4125 10632 1 SM
4125 10632 1 SM
4125 10632 1 SM
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
Abstrak
Air limbah yang berasal dari aktivitas kantin memiliki konsentrasi bahan organik yang
sangat tinggi sehingga perlu diolah sebelum dibuang ke badan air agar tidak mencemari
perairan. Pengolahan air limbah Kantin di SMA Negeri 78 Jakarta diawali dengan bak
pengumpul, kemudian dipompakan kedalam reaktor biofilter aerobic, lalu dialirkan secara
gravitasi ke dalam bak kontrol debit sebelum pada akhirnya masuk ke unit pengolahan
utama, yakni reaktor Subsurface Flow Constructed Wetland Multilayers Filtration Tipe
Aliran Vertikal dengan Tanaman Akar Wangi (SSFCW-MLF). Tujuan penelitian ini adalah
melakukan pengujian kinerja penyisihan parameter COD dan BOD dalam pengolahan air
limbah kantin sekolah dengan menggunakan kombinasi sistem biofilter aerobik dan
subsurface flow constructed wetland multilayers filtration tipe aliran vertikal dengan
tanaman akar wangi agar memenuhi baku mutu air limbah domestik sebelum dilepaskan
ke badan air. Metodologi penelitian adalah aklimatisasi tanaman, pemindahan tanaman
pada reaktor dan menganalisa kualitas air limbah. Debit air limbah yang masuk ke unit
pengolahan adalah 3,2976 m 3/hari dengan waktu tinggal dalam unit SSFCW-MLF adalah
20,88 jam. Hasil penelitian menujukkan bahwa pada kondisi tunak, reaktor SSFCW-MLF
memiliki efisensi penyisihan konsentrasi untuk parameter COD berkisar antara 59 – 93 %,
sedangkan untuk parameter BOD berkisar antara 47 – 90 %. Nilai beban organik yang
disisihkan pada unit SSFCW-MLF adalah 900 – 3000 kg COD/ha/hari untuk parameter
COD ; dan 50 – 300 kgBOD/ha/hari untuk parameter BOD. Konsentrasi air limbah dari
outlet IPAL telah sesuai dengan baku mutu air limbah domestik menurut Peraturan
Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan No 68 tahun 2016.
Kata kunci : air limbah kantin, SSFCW-MLF, biofilter aerobic, efisiensi penyisihan,
COD, BOD, beban organik, nilai K
PENDAHULUAN
Kegiatan di sekolah yang sangat berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan
khususnya di perairan yaitu aktivitas kantin. Pencemaran terhadap lingkungan pada
aktivitas kantin sekolah disebabkan karena air limbah yang langsung dibuang menuju
selokan atau saluran drainase sekolah maupun saluran drainase perkotaan. Sebanyak 60
% pencemaran air terbesar pada sistem air permukaan maupun air tanah di kota-kita di
Indonesia berasal dari pembuangan air limbah domestik khususnya grey water yang
langsung di buang ke selokan tanpa pengolahan (treatment) terlebih dahulu sebelum
masuk ke badan air (Hendrawan, dkk, 2013). Selain itu, sebanyak 176 SMA dan SMK di
Jakarta tidak memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah untuk mengolah air limbah yang
dihasilkannya (Astuti, et al, 2017). Berdasarkan hal tersebut, dilakukan penelitian untuk
menerapkan sistem pengolahan air limbah kantin menggunakan metode subsurface flow
443
Seminar Nasional Cendekiawan ke 4 Tahun 2018 ISSN (P) : 2460 - 8696
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
constructed wetland multilayers filtration tipe aliran vertikal dengan tanaman akar wangi
dikombinasikan dengan reaktor biofilter aerobic dalam mengolah air limbah kantin yang
dihasilkannya agar sesuai dengan baku mutu pada Lampiran I Permen LHK No.68 tahun
2016. Studi kasus penelitian dilakukan untuk mengolah air limbah kantin SMA Negeri 78
Jakarta dan melakukan pengujian terhadap kinerja pengolahannya ditinjau dari parameter
BOD dan COD.
