jam menjadi 67 pada WTH 2 jam sebesar 39 dan terus turun menjadi 25 pada WTH 1 jam. Pada R3, efisiensi mencapai 71 untuk WTH 4 jam, kemudian
naik menjadi 75 pada WTH 3 jam, dan kemudian turun lagi menjadi 48 pada WTH 2 jam dan menjadi 30 pada WTH 1 jam.
Selain TSS dan kekeruhan, warna air juga dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme atau bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak
senyawa-senyawa organik dan juga tumbuh-tumbuhan.Gambar 19 menunjukkan waktu tinggal hidrolik berpengaruh pada kepekatan warna pada efluen masing-
masing reaktor. Semakin tinggi WTH, semakin kecil kepekatan warna pada efluen. Selain TSS dan kekeruhan yang terlihat, warna yang ada pada air baku
juga dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme atau bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik dan juga tumbuh-
tumbuhan. Kekeruhan, TSS dan warna memiliki kaitan yang sangat erat. Sehingga
dengan adanya penurunan nilai konsentrasi TSS akan diikuti dengan penurunan tingkat kekeruhan dan kepekatan warna. Data diperoleh dari merata-ratakan lima
titik yang sudah steady state.Error barmenunjukkan besarnya variasi dari data- data yang ditampilkan. Apabila error bar semakin kecil berarti variasi data juga
kecil, sedangkan jika error bar semakin besar, maka variasi data juga besar. Error bar
pada grafik menunjukkan bahwa variasi data sangat kecil yang berarti perbedaan data tidak signifikan atau tidak berbeda nyata. Pada WTH 1 jam,
kepekatan warna rata-rata influen adalah 220 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 82 PtCo, R2 sebesar 96 PtCo dan, R3 sebesar 85
PtCo. Pada WTH 2 jam, kepekatan warna rata-rata influen adalah 236 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 78 PtCo, R2 sebesar
95 PtCo dan R3 sebesar 77 PtCo. Pada WTH 3 jam,
kepekatan warna
rata-rata influen adalah 227 PtCo, sedangkan rata-rata
kepekatan warna
efluen pada R1 adalah 63 PtCo, R2 sebesar 84 PtCo dan R3 sebesar 65 PtCo. Pada WTH 4 jam,
kepekatan warna rata-rata influen adalah 230 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 55 PtCo, R2 sebesar 69 PtCo dan R3 sebesar 63
PtCo.
Gambar 19Warna a dan efisiensi penyisihan warna bdengan WTH 1-4 jam pada reaktordengan media plastik tipe sarang tawon R1, reaktor
dengan media plastik AMDK R2, dan reaktor dengan media batu apung R3
Pada Gambar 19 juga dapat dilihat semakin tinggi WTH menghasilkan efisiensi penyisihan kepekatan warna yang tinggi pula. Pada R1, efisiensi
penyisihan kepekatan warna untuk WTH 4 jam adalah 77, pada WTH 3 jam sebesar 72, pada WTH 2 jam sebesar 67 dan pada WTH 1 jam turun sampai
62. Pada R2, hanya mencapai 70 pada WTH 4 jam, pada WTH 3 jam sebesar 63, pada WTH 2 jam sebesar 60 dan pada WTH 1 jam turun sampai 56.
50 100
150 200
250
1 2
3 4
W a
rna P
tC o
WTH jam
Effluen warna R1 Effluen warna R2
Effluen warna R3 influen
10 20
30 40
50 60
70 80
90
1 2
3 4
E fi
si en
si p
en y
is ih
a n
w a
rn a
WTH jam
Efisiensi R1 Efisiensi R2
Efisiensi R3
b a
Pada R3, efisiensinya cukup tinggi dimana pada waktu tinggal hidrolik 4 jam efisiensi mencapai 72. Setelah waktu tinggal hidrolik dirubah menjadi 3 jam
ternyata efisiensi penurunan kepekatan warna juga masih termasuk tinggi yaitu sekitar 71. Pada waktu tinggal hidrolik 2 jam dan 1 jam, efisiensi penurunan
kepekatan warnanya turun menjadi 67 dan 61.
4.5 Penentuan WTH dan Media Terpilih
WTH terpilih ditentukan melalui seleksi nilai efisiensi penyisihan senyawa organik, amonium, TSS, warna dan kekeruhan dengan mempertimbangkan teknis
perencanaan dan kelayakan aplikasi teknologi biofilter. Waktu tinggal hidrolik yang dipilih adalah WTH yang paling singkat namun efisiensi penyisihan tinggi.
Nilai efisiensi penyisihan rata-rata senyawa organik, amonium, TSS, kekeruhan dan warna dengan WTH 1-4 jam pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 4,
5 dan 6.
