Perancangan Teknologi Filter untuk Air Buangan Skala Unit Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB, Darmaga

PERANCANGAN TEKNOLOGI FILTER UNTUK AIR
BUANGAN SKALA UNIT RUMAH DI KAWASAN
LINGKAR KAMPUS IPB, DARMAGA

ASEP SURYADI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perancangan Teknologi
Filter untuk Air Buangan Skala Unit Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB,
Darmaga adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Asep Suryadi
NIM F44100030

ABSTRAK
ASEP SURYADI. Perancangan Teknologi Filter untuk Air Buangan Skala Unit
Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB, Darmaga. Dibimbing oleh
SATYANTO KRIDO SAPTOMO.
Adanya penyatuan saluran drainase dan saluran limbah pada setiap
bangunan masih menjadi kondisi umum yang sering ditemui di Indonesia. Hal
tersebut menjadikan proses penanggulangan limbah domestik menjadi lebih sulit.
Pembuatan unit filter untuk air buangan merupakan salah satu solusi
penanggulangan skala rumahan yang mengusung konsep LID (Low Impact
Development). Teknologi filter yang dibuat mengacu pada pembuatan unit
saringan pasir lambat. Unit ini terdiri dari lapisan pasir dan kerikil yang akan
mereduksi air buangan dengan bantuan mikroorganisme. Unit ini terdiri dari dua
reaktor dengan diameter 36 cm. Reaktor pertama memiliki tinggi 85 cm dan
reaktor kedua memiliki tinggi 50 cm. Pada penelitian ini dilakukan uji kualitas air

terhadap sebelas parameter yang berbeda. Adapun parameter yang terbukti
peningkatan kualitasnya terbesar terjadi pada parameter BOD dan kekeruhan.
Berdasarkan perhitungan nilai Indeks Pencemaran (IP), status mutu air yang
dihasilkan pada penelitian ini antara kondisi tercemar ringan hingga tercemar
sedang.
Kata kunci: air buangan, efisiensi, kualitas air, saringan pasir lambat

ABSTRACT
ASEP SURYADI. Design of Greywater Filter Technology for Household in IPB,
Darmaga. Supervised by SATYANTO KRIDO SAPTOMO
Unification drainage and sewer systems for building is a common practice
in Indonesia. It makes the efforts of domestic waste management becomes more
difficult. Filter for house unit waste water is one solution for housing which
implement LID concept. The filter was made referring to the production of slow
sand filter units. This unit consists of a layer of sand and gravel that will reduce
waste water with utilize of microorganism function. This unit consists of two
reactors with a diameter 36 cm. The first reactor has a 85 cm of height and the
second reactor is 50 cm of height. In this research, water quality laboratory
analysis was done on eleven different parameters. The results showed that the
greatest quality improvement are BOD and turbidity. Based on the calculation of

the value of pollution index (IP), the status of water quality that produced in this
study is between in the polluted condition of mild to moderate polluted.
Keywords: efficiency, slow sand filter, waste water, water quality

PERANCANGAN TEKNOLOGI FILTER UNTUK AIR
BUANGAN SKALA UNIT RUMAH DI KAWASAN
LINGKAR KAMPUS IPB, DARMAGA

ASEP SURYADI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2014

Judul Skripsi : Perancangan Teknologi Filter untuk Air Buangan Skala Unit
Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB, Darmaga
Nama
: Asep Suryadi
NIM
: F44100030

Disetujui oleh

Dr Satyanto K. Saptomo, STP., M.Si
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof. Dr Ir Budi Indra Setiawan, M.Agr
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur diucapkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Kuasa
dengan rahmat-Nya dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Perancangan Teknologi Filter untuk Air Buangan Skala Unit
Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB, Darmaga”. Selain itu, puji dan
syukur diucapkan juga kepada Nabi besar yaitu Nabi Muhammad SAW, serta
kerabatnya dan sampai kepada kita selaku umatnya.
Penelitian ini dapat terlaksana dan terwujud melalui berbagai proses arahan,
bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin
menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr.Satyanto K. Saptomo, STP, MSi sebagai dosen pembimbing yang
telah memberikan banyak bimbingan, arahan, dan bantuan dalam proses
penelitian ini.
2. Ibu dan kakak tercinta yang selalu memberikan dorongan dan semangat
serta segala doa dan kasih sayangnya.
3. Z. Akbar Murdiono dan Rizqah W. Pangestu, selaku teman sebimbingan
yang telah banyak membantu demi terselesaikannya penelitian ini.
4. Pak Pandi dan Ibu Ety Rohaeti, yang penulis anggap sebagai dosen
pembimbing kedua yang selalu membantu dan memberikan saran dalam

pembuatan model dan pengujian kualitas air saringan pasir lambat.
5. Teman-teman Teknik Sipil dan Lingkungan IPB angkatan 47 yang telah
membantu dan memotivasi dalam pengerjaan penelitian ini.
Penulis berharap dengan adanya skripsi ini, dapat memberikan manfaat bagi
kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya di Indonesia.

Bogor, Agustus 2014
Asep Suryadi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Saringan Pasir Lambat

2

Mekanisme Filtrasi

3

METODE

4

Waktu dan Tempat Penelitian

4

Alat dan Bahan

4

Prosedur Penelitian

5

Prosedur Pengumpulan Data

6

Prosedur Analisis Data

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

Bak Pengumpul dan Saringan Pasir Lambat

10

Kualitas Air Buangan

10

Status Mutu Air

16

SIMPULAN DAN SARAN

18

Simpulan

18

Saran

18

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN

20

RIWAYAT HIDUP

30

DAFTAR TABEL
1. Standar kebutuhan air rumah tangga
2. Kriteria kedalaman saringan pasir lambat
3. Parameter, metode, dan baku mutu yang dipakai untuk menentukan
status mutu air
4. Kriteria status mutu air dari Indeks Pencemaran
5. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter DO dan BOD
6. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter COD
7. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter nitrit
8. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter TDS dan DHL
9. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter TSS dan kekeruhan
10. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter pH
11. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter deterjen
12. Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter minyak dan lemak
13. Hasil analisis status mutu influen air buangan

7
8
8
10
11
12
12
13
14
15
15
16
17

DAFTAR GAMBAR
1. Skematik penampang saringan pasir lambat
2. Konsep penerapan LID dalam skala unit rumah
3. Diagram alir perencanaan peningkatan kualitas air buangan

3
5
5

DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.