STUDI PUSTAKA
1.1 Air Limbah Kantin
Air limbah kantin merupakan jenis air limbah grey water yang berasal dari semua
aktivitas dalam suatu bangunan selain dari toilet atau kakus (Qomariah et al, 2017). Pada
umumnya air limbah kantin berasal dari proses pencucian alat masak dan proses
pengolahan makanan/minuman. Kandungan bahan buangan yang terdapat dalam air
limbah kantin berupa bahan buangan organik dan olahan bahan makanan/minuman.
Bahan buangan organik umumnya berupa bahan-bahan yang dapat membusuk atau
terdegradasi oleh mikroorganisme, sehingga bila dibuang ke badan air akan menaikkan
populasi mikroorganisme. Apabila populasi mikroorganisme meningkat, tidak menutup
kemungkinan berkembang pula bakteri patogen yang berbahaya bagi manusia.
1.3 Sistem Sub Surface Flow Constructed Wetland dengan aliran vertikal
Sistem Constructed Wetland Aliran Bawah Permukaan (Sub Surface Flow-Wetland)
merupakan sistem pengolahan limbah (wetland) yang bekerja di dasar air menggunakan
akar tanaman dan media berupa pasir, kerikil dan batuan halus dengan prinsip kerja
memanfaatkan simbiosis antara tanaman air dengan mikroorganisme dalam media dan
sistem perakaran tanaman tersebut. Dalam sistem Sub Surface Flow-Wetland dengan
aliran vertikal, air dialirkan dengan waktu dan debit yang konsisten tergantung pada
jumlah air limbah yang memerlukan pengolahan.
Menurut Astuti, et al (2016), bahwa pengolahan air limbah dengan sistem tersebut
memiliki kemampuan sebagai berikut :
Dapat mengolah limbah domestik khususnya kantin dengan efisiensi berkisar antara
70 - 80 % untuk parameter COD dan BOD
Memiliki nilai beban organik untuk COD yang disisihkan sebesar 900 – 4000
kgCOD/ha/hari dan nilai beban organic BOD yang disisihkan sebesar 300 – 850
kgBOD/ha/hari
Biaya perencanaan, pengoperasian dan pemeliharaan murah dan tidak membutuhkan
ketrampilan yang tinggi.
444
Seminar Nasional Cendekiawan ke 4 Tahun 2018 ISSN (P) : 2460 - 8696
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
Constructed wetland dengan sistem ini ada dalam berbagai bentuk dan ukuran,
tergantung dari pemilihan dan evaluasi lokasi. Sistem ini bisa disesuaikan ke hampir
semua lokasi dan bisa dibangun dalam banyak konfigurasi dari unit tunggal kecil yang
hanya beberapa meter persegi sampai sistem dengan luas beratus hektar.
METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Waktu dan Tempat penelitian
Penelitian dilakukan di 4 titik unit IPAL kantin selama 9 jam per hari dimana
pengukuran dilakukan pada saat aktivitas kantin sekolah pada pukul 07.00 – 16.00 WIB,
dimulai dari Senin, 05 Maret 2018 s.d. 14 Mei 2018. Lokasi penelitian yaitu SMA Negeri
78 Jakarta, yang berlokasi di Jl. Bhakti IV No. 1 Komplek Pajak, Kelurahan Kemanggisan,
Kecamatan Palmerah, Kota Jakarta Barat.
2.3 Penanaman Tanaman Akar Wangi pada Unit SSFCW-MLF tipe aliran vertikal
Setelah proses aklimatisasi, pemindahan tanaman akar wangi ke dalam unit
subsurface flow constructed wetland multilayers filtration tipe aliran vertikal dilakukan
sekaligus (100%) pada 1 hari yang sama. Tanaman yang dipindahkan tersebut ditanam
pada setiap titik penanaman yang berjumlah 30 titik tanam yang terdiri dari 3 tunas akar
wangi pada setiap titiknya.
