Pengolahan air limbah domestik dengan si
RINGKASAN
Air limbah domestik merupakan air buangan yang sebelumnya
telah dipergunakan untuk berbagai kegiatan rumah tangga atau
pemukiman termasuk di dalamnya yang berasal dari kegiatan kamar
mandi, tempat cuci dan tempat masak. Salah satu cara yang dapat
digunakan untuk mengolah air limbah adalah melalui metode biologi
dengan SBR (sequencing batch reactor). Tujuan peneltian pengolahan air
limbah dengan SBR adalah untuk mengetahui penurunan COD, BOD dan
TSS limbah domestik dengan menggunakan proses SBR serta mengetahui
variasi yang dapat menunjukkan penurunan terbesar COD, BOD, dan TSS.
Lokasi penelitian dilakukan di laboratorium Institut Teknologi
Yogyakarta sedangkan sampel air limbah diambil di Balai PISAMP (IPAL
Sewon) dan pengambilan lumpur aktif dilakukan di IPAL PT. Sari Husada
Yogyakarta. Penelitian dilakukan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu
stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam, 4 : 4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Sebelum
dilakukan pengolahan, lumpur aktif diaklimatisasi selama 5 hari agar.
Penurunan konsentrasi BOD, COD, dan TSS pada penelitian ini
dengan menggunakan proses SBR (sequencing batch reactor) dipengaruhi
oleh faktor Lumpur aktif, aerasi, pengendapan dan stabilisasi.
Setelah lumpur diaklimatisasi selama 5 hari, penelitian dilakukan dengan
memvariasikan rasio waktu aerasi dengan stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam,
4:4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Parameter yang diukur adalah BOD, COD
dan TSS. Data yang diperoleh diuji dengan uji anova RCBD (Randomize
Complete Block Design). Hasil uji anova menunjukan variasi rasio waktu
aerasi dengan waktu stabilisasi berpengaruh signifikan terhadap penurunan
COD, BOD dan TSS dengan nilai f hitung antar perlakuan dan antar blok
sebesar 9,391 – 138,53 dan nilai f tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05. Hasil
penelitian menunjukan penurunan COD, BOD dan TSS berturut – turut
sebesar 15,29% - 91,96%. Penurunan terbaik pada rasio waktu aerasi
dengan waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam terbukti dengan tingkat penurunan
yang dihasilkan.
Penyisihan COD, BOD dan TSS dengan SBR (Sequencing Batch Reactor)
menggunakan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
Removal COD, BOD and TSS with SBR (Sequencing Batch Reactor) uses
variation ratio of aeration time with stabilization time
Wiwin iriawati Norau1, Retno Susetyaningsih, ST.MP2, Triatmi
Sriwidyaningsih, ST. MT3
123
Institut Teknologi Yogyakarta
Abstrak
Salah satu masalah yang timbul akibat meningkatnya kegiatan manusia
adalah pencemaran air pada sumber-sumber air. Untuk menanggulangi dan
memperbaiki masalah pencemaran air, air limbah harus diolah
sebagaimana mestinya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk
mengolah air limbah adalah melalui metode biologi dengan SBR
(Sequencing Batch Reactor). Penelitian menggunakan SBR untuk
mengetahui pengaruh variasi rasio waktu aerasi dan waktu stabilisasi
terhadap penurunan COD, BOD, TSS serta mengetahui variasi yang dapat
memberikan penurunan COD, BOD dan TSS terbesar. Penelitian
dilakukan di laboratorium Institut Teknologi Yogyakarta. Limbah
domestik diambil di IPAL Sewon dan lumpur aktif diperoleh dari IPAL
PT. Sari Husada Yogyakarta. Proses aklimatisasi dilakukan selama 5 hari.
Setelah lumpur diaklimatisasi selama 5 hari, penelitian dilakukan dengan
memvariasikan rasio waktu aerasi dengan stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam,
4:4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Parameter yang diukur adalah BOD, COD
dan TSS. Data yang diperoleh diuji dengan uji anova RCBD (Randomize
Complete Block Design).
Hasil uji anova menunjukan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu
stabilisasi berpengaruh signifikan terhadap penurunan COD, BOD dan
TSS dengan nilai f hitung antar perlakuan dan antar blok sebesar 9,391 –
138,53 dan nilai f tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05. Hasil penelitian
menunjukan penurunan COD, BOD dan TSS berturut – turut sebesar
15,29% - 91,96%. Penurunan terbaik pada rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam terbukti dengan tingkat penurunan yang
dihasilkan.