Langkah perhitungan debit air buangan per unit rumah
Langkah perhitungan perencanaan bak pengumpul air buangan
Langkah perhitungan perencanaan filter saringan pasir lambat
Perbandingan kualitas air hasil pengukuran dan pendugaan
Langkah perhitungan penentuan status mutu air

21
22
24
26
27

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu dari sekian banyak konsep mengenai manajemen sumberdaya air
yang kini sedang marak diterapkan pada kota-kota diseluruh dunia adalah konsep
manajemen Low Impact Development (LID). LID dikembangkan dengan
memanfaatkan teknologi yang telah ada dan murah sambil mempertahankan
fungsi kelestarian lingkungan. Teknologi LID diharapkan mampu untuk
mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan akibat pengembangan suatu
daerah dengan mencapai keseimbangan antara konservasi, perkembangan,
proteksi ekosistem dan kualitas hidup (Darsono 2007).
Beberapa kasus yang dapat diselesaikan dengan konsep LID antara lain
dengan mengontrol air hujan dan memanfaatkannya serta mengkombinasikan
dengan air buangan untuk dikelola menjadi sesuatu yang lebih baik. Kasus
tersebut timbul dari sebuah kondisi ketika sebuah saluran drainase masih menyatu
dengan saluran limbah domestik. Di Indonesia sendiri, sistem pemisahan saluran
drainase dan limbah masih jarang sekali ditemui. Hal tersebut berakibat pada
sulitnya pengelolaan limbah domestik, yang pada akhirnya menyebabkan
pencemaran lingkungan.
Kondisi kedua saluran yang menyatu memunculkan sebuah tantangan baru
untuk menciptakan suatu terobosan yang mampu mempermudah dalam sistem
pengelolaan limbah domestik. Pemanfaatan air hujan sebagai salah satu sumber
air yang gratis dinilai mampu untuk menyelesaikan masalah tersebut. Caranya
adalah dengan menampung air hujan dan memanfaatkannya untuk dicampurkan
dengan air buangan guna mengurangi tingkat pencemaran. Adapun agar lebih
efektif, air buangan yang telah bercampur air hujan tadi dapat diolah dengan
membuat pengolahan air limbah sederhana. Seperti dengan membuat pengolahan
air yang menggunakan pasir dan kerikil saja.
Pengolahan air buangan bertujuan untuk memproduksi air yang aman, baik
secara biologis maupun kimiawi. Untuk itu diperlukan suatu cara atau metode
yang tepat guna mengurangi beban pencemaran akibat air buangan sebelum
dialirkan ke badan air yang lebih besar. Pemilihan unit operasi dan proses pada
pengolahan air disesuaikan dengan kondisi air buangan yang akan diolah.
Berdasarkan kondisi dan pertimbangan tersebut, akan direncanakan sebuah
teknologi sederhana pengolahan air buangan dengan metode saringan pasir lambat
(slow sand filter). Adapun alasan metode saringan pasir lambat yang dipakai
karena kemudahan bahan-bahan pembuatnya yang mudah dicari serta memiliki
efisiensi yang cukup tinggi dalam mereduksi kandungan-kandungan berbahaya
pada air buangan.
Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimanakah merancang saringan pasir lambat sebagai media
pengolahan air buangan di perumahan ?
2. Bagaimanakah kemampuan saringan pasir lambat dalam mengolah air
buangan ?

2

3. Sejauhmanakah perbaikan kualitas air buangan dapat dilakukan oleh
saringan pasir lambat ?
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini yaitu :
1. Merencanakan sistem filter saringan pasir lambat yang dapat diaplikasikan
di perumahan.
2. Menghitung efisiensi filter saringan pasir lambat terhadap beberapa
indikator pencemaran kualitas air.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini antara lain :
1. Dapat dijadikan acuan dan rujukan dalam perencanaan pengelolaan air
buangan rumah tangga, khususnya dengan metode saringan pasir lambat.
2. Dapat menjadi bahan pertimbangan dalam mengambil kebijakan dan
antisipasi dini dalam mengelola air buangan rumah tangga.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup yang menjadi batasan pada penelitian ini yaitu :
1. Perencanaan sistem saringan pasir lambat di perumahan dengan ditambah
perencanaan bak pengumpul air buangan.
2. Analisis kualitas air berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku di
Indonesia.
3. Penentuaan status mutu air berdasarkan nilai Indeks Pencemaran (IP).

TINJAUAN PUSTAKA
Saringan Pasir Lambat
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) nomor 3981:2008 tentang
perencanaan instalasi saringan pasir lambat, saringan pasir lambat merupakan bak
saringan yang menggunakan pasir sebagai media filter dengan ukuran butiran
sangat kecil, namun mempunyai kandungan kuarsa yang tinggi. Proses
penyaringan berlangsung secara gravitasi, sangat lambat, dan simultan pada
seluruh permukaan media. Proses penyaringan merupakan kombinasi antara
proses fisis (filtrasi, sedimentasi dan adsorpsi), proses biokimia dan proses
biologis. Saringan pasir lambat lebih cocok mengolah air yang mempunyai
kekeruhan sedang sampai rendah, dan konsentrasi oksigen terlarut (dissolved
oxygen) sedang sampai tinggi. Kandungan oksigen terlarut tersebut dimaksudkan
untuk memperoleh proses biokimia dan biologis yang optimal. Apabila air
mempunyai kandungan kekeruhan tinggi dan konsentrasi oksigen terlarut rendah,
maka sistem saringan pasir lambat membutuhkan pengolahan pendahuluan, yang
direncanakan terpisah sebelumnya.

3

Gambar 1 Skematik penampang saringan pasir lambat
Sumber : AWWARF 1991

Adapun kelebihan saringan pasir lambat dibandingkan jenis yang lain
adalah rendahnya biaya yang diperlukan baik dari segi konstruksi maupun
operasinya. Desain bangunannya yang tidak rumit dan kemudahan material
penyaringnya untuk dicari menjadi nilai tambah untuk saringan pasir lambat.
Selain itu, dalam sistem pengoperasiannya tidak memerlukan skill tenaga kerja
yang tinggi. Kelebihan yang tidak kalah penting adalah minimnya masalah yang
timbul akibat masalah lumpur (sludge) baik dari segi tampungan, pengeringan,
ataupun pembuangannya.
Bagi pasir media yang baru pertama kali dipasang dalam bak saringan,
diperlukan masa operasi penyaringan awal, secara normal dan terus menerus
selama waktu kurang lebih tiga bulan. Tujuan operasi awal adalah untuk
mematangkan media pasir penyaring dan membentuk lapisan kulit saringan
(schmutzdecke), yang kelak akan berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses
biokimia dan proses biologis.
Mekanisme Filtrasi
Menurut WHO pada bukunya Slow Sand Filtration, filtrasi pada saringan
pasir lambat berarti melewatkan air baku atau air yang akan diolahnya ke dalam
berbagai lapisan. Saat substansi-substansi berbahaya yang terkandung di dalam air
baku terbawa dan berhubungan langsung dengan butiran-butiran pasir, maka
substansi tersebut akan tertahan akibat tingkat kerapatannya tinggi. Selagi
substansi berbahaya tertahan oleh butiran pasir, terjadi proses degradasi secara
kimia ataupun biologi yang menguraikan substansi tadi menjadi bentuk yang lebih
sederhana.
Secara garis besar, banyaknya perlakuan yang diterima substansi berbahaya
di tiap lapisan filter dibagi menjadi dua proses utama, yakni mekanisme secara
fisik dan mekanik serta mekanisme secara biologi. Pada mekanisme fisik dan
mekanik, proses penahan merupakan tahapan yang paling berpengaruh dalam
mengurangi substansi-substansi berbahaya dalam air baku. Untuk menghilangkan
substansi tersebut terdapat dua proses yang harus terpenuhi. Pertama, substansi
tersebut harus dipindahkan untuk dapat berhubungan langsung dengan butiranbutiran pasir (pengangkutan). Kedua, substansi tersebut harus melekat pada
butiran pasir (pelekatan).

