Embed Size (px)
Citation preview
EFEKTIFITAS SISTEM LAHAN BASAH BUATAN
SEBAGAI ALTERNATIF PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK
MENGGUNAKAN TANAMAN HIAS Iris pseudoacorus
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Perikanan (S.Pi)
Oleh :
JIMMY PRAWIRA
NIM 110254242058
JURUSAN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS MARITIM RAJA ALI HAJI
SEPTEMBER 2015
ii
iii
PERNYATAAN ORISINALITAS
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “Efektivitas
Sistem Lahan Basah Buatan Sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Domestik
Menggunakan Tanaman Hias Iris Pseudoacorus” adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau kutipan dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Jika kemudian hari ternyata terbukti pernyataan saya ini tidak benar dan
melanggar peraturan yang sah dalam karya tulis dan hak intelektual maka saya
bersedia ijazah yang telah saya terima untuk ditarik kembali oleh Universitas
Maritim Raja Ali Haji.
iv
RINGKASAN
JIMMY PRAWIRA (110254242058). Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan Sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Iris Pseudoacorus. Dibimbing oleh Tengku Said Raza’i S.Pi, M.P dan Nancy Willian S.Si, M.Si
Sebagai salah satu daerah otonomi yang sedang berkembang, penerapan
pengolahan limbah di kota Tanjungpinang sebaiknya mengimplementasikan
pengolahan dengan biaya rendah dan teknologi yang mudah dioperasionalkan
mengingat kurang efektinya beberapa IPAL yang telah dibentuk dikarenakan
mahalnya biaya operasional dan rumitnya sistem pengoperasian. Untuk mencapai
tujuan tersebut, pengolahan limbah dengan prinsip ekologis sangat direkomendasikan
mengingat karakteristik limbah domestik yang pada umumnya bersifat
biodegradable. Salah satu alternatif sistem pengolahan air limbah tersebut adalah
Sistem Lahan Basah Buatan (Constructed Wetlands).
Tujuan dari Penelitian ini adalah Mengetahui efektivitas Iris pseudoacorus
dalam menyerap polutan yang terdapat dalam limbah air domestik dengan sistem
lahan basah buatan, mengetahui pengaruh variasi detensi waktu dan variasi biomassa
Iris pseudoacorus terhadap penurunan parameter limbah cair domestik serta
menganalisis pengaruh penurunan antar parameter selama berlangsungnya penelitian.
Penelitian dilaksanakan dengan merancang unit pengolah limbah dengan
sistem lahan basah buatan skala pilot di lahan kosong yang berada di areal komplek
perumahan Griya Hang Tuah Permai, Kecamatan Kijang Kencana, Kota
Tanjungpinang dengan sampel air limbah yang berasal dari saluran kolektor
v
perumahan tersebut. Penelitian dilaksanakan melalui dua tahapan, yakni penelitian
pendahuluan yang dilaksanakan pada bulan April – Mei 2015 dan penelitian utama
pada periode minggu ke II hingga minggu ke III bulan Mei 2015. Analisis Parameter
kualirtas air limbah dilaksanakan pada Laboratorium Balai Teknik Kesehatan
Lingkungan dan Pengendalian Penyakit Kelas I Batam serta Laboratorium Fakultas
Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Maritim Raja Ali Haji Tanjungpinang
Pengaruh Variasi Detensi Waktu dan Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
terhadap Sistem Lahan Basah Buatan menunjukkan adanya penurunan konsentrasi
yang signifikan dari empat perlakuan yang diberikan, dimana konsentrasi terbesar
terdapat pada perlakuan pertama dan cenderung turun hingga perlakuan ke empat.
Hasil akhir penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan kadar nilai BOD,
COD, Nitrat dan Fosfat telah memenuhi standar baku mutu air limbah berdasarkan
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No 5 Tahun 2014 pada waktu detensi 3 hari
dengan biomassa 800 gram
vi
Penulis lahir di Tanjungpinang pada tanggal 21
September 1993 dari Pasangan Baharuddin (alm) dan
Baitir (alm) yang merupakan anak bungsu dari enam
bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar (SD)
di SD Negeri 003 Tanjungpinang pada tahun 2005,
kemudian diteruskan ke Sekolah Menengah Pertama
(SMP) di SMP Negeri 01 Tanjungpinang dan lulus pada
tahun 2008, penulis melanjutkan pendidikannya ke
Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 01 Tanjungpinang dan lulus pada tahun
2011. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikannya ke Universitas
Maritim Raja ali Haji pada Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan dengan
mengambil Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan.
Penulis telah melakukan Praktek Lapangan dengan Mengindetifikasi
Tingkat Kesuburan Fitoplankton di Perairan Waduk Sei Pulai Kabupaten Bintan.
Penulis juga telah melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Program
Pemberdayaan Masyarakat (PPM) di Desa Malangrapat Kabupaten Bintan pada
tahun 2014. Selema perkuliahan penulis pernah turut andil menjadi Asisten Dosen
pada mata kuliah Planktonologi dan Avertebrata Air. Selain menjadi Mahasiswa
pada Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan UMRAH, Penulis juga
mengabdikan dirinya sebagai Staff pada Unit Layanan Pengadaan Pemerintah
Provinsi Kepulauan Riau. Untuk meraih gelar kesarjanaan, penulis menyusun
Skripsi dengan judul “Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan Sebagai
Alternatif Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Iris
Pseudoacorus”
RIWAYAT HIDUP
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulisan Skripsi yang berjudul
“Efektifitas Sistem Lahan Basah Buatan Sebagai Alternatif Pengolahan
Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Iris Pseudoacorus” telah
dapat penulis selesaikan tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun sebagai salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Jurusan Manajemen Sumberdaya
Perairan, Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Maritim Raja Ali
Haji Tanjungpinang
Penulis menyadari sebagai manusia pasti tidak akan pernah luput dari
kesalahan dan kekurangan, maka penulis sangat terbuka atas segala kritik dan
saran yang konstruktif dan bersifat membangun, demi penyempurnaan penulisan
laporan hasil Penelitian selanjutnya. Kepada seluruh pihak yang telah memberi
bantuan baik berupa moril maupun materil dalam penyelesaian penulisan Skripsi
ini penulis ucapkan terima kasih. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi masyarakat luas.
Tanjungpinang, September 2015
Jimmy Prawira
viii
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis sadar bahwa selama penelitian hingga akhir skripsi ini
terselesaikan karena adanya bantuan, dorongan kasih sayang dan semangat yang
diberikan oleh berbagai pihak, dan dalam kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis bisa
menyelesaikan skripsi ini
2. Kakak dan Abang yang selama ini mendoakan, mengasuh dan menyayangi
serta memberikan motivasi dan bantuan materil dengan setulus hati.
Semoga perjuangan ini menjadi suatu kebanggaan bagi kedua almarhum
Ibu dan Bapak.