Tabel 4Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik tipe sarang tawon
WTH jam
Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD
Amonium TSS
Kekeruhan Warna 1
48.29 23.75
35.82 25.26
62.54 2
56.27 36.59
41.69 44.08
66.98 3
67.84 54.59
68 72.51
72.06 4
71.67 68.38
75 70.69
76.09
Tabel 5Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK
WTH jam
Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD
Amonium TSS
Kekeruhan Warna
1 50
24.32 38.16
24.65 56.48
2 58.53
37 37.53
39.11 59.68
3 70.38
61.13 66.37
67.02 63.15
4 73.75
69.79 71.69
67.36 69.92
Tabel 6Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung
WTH jam
Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD
Amonium TSS
Kekeruhan Warna
1 47.68
25.36 34.34
29.54 61.45
2 55.71
36.18 36.89
47.82 67.19
3 67.15
60.87 65.76
74.77 71.26
4 69.47
69.86 68.57
71.09 72.61
Menurut Widayat 2010 beberapa hal penting yang perlu diperhatikan di dalam teknis perencanaan dan aplikasi reaktor biofilter, antara lain:
1. Waktu tinggal hidrolik dalam reaktor singkat 2. Efisiensi penyisihan polutan tinggi
3. Ukuran lahan yang dipakai kecil 4. Bentuk rancangan fleksibel
5. Biaya investasi dan operasional rendah 6. Air hasil olahan memenuhi kriteria mutu Golongan I, PPRI Nomor 82
tahun 2001
Ukuran atau dimensi reaktor, bobot reaktor, efisiensi penyisihan dan kebutuhan energi merupakan faktor penting dalam perencanaan pembangunan
instalasi pengolahan air. Ukuran reaktor menjadi acuan dalam penyediaan lahan sedangkan bobot reaktor menjadi pertimbangan konstruksi, dimana semakin kecil
waktu tinggal hidrolik ukuran reaktor semakin hemat dalam penggunaan lahan dan dengan bobot reaktor yang lebih kecil memerlukan konstruksi yang lebih
ringan. Reaktor dengan efisiensi tinggi pada laju alir debit yang sama mempunyai kemampuan yang lebih besar dalam mengolah air sehingga lebih
efisien dalam pemakaian energi untuk peralatan pendukung seperti pompa dan blower. Kualitas air hasil pengolahan juga merupakan faktor yang penting di
dalam penentuan pemilihan waktu tinggal hidrolik. Kualitas air baku dan hasil pengolahan dari proses biofiltrasi dengan WTH 1-4 jam pada berbagai media
dapat dilihat pada Tabel 7,8 dan 9.
Tabel 7 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam padareaktor dengan media plastik tipe sarang tawon
WTH jam
Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD
Nitrat TSS
FTU PtCo
Influen Efluen Influen
Efluen Influen Efluen Influen Efluen
Influen Efluen 4
173 49
3.89 v 4.85 v
64.2 15.8 v
42.4 12.4 v
230 55
3 205
65.8 3.07 v
3.73v 95.8
30.8 v 61.8
17 v 227
63.4 2
177 77.5
3.10 v 3.65 v
72.5 42.25 v
40.25 22.5 v
236.25 78
1 164
84.6 3.06 v
3.35 v 131
54.8 37.2
27.8 220.2
82.4 Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001
Tabel 8 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK
WTH jam
Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD
Nitrat TSS
FTU PtCo
Influen Efluen Influen Efluen
Influen Efluen
Influen Efluen Influen Efluen
4 173
45.4 3.89 v
5.14 v 64.2
18.2 v 42.4
13.8 v 230
69.2 3
205 60.6
3.08 v 4.18 v
95.8 32.2 v
61.8 20.4 v
227 83.6
2 177
73.5 3.10 v
3.94v 72.5
45.25 v 40.25
24.5 v 236.25
95.25 1
164 81.8
3.07 v 3.53 v
131 52.8
37.2 28
220.2 95.8
Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001
Tabel 9 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung
WTH jam
Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD
Nitrat TSS
FTU PtCo
Influen Efluen Influen Efluen
Influen Efluen Influen Efluen
Influen Efluen 4
173 52.8
3.89 v 4.76 v
64.2 20.2 v
42.4 12.2 v
230 63
3 205
67.2 3.08 v
3.76 v 95.8
32.8 v 61.8
15.6 v 227
65.2 2
177 78.5
3.10 v 3.60v
72.5 45.75 v
40.25 21 v
236.25 77.5
1 164
85.6 3.07 v
3.35 v 131
56 37.2
26.2 220.2
84.8 Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001
62
Dari Tabel 7, 8 dan 9 dapat dilihat bahwa efluen dari WTH 2-4 jam telah memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001 kecuali pada parameter
COD. Oleh karena itu jika dilihat dari kemampuan efluen, belum bisa dipilih untuk digunakan sebagai air baku untuk air minum. Hal ini dapat disebabkan oleh
biomassa yang ada pada sistem belum cukup banyak untuk menguraikan substrat atau bisa juga disebabkan karena kemampuan biomassa yang ada baru sampai
tahap itu. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha untuk membuat air baku yang diolah bisa memenuhi kriteria mutu air golongan 1 tersebut. Akan tetapi jika
dilihat dari efisiensi penyisihan senyawa organik, anorganik dan peningkatan sifat fisik air baku maka dapat diperoleh WTH dengan tingkat efisiensi paling tinggi.