4

Ukuran media pasir saringan yang sangat kecil akan membentuk ukuran
pori-pori antara butiran sangat kecil pula. Meskipun ukuran pori-porinya sangat
kecil, ternyata masih belum mampu menahan partikel koloid dan bakteri yang ada
dalam air baku. Akan tetapi dengan aliran yang berkelok-kelok melalui pori-pori
saringan dan juga lapisan kulit saringan, maka gradien kecepatan yang terjadi
memberikan kesempatan pada partikel halus, untuk saling berkontak satu sama
lain, dan membentuk gugusan yang lebih besar, yang dapat menahan partikel
sampai pada kedalaman tertentu, dan menghasilkan filtrat yang aman dan baik.
Mekanisme secara biologi pada saringan pasir lambat sangat dipengaruhi
oleh lapisan schmutzdecke. Lapisan schmutzdecke secara biologi merupakan
lapisan media yang sangat aktif, yaitu dapat menyisihkan bahan-bahan organik
tersuspensi dan mikroorganisme dengan proses biodegradasi dan proses-proses
lainnya. Lapisan ini terdiri atas lapisan mikroba yang tumbuh dan berkembang
biak. Bakteri, protozoa dan mikroorganisme besar lainnya seperti helminthes dan
materi mengapung sangat banyak tinggal di lapisan ini (Salvato 1982). Pada
lapisan schmutzdecke, terjadi banyak proses penguraian atau pengurangan partikel
tersuspensi, bakteri dan bahan organik. Akibat intensitas yang tinggi ini, semakin
lama efek headloss akan terus meningkat. Hal tersebut mengharuskan adanya
pencucian dan pengurangan lapisan schmutzdecke pada permukaan saringan
dengan cara dikeruk (Droste 1997)

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian “Perancangan Teknologi Filter untuk Air Buangan Skala Unit
Rumah di Kawasan Lingkar Kampus IPB, Darmaga” dilaksanakan sejak bulan
Maret – Juli 2014. Secara keseluruhan penelitian ini dilaksanakan pada 4 lokasi
yang berbeda. Pada saat sampling air buangan, penelitian ini dilakukan pada
Perumahan Taman Darmaga Permai, Desa Cihideung Ilir, Darmaga. Proses
pembuatan dan pengujian model saringan pasir lambat dilakukan di Laboratorium
Wageningen IPB. Adapun untuk pengujian sampel air dilakukan di Laboratorium
Limbah Padat dan B3, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB dan
Laboratorium Produktivitas Lingkungan, Departemen Manajemen Sumberdaya
Perairan IPB.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan model saringan pasir
lambat meliputi pipa PVC ukuran 6” dan ½”, cap, elbow, keran air, perekat,
ember, selang air, pasir, dan kerikil. Selanjutnya alat yang digunakan dalam uji
sampel air buangan terdiri atas botol sampel, kertas saring, labu takar, gelas ukur,
gelas piala, erlenmeyer, pipet, bulb, cawan, sudip, corong pisah, timbangan
analitik, oven, hot plate, desikator, lemari pendingin, spektrofotometer, DOmeter,
turbidimeter, dan alat pengukur pH, TDS, dan DHL dengan merk HANNA tipe
HI-98129. Adapun bahan yang digunakan dalam pengujian kualitas air yakni

5

akuades, asam sulfat, larutan induk nitrit, dan sepaket larutan pereaksi COD,
nitrit, minyak dan lemak, dan deterjen.
Prosedur Penelitian
Penelitian ini berawal dari gagasan untuk menerapkan konsep LID dalam
pengelolaan air hujan dan air buangan rumah tangga. Gagasan tersebut meliputi
pemanfaatan kembali air hujan dengan membangun sebuah tampungan di dalam
tanah, pengembalian air ke dalam tanah dengan membangun sumur resapan, dan
peningkatan kualitas air buangan dengan dilakukan penyaringan.

Gambar 2 Konsep penerapan LID dalam skala unit rumah
Berdasarkan gambaran besar di atas, adapun fokus penelitian yang akan
dilakukan merupakan peningkatan kualitas air buangan rumah tangga. Dalam
mencapai tujuan tersebut, alur penelitian yang telah dilakukan selanjutnya tersaji
dalam diagram alir berikut.
Studi Literatur
Perancangan Bak
Pengumpul dan
Filter Air Buangan

Mulai
Identifikasi Masalah

Pengujian Kualitas
Air

Penentuan Status
Mutu Air

Pengujian Filter
Air Buangan

Hasil dan
Simpulan

Data Sekunder

Pengambilan
Contoh Air

Pembuatan Filter
Air Buangan

Selesai

Gambar 3 Diagram alir perencanaan peningkatan kualitas air buangan

6

Rencana peningkatan kualitas air buangan yang dimaksud adalah dengan
menangkap dan menampung air hujan kemudian sebagian air hujan yang tadi lalu
dialirkan ke bak penampung air buangan. Pengaliran air hujan ini bertujuan agar
terjadi pengenceran di bak penampung air buangan. Istilah pengenceran pada
penelitian ini semata-mata merupakan bentuk peningkatan debit air buangan
dengan cara menambahkannya beberapa debit air hujan yang berhasil tertampung.
Tujuan utama adanya proses ini adalah mengurangi konsentrasi bahan pencemar
pada air buangan, agar kinerja filter saringan pasir lambat menjadi lebih ringan
dan hasil air yang diolah pun menjadi lebih baik.
Prosedur Pengumpulan Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa data primer yang diperoleh
dengan cara pengamatan dan pengujian sampel pada model filter air buangan dan
data sekunder yang merupakan hasil stusi literatur. Data primer yang dikumpulkan
meliputi data kualitas air sebelum dan sesudah memasuki model filter air
buangan. Lalu data sekunder yang diperlukan terdiri atas data kualitas air buangan
di sekitar lingkar kampus IPB, nilai efisiensi kerja saringan pasir lambat, debit
kebutuhan air bersih per jiwa, dan model denah rumah yang menjadi acuan untuk
pembuatan filter air buangan.
Agar kualitas air yang dianalisis dapat mewakili hasil yang sebenarnya,
parameter yang dipakai untuk melihat kualitas tersebut meliputi Total Suspended
Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), pH, Biochemycal Oxygen Demand
(BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Dissolved Oxygen (DO), nitrit,
minyak dan lemak, deterjen, turbiditas, dan daya hantar listrik (DHL).
Prosedur Analisis Data
Secara garis besar, ruang lingkup analisis data yang dilakukan pada
penelitian ini mencakup penentuan debit air buangan tiap unit rumah, perencanaan
bak pengumpul air buangan, perencanaan model filter air buangan, dan penentuan
status mutu air berdasarkan peraturan yang ada.
Penentuan Debit Air Buangan Tiap Unit Rumah
Penentuan debit air buangan merupakan tahapan awal atau persiapan
sebelum merencanakan pembangunan bak pengumpul dan saringan pasir lambat.
Nilai debit air buangan sendiri baru dapat diketahui setelah terdapat data
kebutuhan air bersih per unit rumah. Menurut Departemen Pekerjaan Umum,
semakin besar dan maju suatu kota maka semakin banyak pula air bersih yang
dibutuhkan penduduknya. Pada penelitian ini, diasumsikan penduduk Bogor
membutuhkan air bersih untuk keperluan sehari-hari sebanyak 150 liter/jiwa/hari.
Adapun untuk jumlah penghuni rumah yang diasumsikan adalah sebanyak tiga
jiwa per unit rumah (rumah tipe-37) dengan ditambah satu jiwa (total empat jiwa)
yang dianggap sebagai tamu ataupun mengantisipasi adanya penghuni baru pada
rumah tersebut. Tabel di bawah berikut merupakan data kebutuhan air bersih
berdasarkan jumlah penduduk dan jenis kota yang dimaksud.

