Model Penerapan Teknologi Constructed Wetland (Taman Pengolah Air Limbah) Untuk Mengolah Air Limbah (Grey Water) Skala Rumah Tangga.

Suswati, Name Anna Catharina Sri Purna (2018) Model Penerapan Teknologi Constructed Wetland (Taman Pengolah Air Limbah) Untuk Mengolah Air Limbah (Grey Water) Skala Rumah Tangga. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Peningkatan pencemaran air di sungai disebabkan oleh limbah industri, peningkatan air limbah domestik sebagai akibat dari peningkatan pertumbuhan penduduk, dan tidak tersedianya unit pengolahan air limbah. Kontribusi air limbah domestik terhadap pencemaran sungai adalah sebanyak 60%, termasuk sanitasi limbah rumah tangga, terutama deterjen (Ismuyanto, 2010). Saat ini instalasi pengolah limbah yang tersedia adalah septic tank untuk mengolah air kotor. Sedangkan air bekas langsung dibuang ke saluran pembuangan. Sementara itu, unit pengolahan limbah komunal membutuhkan area yang luas dengan biaya konstruksi yang tinggi, sehingga alternatif untuk pengolahan limbah individu sangat dibutuhkan (Arfiati, 2009). Alternatif pengolah limbah yang paling sederhana dan paling efisien untuk menyelesaikan masalah ini misalnya dengan membangun Constructed Wetland (CW). Constructed Wetland adalah teknologi pengolah air limbah yang memanfaatkan akar tanaman, media tanaman dan bakteri untuk mereduksi polutan air. Teknologi ini sudah banyak diterapkan di negara-neagara lain sejak 1960, namun penerapan di Indonesia masih sedikit. Salah satu kendala pembuatan Constructed Wetland di Indonesia adalah terbatasnya ketersediaan lahan/halaman. Oleh karenanya diperlukan suatu disain Constructed Wetland untuk halaman sempit, baik di lokasi terpapar panas maupun lokasi teduh. Standar penggunaan air rumah tangga biasa perkapita adalah 160-250 L. Dari jumlah tersebut 50-80% menjadi air limbah. Dalam penelitian ini digunakan standar penggunaan air bersih160 L/org/hari, dan air bekas 60%. Berdasarkan metode yang digunakan, maka jumlah penghuni rumah ditetapkan 5 orang. Tujuan dari penelitian ini adalah menemukan disain Constructed Wetland terkecil yang dapat diterapkan dalam skala rumah tangga. Penelitian dilakukan dengan penelusuran larutan warna, untuk menentukan tipe raktor. Reaktor yang dipilih adalah system aliran berkelok mewakili reaktor plugfow dan system aliran lurus mewakili reaktor mixed. Jenis aliran yang dibandingkan adalah aliran kontinyu dan aliran sesaat. Tanaman yang dipakai adalah tanaman yang memiliki kemampuan mereduksi bahan pencemar air. Waktu tinggal air limbah dalam CW adalah 12 jam, 24 jam, 36 jam dan 48 jam. Untuk meningkatkan kinerja Constructed Wetland dilakukan dengan mengkombinasi beberapa tanaman. Interaksi antara tanaman yang akan dikombinasikan dalam Constructed Wetland dilakukan dengan uji allelopati. Selanjutnya dilakukan analisis luasan untuk menemukan ukuran terkecil Constructed Wetland di lokasi terbuka/terpapar panas dan lokasi ternaungi/teduh, serta dapat diterapkan dalam skala rumah tangga. Analisi luasan menggunakan metode disain Reed, Kadlec & Knight, serta Crites & Tchobanoglous. Parameter pengukuran konsentrasi air limbah adalah suhu, pH, BOD, N_total, PO4 dan TSS, xii sebagaimana yang digunakan dalam metode yang digunakan. Standar pembanding menggunakan Baku Mutu Air Limbah Domestik Indonesia. Hasil dari penelitian ini menetapkan bahwa reaktor yang digunakan untuk Constructed Wetland dalam penelitian ini adalah reaktor berkelok untuk meminimalkan efek alelopati antar spesies tanaman yang digunakan. Tipe aliran menggunakan aliran sesaat dengan waktu tinggal air limbah dalam Constructed Wetland selama 2 hari. Hasil kinerja Constructed Wetland di lokasi terbuka adalah: BOD 21,7 mg/L lebih rendah dari baku mutu dan standar dalam Metode Crites & Tchobanoglous, tetapi lebih tinggi dari standar metode Reed serta Kadlec & Knight. Konsentrasi N_total terukur 2,72 lebih kecil dari standar kedua metode, karena Reed tidak menggunakan N_total tetapi ammonia. Nilai P_total (0,43 mg/L) semuanya lebih rendah dari standar. Konsentrasi TSS belum memenuhi standar, karena dalam mengolahan limbah ini juga menggunakan lumpur. Kinerja Constructed Wetland di lokasi ternaungi, yang belum memenuhi standar yang digunakan adalah TSS (32 mg/L). Adapun nilai BOD = 5 mg/L, N_total 4,66 mg/L, P_total 3,7 mg/L. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh luasan terkecil Constructed Wetland skala rumah tangga di lokasi teduh sebesar 2,49 m2 dan 2,69 m2 di lokasi terbuka Adapun tanaman yang digunakan dalam Constructed Wetland di lokasi terpapar panas adalah Vettiver zizanioides, Cyperus haspan dan Nelumbo nucifera (Lotus). Sedangkan tanaman yang digunakan untuk Constructed Wetland di lokasi ternaungi adalah Spattiphyllum sp dan Iris pseudacorus. Untuk lebih meningkatkan kinerja Constructed wetland yang akan dibuat, maka sebaiknya dilakukan terlebih dahulu: mengukur bahan pencemar yang paling dominan serta tanaman yang akan digunakan. Selain itu juga bisa dilakukan pula modifikasi bahan untuk media yang mampu mereduksi polutan.