445
Seminar Nasional Cendekiawan ke 4 Tahun 2018 ISSN (P) : 2460 - 8696
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
Dimana:
dan = konsentrasi aliran masuk dan keluar, masing-masing (mg/L)
Selain itu juga, dalam menentukan kinerja unit pengolahan di unit SSFCW-MLF dapat
menggunakan penentuan beban organik yang tersisihkan pada setiap parameter baik
COD maupun BOD menggunakan persamaan berikut :
80%
68%
60%
51%
40%
20%
0%
1 3 5 8 10 12 31 33 50 52 54 57 59 64 66 68 71
Hari ke -
Efisiensi COD Efisiensi BOD
Gambar 2. Grafik Efisiensi Penyisihan BOD dan COD Bak Biofilter Aerobic
Berdasarkan grafik di atas, konsentrasi COD pada kondisi tunak yaitu hari ke-57 bak
biofilter aerobik memiliki efisiensi penyisihan tertinggi mencapai 51% dengan konsentrasi
awal 2360 mg/L menjadi 1160 mg/L. Sedangkan efisiensi penyisihan konsentrasi BOD5 di
bak biofilter ini mengalami peningkatan pada kondisi tunak, dengan efisiensi penyisihan
tertinggi mencapai 68% dari konsentrasi awal 342,21 mg/L menjadi 110,67 mg/L pada
hari ke-57. Dengan demikian, bak biofilter sudah membantu menurunkan konsentrasi
parameter COD dan BOD sebelum diolah pada unit SSFCW-MLF.
446
Seminar Nasional Cendekiawan ke 4 Tahun 2018 ISSN (P) : 2460 - 8696
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
93%
100%
90%
50%
0%
1 3 5 8 10 12 31 33 50 52 54 57 59 64 66 68 71
Hari ke -
Efisiensi COD Efisiensi BOD
Berdasarkan grafik di atas, konsentrasi COD pada kondisi tunak yaitu hari ke-66 bak
SSFCW-MLF memiliki efisiensi penyisihan tertinggi mencapai 93% dengan konsentrasi
awal 1480 mg/L menjadi 100 mg/L. Sedangkan efisiensi penyisihan konsentrasi BOD5 di
bak SSFCW-MLF ini mengalami peningkatan pada kondisi tunak, dengan efisiensi
penyisihan tertinggi mencapai 90% dari konsentrasi awal 140,54 mg/L menjadi 14,68
mg/L pada hari ke-66. Untuk mengetahui nilai beban organik yang tersisihkan pada unit
SSFCW-MLF dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2 berikut ini.
Menurut tabel di atas, dalam menyisihkan beban organik unit SSFCW-MLF memiliki
kisaran nilai 900 – 3000 kg COD/ha/hari untuk parameter COD dan 50 – 300 kg
BOD/ha/hari untuk parameter BOD. Nilai penyisihan beban organik COD tersebut lebih
baik dari penelitian sebelumnya yang hanya berkisar antara 450 – 1200 kg COD/ha/hari
sedangkan untuk parameter BOD mengalami penurunan dari penelitian sebelumnya yang
berkisar antara 500 – 700 kg BOD/ha/hari (Astuti, et al, 2017).
Kesimpulan
1. Unit reaktor biofilter aerobic sudah cukup membantu dalam proses aerasi atau
meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam air limbah kantin sebelum masuk ke
447
Seminar Nasional Cendekiawan ke 4 Tahun 2018 ISSN (P) : 2460 - 8696
Buku 1: ”Teknik, Kedokteran Hewan, Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap“ ISSN (E) : 2540 - 7589
pengolahan utama dalam hal ini reaktor SSFCW-MLF. Hal tersebut ditandai dengan
penurunan konsentrasi BOD pada kondisi tunak dengan efisiensi penyisihan rata-rata
mencapai 50 %.