Kata kunci : SBR (sequencing bacth reactor), COD, BOD, TSS, lumpur
aktif, aklimatisasi, aerasi, stabilisasi
Penyisihan COD, BOD dan TSS dengan SBR (Sequencing Batch Reactor)
menggunakan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
Wiwin iriawati Norau1, Retno Susetyaningsih, ST.MP2, Triatmi
Sriwidyaningsih, ST. MT3
123
Institut Teknologi Yogyakarta
PENDAHULUAN
TUJUAN
Masalah lingkungan dan kesehatan
masyarakat timbul di berbagai
daerah baik di perkotaan maupun
di pedesaan yang disebabkan
produk limbah cair yang tidak
ditangani dengan semestinya. Di
berbagai
tempat
terjadinya
pencemaran badan air, sungai dan
telaga,
yang
menimbulkan
kematian ikan dan menyebabkan
air tidak dapat dikonsumsi secara
layak oleh manusia.
Tujuan peneltian pengolahan air
limbah dengan SBR adalah untuk
mengetahui
penurunan COD,
BOD dan TSS limbah domestik
dengan menggunakan proses SBR,
pengaruh variasi rasio waktu aerasi
dan stabilisasi terhadap konsentrasi
penurunan COD, BOD dan TSS
serta mengetahui variasi manakah
yang dapat memberikan penurunan
COD, BOD, dan TSS terbesar.
SBR (sequencing batch reactor)
merupakan salah satu sistem
pengolahan air limbah secara
biologi. Sistem operasional SBR
terdiri dari lima tahap yaitu
pengisian (fill), reaksi (react),
pengendapan (settle), penuangan
(draw),
dan
diam
(idle)
(Thcobanoglous,1991). Umumnya
fase idle hanya digunakan untuk
pembuangan
lumpur
atau
pencucian aerator. Fase idle ini
dimodifikasikan sebagai tempat
stabilisasi lumpur (sebagai tangki
stabilisasi pada sistem kontak
stabilisasi).
METODE PENELITIAN
Lokasi penelitian dilakukan di
laboratorium Institut Teknologi
Yogyakarta sedangkan sampel air
limbah diambil di Balai PISAMP
(IPAL Sewon) dan lumpur aktif
diperoleh di IPAL PT. Sari Husada
Yogyakarta. Objek penelitian ini
adalah air limbah domestik yang
akan diolah dengan SBR. Sebelum
dilakukan pengolahan lumpur aktif
diaklimatisasi selama 5 hari agar
terciptanya kultur mikroorganisme
yang stabil. Pada penelitian ini
dilakukan variasi rasio waktu aerasi
dengan waktu stabilisasi yaitu 4 : 0
jam/jam, 4 : 4 jam/jam dan 4 : 6
jam/jam. Parameter yang diukur
pada penelitian ini adalah COD,
BOD dan TSS dengan konsentrasi
awal yaitu COD 202,692 mg/L,
BOD 111,116 mg/L dan TSS 1084
mg/L.
Aklimatisasi
Cara
melakukan
proses
aklimatisasi yaitu mengendapkan
lumpur dari reaktor selama 1
jam. Setelah 1 jam, lumpur dan air
(supernatant)
akan
terpisah,
kemudian supernatant tersebut
diambil dan diganti dengan limbah
domestik secara bertahap.
Aklimatisasi lumpur
Hari
Pengenceran
1
20%
Limbah : air
pengencer
20 : 80
2
40%
40 : 60
3
60%
60 : 40
4
80%
80 : 20
5
100%
100 : 0
Volume air limbah
15 L
3L Limbah : 12 L
air pengencer
6 L Limbah : 9 L
air pengencer
9 L Limbah : 3 L
air pengencer
12 L Limbah : 3 air
pengencer
15 L Limbah
Tahap pelaksanaan
Pelaksanaan dilakukan sesuai dengan
tahapannya yaitu pengisian (fill), aerasi,
pengendapan (settle), pengurasan (decant)
dan stabilisasi.Yang menjadi perhatian
pada penelitian ini adalah tahap aerasi dan
stabilisasi.Tahap pelaksanaan dilakukan
dengan memvariasikan waktu aerasi dan
waktu stabilisasi. Satu kali pengoperasian
terdiri dari 3 siklus, sehingga total waktu
untuk 1 kali pengolahan untuk reaktor 4:0,
6:4 dan 4:6 dapat dilihat pada tabel 2.