3. Dosen Pembimbing : Tengku Said Raza’i S.Pi, M.P dan Nancy Willian
S.Si, M.Si yang telah banyak memberi arahan, dukungan, semangat dan
selalu meluangkan waktu kepada penulis untuk bertukar pikiran.
4. Dosen Penguji : Winny Retna Melani S.P M.Sc dan Andi Zulfikar S.Pi,
M.P yang banyak memberikan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.
5. Rekan-rekan seperjuangan yaitu : Intan Fitriani, Ratih Safitri, Desi
Megawati, Dwi Sri Wahyuningsih, Dewi Susanti, Desriana, Yustika
Anggraini, Mia Larasanti, Erwanda, yang selama ini membantu dalam
penelitian dalam bentuk waktu, tenaga dan fikiran
6. Rekan-rekan Mahasiswa Sore : Nazfar Tital, Evi Morina Sihombing, Eko
Widi, Nurhidayat, Qundang Tri Wijaya, Lamria Hotmian dan Novianti
ix
atas kebersamaannya melewati perkuliahan di tengah lelahnya setelah
bekerja seharian.
7. Rekan-rekan Kerja pada Unit Layanan Pengadaan Pemerintah Provinsi
Kepulauan Riau : Fauzi Fadlil B.Sc, Ayub S.E, M.Si, Muhammad Faisal
Al-Hafis, Dyah Triharsih S.IP, Netty Porlena, Darma Saputra. atas bantuan
dan pengertiannya bagi penulis dalam menyelesaikan studi ini.
8. Semua pihak yang banyak membantu dan tidak bisa disebutkan satu
persatu, terima kasih untuk segala bantuannya semoga Allah SWT
membalas semua bentuk kebaikan dan ketulusan yang diberikan.
Akhir kata sebaik-baiknya manusia adalah yang bermanfaat bagi
sesama, dan sebaik-baiknya karya adalah yang dapat bermanfaat bagi manusia dan
lingkunganya. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi para pembaca.
Tanjungpinang, September 2015 Yang menyatakan
JIMMY PRAWIRA
xii
DAFTAR ISI
Isi Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... ii PERNYATAAN ORISINALITAS ........................................................................... iii RINGKASAN .............................................................................................................. iv RIWAYAT HIDUP ...................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ................................................................................................vii UCAPAN TERIMAKASIH ..................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................................ x DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xvi ABSTRAK ................................................................................................................ xvii ABSTRACT ............................................................................................................ xviii
I. PENDAHULUAN ............................................................................................
A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
B. Permasalahan ......................................................................................... 4
C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 5
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................
A. Tinjauan Umum Limbah Cair Domestik .............................................. 6
B. Karakteristik Limbah Cair Domestik .................................................... 8
1. Karakteristik Fisik........................................................................... 8
2. Karakteristik Kimia .................................................................... 11
3. Karakteristik Biologi .................................................................... 17
C. Komposisi Limbah Cair Domestik ...................................................... 18
D. Standar Baku Mutu Limbah Cair Domestik ....................................... 20
E. Sistem Lahan Basah Buatan ................................................................ 21
F. Tipe Sistem Lahan Basah Buatan ........................................................ 22
1. Free Water Surface Flow ............................................................. 22
xi
2. Subsurface Flow System ................................................................ 24
G. Prinsip Dasar Sistem Lahan Basah Buatan ......................................... 26
H. Komponen Sistem Lahan Basah Buatan ............................................. 32
I. Tanaman Iris pseudoacorus ................................................................. 35
J. Kerangka Pemikiran ............................................................................. 38
III. METODE PENELITIAN ...............................................................................
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 39
B. Tipe Penelitian ...................................................................................... 39
C. Alat dan Bahan Penelitian .................................................................... 41
D. Definisi Operasional ............................................................................. 42
E. Metode Penelitian ................................................................................. 42
1. Kerangka Kerja ............................................................................. 42
2. Prosedur Penelitian ....................................................................... 46
a. Perancangan Lahan Basah Buatan ....................................... 46
b. Aklimatisasi Tanaman Percobaan ........................................ 48
c. Penelitian Pendahuluan ......................................................... 49
d. Penelitian Utama ................................................................... 50
3. Rancangan Penelitian ................................................................... 51
4. Analisis data .................................................................................. 54
a. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan .............................. 54
b. Analisis Ragam Rancangan Acak Lengkap ......................... 54
c. Uji Normalitas Kolmogorov Smirnov .................................. 55
d. Uji Homogenitas Bartlett ...................................................... 56
e. Uji Beda Nyata Jujur/ Uji Tukey .......................................... 57
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Limbah Cair Domestik .................................................. 58
B. Pengaruh Variasi Detensi Waktu ........................................................ 63
1. Penurunan Parameter Air Limbah .............................................. 63
xii
a. Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov .................... 65
b. Uji Homogenitas Bartlett ...................................................... 66
c. Uji One Way Anova .............................................................. 67
d. Uji Beda Nyata Jujur/ Uji Tukey .......................................... 68
e. Uji Regresi Linear Berganda ................................................ 69
2. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan ...................................... 74
C. Pengaruh Variasi Biomassa Iris Pseudoacorus ................................. 78
1. Penurunan Parameter Air Limbah ............................................... 78
a. Uji Asumsi Normalitas Kolmogorv Smirnov ....................... 79
b. Uji Homogenitas Bartlett ....................................................... 80
c. Uji One Way Anova ............................................................... 81
d. Uji Beda Nyata Jujur/ Uji Tukey ........................................... 82
e. Uji Regresi Linear Berganda ................................................. 83
2. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan ...................................... 86
D. Penerapan Sistem Lahan Basah Buatan sebagai Alternatif
Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias
Iris pseudoacorus .................................................................................. 89
V. PENUTUP
A. Kesimpulan ............................................................................................ 91 B. Saran ....................................................................................................... 92
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. xix
LAMPIRAN ....................................................................................................... xxii
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Sifat Fisik Limbah Cair ..................................................................... 08
2.2 Perbandingan konsentrasi BOD dan COD pada beberapa Jenis Air ... 12
2.3 Jenis Zat Organik/Inorganik yang Tidak atau Dapat Dioksidasi ......... 13
3.1 Jadwal Penelitian .............................................................................. 40
