116
m2v6 =Gabungan media tanah aluvial-zeolit, gabungan tumbuhan air melati air-kiapu Enchinodorus paleafolius- Pistia strationes : massa awal 63 helai daun + 16 roset
dalam satu wadah, khir percobaan menjadi 76 helai daun dan mati 5 helai daun + 47 buah roset. Pada perlakuan muncul 9 buah bunga
m2v7 = Gabungan media tanah aluvial-zeolit, gabungan tumbuhan air genjer-kiapu Limnocharis flava-Pistia strationes : massa awal 30 helai daun + 16 buah roset, akhir percobaan
menjadi 40 helai daun, mati 9 helai daun + 37 buah roset dan mati 7 buah roset. Pada perlakuan muncul 9 buah bunga.
Angka dalam kurung menunjukkan helai daun yang mati
10 30
50 70
90 110
130
m1v1 m1v2 m1v3 m1v4
m1v5 m1v6 m1v7 m2v1 m2v2 m2v3
m2v4 m2v5 m2v6 m2v7
Perlakuan P
e n
in g
k a
ta n
m as
sa
r u
m p
u n
, h
el ai
d au
n ,
ro s
et
Awal Akhir
Gambar 42. Grafik peningkatan massa masing-masing perlakuan
4.5. Teknik Pengolahan Limbah Cair dengan Media Penyaring dan Tumbuhan Air
Memanfaatkan media penyaring dan tumbuhan air sebagai pengendali limbah cair adalah suatu teknik yang idenya peniruan rawa alam, yang secara alami mampu
mengurangi bahan pencemar yang masuk ke dalam rawa tersebut. Belajar dari proses pembersihan air yang terjadi di rawa alami para ahli lingkungan membuat ide penciptaan
rawa buatan yang dapat dimanfaatkan sebagai pengendali limbah cair. Proses-proses yang terjadi di alam ditiru dalam upaya penghematan penggunaan
energi, sehingga pembangunan bisa berkelanjutan. Rawa buatan dapat dibagun di mana saja dalam skala besar, menengah, dan kecil sehingga proses pembersihan air limbah
dapat dilakukan secara langsung. Upton 1997, dalam Khiatuddin 2003, melaporkan bahwa dari hasil kajiannya menunjukkan bahwa kinerja rawa buatan sangat memuaskan
bukan saja untuk membersihkan senyawa kimia tetapi juga untuk menghilangkan bibit penyakit menular. Berbagai substrat dapat digunakan sebagai tempat tumbuh tanaman air,
yang mudah dirembesi atau dilewati air seperti tanah, pasir, kerikil, abu sisa pembakaran
117 batu bara, zeolit, dan media lainnya. Dalam sistem pengaliran dibawah tanah,
mikroorganisme sangat berperan dalam menghilangkan bahan pencemar karena kondisi substrat yang aerob berkat adanya pori-pori yang berisi udara dan pasokan oksigen dari
akar tanaman. Percobaan yang dilakukan dalam skala laboratorium mengunakan tanah aluvial
dan kombinasi tanah aluvial-zeolit sebagai media dengan menggunakan tumbuhan tunggal wlingen
Scirpus grossus
, melati air
Echinodorus paleafoliu
, genjer
Limnocharis flava
, kiapu Pistia strationes , dan gabungan tumbuhan wlingen-kiapu, gabungan
tumbuhan melati air-kiapu, dan gabungan tumbuhan genjer-kiapu. Percobaan dilakukan mengunakan wadah terbuat dari drum plastik dilengkapi kran sebagai tempat keluarnya
air limbah yang telah mengalami perlakuan. Wadah diisi media yang terdiri dari tanah aluvial, tumbuhan tunggal, gabungan tumbuhan, dan diisi media gabungan tanah aluvial-
zeolit, tumbuhan tunggal, gabungan tumbuhan. Selanjutnya dialirkan limbah cair, seperti yang disajikan pada Gambar 43.