Berikut merupakan tabel waktu dan
tahapan pengoperasian SBR :
Tabel 3. Waktu dan tahapan
pengoperasian SBR
Tahapan SBR
Pengisian (fill)
Aerasi
Pengendapan
(settle) dan
pengurasan (decant)
Stabilisasi (idle)
Waktu untuk satu
siklus
Waktu total 3 siklus
Rasio antar waktu aerasi
dan waktu stabilisasi
(jam/jam)
4:0
4:4
4:6
0,5 jam
0,5
0,5
jam
jam
4 jam
4 jam 4 jam
3 jam
3 jam 3 jam
0 jam
7,5 jam
22,5 jam
4 jam
11,5
jam
40,5
jam
6 jam
13,5
jam
40,5
jam
Aerasi
Off
On
Off
On
HASIL & PEMBAHASAN
Dari hasil analisa yang dilakukan
menunjukan bahwa adanya parameter yang
melampaui baku mutu
air limbah
Peraturan Gubernur Daerah Istimewa
Yogyakarta nomor 7 tahun 2010 tentang
Baku Mutu Limbah cair Bagi Kegiatan
Industri, Pelayanan Kesehatan dan Jasa
Pariwisata. Oleh karena itu diperlukan
pengolahan
sebelum
dibuang
ke
lingkungan. Dalam peneltian ini, telah
dilakukan pengolahan air limbah domestik
dengan menggunakan proses SBR
(sequencing
batch
reactor)
untuk
emnurunkan konsentrasi BOD, COD dan
TSS yang terkandung dalam air limbah
yang betas kadarnya telah melebihi baku
mutu Pergub DIY no 7 tahun 2010.
Aklimatisasi
Proses aklimatisasi dilakukan selama 5
hari untuk mendapatkan suatu kultur
mikroorganisme yang stabil agar lumpur
aktif dapat beradaptasi dengan sampel air
limbah domestik yang diolah. Proses
aklimatisasi
dilakukan
dengan
menambahkan air limbah domestik secara
bertahap kedalam lumpur aktif dengan
konsentrasi yang semakin meningkat.
Peningkatan konsentrasi secara bertahap
ini bertujuan untuk menghindari terjadinya
pembebanan tiba-tiba (shocking loading)
yang dapat mematikan mikroba.
Pengula
ngan
Pada proses aklmatisasi lumpur ini diaerasi
dengan menambahkan 15 liter limbah
domestik secara bertahap selama 5 hari.
Pada hari pertama lumpur ditambahkan air
limbah dan air pengencer dengan
perbandingan 20 : 80 (20%) yaitu 3 liter
limbah dan 12 liter air pengencer
kemudian diaerasi selama 24 jam. Pada
hari
kedua
dilakukan
dengan
meningkatkan volume limbah menjadi 40 :
60 (40%) yaitu 6 liter limbah dan 9 liter air
pengencer. Hari ketiga ditingkatkan
menjadi 60 : 40 (60%) yaitu 9 liter air
limbah dan 6 liter air pengencer. Hari
keempat ditingkatkan menjadi 80 :
20 (80%) yaitu 12 liter air limbah dan 3
liter air pengencer. Hari kelima
ditingkatkan menjadi 15 : 0 (100%) yaitu
15 liter limbah dan 0 liter air pengencer.
Selama 5 hari, volume limbah selalu
ditingkatkan hingga mencapai 100% air
limbah yaitu 15 liter total volume limbah
yang diolah .Setelah itu lumpur telah siap
digunakan untuk pengolahan.
