya.

Dewasa ini telah ditemukan beberapa cara untuk mengolah limbah cair sebelum dibuang ke lingkungan, baik untuk limbah industri maupun untuk limbah rumah tangga. Namun demikian, penerapan teknologi pengolahan limbah tersebut belum sampai menjangkau limbah rumah tangga. Hal tersebut disebabkan antara lain karena tingginya biaya yang diperlukan, sulitnya menerapkan sistem atau cara tersebut, serta masih rendahnya kesadaran masyarakat tentang pentingnya pengolahan limbah cair rumah tangga.

Adapun cara pengolahan limbah cair yang selama ini telah ditemukan, baik untuk industri maupun untuk rumah tangga adalah sebagai berikut:

  1. a.     Pengenceran

Pengolahan limbah cair dengan cara pengenceran, yakni dengan menurunkan konsentrasi limbah sampai cukup rendah sebelum dibuang ke lingkungan. Dalam keadaan tertentu dapat pula dilakukan proses pengolahan sederhana terlebih dahulu, antara lain dengan pengendapan dan penyaringan (Pandia, et al. 1995).

Pesatnya pertumbuhan penduduk dan perkembangan pada semua sektor kehidupan, maka cara tersebut tidak dapat lagi dipertahankan mengingat volume dan kandungan limbah semakin besar. Selain itu, sistem pengenceran memiliki kekurangan, antara lain oksigen terlarut di dalam perairan cepat habis, sehingga mengganggu kehidupan organisme. Cara tersebut juga dapat meningkatkan pengendapan zat-zat padat yang mempercepat pendangkalan dan menyebabkan terjadinya penyumbatan dan banjir.

  1. b.     Irigasi Luas

Pengolahan limbah cair dengan metode Irigasi Luas pada umumnya digunakan di daerah-daerah di luar kota atau di pedesaan karena memerlukan tanah yang cukup luas dan tidak dekat dengan permukiman penduduk. Limbah cair dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali pada sebidang tanah dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit. Pada keadaan tertentu limbah cair dapat digunakan untuk pengairan ladang, pertanian atau perkembangan dan sekaligus berfungsi sebagai pupuk ( Haryoto, 1985 ).

  1. c.     Kolam Oksidasi

Pengolahan limbah cair dengan sistem Kolam Oksidasi biasa juga disebut Kolam Stabilisasi, atau Lagoon, yang biasanya digunakan untuk mengolah limbah cair yang dihasilkan oleh suatu kelompok masyarakat. Prinsip kerjanya adalah pemanfaatan pengaruh cahaya matahari, ganggang, bakteri dan oksigen dalam pembersihan alamiah.

Limbah cair dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk empat persegi panjang dengan kedalaman 1 sampai 1.5 meter. Dinding dan dasar kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Luas kolam tergantung pada volume limbah yang akan diolah dan biasanya digunakan luas lahan sebesar 4072 m2 untuk setiap 100 orang. (Haryoto, 1995). Lokasi kolam minimal berjarak- 500 meter dari daerah permukiman dan ditempatkan di daerah terbuka yang memungkinkan adanya sirkulasi angin. Secara skematis, Kolam Oksidasi disajikan pada Gambar 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 1. Skema dan Proses Kerja Kolam Oksidasi

( Sumber : Suriawiria, 1986 )

Cara kerja Kolam oksidasi adalah sebagai berikut:

  1. Komponen-komponen yang berperan dalam proses pembersihan alami adalah cahaya matahari, algae, bakteri dan oksigen.
  2. Algae dengan butir klorofil, di dalam limbah cair melakukan proses fotosintesis dengan bantuan cahaya matahari sehingga tumbuh dengan subur.
  3. Pada proses fotosintesis untuk pembentukan karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh klorofil di bawah pengaruh cahaya matahari terbentuk O2. Oksigen tersebut digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam limbah cair.  Selain itu terjadi pula penguraian zat-zat padat, sehingga terjadi  pengendapan. Dengan demikian,  nilai  BOD  dan  padatan tersuspensi di dalam limbah cair’ akan berkurang, sehingga relatif aman bila dibuang ke badan-badan air. Menurut Darwati dan Rahim (2002), pengolahan limbah cair dengan kolam oksidasi dapat menurunkan BOD dab COD sampai 90%.
  4. d.     Saringan Percikan

Cara pengolahan limbah cair dengan Saringan Percikan menganut prinsip pengolahan dengan mekanisme aliran yang jatuh dan mengalir perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian disaring. Saringan percikan terbuat dari bak yang tersusun oleh lapisan materi yang kasar, keras, tajam dan kedap air. Bentuk bak dan lapisannya disesuaikan dengan sistem distribusinya. Secara skematis, sistem Saringan Percikan disajikan pada Gambar 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar2. Skema Saringan Percikan (Sumber : Suriawiria, 1986 )

Adapun cara kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut:

  1. Limbah cair rumah tangga dialirkan masuk ke bak penyaringan melalui pipa influent. Melalui pipa distributor yang mempunyai lubang pemercik, limbah tersebut dijatuhkan secara perlahan pada batu-batuan penyaring yang tersusun sedemikian rupa dengan kemiringan sekitar 10 %.
  2. Setelah melalui penyaringan oleh batuan, limbah secara perlahan mengalir ke bak penampungan efluen yang dilengkapi pipa pembuangan.
  3. Melalui pipa efluen, limbah cair yang telah jernih dan diuji kandungannya, dilepas ke lingkungan.

 

  1. e.     Sistem Pengolahan Mekanik dan Biologis

Cara ini merupakan sistem pengolahan yang lebih kompleks, karena pengolahan secara mekanik merupakan pengolahan primer, sedangkan pengolahan biologis merupakan pengolahan sekunder. Sistem tersebut terutama digunakan pada daerah perkotaan dan umumnya dapat mengolah berbagai jenis limbah cair baik yang berasal dari rumah tangga maupun dari industri. Denah dan alur dari pengolahan limbah cair secara mekanik dan biologis disajikan pada Gambar 3.

Adapun proses kerja sistem tersebut adalah sebagai berikut:

  1. Pada pengolahan primer, pekerjaan pertama adalah menghilangkan kotoran yang berukuran besar seperti sampah, kayu, besi dan bangkai, dengan cara mengalirkan limbah cair melalui saringan kawat besi yang bergaris tengah 2.5 cm.   Semua benda kasar dengan garis tengah lebih dari 2.5 cm akan tertahan, selanjutnya limbah cair dialirkan ke saluran endapan kerikil atau pasir.
  2. Limbah cair dialirkan ke tangki pengendapan pertama (primary sedimentation) ke dasar tanki. Lumpur kasar tersebut kemudian dipompa keluar dan dimasukkan dalam tangki pelumat (sludge digestion tank), selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki pengeringan. Limbah cair yang tertinggal diolah lebih lanjut dan dialirkan ke pengolahan sekunder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3. Denah dan Alur Pengolahan Limbah Secara Mekanik dan Biologis

(Sumber : Haryoto, 1985)

 

 

 

 

 

  1. Pada pengolahan sekunder, bakteri-bakteri aerobik tumbuh dan melakukan dekomposisi secara aerobik. Bakteri-bakteri tersebut memerlukan banyak oksigen yang berasal dari udara. Salah satu cara mendapatkannya adalah dengan menyemprotkan cairan ke dalam bak yang berlapisan kerikil yang berfungsi sebagai penyaring.  Cairan lain yakni dengan menyemprotkan oksigen dari dasar tangki ke dalam tangki aerasi.
  2. Cairan dialirkan ke dalam tangki pengendapan terakhir (final sedimentation tank) yang berisi lumpur dan mikroorganisme. Endapan lumpur aktif (activated sludge) sebagian besar digunakan kembali dan dimasukkan ke dalam tangki aerasi. sisanya dibuang setelah dilumatkan dan dikeringkan.

 

  1. C.   Bahan Anorganik Penyaring Limbah

Berbagai macam cara digunakan untuk mengolah limbah cair. diantaranya : pasir, ijuk, arang batok, kerikil, pasir, ijuk dan kerikil merupakan bahan media penyaring, sedangkan arang batok merupakan bahan media penyerap (Untung, 1998).

  1. 1.     Pasir

Saringan pasir bertujuan untuk mengurangi kandungan lumpur dan bahan-bahan padat yang ada pada air limbah rumah tangga serta dapat menyaring bahan padat terapung. Ukuran pasir untuk menyaring bermacam-macam, tergantung jenis bahan pencemar yang akan disaring. Semakin besar bahan padat yang perlu disaring, semakin besar ukuran pasir.

Ukuran pasir yang lazim dimanfaatkan berukuran 0,4 mm – 0,8 mm dengan diameter pasir sekitar 0,2 mm – 0,35 mm serta ketebalan 0,4   m – 0,7 m (Untung. 1998). Menurut Saeni et al, (1990) bahwa saringan pasir mampu menurunkan bahan organik.

Di samping itu saringan pasir menurut Hay (1981) dapat menurunkan kesadahan air dengan keefektifan penyaringan 4.607 – 7.02%. Hal ini disebabkan karena pasir merupakan jenis senyawa silica dan oksigen yang dalam air berupa koloid yang mengikat OH pada permukaan membentuk lapisan pertama yang bermuatan negatif.

Bahan penyaringan pasir dan ijuk dapat menyerap Fe2+ (di samping pertukaran ion pada pasir), dimana Fe2+ dijerat oleh OH (pada pasir) atau asam-asam humus (pada ijuk) membentuk lapisan kedua.

  1. 2.     Arang Batok Kelapa

Arang batok ialah arang yang berasal dari tempurung kelapa Tempurung tersebut dibakar sampai menjadi arang. Selain menyerap bahan-bahan kimia pencemar, arang batok juga berfungsi untuk mengurangi warna dan bau air kotor (Untung. 1998).

Ada dua bentuk arang batok yang biasa dipakai. Pertama, butiran berdiameter 0,1 mm. Ke dua berbentuk bubuk berukuran 200 mesh. Karena berfungsi sebagai penyerap mikroorganisme dan bahan-bahan kimia yang terkandung di dalam limbah cair, maka setelah beberapa waktu kemudian tidak efektif lagi. Ciri ketidak efektifannya ialah air yang sudah tersaring tidak begitu jernih lagi. Jika hal tersebut terjadi, maka arang batok perlu dicuci dengan air bersih atau bahkan diganti dengan yang baru. Arang batok butiran dapat diaktifkan lagi melalui pembakaran ganda (Slamet, 1984).

Dalam proses penyaringan dengan bahan arang terjadi pertukaran kation Fe2+ dengan Ca2+ dan Mg2+, sehingga berlangsung pengikatan Fe dan terjadi penambahan nilai kesadahan filtrat (Saeni, et al. 1990). Pada bahan penyaring arang, pengambilan Fe2+ dilakukan proses pertukaran kation, dimana kation-kation pada permukaan partikel arang ditukar oleh ion besi. Di samping itu bahan saringan arang mengandung bahan organik yang tinggi, sehingga dapat menarik bahan organik dari air yang disaring (Manahan, 1977).

  1. 3.     Karbon Aktif

Karbon aktif adalah karbon yang mempunyai kadar C yang tinggi serta mempunyai daya adsorbsi yang besar. Karbon aktif dapat dibuat dengan berbagai cara yaitu dengan cara pemanasan karbon pada suhu yang tinggi, kurang lebih          500°C, atau dengan menambah asam fosfat/seng klorida pada karbon (Lado, 1997).

Karbon dapat diperoleh dari pembakaran kayu atau tempurung kelapa Karbon tersebut belum aktif karena masih mengandung abu dan zat-zat ikutan lainnya, sehingga kurang efektif jika langsung digunakan sebagai penyerap (adsorben).

Karbon yang telah diaktifkan mempunyai permukaan yang besar sehingga kontak resapan terhadap zat yang terabsorbsi makin lebih besar. Hal tersebut disebabkan karena karbon aktif mempunyai pori-pori yang banyak (Lado, 1997).

  1. 4.     Kerikil

Kerikil dipakai bersama dengan pasir dan arang, dan umumnya diletakkan pada lapisan dasar. Menurut Saeni, at al, (1990), pasir dapat menurunkan kesadahan air dengan keefektifan penyaringan berturut-turut 4,86 – 11,65% dan dapat meningkatkan NH4+. Secara skematis bangunan pengolahan air limbah dengan saringan anorganik, dapat dilihat pada Gambar 4.

 

  1. D.   Tanaman Air
  2. 1.     Jenis-Jenis Tanaman Air

Tanaman air merupakan bagian dari vegetasi penghuni bumi ini yang media tumbuhnya adalah perairan. Penyebarannya meliputi perairan air tawar, payau sampai ke lautan dengan beragam jenis dan bentuk, serta sifat-sifatnya. Walaupun masih banyak diantaranya belum diketahui, sebagian dari tanaman tersebut telah lama dikenal, bahkan telah dimanfaatkan untuk berbagai keperluan (Sunanto, 2000).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4. Konstruksi Pengolahan Limbah Cair dengan Saringan Anorganik

Pada perairan air tawar, umumnya tanaman air tumbuh secara alami menempati bagian-bagian perairan yang sesuai dengan kemampuan dan karakteristik masing-masing. Namun pada perkembangan selanjutnya, banyak terjadi perubahan pada komposisi kehidupan tanaman air tersebut akibat gangguan keseimbangan ekologis pada tempat tumbuhnya. Akibatnya, tidak sedikit dijumpai kehidupan tanaman air yang tidak seimbang, seperti terjadinya dominasi satu jenis tanaman air, bahkan ada diantara jenis tanaman tertentu yang mengalami kepunahan.

Menurut Moore (1989), Moody (1993) dan Case (1994), berdasarkan karakteristiknya, tanaman air dapat dibagi dalam empat golongan, yaitu :

  1. Tanaman Air Penghuni Bagian Tepi Perairan (Marginal Aquatic Plant).

Sesuai dengan bentuk akar, batang dan daun tanaman yang termasuk golongan tersebut dapat hidup pada bagian tepi suatu perairan, yakni pada bagian yang dangkal sampai bagian yang tidak tergenang air. Beberapa contoh tanaman air yang termasuk dalam golongan marginal aquatic plant adalah tanaman juncus, sagitari, scirpus dan iris.

  1. Tanaman Air Penghuni Bagian Permukaan ( Floating Aquatic Plant). Tanaman air yang tergolong floating aquatic plant adalah tanaman air yang hidup terapung di permukaan perairan dengan posisi akar yang melayang di dalam air. Bentuk akar yang terjurai  memungkinkan tanaman tersebut menyerap zat-zat yang diperlukan, terutama dari bahan yang terlarut dan melayang di dalam perairan. Yang termasuk dalam golongan ini adalah tanaman azolla, lemna, eicchornia, salvinia dan spirodella.
  2. Tanaman Air yang Hidup di dalam Perairan (Submerged Aquatic Plant).

Tanaman jenis ini hidup di dalam perairan dengan seluruh bagian tubuhnya terendam di dalam air. Akarnya menyentuh dasar perairan, namun sebagian diantaranya melayang, sedangkan batang dan daunnya bergerak mengikuti arah gerakan air. Posisi tanaman air jenis ini sangat menunjang untuk menjadi saringan bagi berbagai jenis bahan terlarut yang ada di dalam perairan, sehingga sangat membantu dalam proses penjernihan. Yang termasuk dalam golongan ini adalah tanaman hydrilla, cllitriche, chara dan elodea.

  1. Tanaman Air yang Tumbuh pada Dasar Perairan (Deep Aquatic Plant).

Tanaman air yang tergolong deep aquatic plant adalah tanaman air yang tumbuh pada dasar perairan dengan akar tertanam kuat pada bagian dasar tersebut, sedangkan batangnya berdiri kuat menopang daun dan bunga yang muncul pada permukaan air. Tinggi serta posisi batang biasanya tergantung pada kedalaman perairan tempat hidupnya, sehingga akan dijumpai tinggi batang yang bervariasi serta posisi yang berbeda-beda. Tanaman air yang termasuk golongan ini adalah ponogethon, nuphar dan nympahaea.

Selanjutnya, menurut Marianto (2001), tanaman air dapat dibagi dalam empat tipe, yaitu:

  1. Tanaman Air Oksigen (Oxygenerator)

Tanaman air yang termasuk dalam Tanaman Air Oksigen adalah tanaman air yang mampu membersihkan udara sekaligus menyerap kandungan garam yang berlebihan di dalam air. Seluruh bagian tanaman tersebut tenggelam di dalam air.

  1. Tanaman Air Lumpur.

Sesuai dengan namanya, tanaman air golongan tersebut habitat aslinya adalah daerah berlumpur dan sedikit digenangi air. Ada yang menganggap bahwa Tanaman Air Lumpur sama dengan marginal aquatic plant, dengan pertimbangan bahwa tempat hidupnya sama-sama dipinggiran kolam.

  1. Tanaman Air Pinggir (marginal aquatic plant)

Tanaman Air Pinggir memiliki akar dan batang yang terendam di dalam air. Namun sebagian besar batangnya justru menyembul ke permukaan air. Selain batang, bagian daun dan bunganya juga berada di atas permukaan air.

  1. Tanaman Air Mengapung (floating auatic plant)

Tanaman ini tidak memerlukan tanah untuk media tumbuhnya, melainkan mengapung di permukaan air. Tanaman Air Mengapung hidup dengan cara menyerap udara dan unsur hara yang terkandung di dalam air. Tanaman tersebut memiliki keunggulan dalam kegiatan fotosintesis, penyediaan oksigen dan penyerapan sinar matahari.