7

Tabel 1 Standar kebutuhan air rumah tangga
Jumlah Penduduk

Jenis Kota

>2.000.000

Metropolitan

Jumlah Kebutuhan Air
(liter/jiwa/hari)
>210

1.000.000 – 2.000.000

Metropolitan

150 – 210

500.000 – 1.000.000

Besar

120 – 150

100.000 – 500.000

Besar

100 – 150

20.000 – 100.000

Sedang

90 – 100

3.000 – 20.000

Kecil

60 – 100

Sumber : Pedoman Konstruksi dan Bangunan, Dep PU dalam Direktorat Pengairan dan Irigasi
Bappenas, 2006

Setelah mengetahui kebutuhan air bersih, barulah dengan menggunakan
Persamaan 1 dan 2 berikut baru dapat diketahui debit air buangan per unit rumah.

Qh =

Qn
1000

× n ×

1
24 jam

Qw = 80% × Qh

(1)
(2)

Keterangan :
Qw
= Debit air buangan per unit rumah (m3/jam)
Qh
= Kebutuhan air per unit rumah (m3/jam)
Qn
= Kebutuhan air (l/jiwa/hari)
n
= Jumlah manusia per unit rumah (jiwa)
Perencanaan Bak Pengumpul Air Buangan
Dalam penelitian ini, perencanaan bak pengumpul mengambil refensi dari
buku karya Said yang berjudul “Pengolahan Air Limbah Domestik Di DKI
Jakarta”. Berikut merupakan persamaan matematika yang dipakai dalam
membangun bak pengumpul air.

V=

HRT
24

× Q w

(3)

keterangan:
V
= Volume bak pengumpul (m3)
HRT
= Waktu tinggal air di dalam bak (4 - 8 jam)
Qw
= Debit air buangan per unit rumah (m3/jam)
Perencanaan Saringan Pasir Lambat
Berikutnya, dalam merencanakan filter air buangan referensi yang dipakai
mengikuti SNI 3891-2008 tentang perencanaan instalasi saringan pasir lambat
dengan beberapa sedikit modifikasi. Agar mendapatkan unit saringan pasir lambat
dengan kinerja yang baik, beberapa hal penting yang perlu diperhatikan antara
lain seperti mengikuti persyaratan-persyaratan perencanaan yang ada. Persyaratan
tersebut misalnya saja adalah persyaratan teknis. Persyaratan teknis lebih

8

menekankan kepada cara pembuatan dan pengerjaannya. Adapun persyaratan
teknis yang dimaksud sebagai berikut.
a. Kecepatan penyaringan berkisar 0.1 m/jam sampai dengan 0.4 m/jam.
b. Luas permukaan bak dihitung dengan rumus :
Qw

A=

(4)

V

keterangan:
Qw
V
A

= Debit air baku (m3/jam)
= Kecepatan penyaringan (m/jam)
= Luas permukaan bak (m2)
Luas permukaan bak (A)= πr2
Kedalaman bak, seperti pada Tabel 2.

c.
d.

(5)

Tabel 2 Kriteria kedalaman saringan pasir lambat

No
1
2
3
4
5

Kedalaman (D)

Ukuran (m)

Tinggi bebas (freeboard)
Tinggi air di atas media pasir
Tebal pasir penyaring
Tebal kerikil penahan
Saluran pengumpul bawah
Jumlah

0.20 s.d 0.30
1.00 s.d 1.50
0.60 s.d 1.00
0.15 s.d 0.30
0.10 s.d 0.20
2.05 s.d 3.30

Penentuan Status Mutu Air
Menentukan status mutu air buangan dilakukan menggunakan metode
Indeks Pencemaran (IP). Nilai IP dapat dicari dengan membandingkan tingkat
pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diijinkan. Langkah
penentuan nilai IP dilakukan dengan cara berikut.
a. Memilih parameter kualitas air yang akan digunakan.
b. Memilih baku mutu air yang akan dibandingkan.
Tabel 3 Parameter, metode, dan baku mutu yang dipakai untuk menentukan
status mutu air
No

Parameter

Satuan

Metode Pengukuran

1

TSS

mg/l

Gravimetrik

2

TDS

mg/l

TDS meter

3

pH

4

BOD

mg/l

DO meter

5
6
7

COD
DO
Nitrit
Minyak dan
Lemak
Deterjen

mg/l
mg/l
mg/l

Volumetrik
DO meter
Spektrofotometrik

mg/l

Partition-Gravimetric

µg/L

Surfactant as MBAS

8
9

pH meter

Baku Mutu
KepMen LH No.
112/2003
PPRI No. 82/2001
KepMen LH No.
112/2003
KepMen LH No.
112/2003
PPRI No. 82/2001
PPRI No. 82/2001
PPRI No. 82/2001
KepMen LH No.
112/2003
PPRI No. 82/2001

9

c. Menghitung perbandingan nilai parameter hasil pengukuran dengan baku
mutu.
Ci
Lij

pengukuran

=

Ci

(6)

Lij

keterangan:
Ci
= Konsentrasi parameter kualitas air hasil pengukuran
Lij
= Konsentrasi parameter dalam baku mutu
Jika nilai parameter dalam baku mutu memiliki nilai rentang, seperti nilai pH.
Perhitungan akan menjadi.
Untuk Ci < Lij rata-rata
Ci
Lij

pengukuran

Ci - Lij

=

Lij

min

Untuk Ci > Lij rata-rata
Ci
Lij

keterangan:
(Lij)r
(Lij)min
(Lij)maks

pengukuran

=

Lij

r

(7)

- Lij

Ci - Lij
maks

r

r

- Lij

(8)
r

= Nilai rata-rata konsentrasi parameter dalam baku mutu
= Nilai minimum konsentrasi parameter dalam baku mutu
= Nilai maksimum konsentrasi parameter dalam baku mutu

d. Menentukan nilai (Ci/Lij)koreksi perlu dilakukan apabila nilai (Ci/Lij)pengukuran
lebih besar dari 1.0. hal ini bertujuan agar penentuan status mutu air lebih
mudah. Persamaan matematika yang dipakai untuk mencari nilai (Ci/Lij)koreksi
sebagai berikut.
Ci
Lij

koreksi

keterangan:
P

= 1.0 + P . Log

Ci
Lij

pengukuran

(9)

= Konstanta dan nilainya ditentukan bebas serta disesuaikan
dengan hasil pengamatan lingkungan dan/atau persyaratan
yang dikehendaki untuk peruntukan, umumnya nilai P
yang digunakan adalah 5

e. Menentukan nilai rata-rata (Ci/Lij)r dan nilai maksimum (Ci/Lij)maks dari
keseluruhan nilai (Ci/Lij).
f. Mendapatkan nilai Indeks Pencemaran (IP).