Hasil analisa parameter BOD, COD,
dan TSS rasio waktu 4 : 0 jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan tanpa stabilisasi atau
stabilisasi 0 jam, maka dapat dilihat hasil
pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 0 jam/jam
Parameter
BOD
(mg/L)
Efisi
ensi
(%)
I
87,235
21,49
II
97,426
12,32
III
88,396
20,44
Rata87,815 20,96
rata
Sumber : Data Primer 2017
CO
D
(mg/
L)
170,
382
187,
322
172,
988
171,
985
Efisi
ensi
(%)
TSS
(mg
/L)
Efisi
ensi
(%)
15,94
153
85,88
7,58
276
74,53
14,65
153
85,88
15,29
153
85,88
Hasil analisa parameter BOD,
COD dan TSS rasio waktu 4 : 4
jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan stabilisasi 4 jam, maka
dapat dilihat hasil pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 4 jam/jam
Pengul
angan
Parameter
BOD
(mg/L)
Efisien
si (%)
I
67,635
39,13
II
70,286
III
60,253
Ratarata
66,052
Sumber :
COD
(mg/
L)
129,
994
36,74
134,
906
45,79
123,
564
40,58
129,
488
Data Primer 2017
Efisien
si (%)
TSS
(mg
/L)
Efisi
ensi
(%)
35,86
92
91,51
33,44
106
90,22
39,03
75
93,08
36,11
91
91,60
Hasil analisa parameter BOD, COD dan
TSS rasio waktu 4 : 6 jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan stabilisasi 6 jam, maka
dapat dilihat hasil pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 6 jam/jam
Pengula
ngan
Parameter
BOD
(mg/L
)
Efisie
nsi
(%)
COD
(mg/
L)
Efisie
nsi
(%)
TSS
(mg/
L)
Efisie
nsi
(%)
I
63,469
42,88
39,85
172
84,13
II
61,770
44,40
40,73
156
85,60
III
47,578
58,98
54,94
36
96,67
Ratarata
64,77
48,75
121,9
17
120,1
30
91,32
2
111,1
23
45,17
3
121,
33
88,8
Dari hasil penelitian yang telah disajikan
pada tabel di atas dapat diketahui bahwa
pengolahan
air
limbah
domestik
menggunakan SBR (sequencing batch
reactor) dengan tingkat penyisihan
senyawa organik terbesar terdapat pada
rasio waktu aerasi 4 jam dan stabilisasi 6
jam. Pada pengulangan 1,2 dan 3
memperlihatkan tingkat penyisihan BOD
yang cukup besar dibanding dengan rasio
waktu 4 : 0 jam/jam dan 4 : 4 jam/jam
yaitu dengan efisiensi ±47 – 59 % dan
COD yang tidak jauh beda yaitu dengan
efisiensi ± 39 – 55 %. Sedangkan tingkat
penyisihan konsentrasi TSS terlihat cukup
signifikan pada pengulangan ke 3 dengan
efisiensi terbesar yaitu 96%. Secara
keseluruhan tingkat penyisihan konsentrasi
TSS dari 3 rasio waktu ini sudah sangat
bagus akan tetapi tingkat penyisihan dan
efisiensi penyisihan BOD dan COD belum
cukup bagus. Penyisihan yang rendah ini
disebabkan pendeknya waktu aerasi
sehingga kontak antar biomassa dengan
substrat tidak begitu efektif.
Dari hasil penelitian yang diperoleh dapat
dilihat
bahwa
penambahan
waktu
stabilisasi menjadi
6 jam
dapat
meningkatkan
efisiensi
penyisihan
senyawa organik yang terkandung dalam
air limbah domestik pada penelitian ini.
Dalam mendegradasi beban organik yang
terkandung dalam air limbah ini yaitu
BOD 111,116 mg/L, COD 202,692 mg/L
dan TSS 1084 mg/L, rasio waktu aerasi
dan stabilisasi 4 : 6 jam/jam dirasa cukup
bagus dibanding rasio waktu 4 : 0 jam/jam,
dan 4 : 4 jam/jam. Ini terbukti dengan
efisiensi yang dihasilkan dari ketiga variasi
rasio waktu tersebut.
Hasil Ujia Anova
Hasil uji anova menunjukan variasi rasio
waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
berpengaruh
signifikan
terhadap
penurunan COD, BOD dan TSS dengan
nilai f hitung antar perlakuan dan antar
blok sebesar 9,391 – 138,53 dan nilai f
tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan
pembahasan yang telah dilakukan,
dapat diperoleh beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Efisiensi penurunan COD, BOD
dan TSS berturut – turut sebesar
15,29% - 91,96%
2. Variasi rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi berpengaruh
signifikan terhadap penurunan
BOD, COD dan TSS.
3. Variasi rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam
memberikan penurunan COD,
BOD dan TSS terbesar.
Saran
Beberapa saran yang dapat
diberikan untuk penelitian lebih
lanjut adalah :
1. Untuk penelitian selanjutnya dapat
dilakukan pengujian COD dan
MLSS pada tahap aklimatisasi
sebelum dilanjutkan untuk proses
pengolahan.
2. Untuk penelitian selanjutnya dapat
dilakukan penambahan waktu
aerasi untuk hasil yang lebih
optimum dan untuk memperbesar
efisiensi penyisihan pada beban
organik yang lebih tinggi.