  1. 2.     Kemampuan Tanaman Air Menstabilkan Limbah Cair

Kenyataan di lapangan pada masa lampau menunjukkan bahwa limbah cair rumah tangga yang dialirkan kedalam kolam-kolam yang ditumbuhi berbagai jenis tanaman air, akan keluar dalam keadaan jernih. Hal tersebut merupakan indikasi bahwa di dalam kolam tersebut telah terjadi proses penjernihan melalui penyaringan oleh tanaman air ( Marianto, 2001 ).

Kemampuan tanaman air untuk menjernihkan limbah cair akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian. Berbagai penemuan tentang hal tersebut telah dikemukakan oleh para ahli, baik yang menyangkut proses terjadinya penjernihan limbah maupun menyangkut tingkat kemampuan beberapa jenis tanaman air tertentu.

Stowell, et al. (1980) mengemukakan bahwa tanaman air memiliki kemampuan secara umum untuk mensupport komponen-komponen tertentu di dalam perairan, dan hal tersebut sangat bermanfaat dalam proses pengolahan limbah cair.

Selanjutnya, menurut Stowell (1982), fungsi tanaman air pada proses pengolahan limbah cair dapat dijelaskan melalui Tabel 8. Lebih lanjut dikemukakan oleh Reed et al. (1985) bahwa pada proses pengolahan limbah cair dalam kolam yang menggunakan tanaman air, terjadi proses penyaringan dan penyerapan oleh akar dan batang tanaman air, proses pertukaran dan penyerapan ion, dan tanaman air juga berperan dalam menstabilkan pengaruh iklim, angin, cahaya matahari dan suhu. Penemuan tersebut menunjukkan bahwa terjadi sinergi antara penggunaan kolam pengolahan dengan tanaman air dalam hal menstabilkan limbah. Tanaman air dapat melakukan berbagai, proses yang menunjang kestabilan limbah, sedangkan kolam selain juga berperan secara langsung dalam proses penstabilan, juga berperan sebagai media tumbuh tanaman air tersebut.

Pengujian dan pemanfaatan kemampuan tanaman air untuk pengolahan limbah cair juga telah dilakukan di beberapa tempat, yang    pada umumnya menunjukkan hasil yang positif.

Tabel 8. Fungsi tanaman air pada proses pengolahan limbah cair

Bagian Tanaman Air

Fungsi

  1. Akar dan atau batang yang ada di dalam perairan
  2. Menekan pertumbuhan bakteri
  3. Menyaring dan menyerap bahan-bahan larut
  4. Batang atau bagian lain yang ada pada permukaan perairan
  5. Menahan cahaya matahari, sehingga dapat mencegah pertumbuhan algae
  6. Memperkecil pergerakan air akibat pengaruh angin, yang selanjutnya mempengaruhi pertukaran gas antara perairan dengan udara bebas
  7. Sangat penting dalam mentrasnfer gas dari dan ke bagian tanaman yang ada di dalam perairan
 
   

Sumber : EPA, (1991)

 

Suriawiria (1993) mengemukakan bahwa penataan tanaman air dalam suatu bedengan-bedengan kecil dalam kolam pengolahan dapat berfungsi sebagai saringan hidup bagi limbah cair yang dilewatkan pada tempat tersebut. Penemuan tersebut menunjukkan bahwa kemampuan tanaman air untuk menyaring bahan-bahan yang larut di dalam limbah cukup potensial untuk dijadikan bagian dari usaha pengolahan limbah cair.

Pada penelitian lain, Seregeg (1998) mengemukakan bahwa ada beberapa jenis tanaman air yang memiliki efektivitas tinggi jika digunakan sebagai tanaman penyaring pada sistem pengolahan limbah cair? yaitu tanaman Mendong (Scirpus littoralis), Kangkung (Epomea aquatica), dan Tales-Talesan (Typhonium, sp). Sedangkan Yusuf (2001) yang telah melakukan penelitian terhadap kemampuan beberapa jenis tanaman air dalam proses bioremediasi limbah cair rumah tangga mengemukakan bahwa tanaman Mendong (Iris sibirica). Teratai (Nymphaea firekrest), Kiambang (Spirodella polyrrhiza) . dan Hidrilla (Hydrilla verticillata) memberikan efek dalam persentase yang berbeda-beda antara satu dengan yang lain terhadap peningkatan kualitas limbah cair rumah tangga Dalam penelitian tersebut ditemukan bahwa tanaman Mendong yang dikombinasikan dengan Teratai dapat menurunkan suhu limbah sebesar 3.57%, menurunkan kekeruhan sebesar 51,09%, menurunkan padatan tersuspensi 50.74%, meningkatkan pH 2,99%, meningkatkan oksigen terlarut 29,10%, menurunkan BOD 14,55%, menurunkan kandungan Coliform sebesar 46,88%, dan menurunkan Escherichia coli sebesar 45,00%.

 

  1. 3.     Manfaat Tanaman Air Terhadap Lingkungan

Kehidupan berbagai jenis tanaman air di alam, seringkali luput dari perhatian orang. Selain karena kehadirannya terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia, tanaman air juga dianggap sebagai sesuatu yang biasa karena dapat dijumpai dimana-mana. Hal tersebut menyebabkan terjadinya perlakuan-perlakuan yang sangat merugikan, antara lain berupa pembatasan hidup dan pemusnahan berbagai jenis tanaman air.

Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta peningkatan kualitas hidup manusia, maka nilai dan manfaat tanaman air mulai terungkap satu persatu. Manfaat tanaman air dalam menghasilkan oksigen pada proses fotosintesis merupakan hal yang sangat penting artinya bagi lingkungan sekitarnya. Oksigen yang dilepaskan ke udara sangat bermanfaat baik untuk kehidupan manusia, maupun kualitas lingkungan itu sendiri.

Dalam hal keindahan, tanaman air juga sangat potensial untuk dikembangkan. Sebagaimana diketahui bahwa selain bentuk-bentuk tanaman air yang cukup unik dan menarik, beberapa diantaranya mempunyai bunga atau daun dengan warna yang sangat indah. Menurut Case (1994), apabila tanaman-tanaman air di dalam suatu kolam ditata dengan baik dalam suatu konfigurasi yang sesuai, maka akan menghasilkan pemandangan yang sangat indah dengan nilai estetika yang tinggi.

Upaya untuk memanfaatkan tanaman air sebagai tanaman hias telah banyak dilakukan dan dikenal sebagai “water garden”, namun upaya tersebut sampai saat ini masih terbatas pada pekarangan rumah atau perkantoran. Untuk itu perlu pemikiran untuk mengembangkannya, baik dalam hal fungsi dan manfaat maupun cakupannya. Salah satu alternatif pengembangan tersebut adalah melalui penataan kolam pengolahan limbah cair rumah tangga dengan tanaman air pada suatu permukiman.

  1. E.    Eceng Gondok Sebagai Biofilter Limbah Cair

Eceng Gondok (Eichhornia crassipes) adalah salah satu tanaman air yang populer di Indonesia, yang awalnya didatangkan dari Brazil. Eceng gondok termasuk sejenis tanaman air yang hidup terapung (floating aquatic plant), yang memiliki kemampuan berkembang biak cukup tinggi serta kemampuan menyesuaikan diri dengan lingkungan (Don at al). Dengan demikian, dalam waktu yang singkat, tanaman eceng gondok dapat menutupi permukaan perairan dan mempercepat pendangkalan. Oleh karena itu, eceng gondok berpotensi untuk menimbulkan gangguan terhadap kelestarian lingkungan.

Selain memiliki sifat merugikan, eceng gondok juga dapat mendatangkan keuntungan, antara lain kemampuannya untuk menyerap berbagai zat pencemar di dalam air. Lubis dalam Sjahrul (1998) mengatakan, beberapa peneliti melaporkan bahwa eceng gondok dapat menyerap berbagai zat pencemar dalam air dan dapat dimanfaatkan untuk mengurangi beban pencemaran lingkungan. Dengan demikian bila tanaman eceng gondok dikelola dengan baik dan dipanen secara teratur dapat berperan dalam penanggulangan pencemaran air (Lubis, 1990).

Suatu hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam tubuh eceng gondok dapat berlangsung proses yang sangat efisien untuk membersihkan limbah industri yang dapat dihancurkan secara biologia (Neis, 1989). Eceng gondok juga dapat menyerap senyawa-senyawa fenol. Menurut Widyanto dan Suryani (1975), eceng gondok yang memiliki bobot kering sebesar 2.75 gram dapat menyerap 100 mg fenol dari air suling atau air sungai selama 72 jam atau 1 ha eceng gondok dapat menyerap 160 kg fenol selama 3 hari. Selanjutnya, Gopal (1987) mengemukakan bahwa eceng gondok dapat memindahkan sejumlah senyawa sintetik termasuk pestisida dari air yang telah tercemar pestisida. Juga dilaporkan bahwa dari sejumlah studi ditemukan bahwa telah terjadi pengurangan jumlah Coliform dalam limbah yang ditanami dengan eceng gondok. Pengurangan tersebut disebabkan karena terjadinya akumulasi bakteri di sekitar akar eceng gondok. Kejadian tersebut telah dimanfaatkan untuk membasmi epidemik kolera yang tersebar di Bangladesh.

Welverton dan Donald (1979) menyatakan bahwa di Amerika Serikat pemakaian gulma air sebagai penjernih pencemar yang telah digunakan meluas karena biaya operasinya tidak mahal Jadi cara tersebut cukup baik diterapkan di negara berkembang seperti di Indonesia. Cara pengelolaan eceng gondok sebagai salah satu cara untuk menanggulangi pencemaran ialah menjaga supaya ada populasi terbatas eceng gondok yang berfungsi sebagai penyaring zat pencemar. Banyaknya zat yang terserap oleh eceng gondok, tergantung pada konsentrasi dari jenis pencemar dalam larutan media pertumbuhan.

Pencemaran perairan oleh limbah penduduk dan industri dapat merangsang pertumbuhan eceng gondok hingga populasinya mengganggu keseimbangan lingkungannya. Dengan pengelolaan yang baik, yaitu menjaga populasi tertentu, eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai penyaring zat pencemar dalam limbah. Pengelolaan eceng gondok yang dapat disarankan adalah dengan cara mekanis yang diikuti dengan pemanfaatan bahan organiknya menjadi pupuk, makanan ternak, bahan kerajinan, pulp, media tumbuh jamur merang, biogas dan Iain-lain (Widyanto, 1980).

BAB III

KERANGKA PEMIKIRAN DAN HIPOTESIS

 

  1. A.    Kerangka Pemikiran

Dalam kerangka pemikiran akan dicoba menjelaskan tentang :

  1. Peranan saringan anorganik terhadap aliran limbah rumah tangga
  2. Proses penjerapan beberapa macam zat yang terkandung dalam limbah rumah tangga dengan mengalirkan melalui pasir, kerikil, arang batok kelapa dan zeolit.
  3. Keterkaitan antara berbagai komponen dalam limbah rumah tangga dan tanaman air dalam ekosistem
  4. Masalah yang terkait dengan penelitian dan cara penyelesaian masalah

Secara singkat keempat hal yang telah dikemukakan di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:

  1. Peranan saringan anorganik

Saringan anorganik tersusun dari lapisan materi kasar, keras, tajam dan kedap air. Limbah rumah tangga yang melewati saringan tersebut diharapkan dapat tersaring bahan-bahan yang mengambang, terapung, kekeruhan, warna dan bau.

  1. Proses penjerapan

Limbah cair rumah tangga pada dasarnya mengandung bahan-bahan tercemar. Proses yang memegang peranan penting dalam penyaringan polutan adalah proses penjerapan pada permukaan pasir, kerikil, karbon aktif dan zeolit. Saringan pasir dan kerikil pada proses penyaringan limbah cair rumah tangga mampu menahan endapan lumpur dan logam. Kemampuan pasir dan kerikil menjerap pulutan dalam limbah cair didasarkan atas pertukaran kation.   Arang atau karbon aktif mampu menjerap polutan karena strukturnya yang berpori-pori dan memiliki permukaan yang luas persatuan volume. Bau dan warna limbah cair juga dapat dihilangkan oleh arang. / Mineral zeolit merupakan jenis bahan galian yang murah dan dapat didapatkan di pasaran. Zeolit adalah bahan penukar ion yang dapat digunakan pada prose penjernihan air karena kemampuannya menyerap dan menyaring molekul, sebagai penukar kation dan katalis. Oleh karena itu, zeolit sangat tepat digunakan untuk pengolahan limbah rumah tangga, diantaranya sebagai penghilang bau, pengika logam Ca, Mg, Fe, Mn dan logam berat lainnya serta dapat menyerap gas.

  1. Keterkaitan antara Tanaman Air dengan kandungan Limbah Cair Rumah Tangga dalam Ekosistem

Proses sirkulasi kesetimbangan antara bahan konsumsi dan lingkungan alam berjalan melalui proses industri. Manusia dalam usaha memenuhi kebutuhan sehari harinya menggunakan hasil industri sebagai bahan konsumsi mereka Residu dan manusia yang terkumpul dalam limbah rumah tangga yang mengandung berbagai polutan terbuang ke dalam badan air sampai terbentuk pencemaran perairan.

Bahan residu yang dihasilkan dari aktivitas manusia dalam limbah rumah tangga terbuang ke lingkungan air dan tanah. Banyak dari residu dalam limbah mengandung logam, zat organik dan zat anorganik lain tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme air. Akibatnya, bahan residu dan limbah cair menjadi polutan dan tersebar ke komponen lingkungan. Polutan di dalam lingkungan akan tersirkulasi bersama-sama dengan semua bahan yang lain dalam proses pertumbuhan tanaman air Dalam proses metabolisme, polutan akan menjadi bagian dari struktur selular dalam tanaman air.

  1. Masalah yang terkait dengan Penelitian dan Cara Penyelesaian Masalah

Dari gejala yang ada, tampak bahwa ada faktor-faktor yang berpengaruh pada proses penyerapan dan sekaligus mempengaruhi proses penjernihan limbah rumah tangga. Tanaman air yang tumbuh pada lingkungan air yang sudah tercemar juga nampak ada faktor-faktor yang berpengaruh dalam pembentukan habitatnya sehingga mampu menyerap berbagai jenis polutan air. Untuk memecahkan masalah pengurangan kadar polutan sampai pada tingkat di bawah ambang batas standar (baku) mutu lingkungan, dibuat suatu model sinergi saringan biogeokimia. Saringan tersebut diharapkan mampu menyaring polutan dalam limbah cair rumah tangga sampai didapatkan hasil pengolahan yang optimal.

Skema keterkaitan antara saringan geokimia dan biologi dengan bahan pencemar dalam ekosistem, disajikan pada Gambar 5.

  1. B.    Hipotesis

Hipotesis pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

  1. Sistem pengolahan limbah cair rumah tangga dengan  Filter Biogeokimia dapat meningkatkan kualitas air limbah tersebut.
  2. Konsentrasi   limbah   cair   rumah   tangga   dapat   mempengaruhi   efektifitas pengolahan yang menggunakan Filter Biogeokimia.
  3. Lamanya waktu kontak antara limbah  dengan saringan biogeokimia dapat mempengaruhi hasil pengolahan yang diperoleh.
  4. Kandungan limbah cair rumah tangga yang diolah dengan Filter Biogeokimia memperlihatkan pola penurunan yang berbeda pada setiap saringan, dan setiap konsentrasi limbah yang diolah.

 

 

Gambar 5. Skema Keterkaitan antara Saringan Geokimia dan Biologi dengan Bahan Pencemar dalam Ekosistem

 

 

 

 

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

 

  1. A.    Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan, yakni dari bulan September 2003 sampai bulan Pebruari 2004. Penggunaan waktu tersebut dibagi dalam tiga tahapan, yakni:

  1. Tahap persiapan menggunakan waktu selama dua bulan, yakni untuk : penyelesaian administrasi, penyediaan alat-alat dan bahan penelitian, disain dan pemasangan instrumen penelitian, penjajakan lokasi pengambilan limbah dan uji coba instrumen penelitian.
  2. Tahap pelaksanaan menggunakan waktu selama dua bulan, yaitu untuk : pengambilan dan pengangkutan limbah cair rumah tangga dari sumber-sumber limbah ke lokasi pengolahan, pemberian perlakuan berdasarkan disain penelitian, dan pengumpulan data yang diperlukan.
  3. Tahap penyelesaian memerlukan waktu selama dua bulan, yakni untuk : perapian data, pengolahan dan analisis data, serta penulisan hasil penelitian.