IPj =

(Ci/Lij)2 maks +(Ci/Lij)2 r
2

keterangan:
IPj
= Indeks pencemaran untuk peruntukan (j)
(Ci/Lij)maks = Nilai maksimum dari (Ci/Lij)
(Ci/Lij)r
= Nilai rata-rata dari (Ci/Lij)
g. Menentukan status mutu air berdasarkan kriteria yang tersedia.

(10)

10

Tabel 4 Kriteria status mutu air dari Indeks Pencemaran
Skor IPj
0 ≤ IPj ≤ 1.0
1.0 < IPj ≤ 5.0
5.0 < IPj ≤ 10
IPj > 10

Status Mutu Air
Memenuhi baku mutu, kondisi baik
Tercemar ringan
Tercemar sedang
Tercemar berat

HASIL DAN PEMBAHASAN
Bak Pengumpul dan Saringan Pasir Lambat
Pada perencanaan unit bak pengumpul, sebelumnya perlu diketahui terlebih
dahulu nilai kebutuhan air per unit rumah tangga. Menurut Departemen Pekerjaan
Umum, kebutuhan air rumah tangga terus meningkat seiring dengan kemajuan
kota. Apabila diasumsikan kota yang akan diterapkan unit ini adalah kota
metropolitan dengan kebutuhan air sebesar 150 liter/jiwa/hari, maka jika
dikonversi menjadi air buangan setiap orang diperkirakan menghasilkan 120
liter/jiwa/hari. Jumlah debit air buangan per unit rumah (Qw) dapat diketahui
dengan mengkalikan debit air buangan per jiwa dengan jumlah orang yang
menghuni rumah. Pada penelitian ini, dirancang sebuah filter untuk rumah
bertipe-37 dengan jumlah penghuni tetap sebanyak 3 jiwa ditambah 1 jiwa sebagai
penghuni tambahan. Dengan begitu jumlah debit air buangan per unit rumah
menjadi 0.020 m3/jam (perhitungan lengkap dapat dilihat di Lampiran 1).
Setelah diperoleh nilai Qw, barulah dapat dilakukan perencanaan unit bak
pengumpul. Mengikuti Persamaan 3, telah dirancang sebuah bak pengumpul
dengan waktu tinggal air selama 6 jam. Bak pengumpul direncanakan akan
menerima pengenceran air hujan setiap harinya sebanyak 25% dari jumlah debit
air buangan. Maka dengan demikian diperoleh volume bak sebesar 0.15 m3.
Karena direncanakan bak pengumpul tersebut memiliki kedalaman 50 cm dan
penampangnya berbentuk persegi, maka panjang bak tersebut menjadi 55 cm.
Setelah bak pengumpul dibuat, perencanaan dilanjutkan dengan mendesain
sistem saringan pasir lambat. Direncanakan saringan pasir lambat yang dibuat
terdiri dari dua reaktor. Reaktor pertama akan diisi dengan pasir sedangkan untuk
reaktor yang kedua akan diisi dengan kerikil. Data yang akan digunakan
merupakan data debit air buangan dengan pengenceran dan Persamaan 4 serta
asumsi kecepatan filtrasi sebesar 0.25 m/jam, maka akan diperoleh luas
permukaan filter buangan sebesar 0.10 m2. Jenis permukaan yang dipakai pada
penelitian ini berbentuk lingkaran. Dikarenakan berbentuk lingkaran, diameter
unit filter air buangan menjadi 36 cm.
Kualitas Air Buangan
Saringan pasir lambat merupakan salah satu metode pengolahan air gravitasi
dengan tingkat filtrasi yang rendah (0.1-0.4 m/jam) namun memiliki nilai efisiensi
yang tinggi dalam mereduksi kandungan-kandungan berbahaya. Umumnya air

11

baku yang dipakai pada saringan pasir lambat adalah air sungai, akan tetapi pada
penelitian ini saringan pasir lambat digunakan sebagai penyaring air buangan
rumah tangga. Sebagaimana diketahui, kandungan-kandungan berbahaya pada air
buangan jauh lebih banyak daripada air sungai. Meskipun demikian, berdasarkan
hasil yang diperoleh ternyata saringan pasir lambat dinilai cukup mampu dalam
mengurangi beban pencemaran. Adapun nilai perbandingan kualitas air antara
hasil pengukuran dan pendugaan tersaji pada Lampiran 4. Nilai kualitas air hasil
pendugaan didapat dengan cara mencari efisiensi saringan pasir lambat melalui
studi pustaka, kemudian efisiensi tersebut diolah menggunakan data influen hasil
pengukuran.
Dissolved Oxygen (DO) dan Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Dari hasil analisis DO dan BOD pada penelitian ini (Tabel 5), terlihat bahwa
adanya saringan pasir lambat terbukti meningkatkan kualitas mutu air. Namun
apabila dikaitkan dengan baku mutu, hanya parameter DO saja dengan jenis
sampel air buangan yang tidak lolos baku mutu. Kondisi ini juga membuktikan
bahwa dengan dilakukannya pengenceran menyebabkan peningkatan kualitas air
influen.
Tabel 5 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter DO dan BOD
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

24 Juni

DO (mg/l)
BOD (mg/l)

Air buangan +
air hujan

25 Juni

DO (mg/l)
BOD (mg/l)

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
0.17
2.14
44.67
6.50
3.08
16.48

3.57
3.93

Tingkat
Pengurangan
(%)
-1160.78
85.45
-15.91
76.13

Baku
Mutu
3
100
3
100

DO dan BOD merupakan parameter kualitas air yang saling berhubungan.
Nilai BOD diperoleh dari pengurangan nilai DO hari ke-0 dengan nilai DO hari
ke-5. DO menggambarkan banyaknya oksigen yang larut dalam suatu air.
Semakin tinggi nilai DO, maka kualitas air tersebut semakin baik pula. Sementara
itu, BOD merupakan parameter yang menggambarkan banyaknya oksigen yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan buangan dalam air.
Berkebalikan dengan DO, semakin tinggi nilai BOD maka kualitas air tersebut
semakin buruk.
Tingkat pengurangan atau efisiensi saringan pasir lambat terhadap
parameter DO dan BOD bisa katakan cukup tinggi. Hal ini menandakan bahwa
saringan pasir lambat cukup efektif dalam meningkat kualitas air dilihat dari segi
DO dan BOD. Peningkatan kualitas tertinggi didapat oleh parameter DO dengan
nilai peningkatan sampai 1160.78% dan untuk parameter BOD terjadi
pengurangan jumlah konsentrasi hingga 85.45%.
Chemical Oxygen Demand (COD)
COD merupakan nilai yang menggambarkan kebutuhan oksigen yang
dipakai untuk menguraikan bahan buangan pada proses oksidasi. Sama halnya
dengan BOD, semakin besar nilai COD maka kualitas air tersebut semakin buruk
pula.

