Tekno Limbah Vol 2

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

TEKNOLIMBAH Buletin Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna Pengolahan Limbah Cair

Sosialisasi Menuju Pembangunan IPAL Komunal Yang Lestari Progress Program Di Slerok-Tegal dan Landungsari-Pekalongan Pelatihan Teknologi Tepat Guna Pengolahan Limbah Cair Efek Jenis Pasir dan Ukuran Butiran Pada Saringan Pasir Lambat Untuk Mengolah Black Water Sebagai Air Irigasi

Volume 2, September 2012 VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

1

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Beberapa waktu lalu, PUSTEKLIM mengadakan kegiatan pelatihan teknologi tepat guna pengolahan limbah cair. Tujuannya sederhana yaitu menyebarluaskan berbagai teknologi pengolahan limbah cair.

Dengan kegiatan ini, diharapkan pengetahuan serta keahlian (terutama) para peserta menjadi semakin terasah untuk memberi alternatif untuk mengatasi permasalahan limbah cair yang dihadapi di lingkungannya. Peserta pelatihan yang terdiri dari berbagai latar belakang menjadi keuntungan sendiri karena akan semakin memperkaya jaringan pemerhati/pelaku dalam konteks penyelesaian masalah limbah cair di Indonesia. Liputan lengkap kegiatan pelatihan ini dapat di simak di halaman empat.

Hal menarik lainnya yang juga kami angkat di halaman tujuh adalah akan dimulainya pembangunan IPAL di beberapa lokasi program PUSTEKLIM. Untuk hal tersebut, PUSTEKLIM memulai dengan serangkaian sosialisasi dan pendekatan dengan berbagai pihak seperti tokoh masyarakat, aparat pemerintah dan pastinya juga masyarakat di tempat di mana IPAL tersebut akan dibangun.

Dalam volume ini kami menampilan artikel yang berjudul “Efek Jenis Pasir dan Ukuran Butiran Pada Saringan Pasir Lambat Untuk Mengolah Black Water Sebagai Air Irigasi�. Artikel ini menjadi menarik untuk di simak karena tidak hanya merupakan hasil penelitian tetapi kompilasi dari berbagai teori yang diambil dari berbagai sumber.

SELAMAT MEMBACA!!!

Achmad Baqie, Redaksi Tekno Limbah

PUSTEKLIM Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna Pengolahan Limbah Cair Jl. Kaliurang Km. 7, Gg. Jurugsari IV/19, Yogyakarta Telp. 0274.885247, Fax. 0274.885423 Website: www.pusteklim.org Email: pusteklim@pusteklim.org

TEKNOLIMBAH Buletin Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna Pengolahan Limbah Cair 2

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

4

PELATIHAN TTG PENGOLAHAN LIMBAH CAIR Pada awal tahun 2012, PUSTEKLIM mengadakan pelatihan pengolahan limbah cair. Kegiatan ini rutin dilakukan oleh PUSTEKLIM.

6

SOSIALISASI MENUJU PEMBANGUNAN IPAL Pusteklim akan membangun minimal 6 unit IPAL komunal di kota Tegal, Pekalongan, Tabanan dan Solo.

PELAKSANA PROGRAM

APEX

YAYASAN DIAN DESA

DIDUKUNG OLEH

12

PENELITIAN: JENIS PASIR & UKURAN BUTIRAN PADA SARINGAN PASIR LAMBAT Penelitian berujutan untuk mencari metode yang efektif untuk mengolah limbah cair.

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012 3

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

PELATIHAN TEKNOLOGI TEPAT GUNA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR Pada awal tahun 2012, PUSTEKLIM mengadakan pelatihan pengolahan limbah cair. Kegiatan ini rutin dilakukan oleh PUSTEKLIM setiap tahunnya sebagai agenda yang bertujuan untuk mengembangkan TTG, sistem-model, serta peningkatan sumber daya manusia yang nantinya bisa berperan aktif dalam bidang pengolahan limbah cair. Pelatihan dilaksanakan pada tanggal 13–16 Maret 2012, bertempat di Hotel Santika Premiere Yogyakarta. Peserta yang mengikuti pelatihan berjumlah 39 orang. Tidak hanya dari Yogyakarta, tetapi juga berasal dari berbagai daerah, seperti

Grup Diskusi dalam salah satu sesi pelatihan

Jakarta, Semarang, Surabaya, Pontianak, Makassar, dan Bengkulu. Latar belakang peserta dari berbagai kalangan, mulai dari mahasiswa, dosen, pelaku industri, pemerintahan, serta beberapa LSM maupun konsultan lingkungan hidup.