Air limbah domestik merupakan air buangan yang sebelumnya
telah dipergunakan untuk berbagai kegiatan rumah tangga atau
pemukiman termasuk di dalamnya yang berasal dari kegiatan kamar
mandi, tempat cuci dan tempat masak. Salah satu cara yang dapat
digunakan untuk mengolah air limbah adalah melalui metode biologi
dengan SBR (sequencing batch reactor). Tujuan peneltian pengolahan air
limbah dengan SBR adalah untuk mengetahui penurunan COD, BOD dan
TSS limbah domestik dengan menggunakan proses SBR serta mengetahui
variasi yang dapat menunjukkan penurunan terbesar COD, BOD, dan TSS.
Lokasi penelitian dilakukan di laboratorium Institut Teknologi
Yogyakarta sedangkan sampel air limbah diambil di Balai PISAMP (IPAL
Sewon) dan pengambilan lumpur aktif dilakukan di IPAL PT. Sari Husada
Yogyakarta. Penelitian dilakukan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu
stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam, 4 : 4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Sebelum
dilakukan pengolahan, lumpur aktif diaklimatisasi selama 5 hari agar.
Penurunan konsentrasi BOD, COD, dan TSS pada penelitian ini
dengan menggunakan proses SBR (sequencing batch reactor) dipengaruhi
oleh faktor Lumpur aktif, aerasi, pengendapan dan stabilisasi.
Setelah lumpur diaklimatisasi selama 5 hari, penelitian dilakukan dengan
memvariasikan rasio waktu aerasi dengan stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam,
4:4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Parameter yang diukur adalah BOD, COD
dan TSS. Data yang diperoleh diuji dengan uji anova RCBD (Randomize
Complete Block Design). Hasil uji anova menunjukan variasi rasio waktu
aerasi dengan waktu stabilisasi berpengaruh signifikan terhadap penurunan
COD, BOD dan TSS dengan nilai f hitung antar perlakuan dan antar blok
sebesar 9,391 – 138,53 dan nilai f tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05. Hasil
penelitian menunjukan penurunan COD, BOD dan TSS berturut – turut
sebesar 15,29% - 91,96%. Penurunan terbaik pada rasio waktu aerasi
dengan waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam terbukti dengan tingkat penurunan
yang dihasilkan.
Penyisihan COD, BOD dan TSS dengan SBR (Sequencing Batch Reactor)
menggunakan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
Removal COD, BOD and TSS with SBR (Sequencing Batch Reactor) uses
variation ratio of aeration time with stabilization time
Wiwin iriawati Norau1, Retno Susetyaningsih, ST.MP2, Triatmi
Sriwidyaningsih, ST. MT3
123
Institut Teknologi Yogyakarta
Abstrak
Salah satu masalah yang timbul akibat meningkatnya kegiatan manusia
adalah pencemaran air pada sumber-sumber air. Untuk menanggulangi dan
memperbaiki masalah pencemaran air, air limbah harus diolah
sebagaimana mestinya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk
mengolah air limbah adalah melalui metode biologi dengan SBR
(Sequencing Batch Reactor). Penelitian menggunakan SBR untuk
mengetahui pengaruh variasi rasio waktu aerasi dan waktu stabilisasi
terhadap penurunan COD, BOD, TSS serta mengetahui variasi yang dapat
memberikan penurunan COD, BOD dan TSS terbesar. Penelitian
dilakukan di laboratorium Institut Teknologi Yogyakarta. Limbah
domestik diambil di IPAL Sewon dan lumpur aktif diperoleh dari IPAL
PT. Sari Husada Yogyakarta. Proses aklimatisasi dilakukan selama 5 hari.
Setelah lumpur diaklimatisasi selama 5 hari, penelitian dilakukan dengan
memvariasikan rasio waktu aerasi dengan stabilisasi yaitu 4 : 0 jam/jam,
4:4 jam/jam dan 4 : 6 jam/jam. Parameter yang diukur adalah BOD, COD
dan TSS. Data yang diperoleh diuji dengan uji anova RCBD (Randomize
Complete Block Design).
Hasil uji anova menunjukan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu
stabilisasi berpengaruh signifikan terhadap penurunan COD, BOD dan
TSS dengan nilai f hitung antar perlakuan dan antar blok sebesar 9,391 –
138,53 dan nilai f tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05. Hasil penelitian
menunjukan penurunan COD, BOD dan TSS berturut – turut sebesar
15,29% - 91,96%. Penurunan terbaik pada rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam terbukti dengan tingkat penurunan yang
dihasilkan.