12

Tabel 6 menunjukkan bahwa adanya pengenceran air hujan tidak terlalu
signifikan mempengaruhi hasil dari influen ataupun efluen. Pada parameter COD,
kinerja saringan pasir lambat untuk meningkatkan kualitas air mengalami
fluktuasi nilai. Efisiensi saringan pasir lambat untuk COD diawali pada 78.46%
yang kemudian turun menjadi 26.67% dan pada akhirnya naik kembali dengan
efisiensi 67.50%.
Tabel 6 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter COD
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

13 Juni
16 Juni
17 Juni

COD (mg/l)

Air buangan +
air hujan

18 Juni
19 Juni
23 Juni

COD (mg/l)

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
298.47
-15.79
342.11
73.68
157.89
-31.58
78.95
210.53
210.53

57.89
105.26
68.42

Tingakat
Pengurangan
(%)
105.45
78.46
120.00
26.67
50.00
67.50

Baku
Mutu
50
50
50
50
50
50

Nilai yang berwarna hijau pada tabel di atas merupakan kesalahan nilai. Hal
ini terjadi karena volume titrasi pada kedua sampel tersebut melebihi volume
titrasi blangko. Blangko merupakan sampel uji yang diisi dengan akuades, dengan
tujuan dibuat untuk membandingkan nilai COD pada air yang tidak tercemar dan
air yang tercemar. Seharusnya nilai titrasi dari blangko selalu lebih besar dari
titrasi sampel. Adanya kesalahan prosedur pengujian diduga penyebab nilai
tersebut terjadi.
Apabila dikaji berdasarkan baku mutu, semua nilai COD baik itu influen
maupun efluen tidak ada yang lolos baku mutu. Nilai yang paling mendekati baku
mutu adalah pada efluen untuk sampel yang ke-4 yakni 57.89 mg/l.
Nitrit
Nitrit adalah parameter yang sangat mudah bercampur dengan air dan
terdapat bebas di dalam lingkungan (Utama 2008). Nitrit yang terkandung dalam
air minum ketika masuk ke tubuh manusia akan berikatan dengan Hemoglobin
dan membentuk metHemoglobin (metHb). Kondisi ini akan menyebabkan orang
yang meminumnya akan kekurangan oksigen.
Tabel 7 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter nitrit
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

13 Juni
16 Juni
17 Juni

nitrit (mg/l)

Air buangan +
air hujan

18 Juni
19 Juni
23 Juni

nitrit (mg/l)

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
0.110
2.585
0.093
1.505
0.111
0.630
0.064
0.154
0.101

0.735
2.085
0.385

Tingkat
Pengurangan
(%)
-2260
-1511
-468
-1052
-1236
-281

Baku
Mutu
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06

Setelah dilakukan analisis (Tabel 7), diketahui bahwa pada semua sampel
terjadi peningkatan jumlah nitrit yang cukup tinggi. Konsentrasi terbesar terjadi

13

pada efluen untuk sampel pertama yakni 2.585 mg/l. Peningkatan konsentrasi ini
disebabkan kandungan nitrit yang ada pada bahan penyaring (pasir dan kerikil)
ikut tercuci dan terangkut oleh air limbah yang mengalir di dalam saringan pasir
lambat. Hal ini terbukti dengan semakin sedikitnya jumlah nitrit yang terangkut
setiap harinya.
Adanya pengenceran dengan air hujan juga tidak terlalu berpengaruh dalam
pengurangi konsentrasi kandungan nitrit. Dalam hal baku mutu, semua jenis
sampel dinyatakan tidak lolos standar yang ditentukan oleh pemerintah yakni
sebesar 0.06 mg/l. Adapun nilai yang paling mendekati baku mutu terjadi pada
influen di sampel yang ke-4 dengan nilai 0.064 mg/l.
Total Dissolved Solid (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL)
TDS merupakan nilai yang menggambarkan banyaknya zat yang terlarut
(baik itu zat organik ataupun zat anorganik) dalam suatu larutan. TDS memiliki
kaitan yang erat dengan nilai DHL. Umumnya semakin tinggi nilai TDS maka
DHL pada larutan tersebut juga semakin besar. Adanya ion bermuatan positif dan
ion negatif yang ikut larut menyebabkan nilai DHL menjadi besar.
Tabel 8 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter TDS dan DHL
Jenis Sampel

Air buangan

Air buangan +
air hujan

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
206
303
398
610

Tingkat
Pengurangan
(%)
-47.09
-53.27

Baku
Mutu

Sampling

Parameter

13 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

16 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

580
1160

266
533

54.14
54.05

1000
-

17 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

101
203

553
1106

-447.52
-444.83

1000
-

18 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

149
298

303
606

-103.36
-103.36

1000
-

19 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

113
227

342
683

-202.65
-200.88

1000
-

23 Juni

TDS (mg/l)
DHL (µS/cm)

188
376

280
560

-48.94
-48.94

1000
-

1000
-

Berdasarkan data pada Tabel 8, diketahui bahwa antara nilai TDS dan DHL
memiliki korelasi positif. Rata-rata nilai DHL yang diperoleh merupakan
kelipatan dari nilai TDS. Hampir sebagian besar nilai TDS dan DHL setelah
melewati saringan pasir lambat mengalami peningkatan. Meskipun demikian, nilai
tersebut masih di bawah baku mutu yang disyaratkan yakni 1000 mg/l dan
tergolong aman. Peningkatan kandungan ini diduga terjadi karena mineral-mineral
yang terkandung pada pasir dan kerikil ikut terangkut oleh air buangan yang
mengalir. Hanya pada sampel ke-2 saja nilai TDS dan DHL berkurang.
Pengaruh pengenceran dengan air hujan pada kedua parameter dinilai tidak
terlalu berpengaruh dengan hasil yang didapat. Sebab pada dasarnya air hujan
sendiri sudah memiliki kandungan TDS yang cukup, yang diperoleh dari udara.