Adapun  tempat  pelaksanaan  penelitian  ini  adalah  dalam  wilayah  Kota

Makassar, dengan perincian:

  1. Lokasi pengambilan limbah cair rumah tangga, yakni dalam kawasan Perumahan Asindo, Perumnas Toddopuli, dan pada kawasan Permukiman Kampung Lette. Ketiga tempat tersebut diharapkan dap at mewakili karakteristik limbah cair rumah tangga dalam wilayah Kota Makassar, baik dari segi kandungan, jenis dan volumenya. Gambaran secara terperinci mengenai titik-titik pengambilan limbah pada ketiga lokasi tersebut dapat dilihat pada Gambar Lampiran 1.
  2. Tempat pemasangan instrumen penelitian, dalam hal ini tempat pelaksanaan percobaan atau pengolahan limbah, menggunakan lokasi pada halaman belakang Kantor Dinas Tata Ruang dan Permukiman Sulawesi Selatan, Jl. Urip Sumoharjo. No. 96 Makassar. Pemilihan lokasi tersebut didasarkan pada pertimbangan bahwa jarak dengan lokasi pengambilan limbah dan jarak dengan lokasi untuk pengujian kandungan limbah, cukup menguntungkan.
  3. Selanjutnya, tempat pengujian kandungan limbah, yakni di Laboratorium Kimia dan Mikrobiologi Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin.

 

  1. B.    Alat dan Bahan Penelitian

Alat yang dibutuhkan terdiri atas :

  1. Bak saringan anorganik. Bak tersebut terbuat dari fiber glass, berukuran panjang 240 cm, lebar  100 cm dan tinggi 200 cm  Bagian dalam bak terdiri atas tiga bagian yang saling berhubungan.  Bagian pertama berisi  bahan penyaring berupa batuan kerikil dengan lapisan setinggi 100 cm dari dasar. Bagian kedua berupa ruangan kosong yang dapat menghubungkan antara bagian pertama dengan bagian ke tiga. Bagian ke tiga berisi bahan penyaring yang terdiri atas lapisan pasir silika setebal 40 cm, lapisan arang batok kelapa setebal 20 cm dan lapisan zeolit setebal 20 cm.
  2. Kolam saringan biologis. Kolam tersebut terbuat dari tembok dengan ukuran panjang 200 cm, lebar 150 cm dan tinggi 50 cm Kolam tersebut berisi tanaman Eceng Gondok dengan ukuran rata-rata tanaman 30 cm dan jumlah daun rata-rata 4 helai.
  3. Kolam pemeliharaan ikan. Kolam tersebut tempat pemeliharaan sejumlah ikan mas yang dijadikan sebagai indikator tingkat pencemaran limbah cair rumah tangga setelah diolah untuk selanjutnya dapat dilepas ke lingkungan.
  4. Tangki penampungan limbah cair rumah tangga. Tangki tersebut sebagai tempat penampungan dan pengenceran limbah cair rumah tangga yang dikumpulkan  dari  berbagai  tempat,   untuk  selanjutnya dialirkan ke  bak pengolahan.
  5. Alat-alat laboratorium untuk uji kualitas fisik, kimia dan mikrobiologis.
  6. Alat-alat bantu, baik untuk pengumpulan limbah dan pembuatan kolam maupun untuk uji laboratorium.

Secara skematis, alat pengolahan limbah cair rumah tangga dengan saringan biogeokimia, disajikan pada Gambar 6, dan detailnya dapat dilihat pada Gambar 7.

Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :

  1. Bahan-bahan untuk filter geokimia, terdiri atas :
  2. Kerikil

Kerikil berukuran sekitar 2,5 – 7,5 cm ditempatkan di dalam bak filter geokimia pertama dengan ketebalan 100 cm. Kerikil tersebut disusun sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai saringan, dan limbah yang dilewatkan pada saringan tersebut dapat melewatinya dalam waktu yang relatif cepat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 6. Skema Rankaian Model Pengolahan Limbah Cair Rumah Tangga dengan Saringan Biogeokimia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 7. Detail Gambar Model Pengolahan Limbah Cair Rumah Tangga dengan Sistem Biogeokimia

 

  1. Pasir silika

Pasir silika ditempatkan pada lapisan bawah bak ke dua filter geokimia dengan ketebalan 40 cm. Lapisan tersebut akan menyaring limbah yang dialirkan dari bak pertama, sebelum limbah bergerak ke atas menuju lapisan berikutnya.

  1. Arang batok kelapa.

Arang batok kelapa ditempatkan pada lapisan tengah bak ke dua filter geokimia dengan ketebalan 20 cm Arang batok kelapa akan menyaring limbah yang bergerak dari lapisan pasir silika untuk selanjutnya menuju lapisan paling atas bak penyaringan ke dua.

  1. Zeolit

Zeolit merupakan lapisan paling atas pada bak ke dua filter geokimia, dengan ketebalan 20 cm. Bahan tersebut berfungsi sebagai saringan tahap akhir pada filter geokimia sebelum limbah dialirkan masuk pada kolam saringan biologis (biofilter).

  1. Bahan untuk biofilter

Bahan yang digunakan untuk biofilter adalah tanaman air yang ditanam pada kolam-kolam pengolahan. Biofilter merupakan pengolahan lanjutan setelah limbah melalui saringan biogeokimia. Tanaman air yang digunakan pada penelitian ini adalah Eceng Gondok (Eicchornia crassipes). Tanaman tersebut dikumpulkan dari beberapa tempat dalam Wilayah Kota Makassar, kemudian dipelihara (disegarkan) sebelum digunakan. Setelah tanaman tersebut mencapai kondisi yang normal dan siap untuk digunakan, maka selanjutnya dipindahkan pada kolam pengolahan. Tanaman Eceng Gondok akan berfungsi sebagai penyaring limbah yang dialirkan dari bak saringan geokimia.

  1. Ikan mas ( Cyprinus carpio )

Ikan mas ukuran 5 – 10 cm ditempatkan pada kolam-kolam yang telah disediakan untuk menampung aliran limbah yang telah disaring pada biofilter. Ikan mas berfungsi untuk menguji apakah limbah rumah tangga yang telah melalui saringan biogeokimia telah mencapai kondisi yang aman bagi kehidupan organisme di perairan. Apabila ikan mas dalam kolam tidak mengalami gangguan setelah mendapat aliran limbah dari kolam biofilter, maka berarti limbah hasil olahan tersebut aman bagi kehidupan organisme air tawar.

  1. Limbah cair rumah tangga

Limbah cair rumah tangga yang merupakan bahan uji utama dikumpulkan secara langsung dari beberapa lokasi permukiman dalam wilayah Kota Makassar. Lokasi pengambilan limbah tersebut terdiri atas 9 titik, yakni 3 titik pada lokasi Perumahan Asindo, 3 titik pada lokasi Perumnas Toddopuli dan 3 titik pada lokasi Kampung Lette.

  1. C.   Prosedur Kerja
  2. Persiapan alat pengolahan limbah

Persiapan alat pengolahan limbah meliputi:

Pembuatan saringan anorganik. Saringan anorganik terdiri atas suatu bak yang terbuat dari fiber glass yang terdiri atas 3 petak, masing-masing petak pertama diisi batu kerikil ukuran rata-rata 2,5 – 7,5 cm setebal 100 cm, petak ke dua dikosongkan dan petak ke tiga diisi pasir silika pada bagian dasar setebal 40 cm, arang batok kelapa pada bagian tengah setebal 20 cm dan zeolit pada bagian atas setebal 20 cm. Ketiga petak tersebut dihubungkan oleh satu pipa sehingga memungkinkan terjadinya aliran limbah dari petak pertama ke petak ke dua, dan dari petak ke dua ke petak ke tiga. Bak saringan anorganik tersebut diletakkan pada ketinggian 2 meter dari tanah.

Saringan biologis. Saringan biologis terbuat dari suatu bak yang terbuat dari tembok permanen yang diisi dengan tanaman Eceng Gondok. Bak saringan biologis tersebut dibuat pada dasar tanah dan dihubungkan dengan bak saringan anorganik dengan sebuah pipa yang dilengkapi dengan kran, sehingga limbah dari saringan anorganik dapat dialirkan ke bak saringan biologis.

Bak pemeliharaan ikan mas. Bak pemeliharaan ikan terbuat dari tembok permanen yang diletakkan sejajar dengan bak saringan biologis. Dalam bak tersebut dipelihara sejumlah ikan mas yang menjadi indikator tingkat keamanan limbah yang telah diolah melalui saringan anorganik dan biologis. Persiapan bak penampungan limbah cair rumah tangga. Bak penampungan limbah berupa dua buah tangki, masing-masing berkapasitas 2000 liter. Kedua tangki tersebut digunakan untuk menampung limbah cair rumah tangga yang dikumpulkan dari berbagai lokasi. Kedua tangki tersebut juga berfungsi sebagai tempat melakukan pengenceran limbah sebelum dilakukan pengolahan.

 

  1. Pengumpulan limbah cair rumah tangga

Limbah cair rumah tangga dikumpulkan dari tempat-tempat yang telah ditentukan. Pada pengumpulan dan pengangkutan limbah digunakan satu unit mobil tangki dengan kapasitas 5000 liter. Waktu pengambilan limbah dipilih secara bervariasi dengan maksud agar limbah yang diperoleh dapat mewakili seluruh sifat atau karakteristik limbah cair rumah tangga.

  1. Pemberian Perlakuan

Pada proses pengolahan limbah, telah digunakan tiga jenis perlakuan, yakni pengaturan konsentrasi    limbah sebelum diolah, pengaturan waktu kontak antara limbah dengan   saringan, dan pemisahan jenis saringan. Pengolahan limbah dilakukan dalam empat tahap yakni :

Tahap I, menggunakan limbah cair rumah tangga dengan konsentrasi 100% (tanpa pengenceran).

Tahap II, menggunakan limbah cair rumah tangga dengan konsentrasi 75% limbah, dan 25 % air sebagai pengencer.

Tahap III, menggunakan limbah cair rumah tangga dengan konsentrasi 50% limbah dan 50% air sebagai pengencer.

Tahap IV, menggunakan limbah cair rumah tangga dengan konsentrasi 25% limbah dan 75% air sebagai pengencer

Setiap tahap pengolahan menggunakan tiga jenis saringan, yaitu :

Saringan I terdiri atas bak yang berisi lapisan batu kerikil

Saringan II terdiri atas bak yang berisi lapisan pasir silika, arang batok kelapa, dan zeolit.

Saringan III terdiri atas bak yang berisi tanaman Eceng Gondok.

Waktu yang digunakan untuk satu tahap pengolahan yakni selama 24 jam, dengan perincian sebagai berikut:

Penyaringan I memerlukan waktu selama 8 jam yang terdiri dari 3 waktu kontak yang diamati, yaitu 2 jam, 4 jam dan 8 jam setelah limbah berada pada saringan I.

Penyaringan II memerlukan waktu selama 8 jam yang terdiri dari 3 waktu kontak yang diamati, yaitu 2 jam, 4 jam dan 8 jam setelah limbah berada pada saringan II.

Penyaringan III memerlukan waktu   selama 8 jam yang terdiri dari 3 waktu kontak yang diamati, yaitu 2 jam, 4 jam dan 8 jam setelah limbah berada pada saringan III.

  1. Proses Pengolahan Limbah

Rangkaian proses pengolahan limbah dapat dijelaskan sebagai berikut: Limbah rumah tangga dialirkan dari bak penampungan melalui pompa ke bak penyaringan I ( kerikil ) sampai penuh. Selama limbah berada pada bak saringan I, dilakukan 3 kali pengambilan contoh, yakni setelah limbah mengalami waktu kontak selama 2 jam, 4 jam dan 8 jam. Selanjutnya limbah dialirkan menuju bak penyaringan II (pasir silika, arang batok kelapa dan zeolit), dan pada bak tersebut dilakukan hal yang sama pada bak saringan I. Dari bak penyaringan II, limbah dialirkan ke bak saringan III (Eceng Gondok), dan juga dilakukan 3 kali pengambilan contoh, yakni pada waktu kontak 2 jam, 4 jam dan 8 jam Dari bak penyaringan III limbah dialirkan ke bak pemeliharaan ikan mas. Dengan selesainya rangkaian proses tersebut, maka pengolahan tahap I dinyatakan selesai.

Pengolahan tahap II dilakukan setelah seluruh peralatan dan bahan yang digunakan dibersihkan dari sisa-sisa pengolahan tahap I, dan hal yang sama dilakukan pula untuk tahap-tahap selanjutnya.

  1. D.   Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan melalui pemeriksaan atau uji laboratorium terhadap limbah cair rumah tangga yang diolah. Proses pengumpulan data meliputi : pengambilan sampel, penomoran dan pengangkutan sampel serta uji laboratorium. Berdasarkan disain penelitian yang telah ditetapkan, maka pengambilan sampel dilakukan sebanyak 10 kali untuk setiap tahap pengolahan.

Pengambilan sampel pertama . dilakukan pada saat limbah belum diberi perlakuan (tanpa pengenceran, tanpa saringan dan tanpa waktu kontak / pengolahan). Pengambilan sampel selanjutnya dilakukan setelah proses penyaringan berlangsung selama 2 jam, 4 jam dan 8 jam pada setiap bak penyaringan.

Sampel yang telah diambil dan diberi nomor, selanjutnya dibawa ke Laboratorium Kimia Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin untuk dilakukan uji laboratorium. Data yang telah dikumpul melalui uji laboratorium tersebut meliputi data kualitas fisik limbah, kualitas kimia dan kualitas mikrobiologis. Data kualitas fisik terdiri atas 3 parameter, yaitu kekeruhan, padatan tersuspensi dan kesadahan, data kualitas kimia terdiri atas 10 parameter, yaitu pH, BOD, COD, BOT, kalsium, klorida, amonium, o-posfat, besi, dan nitrit, sedangkan data kualitas mikrobiologis terdiri atas 3 parameter, yakni kandungan Coliform, kandungan Escherichia coli, dan kandungan total mikroba.

  1. E.    Analisis Data

Data yang terkumpul dianalisis sesuai dengan tujuan penelitian yang telah dikemukakan. Adapun langkah-langkah analisis tersebut adalah sebagai berikut:

  1. Untuk  mengetahui  pengaruh pengolahan  dengan  Sistem Filter Biogeokimia terhadap peningkatan kualitas limbah cair rumah tangga, digunakan Analisis Sidik Ragam dengan Rancangan Faktorial. Penggunaan Rancangan Faktorial didasarkan pada prinsip bahwa percobaan yang mengkombinasikan dua atau lebih faktor perlakuan, lebih tepat jika menggunakan Rancangan Faktorial, karena dengan rancangan   tersebut- dapat   diketahui   pengaruh   bersama  antara  faktor-faktor perlakuan terhadap hasil percobaan.
  2. Untuk mengetahui tingkat perlakuan yang memberikan efek terbaik terhadap hasil pengolahan, hasil Uji Faktorial dilanjutkan dengan Uji Lanjut
  3. Untuk mengetahui pola perubahan konsentrasi setiap parameter limbah yang diuji, digunakan analisis kurva, yakni dengan menggambarkan dan mendeskripsikan kurva perubahan setiap parameter tersebut berdasarkan data yang diperoleh dari uji laboratorium terhadap sampel limbah.

 

 

 

 

 

 

 

BAB V

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

 

  1. A.    Hasil Penelitian

Setelah melalui proses pengolahan dengan sistem saringan biogeokimia, kandungan limbah cair rumah tangga mengalami perubahan. Perubahan kandungan tersebut sebagai efek dari ketiga jenis perlakuan yang digunakan, yakni pengenceran limbah, pengaturan lamanya waktu kontak/pengolahan dan penggunaan saringan kerikil, pasir, arang, zeolit dan eceng gondok. Data umum tentang kandungan limbah cair rumah tangga sebagai hasil percobaan disajikan pada Lampiran 1.

Efek pengolahan terhadap kualitas limbah cair rumah tangga yang diperoleh sebagai  hasil  penelitian,   dapat  dijelaskan  secara rinci   berdasarkan  parameter-parameter yang telah diteliti, sebagai berikut:

  1. a.     Kekeruhan limbah

Tingkat kekeruhan sebagai salah satu parameter kualitas fisik limbah cair rumah tangga memperlihatkan adanya penurunan setelah melalui proses pengolahan, dan penurunan tersebut merupakan indikasi adanya peningkatan kualitas limbah. Kekeruhan limbah sebelum diolah sebesar 56,0 NTU, dan setelah melalui pengolahan tahap akhir turun menjadi 5,9 NTU. Dengan demikian efektivitas pengolahan dalam menurunkan kekeruhan adalah sebesar 89,46%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa proses pengolahan berpengaruh nyata terhadap penurunan tingkat kekeruhan limbah cair rumah tangga Ketiga jenis perlakuan (pengenceran, waktu kontak dan jenis saringan) memberikan efek yang nyata, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa faktor pengenceran memberikan efek yang berbeda antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain, dan penurunan yang terbesar terjadi pada konsentrasi 25 %. Lama waktu kontak juga memberikan efek yang berbeda antara satu dengan yang lain terhadap penurunan kekeruhan limbah, dan penurunan yang terbesar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Demikian halnya dengan jenis saringan yang digunakan, telah memberikan efek yang berbeda antara satu jenis saringan dengan jenis saringan yang lain, dan penurunan terbesar terjadi pada saringan 3 (eceng gondok).

Pola penurunan tingkat kekeruhan limbah cair rumah tangga pada proses pengolahan dapat diketahui melalui data tentang besarnya penurunan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Pola penurunan kekeruhan dapat dilihat dalam dua hubungan, yaitu efek pengenceran dengan waktu kontak pada proses penyaringan. Penurunan kekeruhan yang terjadi sebagai efek pengenceran pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 9. Selanjutnya, pola penurunan tersebut digambarkan dalam suatu kurva yang disajikan pada Gambar 8.