Kata kunci : SBR (sequencing bacth reactor), COD, BOD, TSS, lumpur
aktif, aklimatisasi, aerasi, stabilisasi
Penyisihan COD, BOD dan TSS dengan SBR (Sequencing Batch Reactor)
menggunakan variasi rasio waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
Wiwin iriawati Norau1, Retno Susetyaningsih, ST.MP2, Triatmi
Sriwidyaningsih, ST. MT3
123
Institut Teknologi Yogyakarta
PENDAHULUAN
TUJUAN
Masalah lingkungan dan kesehatan
masyarakat timbul di berbagai
daerah baik di perkotaan maupun
di pedesaan yang disebabkan
produk limbah cair yang tidak
ditangani dengan semestinya. Di
berbagai
tempat
terjadinya
pencemaran badan air, sungai dan
telaga,
yang
menimbulkan
kematian ikan dan menyebabkan
air tidak dapat dikonsumsi secara
layak oleh manusia.
Tujuan peneltian pengolahan air
limbah dengan SBR adalah untuk
mengetahui
penurunan COD,
BOD dan TSS limbah domestik
dengan menggunakan proses SBR,
pengaruh variasi rasio waktu aerasi
dan stabilisasi terhadap konsentrasi
penurunan COD, BOD dan TSS
serta mengetahui variasi manakah
yang dapat memberikan penurunan
COD, BOD, dan TSS terbesar.
SBR (sequencing batch reactor)
merupakan salah satu sistem
pengolahan air limbah secara
biologi. Sistem operasional SBR
terdiri dari lima tahap yaitu
pengisian (fill), reaksi (react),
pengendapan (settle), penuangan
(draw),
dan
diam
(idle)
(Thcobanoglous,1991). Umumnya
fase idle hanya digunakan untuk
pembuangan
lumpur
atau
pencucian aerator. Fase idle ini
dimodifikasikan sebagai tempat
stabilisasi lumpur (sebagai tangki
stabilisasi pada sistem kontak
stabilisasi).
METODE PENELITIAN
Lokasi penelitian dilakukan di
laboratorium Institut Teknologi
Yogyakarta sedangkan sampel air
limbah diambil di Balai PISAMP
(IPAL Sewon) dan lumpur aktif
diperoleh di IPAL PT. Sari Husada
Yogyakarta. Objek penelitian ini
adalah air limbah domestik yang
akan diolah dengan SBR. Sebelum
dilakukan pengolahan lumpur aktif
diaklimatisasi selama 5 hari agar
terciptanya kultur mikroorganisme
yang stabil. Pada penelitian ini
dilakukan variasi rasio waktu aerasi
dengan waktu stabilisasi yaitu 4 : 0
jam/jam, 4 : 4 jam/jam dan 4 : 6
jam/jam. Parameter yang diukur
pada penelitian ini adalah COD,
BOD dan TSS dengan konsentrasi
awal yaitu COD 202,692 mg/L,
BOD 111,116 mg/L dan TSS 1084
mg/L.
Aklimatisasi
Cara
melakukan
proses
aklimatisasi yaitu mengendapkan
lumpur dari reaktor selama 1
jam. Setelah 1 jam, lumpur dan air
(supernatant)
akan
terpisah,
kemudian supernatant tersebut
diambil dan diganti dengan limbah
domestik secara bertahap.
Aklimatisasi lumpur
Hari
Pengenceran
1
20%
Limbah : air
pengencer
20 : 80
2
40%
40 : 60
3
60%
60 : 40
4
80%
80 : 20
5
100%
100 : 0
Volume air limbah
15 L
3L Limbah : 12 L
air pengencer
6 L Limbah : 9 L
air pengencer
9 L Limbah : 3 L
air pengencer
12 L Limbah : 3 air
pengencer
15 L Limbah
Tahap pelaksanaan
Pelaksanaan dilakukan sesuai dengan
tahapannya yaitu pengisian (fill), aerasi,
pengendapan (settle), pengurasan (decant)
dan stabilisasi.Yang menjadi perhatian
pada penelitian ini adalah tahap aerasi dan
stabilisasi.Tahap pelaksanaan dilakukan
dengan memvariasikan waktu aerasi dan
waktu stabilisasi. Satu kali pengoperasian
terdiri dari 3 siklus, sehingga total waktu
untuk 1 kali pengolahan untuk reaktor 4:0,
6:4 dan 4:6 dapat dilihat pada tabel 2.