14

Efisiensi yang diperoleh pun tidak memberikan hasil yang memuaskan, terjadi
fluktuasi nilai efisiensi antara TDS dan DHL.
Total Suspended Solid (TSS) dan Kekeruhan
TSS adalah residu dari padatan total dengan ukuran partikel maksimal 2 µm
atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. TSS memiliki kaitan yang erat dengan
erosi tanah atau erosi dari saluran sungai. Selain itu, TSS juga berhubungan
dengan kekeruhan pada air akibat padatan yang tidak terlarut dan tidak dapat
langsung mengendap.
Tabel 9 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter TSS dan kekeruhan
Jenis Sampel

Air buangan

Air buangan +
air hujan

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
9049
10522
119.33
1.58

Tingkat
Pengurangan
(%)
-16.28
98.68

Baku
Mutu

Sampling

Parameter

13 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

16 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

1450
78.58

1184
3.25

18.34
95.87

400
-

17 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

849
141.25

197
6.12

76.80
95.67

400
-

18 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

231
76.63

172
17.76

25.54
76.82

400
-

19 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

192
87.03

103
17.84

46.35
79.51

400
-

23 Juni

TSS (mg/l)
Kekeruhan (NTU)

117
37.40

95
8.43

18.80
77.46

400
-

400
-

TSS memberikan kontribusi secara langsung pada tingkat kekeruhan di air.
TSS membatasi cahaya yang masuk dan visibilitas dalam di dalam perairan.
Kekeruhan sendiri merupakan kecenderungan ukuran sampel untuk menyebarkan
cahaya.
Menurut Tabel 9 di atas, adanya saringan pasir lambat terbilang sangat
efektif dalam mengurangi tingkat kekeruhan. Efisiensi yang tinggi terjadi pada
jenis sampel air buangan. Meskipun demikian, adanya pencampuran dengan air
hujan juga cukup memberikan efisiensi yang tinggi yakni di atas 75%.
Apabila dikaji berdasarkan parameter TSS, saringan pasir lambat memiliki
peran yang kurang begitu terlihat. Terjadi fluktuasi nilai efisiensi TSS sama
halnya seperti parameter TDS. Diduga pula ini terjadi akibat kotoran dan partikelpartikel lainnya yang terkandung dalam media filter ikut tercuci dengan adanya air
limbah yang mengalir.
Analisis berdasarkan baku mutu menunjukkan adanya pengenceran terbukti
efektif dalam mengurangi kandungan TSS pada influen. Sebelum dilakukan
pengenceran, jenis sampel yang terdiri atas air limbah saja tidak ada yang lolos
baku mutu. Hasil berbeda didapatkan setelah dilakukan pengenceran. Semua
influen menjadi lolos baku mutu.

15

Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman atau pH didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion
hidrogen (H+) yang terlarut di suatu larutan atau yang lebih dikenal dengan tingkat
keasaman atau kebasaan. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang
terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi,
kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa, dan oseanografi.
Dari hasil pengamatan pH (Tabel 10) didapatkan hasil pH yang sebagian
besar pada kondisi basa. Peningkatan nilai pH terjadi pada hampir semua jenis
sampel setelah melewati saringan pasir lambat. Penyebab hal tersebut karena
media penyaring (pasir dan kerikil) yang mengandung material-material logam
alkali dan logam alkali tanah yang jika terkena air akan membentuk basa.
Tabel 10 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter pH
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

13 Juni
16 Juni
17 Juni

pH

Air buangan +
air hujan

18 Juni
19 Juni
23 Juni

pH

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen
7.01
8.52
7.37
7.68
6.70
8.02
6.85
6.73
7.36

7.59
7.35
7.30

Tingkat
Pengurangan
(%)
-21.54
-4.21
-19.70
-10.80
-9.21
0.82

Baku
Mutu
6–9
6–9
6–9
6–9
6–9
6–9

Proses pengenceran pada parameter ini tidak memberikan perubahan yang
nyata. Tidak ada perbedaan antara jenis sampel yang diencerkan ataupun yang
tidak diencerkan. Nilai pH efluen yang semakin lama semakin mendekati netral
(pH 7) diduga karena material logam alkali dan logam alkali tanah yang semakin
sedikit terkandung di dalam media penyaring. Berdasarkan nilai pH, air sampel
yang dianalisis masih termasuk kondisi baik dan masih berada dalam baku mutu
yang diperbolehkan.
Deterjen
Pada penelitian ini dapat dilihat bahwa hanya satu sampel saja yang
memenuhi standar baku mutu. Di dalam Indonesia sendiri, konsentrasi deterjen
tidak diatur dalam baku mutu air limbah domestik. Adapun baku mutu deterjen
yang pakai pada penelitian ini berdasarkan baku mutu pengelolaan air dan
pengendalian air kelas III.
Tabel 11 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter deterjen
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

13 Juni

Deterjen
(µg/l)

Air buangan +
air hujan

18 Juni

Deterjen
(µg/l)

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen

Tingkat
Pengurangan
(%)

Baku
Mutu

207.85

85.62

58.81

200

220.69

212.18

3.85

200

16

Adanya proses pengenceran pada parameter deterjen tidak memberikan hasil
yang cukup bagus terhadap kualitas airnya. Adanya pengenceran justru
meningkatkan konsentrasi deterjen, begitu pula dengan efisiensinya yang semakin
menurun.
Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak termasuk dalam golongan lipida sederhana. Lipida
adalah golongan senyawa organik yang sangat heterogen yang menyusun jaringan
tumbuhan dan hewan (Budimarwanti 2010). Kandungan minyak dan lemak pada
air limbah diduga berasal dari penggunaan minyak goreng, minyak ikan, daging
dan biji-bijian (Sugiharto 1987).
Tabel 12 Efisiensi saringan pasir lambat terhadap parameter minyak dan lemak
Jenis Sampel

Sampling

Parameter

Air buangan

13 Juni

Minyak dan
Lemak
(mg/l)

Air buangan +
air hujan

18 Juni

Minyak dan
Lemak
(mg/l)

Saringan Pasir
Lambat
Influen
Efluen

Tingkat
Pengurangan
(%)

Baku
Mutu

10.16

1.40

86.20

10

0.26

0.37

-45.85

10

Hasil analisis menunjukkan bahwa hanya satu sampel saja yang sedikit
melewati baku mutu dan ketiga sisa sampel lainnya tergolong aman. Tingginya
perbedaan konsentrasi minyak dan lemak pada influen diduga bukan akibat
adanya pengenceran. Hal ini diduga adanya perbedaan aktivitas memasak saat
pengambilan sampel. Meskipun demikian, adanya pengenceran pasti berkontribusi
dalam pengurangan konsentrasi minyak dan lemak. Adanya perbedaan nilai
efisiensi antara kedua sampel (mengurangi dan meningkatkan konsentrasi)
membuat tidak dapat ditarik sebuah kesimpulan apakah saringan pasir lambat
cukup efektif dalam mengurangi konsentrasi parameter ini.
Status Mutu Air
Penentuan status mutu air dilakukan dengan cara membandingkan hasil
analisis kualitas air dengan baku mutu yang dijadikan acuan seperti PPRI No.
82/2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air untuk
air kelas III dan KepMen LH No. 112/2003 tentang baku mutu air limbah
domestik. Hasil kualitas air yang didapat kemudian akan diolah dan ditentukan
menjadi empat kondisi status mutu air yang berbeda. Adapun kondisi yang
dimaksud terdiri atas status mutu influen air buangan, status mutu efluen air
buangan, status mutu influen air buangan + air hujan, dan status mutu efluen air
buangan + air hujan.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan (Tabel 13), untuk status mutu
influen air buangan diketahui bahwa air dalam kondisi tercemar sedang. Dari
kesembilan parameter yang dijadikan acuan, nilai (Ci/Lij) tertinggi ada pada
parameter TSS dengan nilai 8.89. Tingginya nilai tersebut akibat konsentrasi rata-