Keterangan ganbar : Media tanah aluvial
Media zeolit
Gambar 43. Disain pengolah limbah yang digunakan dalam percobaan A = tanah aluvial, B = tanah aluvial-zeolit
Hasil percobaan menunjukan bahwa masing-masing media menunjukkan hasil yang berbeda nyata terhadap kadar bahan pencemar yang terdapat dalam limbah cair.
Dari dua media yang digunakan media gabungan tanah aluvial-zeolit merupakan media yang mampu menurunkan kadar bahan pencemar lebih tinggi dari media tanah aluvial.
Dari 19 parameter yang dianalisis, 9 parameter rata-rata mampu menurunkan kadar bahan
A B
Kiapu Wlingen
limbah masu
k
limbah keluar limbah keluar
118 pencemar dengan nilai keefektivan berkisar antara 75-100 seperti yang disajikan pada
Tabel 49. Tabel 49. Rata-rata nilai keefektivan media penyaring menurunkan kadar bahan
pencemar dalam limbah cair
Media Penyaring Aluvial
Aluvial-Zeolit Parameter
Satuan Limbah
awal limbah akhir
efektivitas limbah akhir
efektivitas 1. Parameter dasar dan penunjang
pH skala
4.10 6.33a
54.39 6.44ba
57.70 TSS
mgl 132.00
35.44a 73.15
24.94b 81.10
TDS mgl
630.00 205.03a
67.46 160.36b
75.00 DHL
mhoscm 1290.00
562.98a 56.36
461.41b 64.23
Kekeruhan NTU
78.48 18.81a
76.03 16.11b
79.47 CO
2
-bebas mgl
35.89 18.84a
47.51 15.61a
56.51 Kalsium
mgl 40.00
48.98a -22.45
57.37b -30.93
Magnesium mgl
18.09 9.65a
46.66 7.74b
57.21 Sulfat
mgl 27.00
10.73a 60.26
6.5b 76.9
Ksad. total mgl
180.00 187.35a
-4.08 191.71a
-6.5 Klorida
mgl 46.75
47.19a -0.94
16.62b 64.45
2. Parameter penyubur NH
3
-N mgl
1.79 0.69a
61.45 0.57b
68.16 NO
3
-N mgl
2.50 0.98a
60.80 0.79b
68.40 NO
2
-N mgl
0.03 0.008a
73.33 0.005a
83.33 Orto-PO
4
mgl 1.76
0.26a 85.23
0.16b 90.01
3. Parameter bahan organik COD
mgl 132.00
34.42a 73.92
24.70b 81.29
Mk Lmk mgl
3.00 0.63a
79.00 0.35b
88.33 4. Parameter logam
Besi mgl
2.97 1.65a
44.44 1.43a
51.82 Timbal
mgl 0.17
0.08a 54.71
0.04b 76.5
Keterngan : Angka-angka dalam baris diikuti oleh huruf yang sama berarti tidak berbeda nyata pada taraf ά = 0.05 Duncan
Kombinasi media aluvial dan zeolit merupakan media yang terbaik jika dibandingkan dengan media aluvial. Zeolit merupakan media yang mempunyai
kemampuan sebagai adsorben, penukar kation, dan katalis. Zat-zat pencemar yang ada pada limbah cair akan dijerap oleh zeolit. Media aluvial yang mengandung pasir dan liat
juga mempunyai kemampuan untuk menyaring zat-zat pencemar yang ada dalam limbah cair, sehingga kombinasi kedua media dalam penelitian ini mampu menurunkan
kandungan bahan pencemar yang terdapat dalam limbah cair seperti TSS, TDS, kekeruhan, sulfat, nitrit, ortofosfat, COD, minyak dan lemak, serta timbal dengan nilai
keefektivan antara 75-100. Adanya akar tumbuhan air yang menancap pada media dan mengapung pada permukaan air zat-zat pencemar yang ada pada permukaan zeolit
maupun pada media aluvial akan diserap oleh tumbuhan melalui akar dengan bantuan
119 mikroorganisme yang berada disekitar akar bahan-bahan pencemar akan mengalami
proses dekomposisi, sehingga akar tumbuhan akan lebih mudah menyerap unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya Guntenspergen et al., 1989; Wetzel,
2001. Tumbuhan air yang digunakan baik tunggal maupun kombinasi menunjukkan
perbedaan nyata terhadap kadar bahan pencemar. Uji berpasangan nilai tengah dari parameter yang dianalisis menunjukkan gabungan tumbuhan air wlingen-kiapu v5,
merupakan tumbuhan air yang mampu menurunkan bahan pencemar lebih tinngi dari perlakuan lainnya. Dari 19 parameter yang dianalisis perlakuan v5 mampu menurunkan
kadar bahan pencemar 11 parameter dengan nilai keefektivan berkisar antara 75-100 dibandingkan dengan perlakuan lainnya, seperti yang disajikan pada Tabel 50.
Kombinasi perlakuan wlingen-kiapu v5 mampu menurunkan kandungan bahan pencemar dalam limbah cair seperti TSS, TDS, DHL, kekeruhan, sulfat, amonia, nitrit,
ortofosfat, COD, minyak dan lemak, serta timbal dengan nilai keefktivan berkisar antara 75-100. Wlingen merupakan tumbuhan air dimana akarnya menancap pada media
tanah dan daunnya muncul dipermukaan air, tumbuhan air ini mempunyai akar serabut dan rimpang yang cukup lebat dan diikuti oleh pertumbuhan yang sangat pesat.
Tumbuhan wlingen mampu mencapai tinggi 100-120 cm, sehingga tumbuhan ini mempunyai kemampuan menyerap unsur hara atau bahan pencemar yang terdapat dalam
limbah cair lebih baik dibanding dengan tumbuhan air seperti melati air dan genjer yang pertumbahannya tidak secepat wlingen.
Kiapu merupakan tumbuhan air yang mengapung pada permukaan air, yang mempunyai akar serabut yang lebat. Pertumbuhan kiapu berkembang dengan roset
sangat cepat, setiap pertambahan roset akan diikuti oleh pertumbuhan akar. Sehingga tumbuhan air kiapu ini juga mempunyai kemampuan yang cukup baik dalam menyerap
unsur hara atau bahan pencemar yang terdapat dalam air limbah. Kombinasi kedua tumbuhan air ini merupakan perlakuan yang terbaik dalam mengurangi bahan pencemar
dari percobaan yang dilakukan dalam penelitian ini dibandingkan dengan perlakuan tumbuhan air tunggal wlingen, melati air, genjer, kiapu dan tumbuhan air gabungan
antara melati air-kiapu dan genjer-kiapu.
120
121
Interaksi antara media tanah aluvial, aluvial-zeolit dan tumbuhan air tunggal maupun gabungan menunjukkan perbedaan nyata dalam menurunkan bahan pencemar
yang terdapat dalam air limbah. Perlakuan gabungan tumbuhan wlingen-kiapu dengan media tanah aluvial-zeolit m2v5, merupakan perlakuan yang mampu menurunkan
bahan pencemar lebih baik dibandingkan perlakuan lainnya. Dari 19 parameter yang dianalisis, 13 parameter mampu menurun kadar bahan pencemarnya seperti TSS, TDS,
DHL, kekeruhan, sulfat, klorida, amonia, nitrat, nitrit, ortofosfat, COD, minyak dan lemak, serta besi dengan nilai keefektivan berkisar antara 75-100, dan diikuti berturut-
turut perlakuan m2v6, m2v7 masing-masing 11 parameter, dibandingkan perlakuan lainnya seperti yang disajikan pada Tabel 51.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa disain gabungan kombinasi antara media tanah aluvial-zeolit dan gabungan tumbuhan
wlingen-kiapu m2v5, merupakan disain yang memberikan hasil lebih baik dari perlakuan lainnya.
Tabel 51. Jumlah parameter yang mampu berkurang kadar bahan pencemarnya dikelompokkan berdasarkan nilai keefektivan
Kelompok nilai keefektivan No.