Berikut merupakan tabel waktu dan
tahapan pengoperasian SBR :
Tabel 3. Waktu dan tahapan
pengoperasian SBR
Tahapan SBR
Pengisian (fill)
Aerasi
Pengendapan
(settle) dan
pengurasan (decant)
Stabilisasi (idle)
Waktu untuk satu
siklus
Waktu total 3 siklus
Rasio antar waktu aerasi
dan waktu stabilisasi
(jam/jam)
4:0
4:4
4:6
0,5 jam
0,5
0,5
jam
jam
4 jam
4 jam 4 jam
3 jam
3 jam 3 jam
0 jam
7,5 jam
22,5 jam
4 jam
11,5
jam
40,5
jam
6 jam
13,5
jam
40,5
jam
Aerasi
Off
On
Off
On
HASIL & PEMBAHASAN
Dari hasil analisa yang dilakukan
menunjukan bahwa adanya parameter yang
melampaui baku mutu
air limbah
Peraturan Gubernur Daerah Istimewa
Yogyakarta nomor 7 tahun 2010 tentang
Baku Mutu Limbah cair Bagi Kegiatan
Industri, Pelayanan Kesehatan dan Jasa
Pariwisata. Oleh karena itu diperlukan
pengolahan
sebelum
dibuang
ke
lingkungan. Dalam peneltian ini, telah
dilakukan pengolahan air limbah domestik
dengan menggunakan proses SBR
(sequencing
batch
reactor)
untuk
emnurunkan konsentrasi BOD, COD dan
TSS yang terkandung dalam air limbah
yang betas kadarnya telah melebihi baku
mutu Pergub DIY no 7 tahun 2010.
Aklimatisasi
Proses aklimatisasi dilakukan selama 5
hari untuk mendapatkan suatu kultur
mikroorganisme yang stabil agar lumpur
aktif dapat beradaptasi dengan sampel air
limbah domestik yang diolah. Proses
aklimatisasi
dilakukan
dengan
menambahkan air limbah domestik secara
bertahap kedalam lumpur aktif dengan
konsentrasi yang semakin meningkat.
Peningkatan konsentrasi secara bertahap
ini bertujuan untuk menghindari terjadinya
pembebanan tiba-tiba (shocking loading)
yang dapat mematikan mikroba.
Pengula
ngan
Pada proses aklmatisasi lumpur ini diaerasi
dengan menambahkan 15 liter limbah
domestik secara bertahap selama 5 hari.
Pada hari pertama lumpur ditambahkan air
limbah dan air pengencer dengan
perbandingan 20 : 80 (20%) yaitu 3 liter
limbah dan 12 liter air pengencer
kemudian diaerasi selama 24 jam. Pada
hari
kedua
dilakukan
dengan
meningkatkan volume limbah menjadi 40 :
60 (40%) yaitu 6 liter limbah dan 9 liter air
pengencer. Hari ketiga ditingkatkan
menjadi 60 : 40 (60%) yaitu 9 liter air
limbah dan 6 liter air pengencer. Hari
keempat ditingkatkan menjadi 80 :
20 (80%) yaitu 12 liter air limbah dan 3
liter air pengencer. Hari kelima
ditingkatkan menjadi 15 : 0 (100%) yaitu
15 liter limbah dan 0 liter air pengencer.
Selama 5 hari, volume limbah selalu
ditingkatkan hingga mencapai 100% air
limbah yaitu 15 liter total volume limbah
yang diolah .Setelah itu lumpur telah siap
digunakan untuk pengolahan.