English Abstract

The increase of water pollutants in rivers is caused by industrial waste, increasing domestic wastewater as a result of an increasing population growth, and unavailability of any wastewater treatment units. The contribution of domestic wastewater to the river pollution is as much as 60%, which includes household waste sanitation, especially detergent (Ismuyanto, 2010). Currently, the available waste water treatment plant is a septic tank to treat black water. While the grey water directly discharged into the sewer. Meanwhile, the communal waste treatment units require large areas with high construction costs, thus an alternative for personal waste treatment option is urgently needed (Arfiati, 2009). An alternative for treatment which is the simplest and most efficient, and inexpensive alternative technology to solve this issue such as Constructed Wetland (CW) Constructed Wetland is a wastewater treatment technology which using plant roots, plant media and bacteria to reduce water pollutants. This technology has been widely applied in many countries since 1960, but has not been widely applied in Indonesia. One of Constructed Wetland's constraints in Indonesia is the limited availability of land / yard. Therefore a Constructed Wetland design is required for small yard, both in sun exposure and shade locations. The standard use of regular household water per capita is 160-250 L. Of that amount 50-80% into waste water. In this study used standard of clean water usage160 L / person / day. Volume of grey water is 60% water usage. Based on the method, the number of occupant of the house is 5 people. The purpose of this research is to find the smallest Constructed Wetland design that can be applied in the single household scale. The study was conducted by tracing the color solution, to determine the type of reactor. The preferred reactor is a winding flow system representing a plugfow reactor and a straight flow system representing a mixed reactor. The types of streams that are compared are continuous and batch flow. Plants used are which have the ability to reduce water pollutants. The residence time of wastewater in the CW are 12 hrs, 24 hrs, 36 hrs and 48 hrs. To improve the performance of CW is done by combining several plants. The interactions between the plants used were tested using Allelophatic tests. Next step is to analyze the area to find the smallest size of Constructed Wetland in exposed to sunlight location and shade location, and can be applied on a household scale. Area analysis using Reed, Kadlec & Knight design methods, and Crites & Tchobanoglous. The measurement of wastewater parameters are xiv pollutant concentration, including temperature, pH, BOD, Total_Nl, PO4 and TSS, as in the method used. The comparison of wastewater standard used the Indonesian Domestic Wastewater Quality Standard. The results of this study determined that the reactor used for Constructed Wetland was a winding reactor to minimize the effect of allelophatic of the plants used. The flow type uses a batch flow with the waste water residence time in Constructed Wetland for 2 days. The Constructed Wetland performance results in the sunlight exposed locations are: BOD value 21.7 mg/L lower than Indonesian Domestic Wastewater Standard and standard of Crites & Tchobanoglous Method, but higher than standard of Reed and Kadlec & Knight methods. The measured Total_N concentration is 2.72 lower than the standard of the two methods, while Reed does not use Total_N but in ammonia form. The P_total value (0.43 mg/L) is lower than all the standard methods. TSS concentration has not met the standard, because in processing this wastewater also use mud. The Constructed Wetland performance in shady location, which has not fulfilled the standard used is only TSS (32 mg/L). The BOD value = 5 mg/L, Total_N is 4.66 mg/L, Total_P is 3.7 mg/L. Based on the result of this research, the smallest constructed Wetland scale in the shade location is 2.49 m2 and 2.69 m2 in sunlight exposed location. The plants which used in the Constructed Wetland in the sunlight exposed locations are Vettiver zizanioides, Cyperus haspan and Nelumbo nucifera (Lotus). While the plants which used in the Constructed Wetland in the shade location are Spattiphyllum sp and Iris pseudacorus. To improve the performance of Constructed wetland that will be built, it should be done first: measuring the most dominant pollutants and plants to be used. It also can modified the tmaterial for media which capable to reducing pollutants.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Doktor)
Identification Number:	DIS/628.3/SUS/m/2018/061810056
Uncontrolled Keywords:	Construkted Wetland sempit, Allelopati, Air Bekas,-Small Constructed Wetland, grey water, Allelophatic
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 628 Sanitary engineering > 628.3 Sewage treatment and disposal
Divisions:	Program Pascasarjana > Doktor Kajian Lingkungan, Program Pascasarjana
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	25 Apr 2022 07:03
Last Modified:	25 Apr 2022 07:03
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190139

Text ANNA CATHARINA SRI PURNAS USWATI.pdf Download (4MB)

Actions (login required)

View Item