2. Pengolahan air limbah kantin dengan menggunakan metode subsurface flow
constructed wetland multilayers filtration tipe aliran vertikal dengan tanaman akar
wangi pada kondisi tunak efektif untuk menyisihkan konsentrasi BOD dengan efisiensi
tertinggi mencapai 90% dengan nilai konsentrasi BOD nya sebesar 14,68 mg/L. Selain
itu juga, efektif dalam menyisihkan konsentrasi COD dengan efisiensi tertinggi
mencapai 93% dengan nilai konsentrasi COD nya sebesar 100 mg/L. Hal tersebut
sesuai baku mutu yang ditetapkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan
Kehutanan No.P.68 tahun 2016 dengan nilai konsentrasi BOD dan COD maksimum
yang ditoleransi masing – masing sebesar 30 mg/L dan 100 mg/L.
3. Unit SSFCW-MLF mampu menyisihkan beban organik dengan kisaran nilai antara 900
– 3000 kg COD/ha/hari untuk parameter COD dan 50 – 300 kg BOD/ha/hari untuk
parameter BOD.
Saran
1. Perlunya diperhatikan kegiatan perawatan IPAL dalam hal ini untuk membersihan
secara rutin tiap – tiap unit pengolahan yakni bak pengumpul, bak biofilter aerobic,
unit bak kontrol debit, unit SSFWC-MLF, pipa – pipa distribusi air limbah, pompa dan
aerator/blower dan seluruh komponen yang ada di dalamnya untuk menjaga efektifitas
kinerja unit pengolahan.
2. Pengangkatan minyak dan lemak pada bak pengumpul perlu dilakukan setiap hari
selama IPAL berjalan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada alat maupun
penyumbatan pada komponen-komponen unit pengolahan yang ada di dalamnya.
3. Dalam perencanaan unit IPAL perlu diperhatikan kriteria desain yang sesuai dan juga
dipertimbangkan dengan kondisi eksisting lapangan, sehingga tidak terjadi kendala
yang berarti selama pembangunan maupun operasional.
DAFTAR PUSTAKA
Astuti, A. D., Lindu, M., Yanidar, R., & Kleden, M. M. 2016. Kinerja Subsurface
Constructed Weltand Multilayer Filtration Tipe Aliran Vertikal Dengan Menggunakan
Tanaman Akar Wangi (Vetivera Zozanoides) Dalam Penyisihan BOD dan COD Dalam
Air Limbah Kantin . Jurnal Penelitian dan Karya Ilmiah Vol.1, No.2, 92-108.
Astuti, A. D., Lindu, M., Yanidar, R., & Faruq, M. 2018. Design of Combination Biofilter
and Subsurface Constructed Wetland Multilayers Filtration with Vertical Flow Type
Using Vetiveria Zizanioides. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,
Volume 106/012112, IOP Publishing.
Astuti, A. D., Rinanti, A., & Vieira, A. A. 2017. Canteen Wastewater and Gray Water
Treatment Using Subsurface Constructed Wetland-Multilayer Filtration Vertical Flow
Type with Melati Air (Echindorus paleafolius) at Senior High School. Aceh International
Journal of Science and Technology , 117-120.
Hendrawan, D.,Widanarko, S., Moersisik, S., Triweko, RW. 2013. Evaluation of
centralized WWTP and the need of comunal WWTP in supporting community-based
sanitation in Indonesia. European Scientific Journal, Vol.9, No.17, e-ISSN 1857-7431.
Mardianto, W., Apriani, I., & Hayati, R. 2014. Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan
Menggunakan Sistem Kombinasi ABR dan Wetland dengan Sistem Kontinyu. Jurnal
Teknik Lingkungan , 5.
Qomariyah, Siti; Sobriyah; Koosdaryani; Muttaqien, Adi Yusuf;. 2017. Lahan Basah
Buatan Sebagai Pengolah Limbah Cair dan Penyedia Air Non-Konsumsi. Jurnal Riset
Rekayasa Sipil Vol 1, No1, 30.
448