Tabel 9.    Penurunan kekeruhan berdasarkan efek pengenceran terhadap proses penyaringan

 

Pengenceran            (%)

Saringan

0

1

2

3

100

55.0

38.0

20.0

15.0

75

42.0

22.5

16.8

10.5

50

34.52

24.23

20.13

12.63

25

13.5

9.0

7.5

6.2

Keterangan:

Saringan 0     = tanpa saringan

Saringan 1     = kerikil

Saringan 2     = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3     = tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 8.     Pola penurunan kekeruhan berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan.

 

Adapun penurunan kekeruhan berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan disajikan pada Tabel 10, dan berdasarkan Tabel tersebut pola penurunan kekeruhan berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan disajikan pada Gambar 9.

Tabel 10. Penurunan kekeruhan berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu Kotak            (jam)

Saringan

0

1

2

3

0

36.18

36.18

23.40

16.10

2

36.18

28.30

21.13

12.78

4

36.18

24.19

18.28

12.25

8

36.18

23.45

11.37

11.08

Keterangan:

Saringan 0     = tanpa saringan

Saringan 1     = kerikil

Saringan 2     = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3     = tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 9.     Pola penurunan kekeruhan berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan.

 

  1. b.     Padatan Tersuspensi

Padatan tersuspensi yang terdapat di dalam limbah cair rumah tangga mengalami penurunan setelah melalui proses pengolahan. Padatan tersuspensi limbah sebelum pengolahan sebesar 98,0 mg/1, dan setelah melalui pengolahan tahap akhir turun menjadi 6,2 mg/1. Penurunan tersebut menunjukkan bahwa efektifitas pengolahan terhadap penurunan padatan tersuspensi adalah 93,67%.

Hasil analisis sidik ragam terhadap padatan tersuspensi menunjukkan bahwa proses pengolahan berpengaruh nyata terhadap penurunan padatan tersuspensi limbah. Pengaruh tersebut merupakan kontribusi dari ketiga perlakuan, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa perlakuan berupa pengenceran limbah memberikan pengaruh yang berbeda antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain, dan pengaruh paling besar terjadi pada konsentrasi 25 %. Waktu kontak limbah dengan saringan juga memberikan pengaruh yang berbeda antara satu dengan yang lain, dan pengaruh yang paling besar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Demikian pula halnya dengan jenis saringan, telah memberikan pengaruh yang berbeda antara satu jenis saringan dengan jenis saringan yang lain dan pengaruh paling besar terjadi pada saringan 3 (eceng gondok).

Seperti halnya dengan kekeruhan limbah, pola perubahan padatan tersuspensi dapat diketahui berdasarkan perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Efek pengenceran dengan waktu kontak memberikan pola perubahan tertentu pada proses penyaringan,, Adapun penurunan padatan tersuspensi berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 12. Selanjutnya, berdasarkan tabel tersebut, pola penurunan padatan tersuspensi limbah dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 11.

Tabel  11. Penurunan padatan tersuspensi berdasarkan pengaruh pengenceran dan saringan

 

Pengenceran (%)

Saringan

0

1

2

3

100

98

72

52

32

75

84

40

35

22

50

46

34

30

22

25

28

20

18

11

Keterangan:

Saringan  0    =  tanpa saringan

Saringan  1    =  kerikil

Saringan  2    =  pasir, arang dan zeolit

Saringan  3    =  tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

Gambar 10.   Pola penurunan padatan tersuspensi berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Adapun kekeruhan limbah sebagai efek pengaruh  waktu kontak pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel   12.  Padatan tersuspensi berdasarkan efek waktu kontak  pada proses penyaringan

 

Waktu kontak (jam)

Saringan

0

1

2

3

0

64

64

41.5

33.75

2

64

51

39.75

26.75

4

64

49.25

36.25

24.25

8

64

41.5

33.75

21.7

Keterangan:

Saringan  0 = tanpa saringan

Saringan  1 = kerikil

Saringan  2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan  3 = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

Gambar 11.   Pola penurunan padatan tersuspensi berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. c.     Kesadahan limbah

Kesadahan limbah cair rumah tangga mengalami penurunan setelah melalui proses pengolahan. Penurunan kesadahan limbah bervariasi pada setiap tingkat perlakuan. Kesadahan limbah sebelum pengolahan sebesar 163,53 mg/1, dan setelah melalui pengolahan tahap akhir turun menjadi 18,25 mg/1. Dengan demikian, efektifitas pengolahan terhadap penurunan kesadahan limbah adalah sebesar 88,84%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh secara nyata dari interaksi antara ketiga jenis perlakuan, sehingga perubahan kesadahan limbah yang terjadi merupakan pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan. Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa faktor pengenceran memberikan efek yang berbeda antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain, dan pengaruh yang terbesar terjadi pada konsentrasi 25%. Waktu kontak terlihat adanya perbedaan antara beberapa waktu kontak yang digunakan, dan waktu kontak yang memberikan pengaruh terbesar adalah 8 jam. Selanjutnya, pada faktor saringan terdapat perbedaan antara satu jenis saringan dengan jenis saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kesadahan limbah, dan jenis saringan yang memberikan pengaruh terbesar adalah saringan 3 (eceng gondok).

Adapun pola penurunan kesadahan limbah cair rumah tangga dapat diketahui berdasarkan besarnya penurunan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Untuk penurunan kesadahan yang terjadi sebagai efek pengenceran pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 13. Selanjutnya, berdasarkan tabel tersebut, pola penurunan kesadahan limbah sebagai efek waktu kontak pada proses penyaringan dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 12.

Tabel 13.  Kesadahan limbah berdasarkan efek waktu kontak   pada proses penyaringan

 

Pengenceran (%)

Saringan

0

1

2

3

100

163.53

128.26

120.70

84.36

75

92.99

75.10

74.34

72.78

50

47.66

32.72

31.27

25.87

25

32.06

20.64

19.81

18.25

Keterangan:

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 12.   Pola penurunan kesadahan limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Adapun perubahan kesadahan limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 14, dan selanjutnya dari tabel tersebut pola perubahan kesadahan dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 13.

Tabel 14.  Kesadahan  limbah  berdasarkan  efek waktu  kontak  pada proses penyaringan

 

Waktu kontak (jam)

Saringan

0

1

2

3

0

84.06

84.06

66.66

61.54

2

84.06

72.69

65.12

56.51

4

84.06

69.86

62.52

53.47

8

84.06

64.18

61.54

50.32

Keterangan:

Saringan 0 = tanpa saringan

Saringan 1 = kerikil

Saringan 2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 = tanaman eceng gondok

 

 

 

Gambar 13.   Pola penurunan kesadahan berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. d.     Nilai pH limbah

Nilai pH limbah cair rumah tangga mengalami penurunan setelah melalui pengolahan. Penurunan pH terjadi pada beberapa tingkat perlakuan, dan pada beberapa tingkat perlakuan lainnya pH mengalami peningkatan. Namun demikian pada akhir pengolahan secara umum menunjukkan adanya penurunan. Nilai pH limbah sebelum pengolahan sebesar 8,25 dan setelah melalui pengolahan tahap akhir, turun menjadi 7,69. Berdasarkan penurunan tersebut, maka efektifitas pengolahan terhadap perubahan pH adalah sebesar 6,79%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi antara ketiga faktor perlakuan tidak berpengaruh secara nyata terhadap penurunan pH limbah. Dengan demikian, penurunan yang terjadi disebabkan oleh adanya pengaruh tunggal dari setiap perlakuan.

 

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa faktor pengenceran memberikan pengaruh yang berbeda antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain terhadap penurunan pH limbah, dan penurunan yang terbesar terjadi pada konsentrasi 50 %. Waktu kontak juga memberikan pengaruh yang berbeda antara satu waktu kontak dengan waktu kontak yang lain, dan pengaruh paling besar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Faktor saringan juga menunjukkan adanya perbedaan antara satu jenis saringan dengan jenis saringan yang lain dalam menurunkan pH limbah, dan penurunan yang paling besar terjadi pada saringan 3 (eceng gondok).

Pola penurunan pH dapat diketahui melalui besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Penurunan pH yang terjadi sebagai efek pengenceran pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 15, dan berdasarkan tabel tersebut pola penurunan pH dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 14.

Tabel  15. Nilai pH limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran (%)

Saringan

0

1

2

3

100

8.25

7.86

8.19

7.69

75

7.82

7.81

7.88

7.60

50

7.80     ;

7.79

8.15

7.70

25

7.81  /

7.75

7.88

7.76

Keterangan :

Saringan 0   = tanpa saringan

Saringan 1   = kerikil

Saringan 2   = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3   = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

Gambar 14.   Pola  penurunan  pH  berdasarkan  efek pengenceran  pada proses penyaringan

 

Efek waktu kontak pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 16, dan pola penurunan pH dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 15.

Tabel 16.  Nilai pH limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak (jam)

Saringan

0

 

2

3

0

7.92

7.92

8.31

7.78

2

7.92

7.86

8.16

7.85

4

7.92

7.81

8.17

7.71

8

7.92

7.80

N^8.16″

7.69

Keterangan :

Saringan  0    = tanpa saringan

Saringan  1    = kerikil

Saringan  2    = pasir, arang dan zeolit

Saringan  3    = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

Gambar 15.   Pola penurunan pH berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. e.     BOD limbah

Setelah melalui pengolahan, BOD limbah cair rumah tangga mengalami penurunan. BOD limbah sebelum melalui proses pengolahan adalah sebesar 128,0 mg/1, dan setelah melalui pengolahan tahap akhir turun menjadi 11,0 mg/1. Efektifitas pengolahan adalah 91,40%. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor perlakuan berpengaruh secara nyata terhadap penurunan BOD limbah, baik berupa pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan maupun interaksi dari ketiganya.

Selanjutnya, hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan pada beberapa konsentrasi dengan konsentrasi lainnya dalam mempengaruhi penurunan pH, dan penurunan yang paling besar terjadi pada konsentrasi 75 %. Faktor waktu kontak juga memperlihatkan pengaruh yang berbeda pada beberapa tingkat perlakuan dalam mempengaruhi penurunan pH, dan pengaruh terbesar terjadi pada waktu kontak 8 jam Faktor saringan juga memberikan pengaruh yang berbeda pada beberapa tingkat perlakuan, dan pengaruh paling besar terjadi pada saringan 3 (eceng gondok).

Pola penurunan BOD limbah cair rumah tangga setelah melalui proses pengelolaan dapat terlihat pada besarnya penurunan BOD yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Penurunan BOD limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses pengolahan, disajikan pada Tabel 17, dan berdasarkan tabel tersebut pola penurunan BOD dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 16.

Tabel 17.  BOD   limbah   berdasarkan  efek   pengenceran  pada  proses penyaringan

 

Pengenceran (%)

Saringan

0

1

2

3

100

128

46

35

30

75

120

40

25

21

50

115

36

20

12

25

109

36

22

11

Keterangan:

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 16.   Pola penurunan BOD berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Selanjutnya, penurunan BOD berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan limbah, dapat dilihat pada Tabel 18.

Tabel 18. BOD limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak (jam)

Saringan

0

1

2

3

100

83

83

52

28

75

83

60

42

14

50

83

56

34

12

25

83

52

28

11

Keterangan:

Saringan  0 =  tanpa saringan

Saringan  1 =  kerikil

Saringan  2 =  pasir, arang dan zeolit

Saringan  3 =  tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 17.   Pola penurunan BOD berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. f.      COD limbah

Seperti halnya dengan beberapa parameter yang dijelaskan sebelumnya, COD limbah juga mengalami penurunan setelah melalui proses pengolahan. COD limbah sebelum pengolahan sebesar 250,0 mg/1, dan setelah melalui proses pengolahan turun menjadi 21,0 mg/1. Efektifitas pengolahan terhadap penurunan COD adalah 91,6%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga jenis perlakuan berpengaruh secara nyata terhadap penurunan COD tersebut, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara perlakuan tersebut. Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi COD limbah, dan perbedaan yang paling besar terjadi pada konsentrasi 75 % dan konsentrasi 50 %.

 

Faktor waktu kontak juga menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lainnya dalam mempengaruhi penurunan COD, dan perbedaan terbesar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Demikian halnya dengan faktor saringan, juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu jenis saringan dengan jenis saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan COD limbah, dan perbedaan paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3 (eceng gondok).

Pola perubahan COD limbah dapat diketahui berdasarkan perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Perubahan COD berdasarkan efek pengenceran pada proses pengolahan dapat dilihat pada Tabel 19, dan pola penurunannya disajikan pada Gambar 18.

Tabel 19.    COD limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

Pengenceran

 

 

Saringan

 

 

 

0

 

1

 

2

 

3

100

 

250

 

96

 

69

 

60

75

 

238

 

81

 

51

 

25

50

 

230

 

72

 

45

 

23

25

 

207

 

70

 

40

 

21

Keterangan :

Saringan 0 = tanpa saringan

Saringan 1 = kerikil

Saringan 2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 = tanaman ecengan gondok

 

 

Selanjutnya, perubahan COD limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 20, dan dari tabel tersebut pola perubahan COD dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana disajikan pada Gambar 19.

 

Gambar 18.   Pola perubahan COD berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

 

Tabel  20.   COD  limbah  berdasarkan  efek waktu  kontak pada proses penyaringan

Waktu kontak

S a r i n g a n

0

1

2

3

Ojam

246

231

174

158

2 jam

246

202

172

152

4 jam

246

196

156

106

8 jam

246

174

152

102

Keterangan :

Saringan 0 = tanpa saringan

Saringan 1 = kerikil

Saringan 2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar    19.   Pola penurunan COD berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. g.     BOT limbah

Setelah melalui proses pengolahan, BOT limbah cair rumah tangga mengalami perubahan yang signifikan. Perubahan tersebut sebagai pengaruh dari perlakuan yang telah digunakan pada percobaan ini. BOT limbah sebelum diolah sebesar 48.98 dan setelah melalui pengolahan tahap akhir BOT tersebut turun menjadi 7.26. Dengan demikian efektifitas pengolahan adalah sebesar 85,18%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga jenis perlakuan ( pengenceran, waktu kontak dan saringan), berpengaruh nyata terhadap perubahan BOT limbah. Pengaruh tersebut baik berupa pengaruh tunggal maupun berupa pengaruh interaksi ketiga perlakuan.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran, terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi perubahan BOT, dan perbedaan yang terbesar terjadi antara konsentrasi 100 % dengan konsentrasi 75 %. Selanjutnya, pada faktor waktu kontak juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lain dalam mempengaruhi perubahan BOT limbah, dan perbedaan terbesar terjadi antara 0 jam dengan 8 jam. Demikian pula dengan faktor saringan, terdapat perbedaan yang nyata antara satu jenis saringan dengan saringan yang lain, dan perbedaan paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3 (eceng gondok).

Pola perubahan BOT limbah cair rumah tangga pada proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Perubahan BOT limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 21. Selanjutnya, berdsarkan tabel tersebut, pola penurunan BOT digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 20.

Tabel 21. BOT limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran

Saringan

0

1

2

3

100 %

48.98

42.01

40.85

36.76

75%

47.96

38.58

31.10

30.16

50%

37.89

33.31

30.27

25.22

25%

29.54

19.52

13.20

12.88

Keterangan:

Saringan  0 = tanpa saringan

Saringan  1 = kerikil

Saringan  2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan  3 = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 20.   Pola penurunan BOT berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Selanjutnya, perubahan BOT limbah sebagai pengaruh faktor waktu kontak pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 22, dan berdasarkan tabel tersebut, kurva perubahan BOT dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 21.

Tabel 22. BOT berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak

S   a  r  i  n  g  a  n

0

1

2

3

0 jam

30.09

30.09

25.85

21.36

2 jam

30.09

28.89

23.35

16.46

4 jam

30.09

27.34

23.05

7.77

8 jam

30.09

25.86

21.36

7.26

Keterangan:

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 3  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 21.   Pola penurunan BOT berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. h.    Kalsium

Kandungan kalsium limbah cair rumah tangga mengalami perubahan yang cukup signifikan setelah melalui proses pengolahan. Kandungan kalsium tertinggi sebelum pengolahan adalah 78.90 mg/1 dan kandungan terendah setelah pengolahan sebesar 6 mg/1. Efektifitas pengolahan adalah sebesar 92,39%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga faktor perlakuan berpengaruh nyata terhadap perubahan kandungan kalsium limbah tersebut, baik sebagai pengaruh tunggal maupun melalui interaksi. Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi perubahan limbah, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara konsentrasi 50 % dengan konsentrasi 25 %. Waktu kontak juga memperlihatkan adanya perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan kalsium limbah, dan perubahan yang terbesar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Demikian halnya dengan saringan, terdapat perbedaan yang nyata antara satu saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan kalsium, dan perbedaan yang paling besar terjadi pada saringan 3 (eceng gondok).

Pola perubahan kandungan kalsium limbah pada proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Perubahan kandungan kalsium yang terjadi berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan dan dapat dilihat pada Ta’bel 23, dan berdasarkan tabel tersebut pola penurunan kalsium berdasarkan efek pengenceran dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 22.