Pelatihan diselenggarakan selama 4 hari diisi oleh pembicara yang berasal dari Institusi pemerintahan seperti KLH diwakili oleh Asisten Deputi Pengendalian Pencemaran Manufaktur,

4

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Prasarana dan Jasa, Ir. Sabar Ginting, MBA. Beliau. Ada juga materi tentang Program & Kebijakan Nasional Pembangunan Sanitasi (Air Limbah Domestik) dibawakan dengan oleh Ir. R. Laisa Wahanudin, M.MedSc (PH) dari BAPPENAS. Selain dari institusi pemerintah, materi juga dibawakan oleh praktisi pendidikan perguruan tinggi, tentang Pengelolaan & Pengolahan Limbah B3 oleh Ir. Agus Prasetya, Ph.D dari Jurusan Teknik Kimia & Magister Teknik Pengendalian Pencemaran L i n g k u n g a n U G M Yo g y a k a r t a .

Pengenalan materi dasar Karakteristik Air

Kunjungan Lapangan

Limbah dan Prinsip Pengolahan Air Limbah dibawakan oleh Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D dari Program Studi Tek. Kimia & Pusat Studi Lingkungan Hidup, ITB. Secara keseluruhan materi yang disampaikan para pembicara sangat menarik minat & membuka wawasan para peserta terhadap kondisi lingkungan hidup khususnya masalah limbah cair di Indonesia dan bagaimana langkah awal untuk menanggulangi dan mengolahnya. Peserta juga diajak sharing dan tanya jawab mengenai materi yang disampaikan juga permasalahan yang ditemui di lapangan.

Selain materi-materi yang bersifat umum dan disajikan oleh para pembicara luar, terdapat juga materi yang dibawakan oleh pembicara dari dalam PUSTEKLIM sendiri, yaitu DR. Nao Tanaka yang membahas tentang pilihan pengolahan limbah cair dengan teknologi tepat guna menggunakan RBC, Lumpur aktif, contact aeration beserta plus minus dari beberapa pilihan tersebut, juga materi khusus dari Bapak Herman Sudjarwo yang merupakan Manager Teknis PUSTEKLIM membahas tentang Prinsip Dasar Dari Berbagai Sistem Pengolahan Secara Biologis, Design dan Perhitungan IPAL. Sebagai puncak pelatihan ini, para peserta diminta untuk mendesain dan menghitung IPAL dari contoh soal yang di berikan secara kelompok kemudian mempresentasikannya di hadapan para peserta yang lain. Selain mendapatkan materi dan diajarkan cara mendesain dan penghitung IPAL, para peserta juga diajak untuk mengunjungi lokasi IPAL yang sudah dibangun oleh PUSTEKLIM yaitu di daerah Kricak dan Sukunan, Yogyakarta. Pada kunjungan lapangan tersebut, para peserta dapat melihat langsung bentuk dan IPAL dan bagaimana proses yang terjadi di dalamnya. Mereka juga dapat bertanya langsung kepada masyarakat tentang dampak yang terjadi sebelum dan sesudah pembangunan IPAL di daerah tempat tinggal mereka. (Ajeng T. Pratiwi, PUSTEKLIM)

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

5

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

SOSIALISASI MENUJU PEMBANGUNAN IPAL KOMUNAL YANG LESTARI Dalam Proyek Pusteklim phase III, Pusteklim akan membangun minimal 6 unit IPAL komunal di kota Tegal, Pekalongan, Tabanan dan Solo.

Ada beberapa tahapan yang harus dilakukan dalam pembangunan IPAL komunal dapat bermanfaat secara berkesinambungan.

Salah satu tahapan proses sosialisasi bertujuan memberikan pengetahuan masyarakat tentang sanitasi secara umum dan IPAL komunal secara lebih detail. Harus diakui bahwa isu sanitasi merupakan hal penting yang justru kurang dipahami oleh masyarakat awam.

Selain untuk membangun kesadaran masyarakat tentang pentingnya pengolahan limbah melalui IPAL komunal, sosialisasi juga berfungsi penting dalam seleksi calon lokasi proyek.

6

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Dengan proses sosialisasi yang tepat, masyarakat yang tadinya kurang atau tidak paham akan mempunyai kesadaran dan rujukan untuk mengambil keputusan: apakah mereka akan membangun IPAL komunal atau tidak. Sehingga keputusan yang diambil benar-benar berdasarkan pertimbangan yang cerdas.

Oleh karena itu, materi yang disampaikan dalam sosialisasi harus lengkap dan transparan agar masyarakat benar-benar mengerti tentang konsekuensi yang harus ditanggung, misalnya pembiayaan serta pengelolaan IPAL komunal.

Dalam proses penentuan daerah pembangunan IPAL banyak hal yang harus dilakukan oleh PUSTEKLIM, diantaranya adalah inventarisasi data daerah-daerah dengan sanitasi buruk dari pemkot/daerah, melakukan survei kelayakan meliputi keadan wilayah, kemungkinan sustainabilitas, dan kemauan warga sekitar untuk memperbaiki kondisi sanitasi ditempat tinggal mereka dan tentu saja kerjasama serta peran aktif pemerintah kota/daerah untuk mendukung membenahan sanitasi di lingkungan mereka. Apabila semuanya sudah memenuhi syarat, maka mulailah tim Pusteklim untuk melakukan survei teknis yang dilanjutkan dengan sosialisasi masyarakat.