3.2 Dimensi Lahan Basah Buatan............................................................ 46
3.3 Penyusunan Media Tanam ................................................................ 46
3.4 Tabel Rancangan Penelitian Variasi Detensi Waktu .......................... 52
3.5 Tabel Rancangan Penelitian Variasi biomassa Iris pseudoacorus ...... 53
3.6 Sidik Ragam Rancangan Acak Lengkap ............................................ 55
3.7 Tabel pembanding Kolmogorov-Smirnov ......................................... 56
4.1 Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus ....................... 58
4.2 Konsentrasi awal Beberapa Parameter Limbah Domestik .................. 60
4.3 Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan . 63
4.4 Hasil Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov ......................... 65
4.5 Hasil Uji Asumsi Homogenitas Bartlett ............................................ 66
4.6 Hasil Uji One Way Anova ................................................................ 67
4.7 Hasil Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey ........................ 68
4.8 Hasil Uji Regresi Linear Berganda parameter BOD .......................... 70
4.9 Hasil Uji Regresi Linear Berganda pamater COD ............................. 72
4.10 Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji ...................................... 74
4.11 Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan 78
4.12 Hasil Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov ........................ 79
4.13 Hasil Uji Asumsi Homogenitas Bartlett ........................................... 80
4.14 Hasil Uji One Way Anova ............................................................... 81
4.15 Hasil Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey ....................... 82
4.16 Hasil Uji Regresi Linear Berganda parameter BOD ......................... 84
4.17 Hasil Uji Regresi Linear Berganda pamater COD ............................ 85
4.18 Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji ...................................... 86
4.19 Efektfitas sistem lahan basah buatan ................................................ 88
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Komposisi Komponen Penyusun Limbah Domestik .......................... 20
2.2 Perbedaan Penggunaan Tanaman dalam Sistem Lahan Basah Buatan 23
2.3 Tipe Aliran Sistem Lahan Basah Buatan ........................................... 25
2.4 Zona Rizosfer Akar Tanaman Akuatik .............................................. 30
2.5 Zona Aerob dan Anaerob pada Sistem Perakaran Tanaman Air ......... 32
2.6 Kerangka Pemikiran .......................................................................... 38
3.1 Kerangka Kerja ................................................................................. 43
3.2 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 44
3.3 Sketsa Lahan Basah Buatan............................................................... 47
3.4 Setting Perlakuan Variasi Detensi Waktu ....................... 52
3.5 Setting Perlakuan Variasi Biomassa Iris pseudoacorus...................... 52
4.1 Grafik Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus ............ 60
4.2 Grafik Tahapan/Fase Pertumbuhan Bakteri ....................................... 75
4.3 Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji ....................................... 76
4.4 Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji ....................................... 87
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Hasil Pengukuran Studi Pendahuluan ............................................... 96
2. Hasil Pengukuran Effluent Variasi Detensi Waktu .......................... 100
3. Hasil Pengukuran Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus .... 104
4. Perhitungan Uji Normalitas Kolmogorov Smirnov .......................... 109
5. Perhitungan Uji Homogenitas Bartlett .............................................. 113
6. Perhitungan Uji One Way Anova ...................................................... 117
7. Perhitungan Uji Beda Nyata Jujur ..................................................... 121
8. Perhitungan Uji Regresi Linear Berganda ........................................ 125
9. Dokumentasi Penelitian ...................................................................... 129
ABSTRAK
Prawira, Jimmy. 2015. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan Sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Iris Pseudoacorus, Skripsi. Tanjungpinang : Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Maritim Raja Ali Haji. Pembimbing I : Tengku Said Raza’i S.Pi, M.P Pembimbing II : Nancy Willian S.Si M.Si
Penelitian terkait kemampuan tumbuhan air Iris pseudoacorus dalam sitem lahan basah buatan sebagai unit bioremediator diharapkan mampu menyelesaikan permasalahan terkait pengolahan limbah domestik terutama pada areal pemukiman di wilayah perkotaan yang relatif terkonsentrasi. Tujuan dari Penelitian ini adalah mengetahui efektivitas Iris pseudoacorus dalam mendegradasi polutan yang terdapat dalam limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan. Penelitian tersebut dilatar belakangi oleh perlunya upaya minimasi limbah dari aspek ilmu pengetahuan dan teknologi guna mendapatkan berbagai alternatif teknologi pengolahan limbah yang efektif dan efisien.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan merancang reaktor lahan basah buatan. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan yang digunakan adalah perbedaan biomassa tanaman Iris pseudoacorus dan perbedaan detensi waktu. Hasil akhir penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan kadar nilai BOD, COD, Nitrat dan Fosfat telah memenuhi standar baku mutu air limbah berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No 5 Tahun 2014 pada waktu detensi 3 hari dengan biomassa 800 gram
Kata Kunci : Efektivitas, Limbah Domestik, Iris pseudoacorus
ABSTRACT
Prawira, Jimmy. 2015. Effectiveness Of Artificial Wetland Systems As An Alternative Of Domestic Waste Treatment Using Iris Pseudoacorus, Undergraduated Thesis. Tanjungpinang : Department of Aquatic Resources Management, Faculty of Marine Science and Fisheries, Raja Ali Haji Maritime University. Advisor : Tengku Said Raza’i S.Pi, M.P Co-Advisor : Nancy Willian S.Si M.Si
Research on the ability of aquatic plants Iris pseudoacorus in wetland
system as a unit bioremediator, expected to resolve problems related to the processing of domestic waste , especially in residential areas in urban areas that was relatively concentrated. The aim of this study was to determine the effectiveness of Iris pseudoacorus in degrading pollutants contained in domestic waste water with artificial wetlands system. The research was motivated by the need for waste minimization efforts of aspects of science and technology in order to get a variety of alternative waste treatment technology that is effective and efficient.
This study was an experimental study by designing reactors artificial wetlands. The study used completely randomized design with 4 treatments and 3 replications. The treatment used the difference of detention time and Iris pseudoacorus biomass. The final results of this study showed that decreased levels of the value of BOD, COD, Nitrate and Phosphate has reach the quality standard of waste water based on the Regulation of the Minister of Environment No. 5 of 2014 in 3 days detention time with 800 grams of biomass
Key Words : Effectiveness. Domestic Waste, Iris Pseudoacorus
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pertumbuhan penduduk di Indonesia yang pesat khususnya di kota-kota
besar sejalan dengan meningkatnya kebutuhan akan tempat tinggal berupa
perumahan. Hal tersebut dikhawatirkan dapat memicu peningkatan air limbah
domestik di lingkungan pemukiman untuk masa yang akan datang, dimana hal ini
nantinya berdampak potensial terhadap pencemaran lingkungan perairan.
Meningkatnya jumlah air limbah domestik yang tidak diimbangi dengan
peningkatan badan air penerima baik dari aspek kapasitas maupun kualitasnya,
menyebabkan jumlah air limbah yang masuk ke dalam badan air tersebut dapat
melebihi daya tampung maupun daya dukungnya (Effendi, 2003).
Kota Tanjungpinang yang merupakan ibukota Provinsi Kepulauan Riau
memiliki persoalan penanganan air limbah domestik yang sama dengan kota-kota di
Indonesia. Pembangunan areal pemukiman yang cukup pesat di kota Tanjungpinang
terutama di Kecamatan Tanjungpinang Timur tentunya memerlukan penanganan air
limbah domestik yang cukup memadai.