Tabel 23.  Kandungan Kalsium limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran

Saringan

0

1

2

3

100 %

78.80

53.30

42.26

30.74

75%

45.72

35.86

33.75

26.61

50%

19.46

9.70

8.67

7.00

25%

15.36

7.52

6.55

6.00

Keterangan :

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1   = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 22.   Pola penurunan kalsium berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Adapun perubahan kandungan kalsium limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan dengan, dapat dilihat pada Tabel 24, dan berdasarkan tabel tersebut pola perubahan kandungan kalsium dapat digambarkan dalam suatu kurva yang disajikan pada Gambar 23.

Tabel 24.  Kandungan kalsium limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak (jam)

S   a  r i   n  g  a  n

0

1

2

3

0

39.86

39.86

28.60

22.77

2

39.86

32.28

27.86

21.64

4

39.86

30.42

25.45

19.54

8 jam

39.86

29.24

24.20

18.05

 

 

 

 

Gambar 23.   Pola penurunan kalsium berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. i.      Klorida

Setelah melalui pengolahan, kandungan klorida limbah mengalami penurunan. Kandungan klorida limbah sebelum melalui proses pengolahan adalah sebesar 74,44 mg/1, dan setelah melalui pengolahan tahap akgir kandungan klorida tersebut menurun hingga 10,56 mg/1. Dengan demikian efektivitas pengolahan adalah 85,81%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi antara ketiga perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan kandungan klorida limbah, dan perubahan yang terjadi adalah sebagai efek dari pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan serta interaksi antara pasangan pengenceran dengan saringan dan pasangan waktu dan saringan.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan klorida, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara pengenceran 75 % dengan 50 %. Pada faktor waktu kontak terjadi perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lain, kecuali antara waktu kontak 2 jam dengan 4 jam yang tidak berbeda nyata Perbedaan paling besar pada faktor waktu kontak tersebut terjadi antara waktu kontak 0 jam dengan 8 jam Selanjutnya pada faktor saringan terjadi perbedaan yang nyata antara satu saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan klorida, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3 (eceng gondok).

Adapun pola perubahan kandungan klorida limbah cair rumah tangga pada proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Perubahan kandungan klorida berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan dan dapat dilihat pada Tabel 25 dan berdasarkan tabel tersebut pola perubahan kandungan klorida dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana disajikan pada Gambar 24.

Tabel 25     Kandungan klorida limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

Pengenceran (%)

Saringan

0

1

2

3

100

74.44

62.04

56.26

45.92

75

58.14

32.61

28.20

25.15

50

35.45

18.43

17.28

14.21

25

27.24

17.34

14.43

10.56

Keterangan:

Saringan  0 = tanpa saringan

Saringan  1  = kerikil

Saringan  2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan  3 = tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 24.   Pola penurunan klorida berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

                    

Perubahan kandungan klorida limbah yang disebabkan oleh efek faktor waktu kontak pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 26, dan selanjutnya berdasarkan tabel tersebut pola perubahan klorida dapat digambarkan dalam suatu kurva yang disajikan pada Gambar 25.

Tabel 26.  Perubahan kandungan klorida kontak limbah berdasarkan efek waktu pada proses penyaringan.

 

Waktu kontak (jam)

S a r i n g a n

0

1

2

3

0

48.82

48.82

32,61

29.04

2

48.82

44.84

39.52

27.69

4

48.82

40.26

31.64

25.46

8

48.82

32.66

27.25

23.96

 

 

 

 

Gambar 25.   Pola penurunan klorida berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

  1. j.      Amonium

Kandungan amonium limbah mengalami perubahan yang signifikan setelah melalui pengolahan. Kandungan amonium tertinggi sebelum pengolahan sebesar 25.18 mg/1, dan kandungan terendah setelah melalui pengolahan sebesar 4.23 mg/1. Dengan demikian maka efektivitas pengolahan adalah 83,20%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga faktor perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan kandungan amonium, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya. Selanjutnya, hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terjadi perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain, dan perbedaan tertinggi terdapat antara konsentrasi 100 % dengan konsentrasi 50 %. Pada faktor waktu kontak juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lain, dan perbedaan terbesar terjadi antara waktu kontak 0 jam dengan 8 jam. Demikian pula pada faktor saringan, terdapat perbedaan yang nyata antara satu saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan amonium limbah. Dalam hal ini perbedaan yang paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3.

Pola perubahan kandungan amonium dapat diketahui melalui besarnya perubahan yang terjadi pada setiap perlakuan. Perubahan kandungan amonia limbah yang merupakan efek dari faktor pengenceran pada proses penyaringan , dapat dilihat pada Tabel 27 dan pola penurunannya dapat dilihat pada Gambar 26.

Tabel 27.  Kandungan amonium limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran

Saringan

0

1

2

3

100 %

25.18

18.24

10.20

8.80

75%

25.33

15.00

9.21

7.47

50%

21.18

9.10

6.91

5.58

25 %

20.02

7.08

5.38

4.23

Keterangan:

Saringan 0 = tanpa saringan

Saringan 1 = kerikil

Saringan 2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 = tanaman eceng gondok

 

Penurunan amonium limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 28, dan berdasarkan tabel tersebut, pola penurunan amonium dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 27.

 

 

 

 

 

Gambar 26.   Pola penurunan amonium berdaarkan efek pengenceran proses penyaringan

 

 

Tabel 28   Kandungan amonium limbah berdasarkan efek waktu kontak pada pross penyaringan

 

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

2

3

Ojam

22.93

22.93

14.86

10.42

2 jam

22.93

20.45

13.38

10.04

4jam

22.93

18.32

12.04

9.84

8 jam

22.93

14.86

10.43

9.02

Keterangan

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

Gambar 27.   Pola penurunan amonium berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. k.    Kandungan ortofosfat limbah

Kandungan ortofosfat limbah cair rumah tangga mengalami perubahan setelah melalui proses pengolahan. Kandungan ortofosfat tertinggi sebelum pengolahan adalah 205.40 mg/1, sedangkan kandungan terendah setelah pengolahan adalah 30.46 mg/1. Dengan demikian maka efektivitas pengolahan adalah sebesar 85.17%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga faktor perlakuan berpengaruh secara signifikan terhadap perubahan kandungan ortofosfat limbah, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya. Selanjutnya, hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan ortofosfat, dan perbedaan yang terbesar terjadi antara konsentrasi 75 % dengan konsentrasi 50 %. Pada faktor waktu kontak juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lainnya, dan perbedaan terbesar terjadi antara waktu kontak 0 jam dengan 4 jam. Demikian pula halnya dengan faktor saringan, terdapat perbedaan yang nyata antara satu jenis saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan ortofosfat limbah, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3.

Pola perubahan kandungan ortofosfat setelah melalui proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Kandungan ortofosfat limbah setelah terjadi perubahan sebagai efek faktor pengenceran pada proses penyaringan, disajikan pada Tabel 29, dan berdasarkan tabel tersebut pola penurunan kandungan ortofosfat limbah dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 28.

Tabel 29.  Kandungan ortofosfat berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran

Saringan

0

1

2

3

100 %

205.40

198.55

308.09

144.90

75%

77.27

62.73

65.73

42.73

50%

52.73

44.00

49.54

36.72

25%

52.52

40.43

. 47.36

30.46

 

Adapun penurunan ortofosfat sebagai efek dari waktu kontak, dapat dilihat pada Tabel 30, dan berdasarkan tabel tersebut pola penurunan ortofosfat dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 29.

 

 

 

Gambar 28.   Pola penurunan ortofosfat berdasarkan efek pengenceranpada proses penyaringan

 

Tabel 30.  Kandungan ortofosfat limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

2

3

Ojam

96.98

96.98

84.64

74.80

2 jam

96.98

91.37

82.14

70.31

4 jam

96.98

88.52

80.30

68.22

8 jam

96.98

84.10

76.54

61.20

Keterangan :

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolt

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

Gambar 29.   Pola penurunan ortofosfat berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. l.      Kandungan besi limbah

Kandungan besi limbah cair rumah tangga mengalami perubahan setelah melalui proses pengolahan. Kandungan besi limbah sebelum diolah sebesar 2.55 mg/1 dan setelah melalui proses pengolahan tahap akhir, turun menjadi 0.59 mg/1. Efektivitas pengolahan sebesar 76.86%. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi antara ketiga faktor perlakuan tidak berpengaruh secara signifikan. Dengan demikian maka perubahan kandungan besi disebabkan oleh pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran, terdapat perbedaan yang nyata antara beberapa konsentrasi dalam mempengaruhi perubahan kandungan besi di dalam limbah, kecuali antara konsentrasi 100 % dengan konsentrasi 50 % tidak berbeda nyata, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara konsentrasi 50 % dengan konsentrasi 25 %. Pada faktor waktu kontak, juga terdapat perbedaan antara beberapa waktu kontak, kecuali waktu kontak 0 jam dengan 2 jam, antara 2 jam dengan 4 jam dan 4 jam dengan 8 jam yang tidak berbeda nyata, sedangkan perbedaan yang paling besar terjadi antara o jam dengan 8 jam Selanjutnya, pada faktor saringan juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu jenis saringan dengan saringan yang lain, dan perbedaan terbesar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3.

Pola perubahan kandungan besi limbah setelah melalui proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Kandungan besi limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan disajikan pada Tabel 31.

Tabel 31.  Kandungan besi limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengenceran

Saringan

0

1

2

3

100 %

2.54

2.28

2.04

1.26

75%

2.05

1.84

1.15

1.07

50%

1.89

1.42

1.06

1.02

25%

1.12

1.08

0.85

0.59

Keterangan :

Saringan 0  = tanpa saringan

Saringan 1  = kerikil

Saringan 2  = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  = tanaman eceng gondok

 

 

 

 

 

 

Gambar 30.   Pola penurunan besi limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Selanjutnya, kandungan besi limbah sebagai efek dari waktu kontak pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 32, dan pola penurunan besi tersebut dapat digambarkan dalam sebuah kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 31.

Tabel 32.  Kandungan besi limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

3

4

Ojam

2.72

2.72

1.59

1.16

2 jam

2.72

1.42

1.36

1.04

4 jam

2.72

1.38

1.24

0.98

8 jam

2.72

1.25

1.16

0.86

Keterangan :

Saringan 0  =  tanpa saringan

Saringan 1  =  kerikil

Saringan 2  =  pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  =  tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 31. Pola penurunan besi limbah berdsarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. m.   Kandungan nitrit limbah         

Setelah melalui proses pengolahan, kandungan nitrit limbah rumah tangga mengalami perubahan yang signifikan. Kandungan nitrit tertinggi sebelum pengolahan sebesar 0.0100 mg/1, sedangkan kandungan nitrit terendah setelah melalui proses pengolahan sebesar 0.0010 mg/1. Dengan demikian efektivitas pengolahan adalah sebesar 90%.

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga perlakuan berpengaruh secara signifikan terhadap perubahan kandungan besi limbah. Pengaruh tersebut baik berupa pengaruh interaksi dari ketiga perlakuan, maupun pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan.

 

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran, terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan besi limbah, dan perbedaan terbesar terjadi antara konsentrasi 75 % dengan konsentrasi 50 %. Faktor waktu kontak juga memperlihatkan adanya perbedaan yang nyata antara satu waktu kontak dengan waktu kontak yang lain, sedangkan perbedaan yang paling besar terdapat antara waktu kontak 0 jam dengan 8 jam. Pada faktor saringan, juga terdapat perbedaan yang nyata antara satu jenis saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan nitrit, dan perbedaan yang paling besar terjadi antara saringan 2 dengan saringan 3.

Pola perubahan kandungan nitrit’ limbah pada proses pengolahan dapat diketahui berdasarkan besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Kandungan nitrit berdasarkan efek faktor pengenceran pada proses penyaringan, dapat dilihat pada Tabel 33 dan berdasarkan tabel tersebut pola perubahannya dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 32.

Tabel 33.  Kandungan nitrit limbah berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Pengencean

Saringan

0

1

2

3

100 %

0.0100

0.0095

0.0072

0.0040

75%

0.0088

0.0071

0.0063

0.0034

50%

0.0087

0.0061

0.0041

0.0020

25%

0.0060

0.0050

0.0034

0.0010

Keterangan :

Saringan 0 = tanpa saringan

Saringan 1 = kerikil

Saringan 2 = pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 = tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 32.   Pola penurunan nitrit berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Kandungan nitrit limbah berdasarkan pengaruh waktu kontak pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 34, dan berdasarkan tabel tersebut pola perubahannya dapat digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana disajikan pada Gambar 33.

Tabel 34.  Kandungan nitrit limbah berdasarkan pengaruh waktu kontak dan saringan

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

2

3

Ojam

0.0305

0.0305

0.0186

0.0148

2 jam

0.0305

0.0282

0.0170

0.0142

4 jam

0.0305

0.0278

0.0168

0.0128

8 jam

0.0305

0.0264

0.0162

0.0119

Keterangan :

Saringan 0  =  tanpa saringan

Saringan 1  =  kerikil

Saringan 2  =  pasir, arang dan zeolit

Saringan 3  =  tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 33.   Pola penurunan nitrit berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. n.    Total Mikroba

Kandungan mikroba limbah cair rumah tangga mengalami perubahan setelah melalui proses pengolahan. Perhitungan dengan Angka Lempeng Total (ALT) menunjukkan bahwa kandungan total mikroba tertinggi sebelum pengolahan sebesar 4.26 x 105 sel / ml, sedangkan ALT terendah setelah pengolahan sebesar 3.32 x 10 sel / ml. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa ketiga faktor perlakuan berpengaruh nyata terhadap perubahan kandungan total mikroba, baik berupa pengaruh tunggal maupun melalui interaksi antara ketiganya.

Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa pada faktor pengenceran terdapat perbedaan yang nyata antara satu konsentrasi dengan konsentrasi yang lain dalam mempengaruhi kandungan total mikroba, dan perbedaan terbesar terjadi antara konsentrasi 75% dengan konsentrasi 25%. Pada faktor waktu kontak juga terjadi perbedaan yang nyata antara satu dengan yang lain dalam mempengaruhi kandungan total mikroba di dalam limbah, dan perbedaan terbesar terjadi antara waktu kontak 0 jam dengan 8 jam. Demikian pula dengan jenis saringan, terdapat perbedaan yang nyata antara satu saringan dengan saringan yang lain dalam mempengaruhi perubahan kandungan mikroba total, dan perbedaan paling besar terjadi antara saringan 0 (tanpa saringan) dengan saringan 3.

Pola perubahan kandungan total mikroba dapat diketahui berdasarkan besarnya perubahan yang terjadi pada setiap tingkat perlakuan. Kandungan total mikroba limbah setelah melalui ‘proses pengolahan berdasarkan pengaruh pengenceran pada proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 35, sedangkan pola perubahannya digambarkan dalam suatu kurva sebagaimana yang disajikan pada Gambar 34.

Tabel 35.  Kandungan total mikroba berdasarkan efek pengenceran pada proses penyaringan

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

2

3

100

4.26 x 10′

l.lOxlO*

8.64 xlOJ

1.40 x 10J

75

7.4 x 104

2.08 x 104

1.16xlO4

8.5 x 103

50

4.12×10″

l.lxlOJ

3.3 x 102

1.0 xlO2

25

6.62 x 102

5.53×10

4.21 x 10

3.32×10

Keterangan :

Saringan  0 =  tanpa saringan

Saringan  1  =  kerikil

Saringan  2 =  pasir, arang dan zeolit

Saringan  3 =  tanaman eceng gondok

 

 

 

 

Gambar 34.   Pola perubahan total mikroba berdasarkan efek pengenceran pada Proses Penyaringan

 

Adapun kandungan total mikroba limbah berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan dan, dapat dilihat pada Tabel 36, dan penurunannya dapat dilihat pada Gambar 35.

Tabel 36.  Kandungan total mikroba limbah berdasarkan waktu kontak pada proses penyaringan

 

Waktu kontak

Saringan

0

1

2

3

Ojam

126195

126195

32988

5153

2 jam

126195

76042

8496

1929

4 jam

126195

43842

8004

726

8 jam

126195

32988

5153

508

Keterangan :

Saringan 0 : tanpa saringan

Saringan 1 : kerikil

Saringan 2 : pasir, arang dan zeolit

Saringan 3 : tanaman eceng gondok

 

 

Gambar 35.   Pola penurunan total mikroba berdasarkan efek waktu kontak pada proses penyaringan

 

 

  1. o.     Kandungan bakteri Coliform

Kandungan bakteri Coliform dalam limbah cair rumah tangga mengalami perubahan setelah melalui proses pengolahan. Kandungan Coliform tertinggi sebelum pengolahan adalah 3.6 x 105 AMP/ml, dan kandungan terendah setelah pengolahan adalah 0 (nihil). Hasil pengamatan pada parameter tersebut tidak dapat diolah secara statistik, oleh karena kandungan Coliform hanya ditemukan pada beberapa tingkat perlakuan saja, sedangkan pada tingkat perlakuan yang lain tidak ditemukan adanya Coliform. Demikian pula dengan pola perubahan kandungan Coliform tidak dapat digambarkan dalam suatu kurva karena pada umumnya tingkat perlakuan menunjukkan data yang nihil.

 

  1. p.     Kandungan bakteri Escherichia coli,

Seperti halnya dengan kandungan Coliform, E.coli juga mengalami perubahan setelah melalui proses pengolahan. Walaupun pemeriksaan E.coli hanya dilakukan secara kualitatif, hasil pengamatan menunjukkan bahwa limbah rumah tangga yang belum diolah positif mengandung E.coli, sedangkan pada tingkat-tingkat perlakuan selanjutnya, limbah cair rumah tangga tidak ditemukan adanya kandungan E. coli.