Sosialisasi warga ini dilakukan untuk mendengar langsung kondisi sanitasi yang dihadapi masyarakat dengan segala permasalahannya. Juga untuk mengetahui seberapa besar kemauan warga untuk memperbaiki kondisi sanitasinya sendiri. Sosialisasi masyarakat juga digunakan sebagai ajang perkenalan dan penyampaian misi pembangunan IPAL didaerah tersebut, menjelaskan dampaknya, bagaimana membangunnya dan tentu saja mengelola IPAL tersebut agar dapat berjalan sesuai harapan.

Tidak mudah mengadakan sosialisasi masyarakat, tim Pusteklim harus menyesuaikan jadwal masyarakat berkumpul agar penyampaian aspirasi tidak setengah-setengah. Biasanya tim Pusteklim meminta waktu disela-sela pertemuan rutin warga, seperti arisan RT/RW, pengajian, dan lain-lain.

Berikut catatan proses sosialisasi yang sudah dilakukan Pusteklim di beberapa kota: ✓ Slerok. Slerok berada di wilayah kota Tegal. Daerah yang akan dibangun IPAL tepatnya di RT 12 RW 02. Daerah ini memiliki kepadatan penduduk cukup tinggi, dapat dilihat dari rumah yang tumpang tindih serta cenderung tidak beraturan. Daerah RT 12 RW 02 terletak di lahan bekas PJKA sehingga masih terdapat bekas rel kereta api. Kondisi ekonomi masyarakat di daerah Slerok ini termasuk menengah ke bawah. Masyarakatnya kebanyakan bekerja di sektor informal, seperti pedagang, kuli bangunan, buruh, petani dan ada juga yang berprofesi sebagai pegawai negeri sipil (PNS). Sosialisasi pertama dilakukan tim Pusteklim pada tanggal 21 April 2012. Sosialisasi pertama ini dimaksudkan untuk mengetahui dan mendengar langsung dari warga tentang kondisi sanitasi mereka. Sebagian besar warga disini tidak memiliki WC, ada beberapa yang memiliki tetapi septik tank yang digunakan tidak sesuai dengan standar, akibatnya output pembuangan

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

7

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

limbah kamar mandi mencemari air tanah. Pembuangan limbah kamar mandi dan dapur langsung dibuang ke selokan yang bermuara ke aliran irigasi.

Oleh karena itu, sosialisasi pertama dilakukan untuk berbagi pengetahuan serta membangun kesadaran bahaya pencemaran air tanah dari limbah yang mereka buang selama ini. Sosialisasi ini juga digunakan Pusteklim untuk menjelaskan kepada warga tentang IPAL komunal sekaligus melihat reaksi warga setelah diberi penjelasan. Pada pertemuan pertama ini, warga terlihat antusias mendengarkan penjelasan dari Pusteklim dan juga bersemangat untuk memperbaiki kondisi sanitasi di lingkungan mereka sendiri dan mewujudkan pembangunan IPAL di lokasi tempat tinggal mereka.

Setelah melihat antusiasme warga untuk pelaksanaan pembangunan IPAL tentu saja persetujuan warga sangat penting untuk pelaksanaan pembangunan IPAL ini ke depannya, maka tim Pusteklim berlanjut mengadakan survei teknis. Survei teknis ini dimaksudkan untuk melihat kontur tanah daerah tersebut, merancang house connection (jaringan perpipaan) termasuk berapa rumah yang akan dilayani. Survei teknis ini dilakukan sebagai dasar perhitungan biaya dan perancangan bangunan IPAL. Untuk daerah Slerok ini jumlah rumah yang dilayani sebanyak 56 rumah.

Setelah survei teknis selesai maka dilakukan sosialisasi kedua pada tanggal 22 Mei 2012. Agenda sosialisasi kedua adalah untuk menjelaskan kepada masyarakat hasil dari survei teknis terhadap kondisi fisik perpipaan dan juga menjelaskan tentang teknologi yang dipakai oleh Pusteklim untuk mengolah limbah pada IPAL komunal yang akan dibangun. Kegiatan sosialisasi ini tidak berhenti sampai disini karena masih ada sosialisasi selanjutnya yang diadakan pada tanggal 18 Juni 2012.

Sosialisasi ketiga ini membahas tentang kemungkinan partisipasi warga untuk pengerjaan pembangunan IPAL. Pada pertemuan ini memusyawarahkan apakah warga akan ikut berpartisipasi pada pembangunan fisik IPAL ataukah akan diserahkan kepada pemborong. ✓ Landungsari. Landungsari berada di wilayah kota Pekalongan. Daerah yang akan di layani ini terletak di RT 03 RW 06. Tata rumah sudah cukup teratur dan letak rumah berdekatan. Yang menjadi permasalahan di daerah Landungsari adalah keadaan tanah (kontur) tanahnya datar, sehingga pembuangan tidak mengalir secara lancar. Masyarakat Landungsari sebagian bekerja pada sektor informal (sama seperti masyarakat Slerok) seperti buruh, pedagang, petani, dan lainlain. Sosialisasi pertama dilakukan pada tanggal 20 April 2012. Sama seperti sosialisasi di Slerok, sosialisasi pertama dilakukan untuk menjelaskan apa itu IPAL komunal, mendengar kondisi sanitasi di daerah ini dan juga menawarkan kepada masyarakat apakah mau dibangun IPAL di daerah tersebut atau tidak. Terlihat antusias warga pada sosialisasi pertama yang dilakukan oleh tim Pusteklim. Mereka senang dengan rencana pembangunan IPAL karena mereka merasa membutuhkan IPAL tersebut untuk memperbaiki kondisi pembuangan limbah kamar mandi mereka. Selama ini mereka membuang limbah kamar mandi dan cuci juga dapur langsung tanpa diolah terlebih dahulu ke selokan. Karena kondisi tanahnya yang datar, maka sebagian besar

8

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

selokan itu mampet. Tidak heran apabila musim hujan tiba pembuangan yang mereka alirkan ke selokan itu kembali lagi ke dalam rumah mereka melalui kamar mandi. Masyarakat menghendaki adanya perubahan untuk perbaikan tersebut. Sosialisasi pertama dilanjutkan dengan kegiatan survei teknis pada hari yang berbeda. Kemudian disusul oleh dilaksanakannya sosialisasi kedua pada tanggal 21 Mei 2012 denga agenda penjelasan dan pemilihan teknologi. Setelah itu sosialisasi selanjutnya pada tanggal 17 Juni 2012 untuk memusyawarahkan partisipasi warga terhadap rencana pembangunan fisik IPAL tersebut. (Ajeng T. Pratiwi, PUSTEKLIM)

Progress Program Di Slerok-Tegal dan Landungsari-Pekalongan Dua lokasi dari empat kota pembangunan IPAL Komunal yang telah di rencanakan PUSTEKLIM saat ini sudah memasuki tahap pembangunan dari 4 kota yang di rencanakan, yaitu Tegal,Pekalongan, Solo dan Tabanan. Berikut adalah perkembangan/update kemajuan proyek yang di laksanakan oleh PUSTEKLIM di Kota Tegal dan Pekalongan.

Sebelum proses pembangunan dilaksanakan, Tim PUSTEKLIM melakukan servei teknis yang bertujuan untuk menentukan lokasi serta jaringan perpipaan, yang terdiri dari jaringan pipa induk dan sambungan rumah (house connection). Setelah dilakukan survei teknis, langkah berikutnya adalah kalkulasi desain dan penentuan lokasi IPAL yang akan di bangun, kontur tanah pada lokasi di wilayah Slerok, Tegal dan Landungsari, Pekalongan yang relatif datar memberikan suatu permasalahan tersendiri, sehingga perhitungan untuk kemiringan perpipaan menjadi point yang sangat penting.

Pemilihan Sistem Teknologi Pemilihan sistem teknologi IPAL Komunal di wilayah Slerok, Tegal dan Landungsari, Pekalongan di tentukan secara bersama oleh warga sebagai calon pengguna IPAL. Peran PUSTEKLIM adalah memberikan opsi pilihan teknologi berdasarkan hasil servei teknis yang telah dilakukan sebelumnya.

Opsi teknologi yang di tawarkan adalah: ✓ Kombinasi proses Anaerobik + Aerobik dengan dengan teknologi Anerobik Buffle Reactor dan Anaerobik Filter untuk proses Anaerobik dan Rotating Biological Contactor (RBC) untuk proses Aerobik. ✓ Kombinasi proses Anaerobik + Aerobik dengan dengan teknologi Anerobik Buffle Reactor dan Anaerobik Filter untuk proses Anaerobik dan Kontak Aerasi untuk proses Aerobik.

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

9

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Kedua opsi tersebut pastinya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, setelah tim PUSTEKLIM menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari masing-masing teknologi tersebut pada warga calon pengguna IPAL di sepakati oleh warga opsi 1 yaitu: Kombinasi proses Anaerobik + Aerobik dengan dengan teknologi Anerobik Buffle Reactor dan Anaerobik Filter untuk proses Anaerobik dan Rotating Biological Contactor (RBC) untuk proses Aerobik sebagai Teknologi IPAL Komunal yang akan di bangun.

SLEROK-TEGAL

LANDUNGSARI-PEKALONGAN

DATA UMUM

DATA UMUM

Nama Lokasi

Kelurahan Slerok, RT. 12/RW.02, Kec. Tegal Timur, Tegal – Jawa Tengah

Nama Lokasi

Kelurahan Landungsari, RT.03/ RW.06 Kec. Pekalongan Timur, Pekalongan – Jawa Tengah

Jumlah KK

77 KK (existing), Sebagai antisipasi kedepan maka diambil dengan 80 KK sebagai basis design.

Jumlah KK

70 KK (existing), Sebagai antisipasi kedepan maka diambil dengan 80 KK sebaga. basis design.

Jumlah Jiwa

80 KK x 5 jiwa (asumsi) = 400 jiwa

Jumlah Jiwa

80 KK x 5 jiwa (asumsi) = 400 jiwa

DATA LIMBAH Air limbah yang akan diolah berasal dari kegiatan : Mandi, Cuci, Kakus, Dapur

DATA LIMBAH Air limbah yang akan diolah berasal dari kegiatan : Mandi, Cuci, Kakus, Dapur

Volume Limbah

100 lt / ca ! 40 m3 / hari

Volume Limbah

100 lt / ca ! 40 m3 / hari

Kualitas Limbah

Influent ! BOD = 350 ppm ; COD = 650 ppm Target ! BOD = 50 ppm; COD = 100 ppm

Kualitas Limbah

Influent ! BOD = 350 ppm ; COD = 650 ppm Target ! BOD = 50 ppm; COD = 100 ppm

10

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

SISTEM PENGOLAHAN

PRE-TREATMENT Screen & Grit Chamber

Air limbah dari kegiatan pada masing masing rumah kadang terikut kotoran/ padatan seperti pasir, tanah, pembalut wanita, tas plastik, bungkus makanan, dlsb. Untuk menangkap padatan tersebut akan dipasang Screen (saringan kasar) dan Grit Chamber.

Equalisasi & Sedimentasi

Air limbah dari kegiatan mandi, cuci, kakus dan dapur dari masing masing rumah akan dikumpulkan dan dicampur pada bak ini sehingga kandungan bebannya disamakan/ diratakan, selanjutnya kandungan padatan tersuspensi yang berada dalam air limbah, akan diendapkan dengan waktu tinggal 3 jam, sedangkan endapan lumpur yang terjadi dihitung untuk jangka waktu pengurasan setahun sekali, artinya dimensi bak juga akan dihitung supaya dapat menampung akumulasi lumpur selama setahun.

PRE-TREATMENT Proses Anaerobic

Teknologi yang akan digunakan pada proses Anaerobic adalah Anaerobic Baffled Reactor (ABR) dan Anaerobic Filter (AF) Media Biofilter yang digunakan pada AF adalah type botol dengan bahan plastik, adapun spesifikasinya adalah spesifik surface area = 160 m2/m3; dan void rationya = 95%. Media akan ditata secara random dan dibungkus/ dikemas dengan jaring nylon.

Proses Aerobic

Pada proses Aerobic akan digunakan teknologi Rotating Biological Contactors (RBC) type Lattice 3-Dimesi ( Esrotae) dengan spesifikasi & 1200 mm; Panjang 1500 mm; Electromotor 1,5 HP dengan speed reducer type Cycloidal; putaran 4 RPM. Kapasitas menghilangkan BOD = 6 kg BOD / hari.

Sedimentasi Akhir

Kandungan padatan dari proses aerobic akan diendapkan pada bak pengendapan akhir ini.

Bak Pompa

Selanjutnya air limbah akan masuk ke bak Pompa, didalam bak ini akan dipasang pompa air limbah dengan otomatis level switch.

Tangki Reservoir

Air limbah dipompakan masuk ke tangki reservoir yang diletakkan setinggi 2 m dari muka tanah, sehingga mendapat head/ ketinggian yang cukup untuk mengalirkan air limbah olahan secara gravitasi untuk dibuang keselokan irigasi yang terdapat disebelah barat permukiman.

DIAGRAM PENGOLAHAN

Inuent

Sed.*awal

Anaerobic*Baed* Reactor*

Anerobic* Filter

RBC

Sed.*akhir

Euent

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

11

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

EFEK JENIS PASIR DAN UKURAN BUTIRAN PADA SARINGAN PASIR LAMBAT UNTUK MENGOLAH BLACK WATER SEBAGAI AIR IRIGASI Daerah Gunung Kidul di propinsi D.I.Yogyakarta merupakan contoh nyata untuk menjelaskan buruknya sistem sanitasi dan saluran air limbah serta kurangnya kesadaran dan usaha untuk mengolah limbah cair di Indonesia. Gunung Kidul terletak di lokasi bukit kapur di pulau jawa.

Pertanian merupakan sektor utama pendapatan bagi penduduk di Gunung Kidul dan air merupakan bagian terpenting untuk menyuburkan tanaman. Akan tetapi, daerah Gunung Kidul mengalami kekurangan air yang sangat parah terutama pada musim kemarau. Fakta tersebut menjelaskan bahwa peningkatan akses untuk air minum dan pengolahan limbah cair sangat dibutuhkan oleh warga Gunung Kidul.

Penelitian ini bertujuan untuk mencari metode yang paling efektif untuk mengolah limbah cair yang berasal dari tangki septik (black water) sehingga menjadi air irigasi. Oleh karena itu, banyak sekali pertanyaan yang muncul antara lain, bagaimanakah respon masyarakat? Manakah proses yang tepat untuk diaplikasikan pada masyarakat? Apakah metode tersebut akan dapat mengurangi pengeluaran? Secara rinci, detail tujuan dari penelitian ini antara lain: ✓ Untuk mengetahui efek dari jenis pasir terhadap kandungan Ammonia, BOD, COD, Nitrat dan E-Coli ✓ Untuk mengetahui efek dari ukuran pasir terhadap kandungan Ammonia, BOD, COD, Nitrat dan E-Coli Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori Menurut Lerner (2005) limbah cair merupakan segala jenis air yang memerlukan pembersihan setelah digunakan. Air tersebut termasuk air yang telah digunakan untuk mencuci, mandi, toilet, dan untuk tujuan industri. Limbah cair juga mencakup air hujan yang telah terkontaminasi oleh polutan.

Polutan merupakan bahan kimia yang tidak diinginkan ataupun bahan yang mengkontaminasi air,

12

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

udara dan tanah. Menurut Cheremisinoff (2002), polutan berbahaya yang terdapat pada limbah cair dapat dikelompokan menjadi beberapa jenis, antara lain: logam berat, kekeruhan, kandungan organic, pathogen dan nutrient. Menurut Malisie (2008), sebagai bagian dari limbah cair, terdapat beberapa tipe limbah cair domestik, antara lain: grey water, black water, yellow water, dan brown water. JĂśnsson (2001) memaparkan bahwa “semua nitrogen, posfor dan kalium yang berasal dari urin dan feses dapat dimanfaatkan kembali untuk pertanian, kecuali nitrogen yang masih berupa ammonia.

Untuk melihat potensi yang dimiliki oleh limbah cair yang dapat digunakan untuk pertanian, dapat terlihat dari: setiap orang menghasilkan 500 L urin dan 25-50 kg feses per tahun (VinnerĂĽs, 2002; Palmquist and JĂśnsson, 2004). Pada urin sekitar 75-90 % nitrogen dikeluarkan dalam bentuk urea dan sisanya ammonium dan kreatinine (Lentner et al, 1981 in JĂśnsson et al., 2004).

Analisis limbah cair harus dilakukan untuk mengetahui dengan pasti jumlah kandungan polutan yang terdapat pada limbah cair. Jumlah dan tipe polutan yang terkandung menjadi pertimbangan utama dalam memilih metode proses pengolahan limbah cair. Filtrasi merupakan metode yang sering digunakan untuk mengolah limbah cair. Salah satu faktor yang berpengaruh pada pemilihan proses filtrasi yaitu dapat diadaptasikan dan digunakan pada daerah kecil (Gunung Kidul). System filtrasi ini beroperasi secara pasif, oleh karena itu perlu adanya upaya yang tepat untuk mengoperasikannya sehingga dapat dengan mudah diimplementasikan dan dioperasikan (Barrett et al., 1991). Oleh karena itu kriteria yang sangat tepat untuk proses filtrasi ini antara lain: proses filtrasi dengan biaya murah, mudah dioperasikan dan proses berjalan dengan efektif.

Seperti yang dijabarkan oleh Logsdon (2002), “saringan pasir lambat sangat mudah diadaptasi karena proses operasinya yang sangat simpel�.

Akhir-akhir ini saringan pasir lambat banyak digunakan, beroperasi dengan laju alir yang lambat dan menggunakan ukuran pasir yang halus. Pada dasarnya, saringan pasir lambat terdiri dari tumpukan pasir yang disangga oleh lapisan krikil sebagai bagian dari sistem drainasi, yang semuanya masuk ke dalam kolom filter yang terbuka dengan satu set untuk pembersihan dan alat control yang diletakan pada bagian inlet dan outlet. Keberhasilan dari saringan pasir lambat tergantung pada parameter desain, antara lain: kualitas bahan baku, karakteristik media filter, ketinggian tumpukan pasir, laju filtrasi, mode operasi, pertumbuhan alga, komunitas biologis: mikroba, diameter butiran pasir dan distribusi ukuran.

Metodologi Penelitian Pemilihan media filter tergantung dari beberapa faktor antara lain kemampuan untuk menahan partikel padat, harga dan ketersediaannya. Oleh karena itu pasir pantai yang berasal dari pantai Ngobaran dan pasir yang berasal dari gunung Merapi dipilih sebagai media filter.

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

13

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Gambar 1

Bentuk Pasir A, Pasir Vulkanik

Bentuk Pasir B, Pasir Pantai

!

Ukuran pasir mengacu pada standar USA dan diklasifikasikan menjadi tiga ukuran antara lain sangat kasar (+8-16 mesh), kasar (+16-30 mesh) dan medium (+30-50 mesh) serta dua macam ukuran untuk pasir pantai yakni kasar (+16-30 mesh) dan medium (+30-50 mesh).

Gambar 2, Pasir vulkanik dan Pasir Pantai Berdasarkan Ukuran

+30-50 mesh

+16-30 mesh

+8-30 mesh

+30-50 mesh

+16-30 mesh

Proses persiapan dimulai dari mengumpulkan supernatant yang berasal dari tangki septik. Proses ini diawali dengan proses sedimentasi untuk mengendapkan partikel padatan yang berasal dari black water dan untuk memisahkan partikel padatan dengan supernatant. Supernatant yang berada dibagian atas dapat diambil dan digunakan sebagai influent untuk filtrasi dengan sabut kelapa sebagai media filternya sebelum masuk ke proses utama. Hasil filtrasi sabut kelapa kemudian diambil dan dianalisis kandungan Ammonia, BOD, COD dan nitrat nya sebagai pembanding untuk hasil yang keluar dari proses utama.

Hasil filtrasi kemudian dipompa dan dimasukan ke reservoir atas yang kemudian dialirkan ke kolom saringan pasir lambat sebagai inflow dari proses utama. Peralatan ini terdiri dari satu reservoir dan lima kolom filtrasi yang diletakan di dekat reservoir. Kelima kolom tersebut dihubungkan dengan menggunakan pipa PVC standar.

14

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Gambar 3, Kolom saringan pasir lambat Perspective view

Side view

Front view

10#cm

gravels

sand

10#cm

Top view

50#cm

!

Detailed view per column gravels

10#cm

Hasil dan Pembahasan Hasil penelitian untuk mengidentifikasi efek dari jenis pasir dan ukuran butiran pasir pada kandungan ammonia, nitrat, BOD, dan COD dari keluaran saringan pasir lambat yang mengacu pada efektifitas akan dibahas pada bab ini.

Table 1.Inflow dan outflow dari Ammonia dan Nitrate

Day

NH3-N

NO3-N

BS2

BS1

LS3

LS2

LS1

Inflow

BS2

BS1

LS3

LS2

LS1

Inflow

1

2,73

2,18

0,36

1,8

6,6

64,5

1,79

1,10

10,11

2,72

3,05

0,41

2

3,55

4,75

4,1

3,4

5,7

175

4,98

3,00

31,21

7,59

72,98

0,99

3

7,5

26,1

3,9

1,6

11

187,5

2,97

2,56

23,19

10,44

31,56

0,72

4

1,7

1,51

0,59

5,15

14,3

119,5

3,28

3,35

58,87

6,36

3,99

0,42

5

7,45

6,85

1,4

8,35

10,35

126,5

7,26

14,12

52,80

10,79

14,12

0,99

6

16,8

16,4

7,2

18,5

22,4

145,5

3,62

3,50

47,40

2,56

2,44

0,35

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

15

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

7

17,2

18,3

9,4

20

32

132

8,09

6,04

10,32

6,78

4,62

0,99

8

27

44

12,1

20,9

61,5

149

0,44

0,49

0,90

0,74

0,24

0,10

9

81

98,5

30,5

61

177

251

2,21

2,94

4,45

2,94

1,22

0,62

10

63,5

66,5

28

59

111

180

0,70

0,66

1,20

0,71

0,39

0,18

Table 2.Inflow dan outflow dari BOD dan COD

Day

BOD

COD

BS2

BS1

LS3

LS2

LS1

Inflow

BS2

BS1

LS3

LS2

LS1

Inflow

1

5,26

4,71

2,87

3,58

7,02

35,85

67,21

84,83

38,98

75,22

98,16

304,27

2

21,54 18,18 26,98 18,84 28,22 199,61

50,26

66,81

42,60

71,61

96,83

307,60

3

16,25 11,17 10,52

7,89

15,51

86,10

68,68

76,83

35,77

63,83

100,87 281,84

4

15,26

10,61 22,94

97,51

74,71

82,59

32,74

105,16 127,60 337,91

5

24,60 20,84 14,49 21,65 33,45 147,60

82,25

102,97

55,94

90,00

6

22,17 11,96

12,68 23,29

57,36

151,33 159,75

97,45

219,74 162,39 382,91

7

30,31 17,75 11,81 20,66 32,22

71,34

182,33 192,43 133,78 216,65 200,47 362,26

8

50,14 26,58 21,74 23,52 52,15

98,68

194,03 198,79 146,96 144,43 213,36 332,70

9

14,01 12,51

17,45

27,36

176,27 197,44 157,08 179,44 214,58 297,04

10

33,29 22,34 17,61 20,59 34,25

57,36

163,15 169,63 140,80 203,34 189,42 264,22

16

6,30

7,17

5,74

8,14

8,61

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

96,39

261,01

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Efek Dari Jenis Pasir Terhadap Ammonia, Nitrat, BOD dan COD Hasil Filtrasi Saringan Pasir Lambat

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 4, Efek jenis pasir terhadap (a). persen pengurangan ammonia, (b) persen pengurangan BOD, (c) persen pengurangan COD, (d) produksi nitrates

Dari hasil penelitian terlihat bahwa jenis pasir dapat berpengaruh terhadap hasil filtrasi. Pasir vulkanik dapat mengurangi jumlah ammonia, BOD dan COD serta dapat meningkatkan produksi nitrat. Hal ini disebabkan karena pasir lava mempunyal luas permukaan spesifik yang lebih besar dari pasir pantai.