Penanganan air limbah domestik Kota Tanjungpinang selama ini dilakukan
dengan 2 cara, yakni untuk blackwater dialirkan ke tangki septik dan greywater
dialirkan ke drainase tanpa pengolahan. Belum adanya peraturan di Indonesia yang
menjelaskan mengenai penanganan limbah greywater menyebabkan sering kali
masyarakat membuang limbah greywater ini pada saluran terbuka sehingga
menimbulkan bau tidak sedap dan genangan pada saluran drainase rumah-rumah
2
penduduk, contoh konkrit dari permasalahan ini dapat dilihat pada beberapa
kompleks Perumahan di Kota Tanjungpinang.
Untuk mengantisipasi potensi dampak tersebut, maka perlu upaya minimasi
limbah baik itu dari aspek kebijakan pemerintah daerah dalam rangka menekan
jumlah air limbah domestik yang dihasilkan maupun dari aspek ilmu pengetahuan
dan teknologi guna mendapatkan berbagai alternatif teknologi pengolahan limbah
yang efektif dan efisien.
Sebagai salah satu daerah otonomi yang sedang berkembang, penerapan
pengolahan limbah di kota Tanjungpinang sebaiknya mengimplementasikan
pengolahan dengan biaya rendah dan teknologi yang mudah dioperasionalkan
mengingat kurang efektinya beberapa IPAL yang telah dibentuk dikarenakan
mahalnya biaya operasional dan rumitnya sistem pengoperasian. Untuk mencapai
tujuan tersebut, pengolahan limbah dengan prinsip ekologis sangat
direkomendasikan mengingat karakteristik limbah domestik yang pada umumnya
bersifat biodegradable. Salah satu alternatif sistem pengolahan air limbah tersebut
adalah Sistem Lahan Basah Buatan (Constructed Wetlands).
Keberadaan lahan basah buatan dapat memberikan pengaruh yang baik
karena proses pengolahan limbah yang terjadi mencontoh proses penjernihan air
yang terjadi di lahan basah atau rawa (wetlands). Pengolahan limbah dengan sistem
lahan basah buatan melibatkan tumbuhan air yang berperan penting dalam proses
pemulihan kualitas air limbah secara alamiah melalui mekanisme absorbsi bahan-
bahan yang larut di dalam air limbah maupun kemampuannya untuk bersimbiosis
dengan mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah terutama di daerah
3
rhizosphere (Supradata, 2005). Berdasarkan rata-rata kondisi iklim Kota
Tanjungpinang yang potensial untuk mendukung pertumbuhan dan transpirasi
tanaman sepanjang tahun, maka pengolahan air limbah menggunakan sistem lahan
basah buatan diperkirakan dapat berjalan dengan optimal.
Iris pseudoacorus telah diketahui di berbagai negara sebagai aset berharga
dalam metode penjernihan air yang murah dan efektif. Berdasarkan morfologinya,
Iris pseudoacorus sangat cocok untuk pengolahan limbah dengan sistem lahan
basah buatan. Iris pseudoacorus memiliki sistem perakaran yang banyak dan cukup
kuat untuk menyerap zat organik. Selain itu Iris pseudoacorus dapat menyerap
unsur hara lebih banyak dari yang sebenarnya diperlukan untuk pertumbuhan dan
menyimpannya dalam jaringannya dibanding tanaman air lainnya (Haimin Wuet all
dalam Suswati, 2012). Sedangkan penelitian terkait efektivitas pemanfaatan Iris
pseudoacorus dengan sistem lahan basah buatan sebagai pereduksi polutan dari air
limbah domestik masih sangat sedikit.
Dengan mempertimbangkan beberapa aspek tersebut diatas maka penelitian
terkait kemampuan tumbuhan air Iris pseudoacorus dalam sitem lahan basah buatan
sebagai unit bioremediator diharapkan mampu menyelesaikan permasalahan terkait
pengolahan limbah domestik terutama pada areal pemukiman di wilayah perkotaan
yang relatif terkonsentrasi. Dengan melihat kemampuan persentase eliminasi
beberapa parameter limbah domestik yang mengacu pada Peraturan Menteri
Lingkungan Hidup nomor 05 tahun 2014 maka akan dapat ditarik kesimpulan
terkait efektifitas sistem lahan basah buatan sebagai alternatif pengolahan limbah
domestik menggunakan tanaman hias Iris pseudoacorus.
4
B. Permasalahan
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan
permasalahan penelitian yaitu belum diketahuinya kemampuan dari tanaman Iris
pseudoacorus dalam menyerap polutan dari limbah cair domestik. Atas dasar hal
tersebut, maka beberapa hal yang harus dijawab dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana efektivitas Iris pseudoacorus dalam menyerap polutan yang
terdapat dalam limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan ?
2. Bagaimana pengaruh variasi detensi waktu terhadap penurunan parameter
limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan?
3. Bagaimana pengaruh variasi biomassa Iris pseudoacorus terhadap penurunan
parameter limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan?
4. Bagaimana pengaruh penurunan antar parameter selama berlangsungnya
penelitian ?
C. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui efektivitas Iris pseudoacorus dalam menyerap polutan yang
terdapat dalam limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan
2. Mengetahui pengaruh variasi detensi waktu terhadap penurunan parameter
limbah air domestik dengan sistem lahan basah buatan
3. Mengetahui pengaruh variasi biomassa Iris pseudoacorus terhadap
penurunan parameter limbah air domestik sistem lahan basah buatan
4. Mengetahui Pengaruh penurunan antar paramater selama berlangsungnya
penelitian.
5
D. Manfaat Penelitian
1. Manfaat bagi ilmu pengetahuan adalah dapat dijadikan bahan masukan dalam
melakukan kajian limbah tentang pemanfaatan lahan basah untuk mengurangi
kadar polutan dalam limbah cair domestik
2. Manfaat bagi pemerintah adalah untuk pengurangan beban limbah ke
perairan, mengurangi biaya kerusakan lingkungan dan sebagai upaya
menjaga keberlanjutan lingkungan terutama sistem perairan
3. Manfaat bagi masyarakat adalah memberikan alternatif teknologi tepat guna,
aplikatif, dan murah operasional untuk mengolah air limbah dengan
mengoptimalkan penggunaan lahan disekitar perumahan.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Umum Air Limbah Domestik
Air limbah domestik (domestic waste water) adalah air buangan dari
masyarakat, rumah tangga, industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya
(Sutapa DAI, 1999). Di dalam limbah cair terkandung zat-zat pencemar dengan
konsentrasi tertentu yang bila dimasukkan ke badan air dapat mengubah kualitas
airnya. Kualitas air merupakan pencerminan kandungan konsentrasi makhluk hidup,
energi, zat-zat, atau komponen lain yang ada dalam air. Limbah cair mempunyai
efek negatif bagi lingkungan karena mengandung zat-zat beracun yang mengganggu
keseimbangan lingkungan dan kehidupan makhluk hidup yang terdapat di dalamnya
(Sutapa DAI, 1999).
Limbah domestik atau limbah rumah tangga terdiri dari pembuangan air
kotor dari kamar mandi, kakus dan dapur. Kotoran-kotoran tersebut merupakan
campuran dari zat-zat bahan mineral dan organik dalam banyak bentuk, termasuk
partikel-partikel besar dan kecil, benda padat, sisa-sisa bahan-bahan larutan dalam
keadaan terapung dan dalam bentuk kolloid dan setengah kolloid (Martopo, 1987).
Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 112 Tahun 2003 tentang Baku
Mutu Air Limbah Domestik yang dimaksud dengan air limbah domestik adalah air
limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan permukiman (real estate), rumah
makan (restauran), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama.
Volume limbah cair dari daerah perumahan bervariasi, dari 200 sampai 400
liter per orang per hari, tergantung pada tipe rumah. Aliran terbesar berasal dari
rumah keluarga tunggal yang mempunyai beberapa kamar mandi, mesin cuci
7
otomatis, dan peralatan lain yang menggunakan air. Angka volume limbah cair
sebesar 400 liter/orang/hari bisa digunakan untuk limbah cair dari perumahan dan
perdagangan, ditambah dengan rembesan air tanah (Soeparman, 2002).
Penanggulangan pencemaran limbah domestik, terutama yang berasal dari
rumah tangga sangatlah rumit. Di satu sisi jumlah limbah terus bertambah dengan
meningkatnya jumlah penduduk, disisi lain kemampuan penjernihan air dan tempat
pembuangan sampah makin terbatas serta rendahnya pendidikan dan kebiasaan
menggunakan air tercemar dalam kegiatan sehari-hari (Soemarwoto, 1983).
Limbah domestik yang masuk ke perairan terbawa oleh air selokan atau air
hujan. Bahan pencemar yang terbawa antara lain feses, urin, sampah dari dapur
(plastik, kertas, lemak, minyak, sisa-sisa makanan), pencucian tanah dan mineral
lainnya. Perairan yang telah tercemar berat oleh limbah domestik biasanya ditandai
dengan jumlah bakteri yang tinggi dan adanya bau busuk, busa, air yang keruh dan
BOD5 yang tinggi (Mutiara, 1999).
Akibat yang ditimbulkan oleh limbah dapat bersifat langsung dan tidak
langsung. Bersifat langsung misalnya, penurunan atau peningkatan “temperatur dan
pH” yang menyebabkan terganggunya flora dan fauna serta sifat fisika atau kimia
daerah pembuangan, sedangkan akibat tidak langsung adalah defisiensi oksigen.
Dalam proses perombakan limbah diperlukan oksigen yang ada di sekitarnya,
akibatnya daerah pembuangan limbah kekurangan oksigen (Kasmidjo, 1991).
Limbah cair ini dapat dibagi menjadi 2 (dua) yaitu limbah cair kakus yang
umum disebut black water dan limbah cair dari mandi-cuci yang disebut grey water.
Black water oleh sebagian penduduk dibuang melalui septic tank, namun sebagian
8
dibuang langsung ke sungai, sedangkan gray water hampir seluruhnya dibuang ke
sungai-sungai melalui saluran (Mara, 2004).
B. Karakteristik Limbah Cair Domestik
Secara umum menurut Puji dan Rahmi (2010) sifat air limbah domestik
terbagi atas tiga karakteristik, yaitu karakteristik fisik, kimia, dan biologi.
1. Karakteristik fisik
Sifat fisik limbah cair rumah tangga dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1. Sifat Fisik Limbah Cair Rumah Tangga
Sifat-sifat Penyebab Pengaruh Cara mengukur
Suhu
Kondisi udara sekitarnya, air panas yang dibuang kesaluran dari rumah maupun industri
Mempengaruhi kehidupan biologis kelarutan oksigen/gas lain. Juga kerapatan air, daya viskositas dan tekanan permukaan.
Skala celcius atau fahrenheit
Kekeruhan
Benda-benda tercampur seperti limbah padat, garamtanah iat, bahan organik yang halus dari buah-buahan asli, algae, organisme kecil
Memantulkan sinar, jadi mengurangi produksi oksigen yang dihasilkan tanaman. Mengotori pemandangan dan menggangu kehidupan dalam air.
Pembiasan cahaya dan enyerapan pada perubahan skala standar
Warna
Benda terlarut seperti sisa bahan organik dari daun dan tanaman (kulit, gula, besi), buangan industri.
Umumnya tidak berbahaya dan berpengaruh terhadap kualitas keindahan air
Penyerapan pada perubahan skala standar
Bau
Bahan volatile, gas terlarut, selalu hasil pembusukan bahan organik, minyak utama dari mikroorganisme.
Petunjuk adanya pembusukan air limbah, untuk itu perlu adanya pengolahan, merusak keindahan
Kepekaan terhadap bau dari manusia terhadap tingkat dari bau
Rasa Bahan penghasil bau, benda terlarut, dan beberapa ion.
Mempengaruhi kualitas keindahan air
Tidak di ukur pada air limbah
Benda padat Benda organik dan an organik yang terlarut ataupun tercampur
Mempengaruhi jumlah organik padat, garam, juga merupakan petunjuk pencemaran /kepekatan limbah meningkat.
Teknik analisis grafitasi, jumlah zat padat, SS, DS,TSS.
9
a. Padatan (Solid)
Limbah cair mengandung berbagai macam zat padat dari material yang kasar
sampai dengan material yang bersifat koloidal.Dalam karakterisasi limbah cair
material kasar selalu dihilangkan sebelum dilakukan analisis contoh tehadap zat
padat. Macam-macam klasifikasi padatan sebagaimana tercantum pada Tabel 2.2
Tes standart untuk padatan terendap, dengan cara memasukan contoh
kedalam kerucut imhoff, kemudian catat volume lumpur yang terendap dalam ml/L
setelah mengalami proses pengendapan selama 1 jam. Tipikal limbah cair domestik
memiliki jumlah endapan kurang lebih sebanyak 60%. (Purwanto D.S,2006).
b. Bau (Odor)
Bau merupakan petunjuk adanya pembusukan air limbah.Penyebab adanya
bau pada air limbah karena adanya bahan volatile, gas terlarut dan hasil samping
dari pembusukan bahan organik. Bau yang dihasilkan oleh air limbah pada
umumnya berupa gas yang dihasilkan dari penguraian zat organik (Nitriogen, Fosfor
dan Sulfur )yang terkandung dalam air limbah, seperti Hidrogen sulfida (H2S) dan
Amoniak (Asmadi dan Suharno, 2012).