  1. B.    Pembahasan Hasil Penelitian

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dikemukakan maka perubahan kandungan limbah cair rumah tangga yang terjadi setelah melalui proses pengolahan dengan tiga jenis perlakuan memberikan indikasi adanya peningkatan kualitas limbah tersebut. Perubahan yang bervariasi pada setiap tingkat perlakuan yang terjadi pada setiap parameter yang diuji mengisyaratkan bahwa setiap jenis perlakuan yang digunakan memiliki efektivitas yang berbeda pada setiap kondisi, sehingga pada kondisi yang tepat efektivitas tersebut akan menjadi optimal.

Perubahan yang terjadi pada setiap parameter yang diukur dapat dijelaskan sebagai berikut:

  1. a.     Kekeruhan dan Padatan Tersuspensi

Kekeruhan dan padatan tersuspensi sebagai parameter untuk sifat fisik limbah cair rumah tangga merupakan faktor yang sangat penting untuk diketahui. Tingginya kadar bahan yang tersuspensi di dalam limbah cair akan meningkatkan kekeruhan limbah. Oleh sebab itu kekeruhan dan padatan tersuspensi mempunyai kaitan yang erat dan saling mempengaruhi antara satu dengan yang lain. Hasil penelitian ini, menunjukkan bahwa kekeruhan dan padatan tersuspensi limbah mengalami penurunan yang signifikan, sebagai efek dari tiga perlakuan yang digunakan dalam sistem pengolahan dengan saringan biogeokimia.

Faktor pengenceran limbah cair rumah tangga sebelum diolah, berpengaruh nyata dalam menurunkan kekeruhan dan padatan tersuspensi pada sistem pengolahan yang digunakan. Menurut Zirschky (1986) dalam pengolahan limbah cair diperlukan adanya keseimbangan hidrologi, dalam hal ini keseimbangan antara volume dan konsentrasi kandungan limbah dengan kemampuan bagian-bagian dari sistem yang digunakan agar proses penjernihan dapat berjalan secara efektif. Konsentrasi kandungan limbah yang lebih rendah dapat meningkatkan efektivitas pengendapan bahan-bahan tersuspensi pada saringan anorganik (saringan 1 dan 2), serta meningkatkan efektivitas penyaringan bahan yang tersuspensi di dalam limbah oleh akar tanaman air dan memudahkan terjadinya proses penguraian.

Penggunaan waktu pengolahan atau waktu kontak antara limbah dengan saringan juga berpengaruh terhadap proses penurunan kekeruhan dan padatan tersuspensi selama dalam proses pengolahan. Dalam menghitung Semakin lama waktu kontak yang digunakan, maka semakin efektif pula proses pengendapan, penyaringan dan penguraian bahan tersuspensi, baik pada saringan anorganik maupun pada saringan biologi (biofilter).

Efektivitas saringan yang digunakan, baik saringan anorganik maupun saringan organik cukup tinggi dalam menurunkan kekeruhan dan padatan tersuspensi di dalam limbah cair rumah tangga. Saringan anorganik (saringan 1 dan saringan 2) mampu menurunkan kekeruhan dan padatan tersuspensi cukup signifikan. Hal tersebut dimungkinkan karena adanya kemampuan bahan-bahan yang digunakan dalam saringan tersebut, yakni kerikil, pasir silika, arang batok kelapa dan zeolit. Menurut Saeni (1990), pasir dan kerikil yang digunakan sebagai saringan dalam pengolahan limbah cair maupun menurunkan kandungan bahan organik dalam limbah tersebut. Selanjutnya, menurut Untung (1998), bahan-bahan seperti pasir, kerikil, ijuk dan Iain-lain dapat dijadikan media untuk menyaring limbah sedangkan arang batok kelapa berfungsi sebagai penyerap.

Saringan biologis (biofilter) yang menggunakan tanaman Eceng Gondok, juga mampu menurunkan kekeruhan dan padatan tersuspensi yang signifikan. dan berdasarkan uji statistik pada saringan tersebut terjadi penurunan paling besar . Kemampuan tanaman Eceng Gondok untuk menyaring bahan-bahan yang tersuspensi di dalam limbah melalui akarnya merupakan potensi yang sangat penting dalam proses pengolahan limbah cair, sejalan dengan yang dikemukakan oleh Stowell at al (1982) bahwa salah satu fungsi akar tanaman air yang tenggelam di dalam perairan adalah menyaring dan menyerap bahan-bahan yang tersuspensi.

Besarnya penurunan kekeruhan pada pengolahan dengan sistem saringan biogeokimia mencapai 89,46%, dan penurunan padatan tersuspensi juga mencapai 93.67 %. Persentase penurunan tersebut lebih besar dibandingkan dengan beberapa sistem pengolahan sebelumnya, antara lain yang telah dilaporkan oleh Thobanoglous dan Hyde (1987) bahwa pengolahan limbah dengan kolam tanpa tanaman air dapat menurunkan kekeruhan 40 – 60% dan menurunkan padatan tersuspensi 21 – 72%.

  1. b.     Kesadahan limbah

Limbah cair rumah tangga potensial mengalami kesadahan akibat adanya interaksi bahan-bahan kimia tertentu terutama kalsium dan magnesium bikarbonat. Limbah cair rumah tangga yang mengalami kesadahan tinggi sangat berbahaya jika mencemari perairan atau sumber air yang akan digunakan untuk berbagai keperluan.

Pada penelitian ini kesadahan limbah sebelum diolah mencapai 163.53 mg/1, dan setelah melalui proses pengolahan turun hingga 18.25 mg/1, atau 88,84 %. Hal tersebut menunjukkan adanya penurunan yang sangat signifikan. walaupun berdasarkan hasil analisis statistik penurunan tersebut bukan merupakan pengaruh dari interaksi ketiga perlakuan melainkan pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan tersebut.

Faktor pengenceran limbah sebelum diolah dan lamanya waktu kontak antara limbah yang diolah dengan setiap saringan dapat mendukung proses pertukaran ion antara limbah dengan bahan-bahan anorganik yang digunakan sebagai saringan, demikian pula dengan proses pertukaran ion yang berlangsung antara akar tanaman air dengan limbah yang diolah. Menurut Hay (1981), saringan pasir dapat menurunkan kesadahan limbah 4.607 – 7.02 %, dan menurut Saeni (1990), pasir dapat menurunkan kesadahan 4.86 – 11.65 %. Dengan demikian, maka pengolahan limbah cair rumah tangga dengan sistem bigeokimia dapat menurunkan kesadahan dengan persentase yang lebih besar jika dibandingkan dengan beberapa sistem pengolahan yang lain.

 

 

 

 

 

  1. c.     pH limbah

Nilai pH merupakan salah satu parameter yang sangat penting untuk mengukur kualitas air atau limbah. Nilai pH yang baik adalah nilai yang memungkinkan berlangsungnya proses biologis dengan baik di dalam limbah tersebut. Limbah cair yang tidak dalam keadaan netral akan menyulitkan proses biologis sehingga mengganggu proses penjernihan. Nilai pH yang baik bagi limbah cair adalah pH netral (7).

Pada penelitian ini, pH limbah cair rumah tangga sebelum diolah 8.25, dan setelah melalui proses pengolahan turun hingga 7.60, atau 7.79 %. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penurunan pH yang terjadi merupakan kontribusi pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan.

Pada faktor pengenceran, penurunan pH yang paling besar terjadi pada konsentrasi 25%, dan pada faktor waktu kontak penurunan pH yang paling besar terjadi pada waktu kontak 8 jam. Hal tersebut menunjukkan bahwa pengenceran limbah sebelum diolah dan pengaturan waktu kontak antara limbah dengan saringan dapat mempengaruhi berlangsungnya proses pertukaran ion pada setiap saringan, dan hal tersebut terindikasi dengan terjadinya penurunan pH tertinggi pada konsentrasi limbah paling rendah (25%) dan waktu kontak paling lama (8 jam).

Saringan yang digunakan dalam penelitian ini, baik saringan anorganik maupun saringan biologis telah memberikan kontribusi dalam penurunan pH limbah. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa penurunan yang paling besar terjadi pada saringan biologis (tanaman air). ^Kemampuan tanaman air menurunkan pH disebabkan karena pada akar tanaman air dapat berlangsung proses pertukaran ion yang mendukung terjadinya keseimbangan asam dan basa dalam limbah cair untuk mencapai kondisi netral. Sebagaimana dikemukakan oleh Reed at al (1987) bahwa tanaman air dalam kolam selain berfungsi untuk melindungi perairan dari cahaya matahari juga melakukan penyerapan dan pertukaran ion. Dalam hal ini tanaman air dapat menyerap ion-ion penyebab asam atau basa yang berlebih, atau melepaskan ion-ion yang dapat menetralkan perairan.

Perubahan pH yang terjadi pada penelitian ini lebih besar dibandingkan dengan perubahan pH yang terjadi pada beberapa percobaan pengolahan limbah cair sebelumnya. Diantaranya oleh Middlebrooks (1987) melakukan percobaan dengan kolam aerasi dapat meningkatkan pH limbah hingga 2.5 – 5.5%, dan Yusuf (2001) melakukan percobaan dengan bioremediasi limbah cair, dapat meningkatkan pH limbah hingga 2.99 – 6.9 %.

Penurunan pH limbah yang dicapai pada percobaan ini cukup signifikan merubah pH limbah dari kondisi cenderung basa mendekati kondisi netral, yaitu dari 8.25 menjadi 7.60. Dengan nilai pH tersebut maka limbah yang telah melalui proses pengolahan memungkinkan terjadinya proses biologis dan kimiawi dengan baik tanpa menghasilkan senyawa-senyawa beracun. Dengan demikian maka limbah hasil olahan tersebut aman untuk dilepas ke lingkungan.

  1. d.     ­Nilai BOD dan COD limbah

Nilai BOD (Biological Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan parameter kimia yang sangat penting diketahui dalam menentukan kualitas perairan atau limbah cair. Nilai BOD menunjukkan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk merombak bahan organik yang terdapat di dalam limbah secara biologis, sedangkan nilai COD menunjukkan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada di dalam limbah.

Pada penelitian ini, BOD dan COD limbah cair rumah tangga telah mengalami penurunan yang signifikan setelah melalui proses pengolahan. Penurunan tersebut merupakan pengaruh dari tiga faktor perlakuan yang digunakan, baik berupa pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan maupun interaksi antara ketiganya.

Walaupun penurunan BOD dan COD bervariasi pada setiap tingkat perlakuan. namun hasil akhir dari percobaan ini menunjukkan bahwa penurunan BOD limbah mencapai 91,46 %, dan penurunan COD mencapai 91.6 %. Penurunan BOD dan COD yang dicapai pada percobaan ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil yang dicapai oleh Nolte (1986) yang dapat menurunkan BOD dan COD hingga 30 % melalui pengolahan limbah dengan kolam stabilisasi permukaan terbuka. Hasil percobaan ini juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil percobaan yang dilakukan oleh Yusuf (2001) yang dapat menurunkan BOD limbah cair rumah tangga hingga 39.3 % dan menurunkan COD sebesar 43.4%. Namun demikian apabila hasil percobaan ini dibandingkan dengan hasil percobaan yang dilakukan oleh Juhaeni (1999), maka penurunan BOD dan COD yang terjadi lebih rendah, karena Juhaeni berhasil menurunkan BOD hingga 86.25% dan COD 83.25%.

Kemampuan sistem biogeokimia menurunkan BOD dan COD limbah tidak lepas dari peranan bahan-bahan anorganik dan tanaman air yang digunakan untuk menurunkan kandungan bahan organik di dalam limbah. Pada saringan anorganik terjadi penyaringan bahan-bahan organik limbah yang melewati saringan tersebut, yang selanjutnya diuraikan oleh mikroorganisme yang hidup pada sela-sela bahan penyaring tersebut.    Hal tersebut sejalan dengan penemuan Saeni (1990), bahwa saringan pasir dan bahan-bahan anorgaik lainnya mampu menurunkan kandungan bahan organik dalam limbah.

Tanaman Eceng Gondok yang merupakan saringan biologis telah memberikan kontribusi yang paling besar dalam penurunan BOD dan COD limbah pada percobaan ini. Sebagaimana diketahui bahwa akar tanaman Eceng Gondok dapat menyaring bahan-bahan yang terlarut di dalam limbah, termasuk bahan-bahan organik. Selanjutnya bahan organik tersebut diuraikan oleh mikroorganisme yang hidup pada akar tanaman, dan hasil penguraian tersebut sebagian diserap oleh akar tanaman sebagai unsur hara. Dengan demikian maka bahan-bahan organik yang terdapat di dalam limbah akan berkurang, sehingga nilai BOD dan COD limbah menurun. Mekanisme yang dikemukakan di atas sejalan dengan pendapat yang dikemukakan oleh Suriawiria (1993) bahwa salah satu kemampuan tanaman air yang memiliki mikoriza adalah menguraikan bahan-bahan organik dan anorganik sehingga dapat menurunkan BOD dan COD.                                                    

  1. e.     Nilai BOT limbah

Nilai BOT (Biological Oxygen Total) merupakan salah satu parameter yang penting diketahui untuk menentukan kualitas limbah. Nilai BOT menunjukkan jumlah/total oksigen yang diperlukan untuk aktivitas biologis di dalam limbah.

Pada penelitian ini, BOT limbah cair rumah tangga mengalami penurunan yang signifikan, dan merupakan pengaruh dari ketiga perlakuan yang digunakan baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya. Walaupun besarnya penurunan BOT bervariasi pada setiap tingkat perlakuan, hasil akhir menunjukkan bahwa penurunan tersebut dapat mencapai 85,18%  dari nilai BOT limbah sebelum diolah.

Pengenceran limbah sebelum diolah dan waktu pengolahan yang lebih lama mendukung terjadinya proses aerasi limbah sehingga dapat meningkatkan kadar oksigen limbah. Demikian halnya dengan saringan, terutama saringan biologis (tanaman air) sangat potensial untuk mensuplai oksigen. sebagaimana diketahui bahwa pada tanaman Eceng Gondok berlangsung proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen. Dengan meningkatnya kadar oksigen limbah maka jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mendukung aktivitas biologis di dalamnya menjadi berkurang. Kemampuan tanaman Eceng Gondok meningkatkan kadar oksigen limbah sejalan dengan pendapat Suriawiria (1993), yang mengatakan bahwa kadar oksigen suatu perairan dapat dipengaruhi oleh adanya aktivitas fotosintesis di dalamnya, serta hubungan antara permukaan perairan dengan udara bebas.

  1. f.      Kandungan Kalsium limbah

Pada penelitian ini, kandungan kalsium limbah cair rumah tangga yang diolah mengalami penurunan yang signifikan. Kandungan kalsium limbah sebelum diolah sebesar 78.90 mg/1 dan setelah diolah turun menjadi 5 mg/1, atau mencapai 92,39%. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penurunan kandungan kalsium limbah disebabkan pengaruh dari ketiga perlakuan yang digunakan, baik berupa pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan maupun interaksi dari ketiganya.

Penurunan kandungan kalsium bervariasi besarnya pada setiap tingkat perlakuan, namun hasil akhir menunjukkan bahwa penurunan tersebut sangat berarti karena penurunan tersebut menjadikan kandungan kalsium limbah memenuhi syarat yang diperbolehkan untuk limbah, yakni 5-10 mg/1 (Saeni, 1987). Hasil yang dicapai pada penelitian ini lebih baik jika dibandingkan dengan penurunan kalsium yang terjadi pada beberapa percobaan sebelumnya, antara lain yang dilakukan oleh Lies (1999) dengan metode resirkulasi telah berhasil menurunkan kadar kalsium hingga 53.60%. Demikian pula dengan percobaan yang dilakukan oleh Yusuf (2001) dengan bioremediasi. hanya menurunkan kadar kalsium limbah cair rumah tangga sebesar 78%.

  1. g.     Kandungan Klorida limbah

Klorida merupakan salah bahan yang selalu terdapat di dalam limbah cair rumah tangga. Klorida tersebut biasanya berasal dari berbagai sumber antara lain dari sisa pengolahan makanan, rembesan alir laut atau dari kotoran manusia. sebagaimana diketahui bahwa kotoran manusia rata-rata mengandung 6 gram klorida per orang setiap hari (Sugiharto, 1987).

Pada penelitian ini, limbah cair rumah tangga yang digunakan mengandung 74.44 mg/1 sebelum diolah, dan setelah melalui proses pengolahan kandungan tersebut turun hingga 10.56 mg/1. Penurunan tersebut merupakan efek dari pengaruh tunggal masing-masing perlakuan yang digunakan, karena hasil analisis varians menunjukkan bahwa interaksi antara ketiga perlakuan tidak berpengaruh nyata.

Pengenceran limbah sebelum diolah memberikan efek yang berarti terhadap proses penurunan kadar klorida limbah, dan pada penelitian ini tingkat pengenceran yang memberikan efek yang optimal yaitu pada konsentrasi limbah 75%. Hal tersebut berarti bahwa untuk mencapai hasil yang optimal pada pengolahan limbah cair rumah tangga dengan saringan biogeokimia cukup dilakukan pengenceran limbah sampai 75% sebelum limbah tersebut diolah.