Perlakuan 75 - 100
50 - 75 0 - 50
1 m2v5
13 68.42 4 21.05
2 10.53 2
m2v6 11 57.89
6 31.58 2 10.53
3 m2v7
11 57.89 6 31.58
2 10.53 4
m2v2 8 42.11
8 42.11 3 15.78
5 m2v1
8 42.11 7 36.84
4 21.05 6
m1v5 8 42.11
8 42.11 3 15.78
7 m1v1
8 42.11 8 42.11
5 26.31 8
m2v4 7 36.84
10 52.63 2 10.53
9 m2v3
7 36.84 9 47.37
3 15.78 10
m1v7 7 36.84
9 47.37 3 15.78
11 m1v6
6 31.58 10 52.63
3 15.78 12
m1v2 6 31.58
11 57.89 3 15.78
13 m1v4
6 31.58 9 47.37
4 21.05 14
m1v3 5 26.31
8 42.11 6 31.58
Keterangan : Angka-angka dalam kurung menunjukkan dari jumlah 19 parameter yang dianalisis
m1v2 = Media tanah aluvial, tumbuhan air wlingen Scirpus grossus m1v2 = Media tanah aluvial, tumbuhan air melati air Enchinodorus paleafolius
m1v3 = Media tanah aluvial, tumbuhan genjer Limnocharis flava m1v4 = Media tanah aluvial, tumbuhan air kiapu Pistia strationes
m1v5= Media tanah aluvial, gabungan tumbuhan wlingen-kiapu Scirpus grossus-Pistia
stratione m1v6= Media tanah aluvial, gabungan tumbuhan air melati air-kiapu Enchinodorus
paleafolius-Pistia strationes
122
m1v7 = Media tanah aluvial, gabungan tumbuhan air genjer-kiapu Limnocharis flava-Pistia strationes
m2v1 = Gabungan media tanah alluvial-zeolit, tumbuhan air wlingen Scirpus grossus m2v2= Gabungan media tanah aluvial-zeolit, tumbuhan air melati air Enchinodorus
paleafolius m2v3 = Gabungan media tanah aluvial-zeolit, tumbuhan air genjer Limnocharis flava
m2v4 = Gabungan media tanah aluvia-zeolit, tumbuhan air kiapu Pistia strationes m2v5 = Gabungan media tanah aluvial-zeolit, gabungan tumbuhan air wlingen -kiapu Scirpus
grossus-Pistia strationes m2v6 = Gabungan media tanah aluvial-zeolit, gabungan tumbuhan air melati air-kiapu
Enchinodorus paleafolius- Pistia strationes m2v7 = Gabungan media tanah aluvial-zeolit, gabungan tumbuhan air genjer -kiapu
Limnocharis flava-Pistia strationes
Watson et al. 1989, melaporkan dari hasil kajiannya bahwa kinerja rawa buatan dengan aliran air limbah masuk secara vertikal merupakan sistem aliran air yang dialirkan
dipermukaan. Sistem kemudian merembes melalui substrat yang dipenuhi oleh akar tanaman hingga mencapai dasar rawa atau media untuk keluar dari sistem lainnya.
Penggunaan beberapa substrat seperti kerikil, pasir, tanah liat mampu menurunkan bahan pencemar BOD
5
62-92, TSS 45-94, N-NH
3
9-75, N-total 61, P-total
60, dan bakteri koliform 100. Wildeman dan Laudon 1989, menyatakan bahwa kinerja rawa buatan untuk
mengurangi bahan pencemar seperti logam timbal 27-83, Cd 99, dan besi 52, tidak kalah jika dibandingkan dengan kinerja fasilitas pembersih air limbah yang
menggunakan teknologi konvensional. Disain dengan menggunakan wadah yang t erbuat dari drum yang diisi dengan media tanah aluvial-zeolit dan ditanami tumbuhan air
gabungan wligen-kiapu seperti yang disajikan pada Gambar 43 B yang dialirkan limbah cair yang berasal dari buangan akhir limbah pabrik kelapa sawit dengan waktu
pengamatan 30 hari dalam penelitian ini menunjukkan hasil perlakuan yang lebih baik dibandingkan perlakuan lainnya.
123
V. SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan
