sense agar lebih mempertimbangkan dampak kebijakannya pada kehidupan generasi mendatang yang juga membutuhkan lingkungan yang bersih dan sehat.
Industri, hotel, rumah sakit dan berbagai bentuk usahakegiatan yang membuang limbah cair atau padat yang tidak sesuai kriteria baku mutu harus diberikan pinalti
secara tegas dan konsisten sesuai UU No 322009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup PPLH untuk menjamin kepastian hukum bagi
perlindungan dan pengelolaan Kali Surabaya secara berkelanjutan. Selain harus memiliki ijin pembuangan limbah ke Kali Surabaya, pihak
industri sebaiknya juga harus membayar pajak pembuangan limbah untuk membiayai rehabilitasi bagian sungai yang tercemar dan membiayai pemantauan
dan pengawasan limbah. Pemberlakuan pajak limbah pencemar adalah salah satu cara yang harus
dicoba untuk menekan tingkat pencemaran sungai-sungai di Indonesia khususnya Kali Surabaya. Penerapan pajak pembuangan limbah dikenakan pada setiap
industri yang membuang limbahnya ke Kali Surabaya. Industri, hotel dan rumah sakit yang membuang limbahnya ke Kali Surabaya harus membayar pajak
pembuangan limbah yang besarnya tergantung pada jumlah limbah, besarnya kandungan dan tingkat toksisitas zat pencemar dalam limbah yang dibuang. Hasil
pajak pembuangan limbah industri dapat dijadikan biaya operasional BLH dalam mengelola lingkungan sungai.
Relokasi industri menurut tata ruang dapat mereduksi beban pencemaran Kali Surabaya. Relokasi industri adalah perpindahan atau pemindahan lokasi
industri dari lokasi awal ke lokasi baru dengan alasan tertentu. Relokasi industri terutama diprioritaskan pada lima industri yang membuang limbah organik cukup
besar, yaitu empat industri kertas dan satu industri MSG penyedap rasa. Relokasi industri tersebut dapat dilakukan ke kawasan industri di wilayah SIER
Rungkut yang memiliki luas area 245 ha atau ke lokasi pengembangan industri baru di enam desa seperti yang diusulkan Prianto 2009.
5.7 Pemilihan Teknologi Pengendalian Pencemaran Air
Pemilihan teknologi pengendalian pencemaran air, dikembangkan untuk menentukan pilihan teknologi pengendalian pencemaran air yang paling efektif.
Teknik pengambilan keputusan yang digunakan adalah Teknik Perbandingan Indeks Kinerja comparative performance index, CPI. Alternatif teknologi
pengendalian pencemaran air untuk berbagai teknologi pengolahan kimia, fisika, biologi atau kombinasinya ditentukan berdasarkan sumber dari pustaka dan pakar.
Alternatif teknologi pengendalian pencemaran air yang berhasil diidentifikasi berdasarkan pendapat pakar adalah: 1 Pengendapan, 2 Screening, 3
Wastewater Garden, 4 Filtrasi, 5 Lumpur Aktif, 6 Desinfeksi, dan 7 Biofilter, sedangkan kriteria yang digunakan untuk penilaian alternatif adalah: 1
Efisiensi pemisahan; 2 Biaya investasi; 3 Produk samping; 4 Biaya operasional; dan 5 Kemudahan pengoperasian. Efisiensi pemisahan dievaluasi
menggunakan skala ordinal 5 = sangat efisien, 4 = efisien, 3 = cukup efisien, 2 = kurang efisien, 1 = tidak efisien. Biaya investasi adalah jumlah biaya pengadaan
teknologi pengendalian hingga siap dioperasikan. Evaluasi biaya investasi menggunakan skala ordinal 5 = sangat tinggi, 4 = tinggi, 3= sedang, 2 = rendah,
1 = sangat rendah. Produk samping kghari dihitung dari jumlah lumpur atau produk samping lainnya yang terbentuk sebagai efek samping penerapan
teknologi. Biaya operasional dievaluasi dengan menggunakan skala ordinal 5 = sangat tinggi, 4 = tinggi, 3= sedang, 2 = rendah, 1 = sangat rendah, kemudahan
pengoperasian juga dievaluasi menggunakan skala ordinal 5 = sangat mudah, 4 = mudah, 3 = cukup mudah, 2 = sulit, 1 = sangat sulit.
Nilai rata-rata hasil penilaian pakar terhadap tujuh alternatif teknologi pengendalian pencemaran air berdasarkan lima kriteria yang ditetapkan disajikan
pada Tabel 44. Tabel 44 Matriks hasil penilaian alternatif teknologi pengendalian pencemaran air
Alternatif Kriteria
1 2
3 4
5
Pengendapan 4
3 80
3 4
Screening 2
1 60
1 5
Wastewater Garden 3
1 40
2 5
Filtrasi 4
3 70
4 3
Lumpur Aktif 5
4 90
5 2
Desinfeksi 3
2 30
3 4
Biofilter 5
5 60
4 2
Bobot Kriteria 0.30
0.20 0.15
0.25 0.1
Keterangan: 1 Efisiensi; 2 Biaya investasi; 3 Produk samping; 4 Biaya operasional 5 Kemudahan pengoperasian.
Berdasarkan matriks penilaian alternatif Tabel 44, selanjutnya dilakukan transformasi menggunakan kriteria tren positif dan tren negatif dan hasilnya
disajikan pada Tabel 45. Berdasarkan hasil analisis menggunakan indeks gabungan composite index di atas, menunjukkan bahwa wastewater garden
dengan nilai alternatif 111.50 menempati peringkat ke satu sebagai teknologi pengendalian pencemaran air Kali Surabaya berdasarkan lima kriteria yang
dievaluasi, diikuti dengan filtrasi, screening, biofilter, pengendapan, lumpur aktif, dan peringkat terakhir adalah desinfeksi.
Tabel 45 Matriks hasil transformasi melalui teknik perbandingan indeks kinerja
Alternatif Kriteria
Nilai Alternatif
Peringkat 1
2 3
4 5
Pengendapan 200
33.33 37.5
33.33 200
100.62 5
Screening 100
100 50
100 250
107.50 3
Wastewater Garden 150
100 75
50 250
111.50
1
Filtrasi 200
33.33 42.86
25 150
107.79 2
Lumpur Aktif 250
25 33.33
20 100
99.99 6
Desinfeksi 150
50 100
33.33 200
98.33 7
Biofilter 250
20 50
25 100
102.75 4
Bobot Kriteria 0.30
0.20 0.15
0.25 0.10
Wastewater garden merupakan salah satu teknik mereduksi beban limbah dengan manfaatkan berbagai jenis tanaman yang mempunyai kemampuan baik
dalam menyerap bahan nutrien yang terdapat pada limbah. Pada waktu yang sama oksigen dan mikroba yang terdapat dalam sistem wastewater garden
melenyapkan bakteri berbahaya penyebab penyakit yang terdapat dalam air limbah yang tidak diolah. Efisiensi teknik wastewater garden sebenarnya
tergolong sedang, namun teknik ini unggul dari aspek biaya investasi dan kemudahan operasional. Hal ini didukung hasil penelitian Nelson et al. 2006
yang menunjukkan bahwa teknik wastewater garden hanya mampu meremoval COD 65-75, BOD 87.9, total P 76.4, total N 79.0, dan TSS 44.4. Biaya
investasi pengadaan teknologi wastewater garden hingga siap dioperasikan sekitar 25 juta rupiah yang jauh lebih murah dibandingkan teknologi biofilter dan
lumpur aktif yang masing-masing membutuhkan biaya investasi mencapai sekitar 500 dan 400 juta rupiah. Produk samping yang dihasilkan wastewater garden juga
tergolong kecil berupa lumpur dan sisa-sisa reruntuhan tanaman sekitar 40 kghari untuk tiap area.
Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan atau septum. Filtrasi digunakan untuk
memisahkan campuran heterogen zat padat yang tidak larut dalam cairan. Selain itu, filtrasi dapat menghilangkan bakteri secara efektif dan juga membantu
penyisihan warna, rasa, bau, besi dan mangan. Menurut Masduqi 2004, mekanisme filtrasi yang dominan dalam filter pasir cepat adalah mechanical
straining, yaitu tertangkapnya partikel oleh media filter karena ukuran partikel lebih besar daripada ukuran pori-pori media, sedangkan mekanisme filtrasi dalam
filter pasir lambat adalah proses biologis. Selain itu, mekanisme juga dapat menggunakan membran dan karbon aktif. Membran ditujukan untuk menyaring
bahan berukuran molekuler dan ionik, sedangkan karbon aktif digunakan untuk media adsorpsi dengan tujuan untuk menghilangkan bahan organik.
Berdasarkan kecepatan alirannya, filtrasi dibagi menjadi: 1 Slow sand filter saringan pasir lambat, merupakan penyaringan partikel yang tidak
didahului oleh proses pengolahan kimiawi koagulasi. Kecepatan aliran dalam media pasir ini kecil karena ukuran media pasir lebih kecil. Saringan pasir lambat
lebih menyerupai penyaringan air secara alami. 2 Rapid sand filter saringan pasir cepat, merupakan penyaringan partikel yang didahului oleh proses
pengolahan kimiawi koagulasi. Kecepatan aliran air dalam media pasir lebih besar karena ukuran media pasir lebih besar. Biasanya filter ini digunakan untuk
menyaring partikel yang tidak terendapkan di bak sedimentasi. Berdasarkan hasil expert judgement, penerapan teknologi filtrasi untuk pengendalian pencemaran
dianggap efisien dan tahapan operasional yang relatif mudah meskipun untuk pengadaan teknologi tersebut membutuhkan biaya investasi sekitar 250 juta dan
produk samping berupa lumpur yang dihasilkan relatif tinggi yaitu 70 kghari. Hasil analisis dengan CPI menempatkan teknologi filtrasi pada peringkat ke dua
sebagai teknologi pengendalian pencemaran air Kali Surabaya. Screening merupakan salah satu teknik pengolahan limbah secara fisika.
Screening biasanya menjadi bagian dari suatu bangunan penyadap air, yang terdiri atas batang-batang besi yang disusun berjajarparalel disebut screen. Screening
juga sering ditempatkan pada saluran terbuka yang menghubungkan sungai sumber air menuju ke bak pengumpul. Pada umumnya, sebelum dilakukan
pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang
terapung disisihkan terlebih dahulu. Screening dimaksudkan untuk menyaring benda-benda kasar terapung atau melayang di air daun, plastik, kayu, kain, botol
plastik, bangkai binatang, dan sebagainya. Penyaringan screening merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan.
Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
Dalam pengoperasiannya, air akan mengalir melalui bukaan space di antara batang besi. Bila air membawa benda kasar, maka benda ini akan tertahan oleh
besi berjajar tersebut. Hasil analisis CPI menempatkan teknologi screening pada peringkat ke tiga sebagai teknologi pengendalian pencemaran air Kali Surabaya.
Ditinjau dari kriteria efisiensi, penerapan screening yang paling tidak efisien dalam meremoval limbah, namun teknologi ini memiliki tiga nilai unggul yaitu
biaya investasi dan operasional paling rendah biaya investasi sekitar 10 juta dan pengoperasiannya sangat mudah.
Biofiltrasi adalah suatu teknik pengendalian pencemaran menggunakan material hidup untuk menangkap dan melakukan proses degradasi polutan secara
biologi. Teknologi ini merupakan salah satu teknologi yang banyak digunakan untuk pengolahan air limbah domestik yang cukup handal dan perawatannya
mudah. Hal ini sesuai pendapat Uhl 2000, Juhna dan Melin 2006 yang menyatakan bahwa teknik biofilter sangat efektif untuk mendegradasi bahan-
bahan organik, mampu mereduksi keberadaan mikroorganisme penyebab penyakit, dan membutuhkan biaya pemeliharaan yang relatif rendah. Teknik
biofiter menggunakan mikroorganisme bakteri dan jamur untuk memisahkan bahan pencemar atau mengurai bahan organik sehingga mampu menurunkan
konsentrasi BOD, COD maupun TSS lebih dari 90. Menurut USEPA 1998 dan Said 2009, keunggulan teknik biofilter antara lain 1 medium filter yang
digunakan tahan hingga 20 tahun, 2 tahan terhadap fluktuasi jumlah air limbah maupun fluktuasi konsentrasi, 3 operasional dan perawatannya mudah dan
sederhana, 4 konsumsi energi listrik untuk blower lebih rendah, 5 tahan terhadap fluktuasi debit maupun konsentrasi, 6 dapat diaplikasikan untuk
pengolahan berbagai macam air limbah baik limbah domestik maupun limbah industri dan 7 dapat dirancang untuk skala kecil maupun skala besar. Lebih
lanjut USEPA 1998 menyatakan bahwa teknologi biofilter mampu meremoval BOD hingga 95-96, TSS 97-98, N-NH
4
Lumpur aktif activated sludge merupakan salah satu teknik pengendalian pencemaran air dengan prinsip pengolahan aerobik yang mengoksidasi material
organik menjadi CO 97-98, dan total nitrogen 59-65.
Berdasarkan hasil expert judgement, penerapan teknologi biofilter untuk pengendalian pencemaran dianggap paling efisien dan tahapan operasional yang
mudah meskipun untuk pengadaan teknologi tersebut membutuhkan biaya investasi paling tinggi dibandingkan ke enam alternatif lainnya. Koemantoro
2007 berdasarkan hasil kajian tentang strategi pemenuhan baku mutu badan air lokasi intake PDAM Karang Pilang juga merekomendasikan teknologi biofilter
untuk mengurangi beban pencemar di hilir Kali Tengah. Pengendapan merupakan salah satu teknik pengolahan limbah secara kimia.
Menurut Carlsson 1998, teknik pengendapan banyak dimanfaatkan untuk memisahkan partikel-partikel tersuspensi yang lebih berat dari air. Pengendapan
partikel-partikel didasarkan pada perbedaan gaya gravitasi dan densitas antara partikel dan cairan. Pengolahan air buangan dengan teknik pengendapan biasanya
dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap koloid, logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan
membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan, yaitu dari tak
dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan flokulasi-koagulasi, baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi. Menurut Masduqi 2004, ditinjau dari jenis
partikel yang diendapkan, pengendapan dibedakan menjadi prasedimentasi dan sedimentasi mengendapkan partikel flokulen. Bak pengendap ideal tersusun
oleh empat zona, yaitu zona inlet, zona pengendapan, zona lumpur, dan zona outlet. Prasedimentasi dimaksudkan untuk mengendapkan partikel diskret atau
partikel kasar atau lumpur. Partikel diskret adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk dan ukuran selama mengendap di dalam air.
2
dan H
2
O Klopping et al. 1995. Menurut Herlambang Wahjono 1999, lumpur aktif adalah ekosistem yang kompleks yang terdiri atas
bakteri, protozoa, virus, dan organisme-organisme lainnya. Istilah lumpur aktif digunakan untuk suspensi biologis atau massa mikroba yang sangat aktif
mendegradasi bahan-bahan organik yang terlarut. Degradasi bahan organik dengan lumpur aktif dilakukan dengan memanfaatkan kemampuan mikroba
mendegradasi bahan organik kompleks menjadi senyawa stabil dan dapat menurunkan nilai BOD biochemical oxygen demand dan COD chemical
oxygen demand limbah kurang lebih 70-95 . Keberhasilan pengolahan limbah dengan lumpur aktif dalam batas tertentu ditentukan oleh kemampuan bakteri
untuk membentuk flok. Menurut Sulistyanto 2003, lumpur aktif juga mampu memetabolisme dan memecah zat-zat pencemar yang ada dalam limbah.
5.8 Pemodelan Sistem Pengendalian Pencemaran Air Kali Surabaya