Dalam upaya mempermudah pembacaan, menganalisis dan menentukan WTH serta media terpilih maka data disajikan dalam grafik batang yang dapat dilihat
pada Gambar20, 21 dan22.
Gambar20 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik tipe sarang tawon
20 40
60 80
1 2
3 4
E fi
si e
n si
p e
n y
isi h
a n
p ol
u ta
n
WTH jam
COD Amonium
TSS Kekeruhan
Warna
10 20
30 40
50 60
70 80
1 2
3 4
E fi
si e
nsi peny
isi ha
n
p ol
u ta
n
WTH jam
COD Amonium
TSS Kekeruhan
Warna
Gambar21 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK
Gambar22 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung
Gambar 20, 21 dan22 menunjukkan rata-rata efisiensi penyisihan polutan dari masing-masing media. Dari gambar tersebut menunjukkan hasil yang tidak
berbeda nyata antara ketiga media. Jika dilihat dari kemampuan efluen, maka ketiga media tersebut menunjukkan kinerja yang sama. Akan tetapi dengan
beberapa pertimbangan lain seperti kemudahan memperoleh media, biaya yang tidak mahal serta berperan dalam mengurangi limbah padat maka media plastik
AMDK dapat diambil sebagai media terpilih.
4.6 Analisis Biaya dan Kebutuhan Koagulan
4.6.1 Analisis Biaya
Dalam rangka mengaplikasikan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat dianalisa kebutuhan biaya operasionalnya. Model reaktor menggunakan jenis
reaktor biologis yang terbuat dari bahan beton. Volume kerja reaktor yang digunakan diasumsikan sebesar135 m
3
. Reaktor dilengkapi dengan lubang inlet dan lubang outlet yang terletak pada kedua sisi reaktor. Reaktor juga dilengkapi
dengan blower udara dan pompa sirkulasi di bagian dasar. Perkiraan biaya investasi yang diperlukan dapat dilihat pada Tabel 10.
20 40
60 80
1 2
3 4
E fi
si e
n si
p e
n y
isi h
a n
p ol
u ta
n
WTH jam
COD Amonium
TSS Kekeruhan
Warna
Tabel 10 Perkiraan biaya investasifixed bed reactor
No. Uraian
Satuan Jumlah
Harga Satuan Rp
Total Rp 1
Reaktor m
3
135 500 000.00
67 500000.00
2
Media biofilter kg
675 4 500.00
3 037 500.00
3
Blower udara unit
1 4 650 000.00
4 650 000.00
4
Pompa sirkulasi unit
1 6 500 000.00
6 500 000.00
5
Instalasi listrik paket
1 3 600 000.00
3 600 000.00 Total
85 287 500.00 Biaya operasional dihitung dengan memperkirakan biaya kebutuhan listrik
untuk blower udara dan pompa sirkulasi, biaya perawatandan tenaga operator. Perhitungan biaya kebutuhan listrik dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 11 Biaya kebutuhan listrik No.
Peralatan Listrik WATT
Jam Operasihari Jumlah
KWHhari 1
Pompa sirkulasi 400
20 8
2 Blower udara
250 20
5 Total
13 Jika diasumsikan biaya perawatan sebesar Rp1 800 000.00 per bulan dan
tenaga operator sebesar Rp1 200 000.00 per orang per bulan, maka total biaya operasional dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12 Total biaya operasional No.
Jenis Biaya Jumlah
unit Satuan
Total biaya per hari Rp
1 Total biaya listrik
13 KWH Rp 795KWH
10 335.00 2
Biaya perawatan 60 000.00
3 Biaya tenaga operator
2 orang Rp1 200 000.00orgbln
80 000.00 Total
150 335.00 Dari hasil di atas dapat dihitung biaya operasional sebesar Rp4 510 050.00
per bulan. Jika diketahui jumlah air yang diolah sebanyak 135 m
3
, maka dapat dihitung biaya pengolahan air bersih yaitu Rp150 335.00135 m
3
= Rp1 113.00m
3
.