Efek dari bau adalah stres psikologis manusia, bukan bahayanya pada
tubuh.Bau yang merangsang dan busuk dapat menyebabkan manusia kurang nafsu
makan, tidak suka minum, gangguan pernafasan, mual dan muntah.
c. Warna (Color)
Air murni tidak berwarna tetapi seringkali diwarnai oleh benda asing. Warna
yang disebabkan oleh padatan terlarut yang masih ada setelah penghilangan partikel
10
suspended disebut warna sejati. Karakteristik yang sangat mencolok pada limbah
cair adalah berwarna yang umumnya disebabkan oleh zat organik dan algae.Air
limbah yang baru biasanya berwarna abu-abu.Apabila bahan-bahan organik
mengalami dekomposisi oleh bakteri, maka DO turun sampai nol dan warna
berubah menjadi hitam disebut septic (Djabu, Udin, et.al. 1990).
d. Temperatur
Limbah cair umumnya mempunyai temperatur lebih tinggi daripada
temperatur udara setempat.Temperatur limbah cair dan air merupakan parameter
sangat penting sebab efeknya pada kehidupan dalam air.Tingginya temperatur
disebabkan oleh pengaruh cuaca, pengaruh kimia dalam limbah cair dan kondisi
bahan yang dibuang ke dalam saluran limbah.
e. Kekeruhan (Turbidity)
Kekeruhan sifat optis air yang akan membatasi pencahayaan kedalam air.
Kekeruhan terjadi karena adanya zat-zat koloid yang melayang dan zat-zat yang
terurai menjadi ukuran yang lebih (tersuspensi) oleh binatang, zat-zat organik, jasad
renik, lumpur, tanah, dan benda-benda lain yang melayang.
Kekeruhan didalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, seperti
lempung, lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat halus lainya. Kekeruhan
merupakan sifat optis dari suatu larutan, yaitu hamburan dan absorpsi cahaya yang
melaluinya. Tidak dapat dihubungkan secara langsung antara kekeruhan dengan
kadar semua jenis zat suspensi, karena tergantung kepada ukuran dan bentuk butir
11
2. Karakteristik kimia
a. Parameter organik
1) Biological Oxygen Demand (BOD)
Biological Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologis
(KOB) adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-
proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi dalam air. Angka BOD adalah jumlah
oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri (aerobik) untuk menguraikan
(mengoksidasikan) hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat
organik yang tersuspensi dalam air (Alarets dan Santika, 1984).
Parameter BOD adalah parameter yang paling banyak digunakan dalam
pengujian air limbah dan air permukaan. Penentuan ini melibatkan pengukuran
oksigen terlarut yang digunakan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-
bahan organik (metcalf and eddy.1979). Hasil dari BOD ini akan digunakan untuk;
a) Menentukan jumlah perkiraan oksigen yang akan dibutuhkan secara biologis
untuk menstabilkan bahan organik yang ada.
b) Menentukan ukuran (desain) pengolahan limbah cair.
c) Mengukur efisiensi dari beberapa proses pengolahan.
Menurut Ryadi(1998), pengertian BOD adalah sejumlah oksigen yang
dibutuhkan oleh bakteria (aerobik) untuk menguraikan (mengoksidasikan) hampir
semua zat organis yang terlarut maupun sebagian zat-zat organis yang tersuspensi
didalam sistem air. Jika bahan organik yang belum diolah dan dibuang ke badan
air, maka bakteri akan menguraikan bahan organik dan oksigen untuk proses
pembusukanya, sebagai hasil oksidasi akan terbentuk karbondioksia, air dan
12
amoniak. Oksigen diambil dari yang terlarut di dalam air dan apabila pemberian
oksigen tidak seimbang dengan kebutuhanya maka oksigen yang terlarut akan turun
mencapai titik nol, dengan demikian kehidupan air akan mati. Semakin besar angka
BOD maka derajat pengotoran air limbah semakin besar (Sugiharto, 1987). Nilai
BOD air limbah dipengaruhi oleh suhu, densitas, keberadaan mikroba serja jenis
dan kandungna bahan organik dalam air limbah.
2) Chemical Oxygen Demand
Analisis COD adalah menentukan banyaknya oksigen yang diperlukan untuk
mengoksidasi senyawa organik secara kimiawi. Chemical Oxygen Demand (COD)
atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis dalam 1 liter sampel air, dimana
pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Angka
COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara
alamiah tidak dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan
berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.
Analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara
angka COD dengan angka BOD dapat dilihat dalam Tabel 2.3, dimana tercantum
perbandingan angka tersebut untuk beberapa jenis air.
Jenis Air BOD5/COD
Air buangan domestik (penduduk) 0,40 – 0,60
Air buangan domestik setelah pengendapan primer 0,60 Air buangan domestik setelah pengolahan secara biologis 0,20
Air sungai 0,10
Tabel 2.3. Perbandingan konsentrasi BOD dan COD pada Beberapa Jenis Air
13
Angka perbandingan yang lebih rendah dari yang seharusnya, misalnya
untuk air buangan penduduk (domestik) <0,20, menunjukan adanya zat-zat yang
bersifat racun bagi mikroorganisme.Tidak semua zat-zat organis dalam air buangan
maupun air permukaan dapat dioksidasikan melalui tes COD atau BOD.Pada Tabel
2.4 dibawah ini menunjukan jenis zat organik/inorganis yang tidak atau dapat
dioksidasikan melalui tes COD dan BOD.
Tabel 2.4. Jenis Zat Organik/Inorganik yang Tidak atau Dapat Dioksidasi
Jenis zat organis/inorganis Dapat dioksidasikan melalui tes
BOD COD Zat organis yang “biodegradable”a
(protein, gula, dan sebagainya) X X
Selulosa dan sebagainya X -
N organis yang “biodegradable”a
(Protein dan sebaginya) X X
N organis yang “non-biodegradable” NO2,Fe2+,S2-,Mn3+ X -
NH4 bebas (nitrifikasi) - Xb
Hidrokarbon aromatik dan rantai Xc -
Keterangan :
X) Biodegradable : dapat dicerna/diuraikan.
Xb) Mulai setelah 4 hari, dan dapat dicegah dengan pembubuhan inhibitor
Xc) Dapat dioksidasikan karena adanaya katalisator Ag2So4-
Theoritical Oxygen Demand (ThOD) atau kebutuhan oksigen teoritis adalah
kebutuhan oksigen untuk mengoksidasikan zat organis dalam air yang dihitung
secara teoritis. Jumlah oksigen tersebut dihitung bila komposisi zat organis terlarut
telah diketahui dan dianggap semua C,H, dan N habis teroksidasi menjadi CO2, H2O
dan NH3. Untuk masing-masing jenis air (air sungai, air buangan penduduk, air
14
limbah industri) terdapat perbandingan angka ThOD, COD, dan BOD yang tertentu
(Alarets dan santika. 1984). Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar biasanya
kurang dari 20 mg/L , sedangkan pada perairan yang tercemar dapat lebih dari 200
mg/L dan pada limbah industri dapat mencapai 600 mg/L.
3) Protein
Protein merupakan bagian yang penting dari makhluk hidup, termasuk di
dalamnya tanaman, dan hewan bersel satu. Protein mengandung karbon, hidrogen,
dan oksigen yang mempunyai bobot molekul sangat tinggi. Struktur kimianya
sangat kompleks dan tidak stabil serta mudah terurai, sebagian ada yang larut dalam
air, tetapi ada yang tidak. Susunan protein sangat majemuk dan terdiri dari beribu-
ribu asam amino dan merupakan bahan pembentuk sel dan inti sel. Di dalam limbah
cair, protein merupakan unsur penyabab bau, karena adanya proses pembusukan dan
peruraian oleh bakteri.
4) Karbohidrat
Karbohidrat antara lain : gula, pati, sellulosa dan benang-benang kayu terdiri
dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Gula dalam limbah cair cenderung
terdekomposisi oleh enzim dari bakteri-bakteri tertentu dan ragi menghasilkan
alkohol dan gas CO2 melalui proses fermentasi. Fermentasi merupakan proses
peruraian metabolik dari bahan organik oleh mikroorganisme yang menghasilkan
energi dan gas, yang berlangsung dalam kondisi anaerobik. Metabolisme merupakan
peristiwa pembentukan dan peruraian zat di dalam diri makhluk hidup yang
memungkinkan berlangsungnya hidup. Pati merupakan salah satu karbohidrat yang
relatif lebih stabil, tetapi dapat diubah menjadi gula oleh aktivitas bakteri. Sedang
15
sellulosa merupakan salah satu karbohidrat yang paling tahan terhadap dekomposisi
atau peruraian bakteri. Karbohidrat ini keberadaannya dalam limbah cair
mengakibatkan bau busuk dan turunnya oksigen terlarut, sehingga dapat
mengganggu kehidupan biota air.
5) Minyak dan Lemak
Minyak adalah lemak yang bersifat cair. Keduanya mempunyai komponen
utama karbon dan hidrogen yang mempunyai sifat tidak larut dalam air. Bahan-
bahan tersebut banyak terdapat pada makanan, hewan, manusia dan bahkan ada
dalam tumbuh-tumbuhan sebagai minyak nabati. Sifat lainnya adalah relatif stabil,
tidak mudah terdekomposisi oleh bakteri.
6) Deterjen
Deterjen termasuk bahan organik yang sangat banyak digunakan untuk
keperluan rumah tangga, hotel, dan rumah sakit. Fungsi utama deterjen adalah
sebagai pembersih dalam pencucian, sehingga tanah, lemak dan lainnya dapat
dipisahkan. Pemisahan terjadi akibat penurunan tegangan muka, sehingga kotoran-
kotoran yang menempel pada alat atau bahan dapat dipisahkan. Bahan aktif
pembersih yang terkandung dalam deterjen di Indonesia sebelum tahun 1993 masih
menggunakan ABS (Alkyl Benzene Sulfonate). ABS ini dapat menimbulkan busa
yang mempunyai sifat tahan terhadap peruraian biologis, sehingga dapat
menimbulkan masalah pencemaran air. Sejak tahun 1993, bahan aktif ini diganti
dengan LAS (Linear Alkyl Sulfonate) yang busanya dapat diuraikan, walaupun
harganya relatif lebih mahal.
16
b. Parameter Anorganik Dan Gas
1) pH
Air limbah dengan konsentrasi air limbah yang tidak netral akan
menyulitkan proses biologis, sehingga menggangu proses penjernihannya. pH yang
baik bagi air limbah adalah netral (7). Semakin kecil nilai pH-nya, maka akan
menyebabkan air tersebut berupa asam (Sugiharto. 1987).
2) Alkalinitas
Alkalinitas atau kebasaan air limbah disebabkan oleh adanya hidroksida,
karbonat dan bikarbonat seperti kalsium, magnesium, dan natrium atau kalium.
Kebasaan adalah hasil dari adanya hidroksi karbonat dan bikarbonat yang berupa
kalsium, magnesium, sodium, potasium atau amoniak. Dalam hal ini, yang paling
utama adalah kalsium dan magnesium nikarbonat. Pada umumnya air limbah adalah
basa yang diterima dari penyediaan air, air tanah, dan bahan tambahan selama
dipergunakan dirumah (Sugiharto. 1987).
3) Logam
Menentukan jumlah kandungan logam pada air limbah seperti nikel (Ni),
magnesium(Mg), timbal (Pb), kromium (Cr), kadmium (Cd), Zeng (Zn), tembaga
(Cu), besi(Fe) dan air raksa(Hg) sangat penting dikarenakan jika belebihan maka
akan bersifat racun. Akan tetapi, beberapa jenis logam biasanya dipergunakan untuk
pertumbuhan kehidupan biologis, misalnya pada pertumbuhan algae apabila tidak
ada logam pertumbuhannya akan terhambat.
4) Gas
Banyak gas-gas terdapat didalam air, oksigen (O2) adalah gas yang penting.
Oksigen terlarut selalu diperlukan untuk pernafasan mikroorganisme aerob dan
17
kehidupan lainya. Apabila oksigen berada pada ambang yang rendah, maka bau-
bauan akan dihasilkan sebab unsur karbon berubah menjadi metan termasuk CO2
dan sulfur. Belerang akan menjadi amonia (NH3) atau teroksidasi menjadi nitrit
(Sugiharto, 1987).
Menurut Tchobanoglous (1991) dalam Asmadi dan Suharno (2012), Gas
yang sering muncul dalam air limbah yang tidak diolah antara lain : Nitrogen, CO2,
H2S, NH3, dan CH4 gas-gas ini berasal dari hasil dekomposisi zat organik dalam
air limbah.
5) Nitrogen
Unsur nitrogen merupakan bagian yang penting untuk keperluan
pertumbuhan protista dan tanaman. Nitrogen ini dikenal sebagai unsur hara atau
makanan dan perangsang pertumbuhan. Nitrogen dalam limbah cair terutama
merupakan gabungan dari bahan-bahan berprotein dan urea. Oleh bakteri, nitrogen
ini diuraikan secara cepat dan diubah menjadi ammonia, sehingga umur dari air
buangan secara relatif dapat ditunjukkan dari jumlah ammonia yang ada.