Waktu kontak antara limbah dengan saringan juga mempengaruhi proses penurunan kandungan klorida limbah, dan pada penelitian ini waktu kontak yang memberikan efek yang optimal adalah waktu kontak yang menggunakan waktu 8 jam. Hasil mi mengindikasikan bahwa semakin lama waktu yang digunakan untuk menyaring limbah. semakin besar pengaruh yang ditimbulkan terhadap penurunan kandungan klorida limbah. Namun demikian. dalam suatu sistem pengolahan limbah cair rumah tangga. faktor efisiensi waktu tetap harus diperhatikan.

Saringan yang digunakan pada penelitian ini, baik saringan anorganik maupun saringan biologis juga memberikan kontribusi terhadap penurunan kandungan klorida limbah. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa saringan yang memberikan efek yang optimal adalah saringan biologis atau saringan tanaman Eceng Gondok. Kemampuan tanaman Eceng Gondok untuk menurunkan kadar klorida limbah tidak lepas dari kemampuan tanaman tersebut untuk menyaring, mengurai dan menyerap zat tertentu dari perairan, termasuk unsur klor.

Walaupun penurunan kadar klorida limbah cair rumah tangga yang terjadi pada penelitian ini cukup tinggi, namun belum mencapai kadar yang diperbolehkan untuk limbah yakni 0.0-5 mg/1, karena apabila di dalam suatu perairan atau limbah terdapat lebih dari 5 mg/1 klorida, selain akan menimbulkan rasa asin juga menghasilkan senyawa yang toksik sehingga mengganggu kehidupan biota perairan (Sumirat, 1996).

 

Suatu hal yang perlu diketahui bahwa dewasa ini kadar klorida limbah cair rumah tangga sangat suJit untuk diturunkan hingga mencapai kadar aman, oleh karena peningkatan kandungan klorida limbah mengalami peningkatan yang semakin pesat. Momon dan Lya (1997), melaporkan bahwa suatu hasil penelitian tentang kandungan limbah cair rumah tangga menunjukkan bahwa kandungan klorida mengalami peningkatan 190% dari kandungan rata-rata pada setiap 10 tahun. Hal tersebut   mengisyaratkan   perlunya   mencari   metode  yang   lebih   efektif dalam

menurunkan kadar klorida untuk diterapkan dalam sistem pengolahan limbah cair rumah tangga.

  1. h.    Kandungan Amonium limbah­

Limbah cair rumah tangga sebagai bahan buangan yang banyak mengandung bahan organik termasuk sisa-sisa protein, potensial menjadi tempat berlangsungnya proses deaminasi asam amino yang menghasilkan aminium Pada penelitian ini limbah cair rumah tangga yang digunakan mengandung amonium 25.18 mg/1 sebelum diolah. dan kandungan tersebut turun menjadi 4.23 mg/1, atau 83,20 %.

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa penurunan kandungan amonium limbah sebagai efek dari ketiga perlakuan yang digunakan, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya. Pengenceran limbah sebelum diolah membantu dalam proses penurunan amonium karena meningkatkan efektivitas penyaringan baik pada saringan anorganik maupun pada saringan biologis.

Pada penelitian ini, tingkat pengenceran yang memberikan efek yang optimal adalah konsentrasi 50%. Hal tersebut berarti bahwa pada untuk mendapatkan hasil yang optimal pada proses pengolahan limbah cair rumah tangga dengan saringan biogeokimia cukup menggunakan pengenceran 50 %.

Pengaturan waktu kontak antara limbah yang diolah dengan masing-masing saringan dapat meningkatkan efektivitas penyaringan limbah. Pada penelitian ini waktu kontak yang memberikan efek optimal adalah waktu kontak 8 jam. Keadaan tersebut mengindikasikan bahwa semakin lama waktu yang digunakan dalam proses penyaringan, semakin besar efek yang terjadi pada penurunan amonium. Namun demikian, perlu diingat bahwa pada setiap proses pengolahan limbah. faktor efisiensi waktu tetap harus diperhatikan.

Penggunaan saringan anorganik dan saringan biologis telah memberikan pula efek yang nyata terhadap penurunan amonium dalam limbah cair rumah tangga. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa saringan yang memberikan efek optimal adalah saringan biologis atau saringan tanam Eceng Gondok. Kemampuan tanaman Eceng Gondok menyaring sisa-sisa bahan yang mengandung protein yang kemudian diuraikan dan diserap, sangat erat kaitannya dengan penurunan amonium di dalam perairan.

Penurunan kandungan amonium yang dicapai pada penelitian ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Assenzo (1986) yang mengolah limbah cair rumah tangga dengan sistem kolam alam dan berhasil menurunkan kandungan amonium sebesar 42 %. Demikian pula dengan yang dilaporkan oleh Juhaeni (1999), bahwa pada sistem pengolahan limbah dengan lumpur aktif, amonium bebas dapat diturunkan sampai 61 %.

 

 

  1. i.      Kandungan Ortofosfat limbah

Posfor yang terdapat di dalam limbah cair rumah tangga pada umumnya dalam bentuk ortofosfat. Posfor tersebut berasal dari buangan manusia. air seni, dan sisa-sisa dari bahan sabun yang digunakan untuk membentuk buih.

Pada penelitian ini limbah cair rumah tangga yang digunakan mengandung ortofosfat 205.40 mg/1 sebelum diolah dan turun hingga 30.46 mg/1 setelah melalui proses pengolahan, atau 85.17 %. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penurunan tersebut sebagai efek dari ketiga perlakuan yang digunakan. baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya.

Pengenceran limbah sebelum diolah dapat meningkatkan efektivitas penyaringan dan penurunan kandungan ortofosfat. karena pada konsentrasi limbah yang lebih rendah akan mempermudah proses penyaringan. pengendapan. penguraian serta proses penyerapan. Pada penelitian ini ternyata proses penyaringan berlangsung secara optimal pada konsentrasi limbah 50 %. Dengan demikian, maka untuk memperoleh hasil yang optimal pada pengolahan limbah dengan saringan biogeokimia, cukup menggunakan pengenceran limbah 50 %.

Pengaturan waktu kontak antara limbah dengan setiap jenis saringan berperan dalam proses penurunan kandungan ortoposfat limbah cair rumah tangga yang diolah dengan saringan anorganik dan saringan biologis, Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa lama waktu kontak yang memberikan efek optimal pada penelitian ini adalah 8 jam. Oleh karena waktu kontak 8 jam adalah waktu kontak terlama dalam perlakuan yang digunakan, maka hasil tersebut mengindikasikan bahwa semakin lama waktu kontak antara limbah cair rumah tangga yang diolah dengan saringan yang digunakan, semakin besar pengaruh yang ditimbulkan pada penurunan ortoposfat limbah. Namun demikian, dalam mendisain suatu sistem pengolahan limbah, faktor efisiensi tetap perlu diperhitungkan, termasuk efisiensi waktu, sehingga tidak dapat dianjurkan untuk menggunakan waktu kontak yang terlalu lama.

Penggunaan saringan anorganik dan saringan biologis telah memberikan efek terhadap penurunan kandungan ortoposfat limbah cair rumah tangga yang diolah. Kemampuan setiap jenis saringan yang digunakan untuk menurunkan kadar ortoposfat dalam limbah, berkaitan erat dengan kemampuan bahan-bahan anorganik yang digunakan untuk menyerap dan mengendapkan bahan-bahan terlarut dalam limbah, walaupun dalam pola penurunannya terlihat adanya variasi pada setiap penurunan. Selanjutnya, kemampuan saringan biologis yang terbuat dari tanaman Eceng Gondok untuk menurunkan kadar ortoposfat limbah. juga terkait dengan adanya proses penyerapan posfor oleh permukaan akar tanaman Eceng Gondok, setelah terlebih dahulu terjadi proses penyaringan dan penguraian bahan-bahan terlarut di dalam limbah yang mengandung senyawa posfor. Proses tersebut dapat dikaitkan dengan pendapat Lakitan (1995), yang mengemukakan bahwa pada akar tanaman air terjadi proses penyerapan posfor, karena posfor merupakan salah satu unsur hara esensial yang dapat diperoleh dari perairan tempat tumbuh air tersebut.

Hasil yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair rumah tangga dengan metode saringan biogeokimia dapat menurunkan kadar ortoposfat limbah cair rumah tangga hingga 85.7%. Hasil tersebut lebih baik jika dibandingkan dengan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Assemzo dan Reid (1986) yang mengatakan bahwa pengolahan limbah cair dengan menggunakan kolam buatan tanpa tanaman air, dapat menurunkan kadar ortoposfat hingga 30%. Demikian pula jika dibandingkan dengan hasil  penelitian Yusuf (2001), yang  berhasil menurunkan kadar ortoposfat sebesar 55.8%.

Perlu dijelaskan bahwa kadar terendah posfor limbah cair rumah tangga yang diolah pada penelitian ini, yakni 30.46 mg/1 masih sangat tinggi jika dibandingkan dengan kadar posfor yang diperbolehkan di dalam suatu perairan, karena menurut Sugiharto (1987) dan Yusuf (2001), perairan yang mengandung lebih dari 20 mg/1 akan menyebabkan pertumbuhan ganggang yang berlebihan sehingga terjadi penumpukan massa ganggang, dan pada gilirannya jika massa ganggang tersebut mati, terjadi pembusukan yang hebat dalam perairan tersebut. Tidak tercapainya kadar fosfat yang aman pada penelitian ini, bukan disebabkan karena rendahnya efektivitas sistem pengolahan yang digunakan, akan tetapi lebih disebabkan oleh tingginya kandungan posfor limbah cair rumah tangga sebelum diolah.

  1. j.      Kandungan zat besi limbah

Zat besi merupakan salah satu unsur yang penting untuk diperhatikan, karena kehadirannya di dalam air sering menimbulkan masalah. Zat besi merupakan zat terlarut yang sangat tidak dinginkan karena dapat menimbulkan bau yang tidak sedap pada air minum apabila mencapai konsentrasi 0.31 mg/1. Oleh sebab itu, dalam suatu sistem pengolahan limbah, zat besi selalu merupakan salah satu parameter yang diuji.

Pada penelitian ini, limbah cair rumah tangga yang diolah mengandung zat besi sebesar 2.55 mg/1 sebelum pengolahan, dan turun hingga 0.59 mg/1 setelah proses pengolahan, atau 76,86%. Walaupun penurunan kadar zat besi limbah cukup besar, namun hasil uji statistik menunjukkan bahwa penurunan tersebut bukan merupakan pengaruh dari interaksi ketiga perlakuan yang digunakan, namun merupakan pengaruh tunggal dari masing-masing perlakuan.

Pengenceran limbah cair rumah tangga sebelum diolah dapat meningkatkan efektivitas pengolahan karena dengan konsentrasi yang rendah, proses penyaringan, pengendapan, penguraian dan penyerapan bahan terlarut di dalam limbah, termasuk zat besi dapat berlangsung lebih baik. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa tingkat pengenceran limbah yang dapat memberikan efek optimal pada penurunan kadar zat besi adalah konsentrasi 25%. Oleh karena konsentrasi terendah yang digunakan pada penelitian ini adalah 25%. maka hasil tersebut mengindikasikan bahwa semakin rendah konsentrasi limbah yang digunakan, makin efektif sistem pengolahan limbah dengan saringan biogeokimia.

Lama waktu yang digunakan untuk menyaring limbah, juga memberikan efek terhadap penurunan kadar zat besi. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa waktu kontak yang memberikan efek optimal terhadap penurunan kadar zat besi adalah waktu kontak 8 jam. Semakin lama waktu yang digunakan untuk menyaring limbah, semakin banyak pula bahan terlarut yang tersaring, mengendap, terurai dan terserap, termasuk zat besi.

Saringan anorganik dan saringan biologis yang digunakan juga memberikan efek pada penurunan kadar zat besi limbah dalam proses pengolahan. Kemampuan saringan anorganik menurunkan kadar zat besi, terkait dengan kemampuan bahan-bahan yang digunakan untuk menyerap zat besi tersebut. Menurut Saeni (1990), bahan penyaring pasir dapat menyerap zat besi, dan bahan penyaring yang terbuat dari arang dapat mengikat zat besi. Sedangkan menurut Manahan dalam Hasjrul (1999), pada  bahan  penyaring  arang,   pengambilan  zat  besi   dilakukan  dengan  proses pertukaran kation, dimana kation-kation pada permukaan partikel arang ditukar oleh ion besi.

Kemampuan tanaman Eceng Gondok sebagai saringan biologis menurunkan kadar zat besi limbah, tidak lepas dari kemampuan tanaman tersebut menyaring, dan menyerap zat besi melalui akarnya. Sebagaimana diketahui bahwa zat besi merupakan salah satu unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan, walaupun dalam jumlah yang kecil. Dengan demikian maka dalam kehidupan tanaman Eceng Giondok. penyerapan zat besi berlangsung sebagai suatu upaya pemenuhan kebutuhan. dan kebutuhan tersebut .dapat diperoleh dari perairan tempat tanaman tersebut hidup.

  1. k.    Kandungan Nitrit limbah

Nitrit merupakan salah satu bentuk nitrogen yang sering kedapatan di dalam limbah. Kehadiran nitrit di dalam suatu perairan sangat berbahaya karena dapat menimbulkan keracunan terhadap flora dan fauna dalam perairan tersebut.

Pada penelitian ini, limbah cair rumah tangga yang diolah mengandung nitrit sebesar 0.0100 mg/1 dan setelah melalui pengolahan, turun hingga 0.0010 mg/1. atau 90%. Penurunan tersebut sangat signifikan, dan berdasarkan hasil analisis statistik penurunan tersebut merupakan efek dari ketiga jenis perlakuan, baik berupa pengaruh tunggal maupun interaksi antara ketiganya.

Pengenceran limbah sebelum diolah memberikan efek yang nyata terhadap penurunan kadar nitrit, dan hasil analisis menunjukkan bahwa tingkat pengenceran yang memberikan efek optimal adalah konsentrasi 50%. Pengenceran limbah dapat meningkatkan efektivitas proses penyaringan, pengendapan dan penyaringan nitrogen di dalam limbah. Selain itu pengenceran limbah yang disertai peningkatan kadar oksigen dapat menghambat terbentuknya nitrit melalui proses-proses anaerobik.

Waktu kontak antara limbah dengan setiap saringan juga dapat memberi kesempatan terjadinya proses penyaringan, pengendapan dan penguraian agar lebih intensif Dengan demikian proses-proses tersebut dapat memberikan hasil yang lebih baik. Pada penelitian ini, waktu kontak yang memberikan efek optimal terhadap hasil pengolahan limbah adalah waktu kontak 8 jam, yakni waktu kontak terlama yang digunakan pada perlakuan. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa semakin lama waktu kontak yang digunakan, semakin besar pula tingkat penurunan kadar nitrit limbah.

Jenis-jenis saringan yang digunakan pada penelitian ini juga memberikan efek yang nyata terhadap penurunan kadar nitrit, dan hasil analisis statistik menunjukkan bahwa saringan yang memberikan efek optimal adalah saringan 3 atau saringan biologis. Kemampuan tanaman Eceng Gondok menurunkan kadar nitrit. berhubungan dengan kemampuan tanaman tersebut menyaring dan menyerap nitrogen dari perairan, sebagai salah satu unsur hara yang dibutuhkan. Kemampuan tanaman Eceng Gondok untuk mensuplai oksigen ke dalam perairan juga mempengaruhi kadar nitrit, karena peningkatan kadar oksigen menghambat proses-proses anaerobik. termasuk menghambat pembentukan nitrit.

Persentase penurunan kadar nitrit pada percobaan ini sedikit lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil yang dicapai dalam percobaan yang dilakukan oleh Yusuf (2001) dengan bioremediasi limbah cair rumah tangga yang dapat menurunkan kadar nitrit sebesar 86 %. Selanjutnya, kadar nitrit limbah cair rumah tangga yang telah melalui pengolahan dengan saringan biogeokimia ini termasuk dalam kategori memenuhi syarat sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan, karena batas maksimal kadar nitrit yang diperbolehkan terdapat di dalam limbah adalah 0.06 mg/1 (Suhardi, 1994).

  1. l.      Kandungan Total Mikroba limbah

Kandungan total mikroba yang dinyatakan dengan Angka Lempeng Total (ALT) merupakan salah satu parameter mikrobiologis limbah yang penting untuk diketahui. Pada penelitian ini, hasil pengolahan limbah cair rumah tangga dengan menggunakan perlakuan berupa pengenceran, pengaturan waktu kontak dan pemisahan saringan.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa jumlah total mikroba limbah sebelum diolah adalah sebesar paling tinggi dijumpai pada limbah dengan konsentrasi 100% (tanpa pengenceran), yaitu 4,26 x 105 Cfu/ml, ternyata setelah mengalami pengenceran terjadi penurunan jumlah bakteri yaitu pada konsentrasi 75% = 7.5 x 10″ Cfu/ml, pada konsentrasi 50% = 4.1 x 103 Cfu/ml, dan pada konsentrasi 25% = 6.6 x 102 Cfu/ml. Dengan demikian, faktor pengenceran dapat mengurangi jumlah populasi mikroorganisme.

Adapun perlakuan dengan menggunakan kerikil pada konsentrasi limbah 100%, masih mempunyai jumlah mikroba cukup tinggi, yaitu sampai 106 Cfu/ml. tetapi pada konsentrasi yang lebih rendah, mengalami penurunan sampai 104 Cfu, bahkan pada konsentrasi 25% dijumpai 102 Cfu. Hal tersebut berarti saringan kerikil dapat digunakan untuk menjernihkan limbah cair rumah tangga sekaligus mengurangi jumlah total mikroba, namun jumlah mikrobanya tetap tinggi.

Perlakuan dengan saringan pasir + arang + zeolit, terjadi penurunan jumlah mikroba sampai 2.8 x 103 Cfu/ml. berarti saringan campuran baik digunakan sebagai bahan untuk penjernihan limbah cair dan sekaligus dimanfaatkan sebagai pengikat mikroba. Hal ini disebabkan karena kemampuan saringan campuran bertindak sebagai adsorban atau penjerap.

Pada perlakuan dengan menggunakan tanaman. ternyata terjadi penyaringan (pemurnian) sangat nyata, terutama yang mengalami pengenceran sampai 25% ditemukan mikroba sampai rata-rata 102 Cfu/1. Secara keseluruhan, perhitungan mikroba ternyata semua cara pengolahan limbah cair rumah tangga berhasil mengurangi total mikroba, tetapi yang bagus adalah yang menggunakan campuran pasir + arang + zeolit dengan waktu kontak 8 jam, mampu menurunkan mikroba dari 4.1 x 103 Cfu/ml menjadi 1.0 x 102 Cfu/ml pada pengenceran 50% dan pada pengenceran 25%, dari 6.6 x 102 Cfu menjadi 0.5 x 102 Cfu/ml.

  1. m.   Kandungan MPN Coliform

MPN Coliform merupakan uji untuk mendeteksi adanya pencemaran mikrobiologis dari buangan manusia, oleh sebab itu maka uji ini disebut uji indikator pencemaran mikrobiologik. Secara umum dapat dikatakan bahwa dari semua perlakuan pengolahan, rata-rata dapat menurunkan jumlah Coliform dalam sampel limbah cair rumah tangga . Hal ini nyata terlihat jika dibandingkan dengan sampel limbah cair rumah tangga yang tidak mendapat perlakuan, namun jumlahnya masih tetap tinggi bila dibandingkan dengan standar yang berlaku.

Pengamatan pada perlakuan pengenceran dan waktu kontak dengan berbagai jenis saringan terlihat mempunyai kemampuan untuk menurunkan jumlah MPN Coliform terutama pada perlakuan dengan menggunakan tanaman Eceng Gondok dijumpai rata-rata sampai 102 APM/ml dibandingkan dengan tanpa perlakuan.

  1. n.    Kandungan Bakteri Escherichia coli

Keberadaan E.coli terutama E.coli fecal tidak diharapkan ada di dalam air. Secara umum dari semua perlakuan dapat dikatakan mempunyai kemampuan untuk mengikat bakteri E.coli. Hanya dengan perlakuan menggunakan saringan kerikil ditemukan adanya bakteri E.coli. Hal ini mungkin disebabkan penyiapan saringan kerikilnya tidak dilakukan pembersihan dengan aquades sebelum digunakan sebagai penyaring. Hal serupa juga dijumpai pada saringan pasir. arang dan zeolit.

Namun secara keseluruhan perlakuan, yaitu penggunaan ketiga jenis saringan dapat digunakan untuk menghilangkan bakteri E.coli. terutama pada waktu kontak 8 jam Dari hasil analisis menunjukkan pada waktu kontak 8 jam tidak lagi dijumpai E.coli atau hasilnya semua negatif. Begitu juga dengan perlakuan pengenceran pada 50% dan 25 % dijumpai semua E.coli sudah habis tersaring bila dibandingkan dengan limbah cair rumah tangga pada saringan 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

 

  1. A.    Kesimpulan
    1. Pengolahan limbah cair rumah tangga dengan sistem filter biogeokimia memberikan efek yang signifikan dalam menurunkan kadar kandungan bahan pencemar, sehingga dapat meningkatkan kualitas limbah yang diolah sebelum dilepas ke lingkungan.
    2. Efektivitas   sistem  filter   biogeokimia  dalam   menurunkan   kadar   bahan pencemar   limbah cair rumah tangga menunjukkan tingkat yang bervariasi pada setiap parameter yang diuji.. Efektivitas pengolahan untuk penurunan kekeruhan   sebesar   89.46%.    penurunan   padatan   tersuspensi    93.67%, kesadahan 88,84%, pH 6,79%, BOD 91,40%, COD 91,6%, BOT 85,18%, kalsium 92,39%, klorida 85,81%, amonium 83,20%, ortofosfat 85,17%, besi 76,86%, dan nitrit 90%.
    3. Penurunan kadar bahan pencemar menunjukkan persentase yang berbeda antara satu parameter dengan parameter yang lain,  dan pada umumnya persentase penurunan yang dicapai pada penelitian ini  lebih  besar dari persentase penurunan yang dicapai pada beberapa sistem pengolahan limbah yang telah ada.
    4. Penurunan kadar bahan pencemar dalam limbah cair rumah tangga pada umumnya mencapai jumlah yang lebih kecil dari jumlah maksimum yang diperbolehkan   dalam   Baku   Mutu   limbah,   sehingga   kandungan   bahan pencemar tersebut dapat dinyatakan aman untuk dilepas ke lingkungan.
    5. Penggunaan kerikil, pasir silika, arang batok kelapa dan zeolit secara bersama-sama dengan sistem lapisan   bertingkat untuk menyaring limbah cair rumah tangga dapat memberikan efek secara bersinergi dalam menurunkan kadar bahan pencemar limbah.
    6. Kemampuan tanaman Eceng Gondok untuk menyaring, menguraikan dan menyerap bahan-bahan terlarut di dalam limbah cair menjadi lebih efektif, apabila  limbah yang diolah sebelumnya telah melalui saringan kerikil, pasir silika, arang batok kelapa dan zeolit.
    7. Pengenceran limbah cair rumah tangga sebelum diolah, memberikan efek yang signifikan terhadap hasil pengolahan. Tingkat pengenceran yang efektif untuk digunakan pada pengolahan limbah dengan sistem saringan  biogeokimia adalah pada konsentrasi 50%, karena ternyata pada konsentrasi tersebut faktor pengenceran memberikan efek yang optimal terhadap penurunan kadar bahan pencemar, dan efek tersebut tidak berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih rendah
    8. Waktu kontak antara limbah cair rumah tangga yang diolah dengan setiap jenis saringan memberikan efek terhadap hasil pengolahan.  Pada pengolahan dengan sistem saringan biogeokimia, ternyata waktu kontak yang memberikan efek paling besar terhadap hasil pengolahan adalah 8 jam, yakni waktu kontak paling lama yang digunakan pada penelitian ini.
    9. Pola penurunan kadar bahan pencemar dalam limbah cair rumah tangga yang diolah dengan sistem saringan biogeokimia memperlihatkan kurva yang bervariasi. Pada umumnya kadar bahan pencemar mengalami penurunan yang pesat dari kondisi sebelum perlakuan ke perlakuan tingkat pertama, dan dari perlakuan tingkat pertama ke tingkat ke dua dan ke tiga menunjukkan variasi perubahan berupa penurunan, peningkatan ataupun stagnan, namun demikian pada perlakuan tingkat ke empat seluruhnya menunjukkan penurunan yang signifikan.

 

  1. B.    Saran
  2. Penggunaan bahan-bahan anorganik seperti kerikil, pasir, arang dan zeolit dan tanaman Eceng Gondok untuk mengolah limbah cair rumah tangga perlu dimasyarakatkan, karena terbukti bahan-bahan anorganik dan tanaman air tersebut memiliki potensi   yang cukup besar dalam menyaring bahan-bahan yang terkandung dalam limbah cair rumah tangga.
  3. Dengan ditemukannya sistem pengolahan limbah cair rumah tangga yang cukup efektif dan berwawasan lingkungan, maka upaya memasyarakatkan sistem pengolahan  limbah  bagi   masyarakat,  perlu  ditingkatkan.   Upaya tersebut dapat dilakukan dengan penyuluhan dan pemberian contoh secara langsung   kepada   masyarakat   tentang   sistem   pengolahan   yang   dapat dilakukan.
  4. Pengolahan limbah cair rumah tangga sebaiknya dilakukan secara kolektif untuk  sekelompok  rumah tangga,  mengingat sistem pengolahan dengan saringan  biogeokimia  dapat  dikembangkan  berdasarkan kebutuhan  atau volume limbah yang akan diolah.
  5. Untuk pemanfaatan sistem saringan biogeokimia pada pengolahan limbah cair rumah tangga, terlebih dahulu diperlukan adanya sosialisasi tentang sistem tersebut agar masyarakat dapat memahami dan mengetahui penggunaannya dengan baik, bahkan jika memungkinkan dapat dikembangkan lebih jauh.

DAFTAR PUSTAKA

 

 

 

Case, D.  1994. Water Garden Plants. Redwood Books. Trowbridge, Wilthire.

 

Connel, D.W. dan G.J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Universitas Indonesia Jakarta.

 

Darwati. S. 1998. Metode Pendekatan dan Aplikasinya Dalam Menyusun Baku Mutu Efluen IPAL. Jurnal Penelitian Permukiman. 14(4): 49 – 61

 

Debusk, T.A. and KLR. Reddy. 1987. Wastewater Treatment Using Floating Aquatic Microphytes. Magnolia Publishing, Inc. Orlando.

 

EPA [ Environmental Protection Agency ]. 1983. Proces, Theory, Performance and Design Stabilization Ponds in : Municipal Wastewater Stabilization Ponds. Officer of Research and Development Municipal Environmental Research Labiratory. Cincinnati. U.S.A.

 

——–     1886.    Pathogen Reduction,’in :     Control of Pathogen in Municipal

 

Wastewater Sludge for Land Application. Pathogen Equivalency Commite.

 

——–     1989.    POTW In-Plant Control Evaluation,  in :     Toxicity Reduction

 

Evaluation Protocol for Municipal Wastewater Treatment Plant. Risk Reduction Engineering Laboratory Office of Research and Development Commite. Cincinnati.

 

——–    1991.  Aquatic Treatment System, in :   Constructed Wetlands and Aquatic

 

Plant System for Municipal Wastewater Tratnient. Centre of Environment Research Information U.S. Government Printing Officer. Cincinnati

 

——–   1991.   Design of Aquatic Plant System, in :   Constructed Wetland and

 

Aquatic Plant System for Municipal Wastewater Treatment. Centre of Environmental Research Information U.S. Government Printing Officer. Cincinnati.

 

Eric, M. and J. Mike. 1997. Effects of Aerobic and Microaerobic Condition on Aerobic Ammonium-Oxidizing Sludge. Applied and Environmental Microbiology. American Society for Microbiology. 63(6):31-36

 

Fardiaz, S.  1992. Polusi Air dan Udara. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

 

Flynn, E.J. 1986. The New Microbiology. McGraw Hill Book Company. New York.

 

Gaudy, A.F. and E.T. Gaudy. 1980. Microbiology for Environmental Scientis and Engineers. McGraw Hill. New York.

 

Hantzshe, N.N. 1985. Wetland System for Wastewater Treatment. Ecological Concideration in Wetland Tratment of Municipal Wastewater. Van Nostrand Reinhold Co. New York.

 

Haryoto, K.  1985. Kesehatan Lingkungan . Universitas Indonesia. Jakarta,

 

Haryoto, K. 1999. Toksikologi Lingkungan, Zat Kimia dan Medan Elektromagnetik. Universitas Indonesia. Jakarta.

 

Haryoto, K. 1999. Kebijakan dan Strategi pengolahan Limbah dalam Menghadapi Tantangan Global. Dalam : Teknologi Pengolahan Limbah dan Pemulihan Kerusakan Lingkungan. Prosiding Seminar Nasional; Jakarta. 13 Juli 1999. BPPT. Jakarta

 

Henze, M., P. Harremoes., J.C. Jansen., and E. Arvin. 1996. Wastewater Treatment. Springer Verlag. Berlin.

 

Hufschmidt, M. 1996. Lingkungan, Sistem Alami dan Pembangunan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta

 

Jenie, B.S.L. dan Rahayu. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta,

 

Juhaeni. 1999. Perbaikan Proses pengolahan Limbah Cair Peternakan. Jurnal Lingkungan dan Pembangunan. Pusat Studi Lingkungan Perguruan Tinggi Seluruh Indonesia.  19(1):56 – 62.

 

Lakitan, B.  1995. Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

 

Lay, B.W. dan Hastowo.  1992. Mikrobiologi. Penerbit CV. Rajawali. Jakarta.

 

Lies. E.H., H. Wartono dan W. Wardhana. 1999. Manajemen Kolam Air Tawar dengan Sistem Resirkulasi. Jurnal Lingkungan dan Pembangunan Pusat Studi Lingkungan Perguruan Tinggi Seluruh Indonesia. Jakarta 19(3): 191 – 197.

 

Lucy, W.M. 1995. Mikrobiologi Lingkungan. Universitas Hasanuddin Bekerjasama dengan Pusat Studi Lingkungan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta

 

Metcalf and Eddy. 1978. Wastewater Engineering. TATA McGraw Hill Publishing Company Ltd. New Delhi.

Middlebrooks, E.J. and M.A. Al-Layla. 1987. Handbook of Wastewater Collection and Treatment. Garland STMP Press. New York.

 

Moody…M.  1993. Creating Water Gardens. Landsdowne Publishing. London.

 

Momon, N.M. dan M. Lya. 1997. Tingkat Pencemaran Air Limbah Rumah Tangga. Jurnal Penelitian Permukiman. Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta

 

NoIte and Associated. 1986. Operation and Maintenance Manual, City of Gustine Wastewater Treatment Facility Improvement. EPA Project. California.

 

Pandia, S., dkk. Kimia Lingkungan. Universitas Sumatera Utara Bekerjasama dengan Pusat Studi Lingkungan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggo, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta.

 

Reddy, K.R and W.H. Smith. 1987. Aquatic Plants for Water Treatment and Resource Recovery. Magnolia Publishing. Inc. Orlando.

 

Reed, S.C., E.J. Middlebrooks and R.vv. Crites. 1987. Natural System for Waste Management and Treatment. U.S. Environmental Protection Agency.

 

Robinson, P. 1994. The Water Garden’. The Royal Horticultural Society Collection. Conran Octopus Limited. London.

 

Ronald, L.D. 1997. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment. John Wiley & Sons. New York.

 

Ryadi, S.  1984. Kesehatan Lingkungan. Penerbit Karya Anda. Surabaya.

 

Saeni, M.S. 1989. Kimia Lingkungan. PAU Ilmu Hayat Institut Pertanian Bogor. Bogor.

 

Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

 

Sarbidi. 1999. Perilaku Masyarakat Permukiman Bantaran Sungai Dalam Mengelola Limbah padat dan Cair. Jurnal Penelitian Permukiman. 15(2):34 -46.

 

Seregeg. I.G. 1998. Efektivitas Saringan Bioremediasi Tanaman Mendong (Scirpus littoralis Schard), Kangkung (Ipomea aquatica Forsk), dan Tale-Talesan (Typhonium Miq), Melalui Uji Coba Lapang Skala Kecil dan Simulasi di Laboratorium [Disertasi]. Bogor. Institut Pertanian Bogor, Program Pasca Sarjana

 

Soerjani, M. 1987. Lingkungan, Sumberdaya Alam dan Kependudukan dalam Pembangunan. Universitas Indonesia. Jakarta

 

Stowel, R.R., XC. Ludwig and G. Thobanoglous. 1980. Toward the Rational Design of Aquatic Treatments of Wastewater. Departemen of Civil Engoneering and Land, Air, and Water Resources, University of California California

 

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia. Jakarta.

 

Suhardi. 1991. Analisis Air dan Penanganan Limbah. PAU Pangan dan Gizi. Universitas gajah Mada. Yogyakarta,

 

Sumirat S. J.  1996. Kesehatan Lingkungan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Suriawiria, U.  1986. Mikrobiologi Air. Penerbit Alumni. Bandung.

 

Suriawiria, U. 1993. Mikrobiologi Air dan dasar-dasar Pengolahan Buangan Secara Biologis. Penerbit Alumni. Bandung.

 

Tchobanoglous, G. 1987. Aquatic Plant System for Wastewater Treatment. Magnolia Publishing. Orlando.

 

Thiese, A and    CD.    Martin.    1987.    Municipal Wastewater Purification in a Vegetative Filter Bed in Emmitsburg, Maryland. Magnolia Publishing. Orlando.

 

Wagini, dkk. 2000. Studi Fisis daur Ulang Limbah Cair Industri Peternakan Sapi dengan Simulasi Pengenceran. Jurnal Manusia dan Lingkungan. Pusat penelitian Lingkungan Hidup Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

 

Yusuf, G. 1992. Pengaruh Pembuangan Limbah Cair Terhadap Kandungan Mikroba Pencemar pada Perairan Pantai Losari Kotamadya Ujung Pandang [Thesis]. Ujung pandang ; Universitas Hasanuddin, Program Pascasarjana

 

Yusuf, G. 2001 Bioremediasi Limbah Rumah Tangga dengan Sistem Simulasi Tanaman Air [Disertasi]. Bogor ; Institut Pertanian Bogor, Program Pascasarjana

 

Explore posts in the same categories: TULISAN POPULAIR

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: