REVIEWPOTENSI DAN PENGARUH TANAMAN PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH

DOMESTIK DENGAN SISTEM CONSTRUCTED WETLAND

Ilman SahbaniH1E112043

FakultasTeknik Program Studi Teknik LingkunganUniversitas Lambung Mangkurat

ABSTRAK

Penelitian pengolahan air limbah domestik dengan proses lahan basah buatan yang

menggunakan tanaman air Cattail (Typha Angustifolia) telah dilakukan dalam skala

laboratorium.Penelitian ini bertujuan mengetahui tingkat efisiensi penurunan kadar

Chemical Oxygen Demand (COD), Biological Oxygen Demand (BOD) dan kadar Total

Suspended Solid (TSS) yang terkandung dalam limbah cair domestik setelah melalui

Constructed Wetland, Pengaruh dan potensi tanaman telah dipelajari melalui

pengamatan efisiensi pengolahan air limbah dan juga efeknya terhadap kualitas tanah.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa dengan menggunakan tanaman Cattail (Typha

Angustifolia) dalam sistem lahan basah buatan pengolahan air limbah domestik dapat

penyisihan kandungan pencemar dalam air limbah dengan waktu tinggal 3 sampai

dengan 15 hari, efisiensi penyisihan COD 77,6% - 91,8%, BOD 47,4% – 91,6% dan

TSS 33,3% – 83,3%. Keunggulan pengolahan air limbah dengan sistem ini selain

kualitas hasil air pengolahan yang sesuai baku mutu air limbah domestik juga dapat

meningkatkan kualitas tanah.

Kata kunci: Efisiensi Pengolahan, Limbah domestik, Tanaman Cattail

PENDAHULUAN

Pengolahan air limbah yang

mengandung bahan organik, secara

biologis dapat dilakukan dengan

beberpa jenis pengolahan, yaitu aerobik,

anaerobik atau gabungan beberapa

proses tersebut. Proses pengolahan air

limbah secara biologis tersebut,

mempunyai kelebihan dan

kekurangannya. Untuk itu diperlukan

upaya dengan teknologi yang

sederhana, murah, mudah, tepat guna,

ekonomis serta operasional dan

pemeliharannya yang tidak memerlukan

tenaga khusus. Penggunaan tumbuhan

air dalam sistem Constructed Wetland

sebagai alternatif sarana pengolahan air

limbah, pada beberapa Negara telah

banyak digunakan. Namun di Indonesia,

belum begitu populer

perkembangannya, karena kajian dan

publikasi mengenai kemampuan

tumbuhan air tersebut masih kurang.

Berdasarkan morfologi dari tumbuhan

Cattail (Typha Angustifolia) sangat

cocok untuk pengolahan dengan sistem

Constructed Wetland. Tumbuhan

Cattail memiliki sistem perakaran yang

banyak yang dapat menyerap zat

organik di bagan air. Sedangkan

tumbuhan Cattail sangat banyak dan

tumbuh subur di sekitar Surabaya

Berdasarkan hal di atas, maka dilakukan

peneltian mengenai kemapuan

tumbuhan air Cattail (Typha

Angustifolia) dalam sistem Constructed

wetland yang diharapkan dapat

menurunkan BOD, COD dan TSS air

limbah domestik.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada jurnal yang direview ini

penelitian dilakukan dengan skala

laboratorium, dengan mengunakan bak

untuk tempat media tanam dan tanaman.

Konstruksi bak dengan ukuran 60cm x

30cm x 30cm. Media lahan basah yang

digunakan adalah tanah rawa alami

yang diambil kemudian dibersihkan dari

sampah-sampah seperti plastik, kaca,

dan batu tanaman. Penelitian dilakukan

di luar ruangan, karena membutuhkan

sinar matahari dan ketersediaan oksigen

yang cukup.

Tanaman yang digunakan dalam

penelitian ini adalah jenis tanaman

Cattail (Thypa Angustifolia), Tanaman

ini banyak di jumpai disekitar lahan

basah alami di Indonesia. Jenis

Tanaman Cattail (Thypa Angustifolia)

mempunyai daya tahan yang cukup kuat

dan tidak mudah mati serta mempunyai

akar serabut yang sangat lebat sehingga

penyerapan terhadap bahan pencemar

terhadap unsur hara yang dibutuhkan

relative besar. Tanaman

diaklimatisasikan terlebih dahulu

selama 14 hari, agar tanaman tidak mati

meyerap beban organik terlalu

berlebihan. Tiap bak reaktor terdapat

tanaman dengan variabel jarak antar

tanaman 0cm (tanpa tanaman), 5cm,

10cm, 15cm, dan 20cm, kemudian

selama 3 hari sekali diambil analisa

BOD, COD, dan TSS selama 15 hari.

Bahan Air Limbah yang digunakan

dalam penelitian ini adalah air limbah

domestik dari Rumah Susun Wonorejo

Surabaya Jawa timur. Adapun

Karakteristik air limbah yang sebelum

diolah dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Karakteristik Air Limbah Awal

Sumber: Eus dan Wahyu

Kebutuhan Oksigen Biokimia

(Biochemical Oxygen Demand) adalah

banyaknya oksigen (mg/L) yang

dibutuhkan oleh bakteri untuk

menetralisir bahan-bahan organik dalam

air melalui proses oksidasi biologis

secara dekomposisi aerobik dan

anaerobik. Bahan yang terurai oleh

organisme pengurai atau bakteri secara

langsung merupakan gambaran beban

pencemaran dari bahan organic, serta

untuk prngukuran tingkat efisiensi

proses pengolahan limbah. Pengukuran

kebutuhan oksigen kimia (Chemical

Oxygen Demand) dalam air limbah

dapat mendeteksi jumlah bahan organik

di air sampai 90%, sehingga hasil

pengukuran COD akan lebih besar dari

BOD. Nilai COD merupakan jumlah

total oksigen yang diperlukan untuk

oksidasi bahan organik menjadi CO2

dan H2O, sehingga bila nilai COD tinggi

menunjukkan adanya bahan organik

yang tinggi pula. Data hasil penelitian

penurunan konsentrasi BOD dan COD

pada sampel air limbah domestik

setelah melalui bak reaktor dengan

variasi jarak tanaman dan waktu tinggal

adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Presentase (%) Penurunan BOD dengan Variasi Waktu Tinggal

(hari) dan Jarak Tanaman (cm)

Sumber: Eus dan Wahyu

Tabel 3. Presentase (%) Penurunan COD dengan Variasi Waktu Tinggal

(hari) dan Jarak Tanaman (cm)

Sumber: Eus dan Wahyu

Berdasarkan data dari tabel 2 dan

tabel 3 maka didapat bahwa presentase

penurunan konsentrasi BOD tertinggi

mencapai 91,6% terjadi di bak reaktor

jarak tanaman 15cm dengan waktu

tinggal 15 hari, sedangkan presentase

Parameter Satuan Konsentrasi Diperbolehkan

COD mg/L 196 100

BOD mg/L 156 100

TSS mg/L 240 100

Waktu

(hari)

Jarak Tanaman

0 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm

% % % % %

3 20,6 47,4 59 58 67,3

6 53,5 69,5 70,7 67,3 73,2

9 64,4 76,6 76,3 77,1 74,4

12 69,2 80,2 77,5, 71,9 75,6

15 70,6 79,0 83,2 91,6, 87,4

Waktu

(hari)

Jarak Tanaman

0 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm

% % % % %

3 18,4 79,6 83,3 77,6 79,6

6 59,2 81,6 87,8 83,7 81,6

9 71,4 84,7 89,8 85,7 85,7

12 75,5 87,8 91,8 83,7 85,7

15 75,5 85,7 91,8 85,7 87,8

penurunan konsentrasi COD tertinggi

mencapai 91,8% terjadi di bak reaktor

dengan jarak tanaman 10 cm pada

waktu tinggal 12 dan 15 hari. Jika

dibandingkan dengan Bioremediasi

Limbah Rumah Tangga menggunakan

Sistem Simulasi Tanaman Air, dimana

pada sistem tersebut presentase

penurunan konsentrasi tertinggi yakni

39,75% untuk BOD dan 43,36% untuk

COD (Yusuf, 2008), berarti presentase

penurunan COD dan BOD pada sistem

Constructed Wetland lebih besar. Selain

itu Suswati (2012) menuliskan dalam

jurnalnya dengan Constructed Wetland

menggunakan tanaman Iris mampu

menurunkan nilai BOD sebesar 91,51%,

yang berarti Constructed Wetland

menggunakan tanaman Cattail sedikit

lebih besar.

Total padatan baik padatan

tersuspensi maupun terlarut merupakan

salah satu indikator kekuatan limbah

dan keefektifan pengolahan limbah.

Penyebab umum terjadinya TSS adalah

bahan anorganik berupa ion-ion yang

umum dijumpai di perairan. Sebagai

contoh air buangan sering mengandung

molekul sabun, deterjen dan surfaktan

yang yang larut air, misalnya pada air

buangan rumah tangga. Data hasil

penelitian penurunan konsentrasi TSS

pada sampel air limbah domestik

setelah melalui bak reaktor dengan

variasi jarak tanaman dan waktu tinggal

dapat dilihat pada table dibawah ini:

Tabel 4. Presentase (%) Penurunan TSS dengan Variasi Waktu Tinggal (hari)

dan Jarak Tanaman (cm)

Sumber: Eus dan Wahyu

Dilihat dari tabel 4 diatas, penurunan

kandungan TSS tertinggi presentase

penurunannya sebesar 83,3%. Hasil

tersebut lebih baik jika dibandingkan

dengan hasil Bioremediasi Limbah

Rumah Tangga menggunakan Sistem

Simulasi Tanaman Air, sebagaimana

yang dituliskan oleh Yusuf (2008)

dalam jurnalnya, bahwa pada sistem

tersebut kekeruhan dan padatan

tersuspensi presentase penurunan

konsentrasi tertinggi yakni 78,24%.

Media yang digunakan dalam

sistem lahan basah ini adalah tanah.

Dan belum diketahui sebelumnya unsur

kandungan bahan organiknya. Dan

setelah diberi perlakuan terhadap air

Waktu

(hari)

Jarak Tanaman

0 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm

% % % % %

3 16,7 50 33,3 50 50

6 33,3 50 66,7 50 66,7

9 33,3 66,7 50 66,7 66,7

12 66,7 50 83,3 66,7 66,7

15 50 83,3 66,7 83,3 83,3

limbah domestik, dapat dilihat pada

tebel 5 perubahan unsur karbon (C) dan

bahan organiknya

Tabel 5. Presentase (%) Perubahan Bahan Organik Media Tanah

Setelah Pengaliran Air Limbah

Sumber: Eus dan Wahyu

Berdasarkan dari data tabel 5 di atas,

dapat dilihat bahwa unsur organik tanah

awal sebelum diberikan aliran air

limbah domestik adalah c-organik

sebesar 1,85% dan presentase bahan

organik sebesar 3,18%. Dan setelah

melalui aliran air limbah domestik pada

hasil akhir hari ke-15 yaitu menjadi

peningkatan c-organik sebesar 1,91%

dan bahan organik sebesar 3,28% hal ini

membawa dampak positif terhadap

kualitas tanah.

Pada jurnal ini hanya sebatas

menganalisa kuliats BOD, COD, dan

TSS. Padahal banyak jurnal lain yang

serupa juga menganalisa kualitas suhu,

pH, DO, serta kandungan bakteri

Coliform dan Escherichia coli.

Sebagaimana diketahui bahwa Coliform

merupakan salah satu mikroorganisme

fakultatif aerob yang memanfaatkan

bahan-bahan organik di dalam perairan

sebagai media tempat hidup. Melalui

proses penyaringan, penguraian dan

penyerapan bahan-bahan organic

tersebut sebagian diantaranya

mengalami perubahan bentuk menjadi

lebih sederhana, dan yang lain diserap

oleh tanaman air. Dalam keadaan

demikian Coliform tidak dapat lagi

memanfaatkan bahan-bahan organik

tersebut untuk kelangsungan hidupnya.

Akibatnya Coliform mengalami kondisi

kritis dan kematian, sehingga jumlahnya

jumlahnya menjadi berkurang.

Ada 6 (enam) tahap proses secara

serial yang dilakukan tumbuhan

terhadap zat kontaminan/pencemar yang

berada di sekitarnya, yaitu:

1. Phytoacumulation

(phytoextraction) yaitu proses

tumbuhan menarik zat kontaminan

dari media sehingga berakumulasi

di sekitar akar tumbuhan.

2. Rhizofiltration (rhizo: akar) adalah

proses adsorpsi atau pengendapan

zat kontaminan oleh akar untuk

menempel pada akar.

3. Phytostabilization yaitu

penempelan zat-zat kontaminan

tertentu pada akar yang tidak

No Kode

Jarak Tanaman

C-Organik Bahan Organik

1 Awal 1,85 3,18

2 Hari ke-3 1,85 3,18

3 Hari ke-6 1,78 3,06

4 Hari ke-9 1,85 3,18

5 Hari ke-12 1,71 2,94

6 Hari ke-15 1,91 3,28

mungkin terserap ke dalam batang

tumbuhan. Zat-zat tersebut

menempel erat (stabil) pada akar

sehingga tidak akan terbawa oleh

aliran air dalam media.

4. Rhyzodegradetion yaitu penguraian

zat-zat kontaminan oleh aktivitas

mikroba yang berada disekitar akar

tumbuhan.

5. Phytodegradation (phyto

transformation) yaitu proses yang

dilakukan tumbuhan untuk

menguraikan zat kontaminan yang

mempunyai rantai molekul yang

kompleks menjadi bahan yang tidak

berbahaya dengan dengan susunan

molekul yang lebih sederhana yang

dapat berguna bagi pertumbuhan

tumbuhan itu sendiri. Proses ini

dapat berlangsung pada daun,

batang, akar atau di luar sekitar

akar dengan bantuan enzym yang

dikeluarkan oleh tumbuhan itu

sendiri. Beberapa tumbuhan

mengeluarkan enzym berupa bahan

kimia yang mempercepat proses

degradasi.

6. Phytovolatization yaitu proses

menarik dan transpirasi zat

kontaminan oleh tumbuhan dalam

bentuk yang telah menjadi larutan

terurai sebagai bahan yang tidak

berbahaya lagi untuk selanjutnya di

uapkan ke atmosfir.

Kemampuan penyisihan limbah dengan

sistem Constructed Wetland

menggunakan tanaman Cattail memang

lebih lebih unggul seperti yang

disebutkan diatas, akan tetapi jika

dibandingkan dengan tanaman Enceng

Gondok (Eichhornia crassipes (Mart),

Solm) banyak jurnal yang menuliskan

bahwa daya reduksi limbah enceng

gondong lebih besar dari pada Cattail.

Hal ini disebabkan oleh struktur

tumbuhan eceng gondok mempunyai

struktur akar, batang, dan daun yang

lebih besar sehingga penyerapan

terhadap kandungan amonia juga

tentunya lebih besar, ini sesuia dengan

pendapat Street & Bieleski (1974)

dalam Zaman dan Sutrisno (2006)

bahwa besar akar tumbuhan yang

digunakan dalam penelitian memegang

peranan penting dalam penurunan zat

pencemar.

KESIMPULAN

Pada review jurnal ini dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Tanaman air jenis Cattail (Typha

Angustifolia) memiliki kinerja yang

cukup baik dalam pengolahan air

limbah domestik dengan sistem

lahan basah buatan (Constructed

Wetland) dibandingkan dengan

Constructed Wetland menggunakan

tanaman Iris dan juga dibandingkan

Bioremediasi Limbah Rumah

Tangga Dengan Sistem Simulasi

Tanaman Air.

2. Kemampuan penyisihan limbah

dengan sistem Constructed

Wetland menggunakan tanaman

Cattail jika dibandingkan dengan

tanaman Enceng Gondok

(Eichhornia crassipes (Mart),

Solm) sedikit lebih rendah dan

memakan biaya. Akan tetapi sistem

Constructed Wetland menggunakan

tanaman Cattail memiliki nilai

keindahan yang lebih.

3. Pengolahan air limbah domestik

dengan sistem Constructed

Wetland merupakan alternatif untuk

pengeloalan kualitas lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Hadiyantoa dan Marcelinus Christwardana. 2012. Aplikasi Fitoremediasi Limbah Jamu dan Pemanfaatannya untuk Produksi Protein. Jurnal Ilmu Lingkungan 10(1): 32-37.

Hardyanti, Nurandani dan Suparni Setyowati Rahayu. 2007. Fitoremediasi Phospat Dengan Pemanfaatan Enceng Gondok (Eichhornia Crassipes) (Studi Kasus Pada Limbah Cair Industri Kecil Laundry). Jurnal Presipitasi 2 (1): 28-33.

Hidayah, Euis Nurul dan Wahyu Aditya. Potensi dan Pengaruh Tanaman Pada Pengolahan Air Limbah Domestik dengan Sistem Constructed Wetland. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan 2 (2): 11-18.

Irawanto, Rony. 2010. Fitoremidiasi Lingkungan dalam Taman Bali. Jurnal Ilmiah Online – Local Wisdom II (4): 29 – 35.

Nusanthary, Deissy L, Elliza Rosida Colby, dan Herry Santosa. 2012. Pengolahan Air Limbah Rumah Tangga Secara Biologis dengan Media Lumpur Aktif Suatu Usaha Pemanfaatan Kembali Air Limbah Rumah Tangga Untuk Kebutuhan Mandi dan Cuci. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri 1(1): 454-460.

Priadie, Bambang. 2012. Teknik Bioremediasi Sebagai Alternatif

dalam Upaya Pengendalian Pencemaran Air. Jurnal Ilmu Lingkungan 10(1): 38-48.

Stefhany, Cut Ananda, Mumu Sutisna, dan Kancutra Pharmawati. 2013. Fitoremidasi Phosfat dengan menggunakan Tumbuhan Enceng Gondok (Eichhornia crassipes) pada Limbah Cair Industri Kecil Pencucian Pakaian (Laundry). Jurnal Insitut Teknologi Nasional 1(1): 1-11.

Suswati, Anna Catharina Sri Purna, dkk. 2012. Analisis Luasan Constructed Wetland Menggunakan Tanaman Iris dalam Mangolah Air Limbah Domestik (Greywater). Jurnal Indonesian Green Technology 1 (3): 1-7.

Syahputra, Rudy 2005. Fitoremediasi Logam Cu Dan Zn dengan Tanaman Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes (Mart.) Solms). Jurnal Logika 2 (2): 57-67.

Yusuf, Guntur. 2008. Bioremediasi Limbah Rumah Tangga Dengan Sistem Simulasi Tanaman Air. Jurnal Bumi Lestari 8 (2): 136-144.

Zaman, Badrus dan Endro Sutrisno. 2006. Kemampuan Penyerapan Eceng Gondok terhadap Amoniak dalam Limbah Rumah Sakit Berdasarkan Umur dan Lama Kontak (Studi Kasus: Rs Panti Wilasa, Semarang). Jurnal Presipitasi 1 (1): 49-54