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

17

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

Sehingga lebih banyak mikroba yang tertahan pada pasir vulkanik yang kemudian membentuk biofilm.

Hasil tersebut sesuai dengan kesimpulan dari Kikuchi (1994) yang menyatakan bahwa permukaan dari media filter mempunyai efek terhadap proses nitrifikasi. Hal tersebut terjadi karena semakin banyak ketersediaan luas permukaan spesifik maka semakin besar laju nitrifikasi per volume media.

Biodegradasi terjadi pada proses aerobic yang membutuhkan oksigen. Semakin tebal biofilm yang terbentuk maka semakin rendah kadar oksigen yang berada dalam kolom sehingga proses anaerobik terjadi. Proses anaerobic dan aerobic berlangsung secara bersama-sama, dalam artian proses nitrifikasi dimana ammonia diubah menjadi nitrit dan kemudian nitrit diubah menjadi nitrat, serta proses denitrifikasi dimana nitrat dikonversi menjadi gas nitrogen (N2). Hal ini sesuai dengan yang disimpulkan oleh Nakhla (2003) bahwa proses nitrifikasi dan denitrifikasi terjadi secara bersamaan.

Sehingga, semakin lama persentase proses aerobic akan berkurang dan sebaliknya proses anaerobic akan meningkat seiring dengan semakin tebalnya biofilm. Kemudian sampai pada ketebalan tertentu biofilm akan terlepas karena jumlah oksigen yang berada didalam biofilm semakin berkurang, oleh karena itu mikroba yang terbentuk menjadi biofilm akan mati dan terlepas dari media filter. Setelah itu media filter akan tertutupi oleh biofilm yang baru. Proses ini terjadi secara terus menerus sampai tidak ada lagi tempat untuk mikroba membentuk biofilm.

Effect of Grain Size of Sand Filter on Ammonia, Nitrate, BOD and COD of the Filtered Black Waters (a)

Gambar 5, Efek ukuran butiran pada (a) persen pengurangan amonia (b) produksi nitrat

18

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

(b)

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

(a)

(b)

Gambar 6, Efek ukuran butiran pada (a) Percen pengurangan BOD, (b) Persen pengurangan COD

Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa ukuran butiran mempengaruhi persen reduksi amonik,BOD dan COD karena ukuran butiran berpengaruh pada luas spesifik area. Semakin kecil ukuran butiran maka luas permukaan spesifik akan semakin besar. Semakin besar luas permuakaan spesifik maka jumlah mikroba yang menempel akan semakin banyak dan akan membentuk biofilm.

Hal ini sesuai dengan kesimpulan dari Nam (2000) bahwa pengurangan akan yang terjadi akan lebih tinggi karena semakin kecilnya celah antar pasir, seiring dengan semakin besarnya luas permukaan spesifik pada pasir dengan ukuran yang lebih kecil, sehingga lebih banyak yang terserap.

Kesimpulan dan Saran Kesimpulan, Dari hasil penelitian terlihat bahwa pasir vuklanik dengan ukuran butiran +30-50 mesh merupakan jenis pasir dengan ukuran butiran yang terbaik yang dapat digunakan untuk mengolah black water sebagai air irigasi. Persen pengurangan tertinggi pada ammonia, COD dan BOD terjadi pada hari ke empat dengan masing-masing persen pengurangan 99.5%, 92.6%, 90.3%. Disamping itu produksi nitrat yang tertinggi terjadi pada hari ke empat dengan kandungan nitrat sebanyak 58.45 mg/L. Hasil filtrasi dapat memenuhi syarat untuk air irigasi.

Saran, Percobaan dengan hasil yang optimal harus dilakukan. Kata optimal disini mengacu pada distribusi ukuran, karena distribusi ukuran berpengaruh pada hasil outflow dari filtrasi saringan pasir lambat. Juga dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk meneliti efek dari jenis pasir dan ukuran butiran terhadap pengurangan jumlah E-coli.* (Presi Rishalehesty) *Daftar Pustaka dari berbagai sumber

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012

19

Buletin Tekno Limbah PUSTEKLIM

WORKSHOP

11-14 Desember 2012

Teknologi Tepat Guna Pengolahan Limbah Cair

Belum sempat mengikuti Pelatihan TTG Pengolahan Limbah Cair Maret lalu? Untuk menambah kemampuan anda dalam menangani masalah air limbah mulai dari Identifikasi, perencanaan, Design-calculation sampai teknik pelaksanaan dari beragam teknologi pengolahan limbah cair.

Pembicara: DR. Nao Tanaka, Prof. Ir. Tjandra Setiadi, Ph.D, Kementrian Lingkungan Hidup Pusat, BAPPENAS Informasi Lebih Lanjut PUSAT TEKNOLOGI LIMBAH CAIR Mail: ajeng@pusteklim.org Telp. 0274.885247/885423 20

VOLUME 2, SEPTEMBER 2012