Hasil analisa parameter BOD, COD,
dan TSS rasio waktu 4 : 0 jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan tanpa stabilisasi atau
stabilisasi 0 jam, maka dapat dilihat hasil
pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 0 jam/jam
Parameter
BOD
(mg/L)
Efisi
ensi
(%)
I
87,235
21,49
II
97,426
12,32
III
88,396
20,44
Rata87,815 20,96
rata
Sumber : Data Primer 2017
CO
D
(mg/
L)
170,
382
187,
322
172,
988
171,
985
Efisi
ensi
(%)
TSS
(mg
/L)
Efisi
ensi
(%)
15,94
153
85,88
7,58
276
74,53
14,65
153
85,88
15,29
153
85,88
Hasil analisa parameter BOD,
COD dan TSS rasio waktu 4 : 4
jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan stabilisasi 4 jam, maka
dapat dilihat hasil pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 4 jam/jam
Pengul
angan
Parameter
BOD
(mg/L)
Efisien
si (%)
I
67,635
39,13
II
70,286
III
60,253
Ratarata
66,052
Sumber :
COD
(mg/
L)
129,
994
36,74
134,
906
45,79
123,
564
40,58
129,
488
Data Primer 2017
Efisien
si (%)
TSS
(mg
/L)
Efisi
ensi
(%)
35,86
92
91,51
33,44
106
90,22
39,03
75
93,08
36,11
91
91,60
Hasil analisa parameter BOD, COD dan
TSS rasio waktu 4 : 6 jam/jam
Setelah dilakukan pengolahan air limbah
domestik dengan metode SBR (sequencing
batch reactor), dengan variasi waktu aerasi
yaitu 4 jam dan stabilisasi 6 jam, maka
dapat dilihat hasil pada tabel berikut :
Hasil analisa BOD, COD dan TSS rasio
waktu 4 : 6 jam/jam
Pengula
ngan
Parameter
BOD
(mg/L
)
Efisie
nsi
(%)
COD
(mg/
L)
Efisie
nsi
(%)
TSS
(mg/
L)
Efisie
nsi
(%)
I
63,469
42,88
39,85
172
84,13
II
61,770
44,40
40,73
156
85,60
III
47,578
58,98
54,94
36
96,67
Ratarata
64,77
48,75
121,9
17
120,1
30
91,32
2
111,1
23
45,17
3
121,
33
88,8
Dari hasil penelitian yang telah disajikan
pada tabel di atas dapat diketahui bahwa
pengolahan
air
limbah
domestik
menggunakan SBR (sequencing batch
reactor) dengan tingkat penyisihan
senyawa organik terbesar terdapat pada
rasio waktu aerasi 4 jam dan stabilisasi 6
jam. Pada pengulangan 1,2 dan 3
memperlihatkan tingkat penyisihan BOD
yang cukup besar dibanding dengan rasio
waktu 4 : 0 jam/jam dan 4 : 4 jam/jam
yaitu dengan efisiensi ±47 – 59 % dan
COD yang tidak jauh beda yaitu dengan
efisiensi ± 39 – 55 %. Sedangkan tingkat
penyisihan konsentrasi TSS terlihat cukup
signifikan pada pengulangan ke 3 dengan
efisiensi terbesar yaitu 96%. Secara
keseluruhan tingkat penyisihan konsentrasi
TSS dari 3 rasio waktu ini sudah sangat
bagus akan tetapi tingkat penyisihan dan
efisiensi penyisihan BOD dan COD belum
cukup bagus. Penyisihan yang rendah ini
disebabkan pendeknya waktu aerasi
sehingga kontak antar biomassa dengan
substrat tidak begitu efektif.
Dari hasil penelitian yang diperoleh dapat
dilihat
bahwa
penambahan
waktu
stabilisasi menjadi
6 jam
dapat
meningkatkan
efisiensi
penyisihan
senyawa organik yang terkandung dalam
air limbah domestik pada penelitian ini.
Dalam mendegradasi beban organik yang
terkandung dalam air limbah ini yaitu
BOD 111,116 mg/L, COD 202,692 mg/L
dan TSS 1084 mg/L, rasio waktu aerasi
dan stabilisasi 4 : 6 jam/jam dirasa cukup
bagus dibanding rasio waktu 4 : 0 jam/jam,
dan 4 : 4 jam/jam. Ini terbukti dengan
efisiensi yang dihasilkan dari ketiga variasi
rasio waktu tersebut.
Hasil Ujia Anova
Hasil uji anova menunjukan variasi rasio
waktu aerasi dengan waktu stabilisasi
berpengaruh
signifikan
terhadap
penurunan COD, BOD dan TSS dengan
nilai f hitung antar perlakuan dan antar
blok sebesar 9,391 – 138,53 dan nilai f
tabel 3,86 tingkat signifikan 0,05.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan
pembahasan yang telah dilakukan,
dapat diperoleh beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Efisiensi penurunan COD, BOD
dan TSS berturut – turut sebesar
15,29% - 91,96%
2. Variasi rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi berpengaruh
signifikan terhadap penurunan
BOD, COD dan TSS.
3. Variasi rasio waktu aerasi dengan
waktu stabilisasi 4 : 6 jam/jam
memberikan penurunan COD,
BOD dan TSS terbesar.
Saran
Beberapa saran yang dapat
diberikan untuk penelitian lebih
lanjut adalah :
1. Untuk penelitian selanjutnya dapat
dilakukan pengujian COD dan
MLSS pada tahap aklimatisasi
sebelum dilanjutkan untuk proses
pengolahan.
2. Untuk penelitian selanjutnya dapat
dilakukan penambahan waktu
aerasi untuk hasil yang lebih
optimum dan untuk memperbesar
efisiensi penyisihan pada beban
organik yang lebih tinggi.