Penulis Utama : Siti Qomariyah
Penulis Tambahan : -
NIM / NIP : T721308001
Tahun : 2021
Judul : Desain Pengolahan Limbah Greywater Rumah Tangga Perkotaan
Edisi :
Imprint : Surakarta - Pascasarjana - 2021
Kolasi :
Sumber : UNS-Pascasarjana-T721308001
Subyek : -
Jenis Dokumen : Disertasi
ISSN :
ISBN :
Abstrak :

Sungai-sungai di Indonesia telah mengalami pencemaran, padahal sebagian besar pasokan air baku bersumber dari air permukaan (sungai). Sebagian besar (60-80%) polutan di sungai-sungai yang melintasi kota-kota besar berasal dari limbah domestik dan didominasi oleh limbah cair tipe greywater. Kota-kota besar memiliki jumlah penduduk yang banyak dan hampir semua rumah tangga membuang limbah greywater setiap hari tanpa diolah terlebih dahulu, maka hal tersebut menjadi penyebab yang signifikan terhadap pencemaran air sungai.
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dengan sistim terpusat telah dibangun di 13 kota di Indonesia dan berhasil dalam mengolah limbah cair, namun baru 0,4% penduduk yang bisa dilayani. Biaya investasi dan operasional IPAL sangat mahal bagi negara-negara yang memiliki keterbatasan dana. Bagi negara-negara tersebut (termasuk Indonesia), alternatif teknologi dengan biaya rendah lebih sesuai untuk diterapkan. Disamping itu, di negara berkembang, pemahaman terhadap sanitasi lingkungan masih rendah. Alokasi anggaran pemerintah daerah untuk bidang sanitasi yang kurang dari 2% tidak dapat menciptakan sanitasi lingkungan yang sehat. Sungai-sungai yang ada di Kota Surakarta juga mengalami pencemaran. Kualitas air sungai pada hampir semua titik tinjau menunjukkan bahwa kualitas air sungai dibawah mutu air kelas 4.  Untuk itu, setiap rumah tangga perkotaan selayaknya berpartipasi dalam menciptakan sanitasi kota yang lebih baik dengan menerapkan sistim Lahan Basah Buatan (LBB) atau Construction Wetland (CW). Hal ini sesuai dengan Tujuan-6 yaitu Air Bersih dan Sanitasi dari 17 tujuan Sustainable Development Goals yang dicanangkan oleh PBB pada tahun 2015.
Metode penelitian adalah eksperimental dengan perhitungan berdasarkan teori-teori yang diacu. Sistem CW terdiri dari komponen model fisik lahan basah, tanaman air, media filter, dan instalasi jalannya air masuk (inlet) dan jalan air keluar (outlet). Model fisik CW terbuat dari bak plastik dan galvanum yang masing-masing berdimensi 71 cm x 42,5 cm x 52,5 cm dan 170 cm x 70 cm x 70 cm.  Tanaman air yang diuji diperoleh dari pasar lokal yaitu: Echinodorus palaefolius, Typa latifolia, dan Cyperus alternifolius. Media filter yang digunakan adalah pasir kasar dan pasir berkerikil. Instalasi inlet dan outlet berupa pipa-pipa dan keran-keran air. Sistim CW dipilih dalam penelitian ini karena biaya pembuatan CW murah dan operasionalnya mudah, sehingga terjangkau dan dapat dioperasikan oleh masyarakat umum. Kelebihan lain dari metode CW yang tidak dimiliki oleh metode pengolahan limbah lain adalah bahwa CW menciptakan lingkungan hijau estetik karena sistim ini menggunakan tanaman air sebagai salah satu komponennya. Proses penyisihan polutan di dalam CW adalah secara alami menirukan proses yang terjadi di alam dengan mengandalkan peran dari tanaman air, dan pengoperasian CW dapat dikontrol. Komponen-komponen CW juga dapat diperbaharui sehingga sistem ini mendukung pelestarian lingkungan.
Lokasi penelitian adalah di pekarangan sebuah rumah di Kota Surakarta, dimana limbah greywaternya digunakan sebagai sumber limbah penelitian. Untuk menguji kemampuan model CW terhadap konsentrasi polutan yang lebih besar dan bervariasi, artifisial greywater ditambahkan pada influen. Pengujian parameter kualitas air dilakukan di Laboratorium Sanitasi, Fakultas Teknik UNS, dan Laboratorium BBTKLPP (Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit) Yogyakarta.
Arti penting dari penelitian ini adalah untuk mengenalkan dan membuka wawasan bagi para pemangku kepentingan dan penduduk kota bahwa sistim CW dapat mereduksi polutan hingga memenuhi standar baku mutu air limbah domestik (Peraturan Menteri LHK RI no. 68 tahun 2016) sehingga greywater aman untuk dibuang ke badan air. Jika sistim CW diterapkan, fungsi sungai sebagai sumber air baku dan sebagai feeding of emotion penduduk kota dapat dicapai. Hasil pengolahan greywater juga dapat dimanfaatkan minimal untuk kebutuhan air tanaman.
Penelitian ini terbagi atas 5 kajian dengan masing-masing tujuan adalah: 1. Memilih jenis tanaman air yang paling tepat; 2. Membuktikan kesamaan prosentase penyisihan polutan antara CW tipe horizontal dan tipe vertikal; 3. Membuktikan sustainabilitas sistim CW; 4. Menentukan desain luas permukaan CW dengan menemukan konstanta laju degradasi BOD (KBOD). Mengingat praktek pembuangan air limbah oleh setiap rumah tangga dilakukan setiap hari, maka penelitian ini menerapkan hydraulic retention time (HRT: lamanya air limbah berada di dalam sistim CW) selama 1 hari. Hal ini yang merupakan faktor kebaruan dari penelitian ini.
Penelitian Kajian-1 yaitu memilih tanaman air yang paling tepat dari tanaman yang ada di pasar tanaman di Kota Surakarta. Kriteria pemilihan adalah: kemampuan dalam menyisihkan polutan BOD paling tinggi, tahan terhadap paparan langsung sinar matahari, mampu beradaptasi dalam kondisi jenuh / kering sehingga performa hijau-estetik terjaga. Spesies Cyperus alternifolius terpilih sebagai tanaman air yang memenuhi kriteria tersebut, dan digunakan dalam penelitian / kajian selanjutnya.
Kajian-2 dilakukan untuk membuktikan kesamaan prosentase penyisihan polutan, terutama BOD, antara CW tipe horizontal dan tipe vertikal. Hasil pengujian membuktikan bahwa secara statistik ada kesamaan (perbedaan tidak signifikan) antara ke dua tipe CW tersebut dalam prosentase penyisihan BOD. Efluen hasil pengolahan greywater aman untuk dibuang ke badan air berdasarkan pada PerMen LHK RI no. 68 tahun 2016. Berdasar PP no. 82 tahun 2001, efluen BOD ke dua tipe memenuhi mutu air Kelas IV, yaitu untuk air tanaman dan kebutuhan di luar rumah. Efluen DO memenuhi standar mutu air untuk tujuan perikanan (Kelas III). Efluen COD memenuhi standar mutu air untuk kebutuhan pariwisata (Kelas II). Efluen TSS memenuhi persyaratan mutu air Kelas I. Efluen Deterjen pada tipe VF memenuhi persyaratan mutu air Kelas I, namun pada tipe HF hanya memenuhi persyaratan mutu air Kelas IV. Operasional tipe HF lebih mudah dibanding tipe VF, sehingga penerapannya di lapangan disarankan menggunakan tipe HF.
Kajian-3 dilakukan untuk membuktikan sustainabilitas sistim CW. Obyek penelitian adalah CW yang dibuat pada hampir 5 tahun lalu. CW ini berdimensi lebih besar (CW-B), yaitu 170 cm x70 cm x70 cm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa CW-B tersebut masih menunjukkan kinerja yang baik. Hal tersebut dibuktikan dengan prosentase penyisihan BOD, COD dan TSS yang dapat ditingkatkan dengan menambah ketebalan media filter, sehingga prosentase penyisihan terhadap ke tiga parameter tersebut > 94%. Kajian-3 juga membandingkan antara CW-B tersebut dengan CW-K (K: lebih kecil dengan demensi 71 cm x 42,5 cm x 52,5 cm). Hasil penyisihan menunjukkan bahwa secara statistik, prosentase penyisihan BOD antara ke dua CW tidak ada perbedaan yang signifikan. Berdasar PerMen LHK RI no. 68 tahun 2016 efluen hasil pengolahan aman untuk dibuang ke badan air. Berdasar PP no. 82 tahun 2001, efluen BOD ke dua CW hanya memenuhi mutu air untuk tanaman dan kebutuhan di luar rumah (Kelas IV), efluen DO memenuhi standar mutu air untuk perikanan (Kleas III). Efluen TSS ke dua CW memenuhi persyaratan mutu air Kelas I. Efluen Deterjen pada ke dua CW hanya memenuhi persyaratan mutu air Kelas IV.
Kajian-4 penelitian ini bertujuan untuk menentukan desain luas permukaan CW dengan menemukan nilai konstanta degradasi BOD (KBOD) dalam sistim CW yang menerapkan HRT selama satu hari dan menggunakan tanaman Cyperus alternifolius. Hasil penelitian adalah: 1. Besaran konstanta KBOD ditemukan sebesar 0,541; dan 2. Desain luas permukaan CW menggunakan KBOD tersebut dapat ditentukan berdasar persamaan: A=1,8484 Q (ln Ci – ln Ce) dengan: A: luas permukaan (m2), Q: rerata debit aliran limbah (m3/hari), Ci: influen BOD5 (mg/L), dan Ce: efluen BOD5 (mg/L). Desain luas permukaan CW berdasar kelas mutu air (parameter BOD) PP no. 82 tahun 2001menghasilkan: mutu kelas air yang lebih tinggi dan volume air limbah yang lebih besar membutuhkan luas permukaan CW yang lebih luas meskipun pertambahan luas tidak signifikan.
Kajian-5 untuk mengetahui persepsi masyarakat terhadap pemanfaatan kembali hasil pengolahan greywater. Mayoritas responden (yang belum pernah mengetahui tentang CW) menolak memanfaatkan kembali hasil pengolahan greywater meskipun hanya untuk pemakaian non-konsumsi, namun sebagian responden yang mengetahui dan bertempat tinggal di sekitar lokasi penelitian dapat menerima. Wawancara dengan responden sebagai ajang alih pengetahuan tentang perubahan iklim dan peduli terhadap lingkungan mempengaruhi jawaban responden.
Analisis anggaran biaya sistim CW dengan dimensi 2 x 0,75 x 0,85 cm (panjang x lebar x tinggi) yang dibuat dari material produk plastik diestimasi antara Rp 2,97 juta - Rp. 3,33 juta. Biaya ini lebih murah dibanding CW dari pasangan bata yaitu sebesar Rp. 4,24 juta. Operasional dan pemeliharaan sistim CW menunjukkan bahwa sistim CW dapat dilakukan dengan mudah oleh setiap rumah tangga.  

Kata kunci: pengolahan greywater, lahan basah buatan, cyperus alternifolius

 

File Dokumen Tugas Akhir : abstrak.pdf
Harus menjadi member dan login terlebih dahulu untuk bisa download.
Halaman Judul.pdf
BAB I.pdf
BAB II.pdf
BAB III.pdf
BAB IV.pdf
BAB V.pdf
Daftar Pustaka.pdf
File Dokumen Karya Dosen : -
Status : Public
Pembimbing : 1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M Sc. (Hons)., Ph.D
2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S
3. Dr. Ir. Prabang Setyono, M.Si
Catatan Umum :
Fakultas : Pascasarjana