17

rata TSS yang mencapai 3783 mg/l dan juga kondisinya yang melewati baku
mutu. Apabila nilai (Ci/Lij) kurang dari 1, maka kondisi parameter yang
bersangkutan dalam kondisi baik. Sebaliknya semakin besar nilai (Ci/Lij) maka
semakin buruk pula pencemaran yang dilakukan parameter tersebut.
Tabel 13 Hasil analisis status mutu influen air buangan
Parameter
DO
BOD
COD
Nitrit
TDS
TSS
Deterjen
pH
Minyak dan Lemak
(Ci/Lij)maks
(Ci/Lij)rata-rata
IPj

Ci
0.17
44.67
263.16
0.10
296
3783
207.85
7.03
10.16

Lij
3
100
50
0.06
1000
100
200
6-9
10

(Ci/Lij)hitung
(Ci/Lij)koreksi
17.65
7.23
0.45
0.45
5.26
4.61
1.74
2.21
0.30
0.30
37.83
8.89
1.04
1.08
0.32
0.32
1.02
1.03
8.89
2.90
6.61

Pada penentuan status mutu yang lainnya (Lampiran 5), kondisi influen air
buangan dengan pengenceran air hujan memiliki kondisi tercemar ringan. Nilai IP
yang diperoleh adalah 2.70. Adapun nilai (Ci/Lij) tertinggi sebesar 3.61 yang
disebabkan oleh parameter COD dengan konsentrasi rata-rata sebesar 166.67 mg/l
dan masih melewati baku mutu. Pada kondisi ini terdapat lima parameter yang
tergolong kondisi baik dan empat parameter yang tergolong tercemar ringan.
Selanjutnya, untuk penentuan status mutu efluen air buangan, air berada
dalam kondisi tercemar sedang. Indeks pencemaran yang diperoleh pada kondisi
ini sebesar 6.59. Sama halnya seperti status mutu influen air buangan, nilai (Ci/Lij)
tertinggi disebabkan parameter TSS. Nilai rata-rata pencemaran TSS yang sebesar
3968 mg/l dan melebihi baku mutu menyebabkan nilai (Ci/Lij) parameter ini
menjadi nilai (Ci/Lij) maksimum. Nilai (Ci/Lij) yang dimaksud adalah sebesar 8.99.
Di kondisi ini terdapat lima parameter dalam kondisi baik, dua parameter dalam
kondisi tercemar ringan, dan dua parameter tercemar sedang.
Kondisi efluen air buangan dengan pengenceran air hujan menjadi
penentuan status mutu air yang ke-4. Pada kondisi ini, nilai IP yang diperoleh
sebesar 5.23. Hal ini menandakan air dalam kondisi tercemar sedang.
Penyumbang terbesar tingginya nilai IP dipengaruhi oleh parameter nitrit dengan
nilai (Ci/Lij) sebesar 7.25. Pada awalnya diharapkan untuk kondisi yang terakhir
ini, status mutu air yang dihasilkan memiliki status tidak tercemar (0 ≤ IPj ≤ 1).
Akan tetapi, karena tingginya nilai nitrit yang diperoleh dari pencucian pasir,
menyebabkan harapan tersebut tidak dapat terpenuhi. Pada kondisi ini terdapat
lima parameter dengan kondisi baik, tiga parameter dalam kondisi tercemar
ringan, dan satu parameter yang tercemar sedang.

18

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perencanaan filter saringan pasir lambat sebagai media pengolahan air
buangan terbukti aplikatif untuk skala unit rumah. Dimensi yang dimiliki filter ini
berdiameter 36 cm dengan tinggi reaktor pertama sebesar 85 cm dan tinggi reaktor
kedua sebesar 50 cm. Filter ini mampu mengolah air buangan maksimal 600 liter
per hari. Selain itu, dirancang pula sebuah bangunan pelengkap berupa bak
pengumpul air buangan. Bak ini berbentuk persegi dengan daya tampungnya yang
sebesar 150 liter. Bak pengumpul memiliki panjang 55 cm dengan kedalaman 50
cm.
Kualitas air buangan pada filter saringan pasir lambat memiliki hasil yang
beragam tergantung parameter yang diamati. Parameter yang sangat efektif
ditingkatkan kualitasnya adalah BOD dan kekeruhan. Peningkatan kualitas air
yang cukup terjadi parameter COD, DO, TSS, pH, minyak dan lemak dan
deterjen. Adapun untuk parameter dengan peningkatan kualitas air yang kecil
bahkan menjadi lebih buruk terjadi pada parameter nitrit, TDS, dan DHL. Namun
secara keseluruhan, kualitas air buangan yang dihasilkan cukup bagus sebelum
dilepas ke badan air yang lebih besar.
Apabila dikaji menurut status mutu air berdasarkan perhitungan nilai Indeks
Pencemaran (IP), maka untuk jenis influen air limbah berada pada kondisi
tercemar sedang. Status mutu air dengan jenis influen yang dilakukan
pengenceran air hujan berada pada kondisi tercemar ringan. Adapun untuk kedua
jenis efluen baik yang tidak diencerkan ataupun diencerkan berada pada kondisi
tercemar sedang.
Saran
Saran yang ingin dikemukakan dengan terselesaikannya penelitian ini
adalah perlu dilakukan penelitian yang lebih lanjut tentang kinerja filter saringan
pasir lambat, terutama dengan adanya peningkatan konsentrasi nitrit dan TDS.
Selain itu, saat penerapan di lapangan, faktor pengenceran sebesar 25% tidaklah
mutlak untuk diikuti. Apabila tersedia debit air hujan yang cukup dan ingin
menghasilkan efluen dengan kualitas yang lebih baik lagi, faktor pengenceran
yang melebihi 25% sangatlah mungkin dilakukan. Selanjutnya dianjurkan untuk
melakukan modifikasi saringan pasir lambat agar efisiensinya dalam mengolah air
buangan lebih tinggi. Terakhir, perlu adanya perhatian yang tinggi dalam proses
pengujian kualitas air. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan hasil yang seakurat
mungkin.

19

DAFTAR PUSTAKA
Adams, Elizabeth. 2006. The Effectiveness Of A Slow Sand Filter At A Road
Maintenance Facility [skripsi]. Hawai’i: University Of Hawai’i.
[AWWARF] American Water Works Association Research Foundation. 1991.
Manual of Design for Slow Sand Filtration. Washington (USA): AWWARF
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2008. Perencanaan Instalasi Saringan
Pasir Lambat, SNI 3981:2008. Jakarta (ID): BSN.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2002. Penyusunan Neraca Sumber Daya
Bagian 1: Sumber Daya Air Spasial, SNI 19-6728. 1-2008. Jakarta (ID): BSN.
Budimarwanti, C. 2010. Analisa lipida sederhana dan lipida kompleks. [internet].
[diunduh
2014
Jul
17].
Tersedia
pada
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/tmp/analisis%20lipid.pdf.
Cordova, M Reza. 2008. Kajian air limbah domestik di perumnas bantar kemang,
kota bogor dan pengaruhnya pada sungai ciliwung [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Darsono, Suseno. 2007. Sistem Pengelolaan Air Hujan Lokal Yang Ramah
Lingkungan. Berkala Ilmiah Teknik Keai