6) Phospor
Unsur phospor (P) dalam air seperti juga elemen nitrogen, merupakan unsur
penting untuk pertumbuhan protista dan tanaman, yang dikenal pula sebagai nutrient
dan perangsang pertumbuhan. Phospor merupakan komponen yang menyuburkan
algae dan organisme biologi lainnya, sehingga dapat dijadikan tolak ukur kualitas
perairan.
3. Karakteristik Biologi
Menurut Qasyim (1985) dalam Asmadi dan Suharno (2012),limbah cair
biasanya mengandung mikroorganisme yang memiliki peranan penting dalam
18
pengolahan limbah cair secara biologi, tetapi ada juga mikroorganisme yang
membahayakan bagi kehidupan manusia. Mikroorganisme tersebut antara lain
bakteri, jamur, protozoa dan algae.
a. Bakteri
Menurut Tchobanoglous (1991) dalam Asmadi dan Suharno (2012), bakteri
merupakan mikroorganisme bersel tunggal dan biasanya tidak berwarna.Memiliki
berbagai bentuk seperti batang, bulat, dan spiral.Sedangkan menurut Ryadi, Slamet,
(1998) bakteri adalah suatu mikroorganisme yang hanya terdiri dari satu sel saja
yang mempunyai sifat sebagai “single-selled procaryotics eubacteria”. Bakteri
Escherichia coli merupakan bakteri yang dapat dijadikan indikator polusi buangan
manusia. Bakteri in digunakan sebagai indikator dalam penentuan kualitas air
apakah terkontaminasi atau tidak pada bakteri coli
b. Jamur
Jamur sangat penting dalam penjernihan air seperti halnya dengan bakteri
mereka menggunakan partikel organik terlarut. Jamur tidak melaksanakan
fotosintesis dan dapat tumbuh pada daerah lembab dengan pH yang rendah, suatu
kondisi dimana bakteri tidak bisa hidup (Sugiharto, 1987).
c. Algae
Algae dapat memberikan ganguan pada air, seperti timbulnya bau dan rasa
yang tidak kita inginkan.
C. Komposisi Limbah Cair Domestik
Menurut Asmadi dan suharno (2012), air limbah rumah tangga tediri dari 3
fraksi penting :
19
1. Tinja (faeces), berpotensi mengandung mikroba pathogen
2. Air seni (urine), umumnya mengandung Nitrogen dan Pospor, serta
kemungkinan kecil organisme
3. Grey water, merupakan air bersih cucian dapur, mesin cuci dan kamar
mandi, grey water sering juga disebut istilah sullage.
Campuran faecesdan urine disebut sebagai excerta, sedangkan campuran
excreta dengan air bilasan toilet disebut disebutsebagai black water.Mikroba
patogen banyak terdapat pada excreta.
Mikroorganisme dapat berkembang jika terdapat bahan makanan yang
sesuai dan kelembaban yang memadai serta suhu yang sesuai. Limbah domestik
menyediakan lingkungan yang ideal bagi pertumbuhan mikroba terutama golongan
bakteri, serta beberapa virus dan protozoa. Kebanyakan mikroba tidak berbahaya
dan dapat dihilangkan dengan proses biologi yang mengubah zat organik menjadi
produk akhir yang stabil. Tetapi limbah domestik dapat pula mengandung
organisme patogen yang menimbulkan penyakit berasal dari excreta manusia yang
terinfeksi penyakit menularyang dapat menyebar melalui air yang terkontaminasi.
Penyakit akibat bakteri yang berasal dari air antara lain kolera, tifus dan
tuberkulosis, serta penyakit akibat virus seperti hepatitis dan disentri akibat protozoa
(Asmadi dan Suharno, 2012). Disamping itu limbah cair domestik juga mengandung
berbagai senyawa organik seperti karbon, hidrogen, nitrogen, fosfor dan sulfu dalam
bentuk protein, karbohidrat dan lipida
Komposisi bahan organik yang terdapat dalam air limbah domestik dapat
dilihat secara rinci pada gambar diagram prosentase komponen penyusun air limbah
domestik berikut ini (Effendi, H., 2003) :
20
Gambar 2.1. Komposisi Komponen Penyusun Limbah Domestik
D. Standar Baku Mutu Limbah Cair
Untuk mengadakan pemantauan terhadap limbah cair yang dibuang, maka
perlu dibandingkan dengan baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan oleh
pemerintah berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 05
Tahun 2014tentang Baku Mutu Air Limbah.
Standar lain yang digunakan untuk parameter COD adalah perbandingan
antara BOD dan COD. Baik BOD maupun COD menentukan senyawa organis
dalam suatu sampel air, namun melalui metoda yang berbeda. Karena COD
menggunakan oksidasi kimiawi yang lebih kuat daripada oksidasi biologis pada
analisa BOD, maka angka BOD selalu 0,65x angka COD. Perbandingan tersebut
dapat berubah sesuai dengan jenis air. (Alarets dan Santika, 1984:44).
Dengan telah ditetapkanya baku mutu air limbah dan baku mutu badan air
maka dapat dimanfaatkan untuk :
Air (99.9%) Padatan (0.1%)
Organik (70%) Anorganik (30%)
Protein (65%)
Karbohidrat (25%)
Lemak (10%)
Garam Logam Pasir
Air Limbah
21
1. Menginterpretasikan hasil pemantauan.
2. Menginventarisasi permasalahan yang timbul.
3. Meramalkan timbulnya kasus pencemaran dalam periode tertentu.
Adapun cara menginterpretasikan hasil pemantauan adalah dengan cara
membandingkan antara hasil yang didapat dengan baku mutu yang telah ditetapkan
E. Sistem Lahan Basah Buatan
Instalasi pengolahan limbah cair biologis atau constructed wetland
merupakan instalasi pengolahan limbah cair buatan yang dirancang dan dibuat
berupa kolam atau saluran yang ditanami oleh tumbuhan-tumbuhan air dan proses
penjernihan limbah cair dilakukan secara biologis dengan bantuan mikroorganisme,
proses fisika dan kimia. Instalasi ini dirancang seperti proses penjernihan limbah
cair yang ada di alam, tetapi dengan lingkungan yang dapat dikendalikan. Instalasi
pengolahan limbah cair buatan ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan
dengan instalasi pengolahan limbah cair alami ( natural wetlands) yaitu lokasi bisa
dipilih sesuai dengan keinginan, ukuran lebih fleksibel, pola aliran serta waktu
tinggal bisa diatur (Brix dalam Kurniadie, 2011).
Prinsip kerja instalasi pengolahan limbah cair buatan ini meniru atau hampir
sama dengan prinsip instalasi pengolahan limbah cair alami, tetapi perbedaannya
adalah bisa dibuat di tempat-tempat yang dikehendaki, instalasi pengolahan limbah
cair buatan ini semakin popular dan mampu mengolah berbagai limbah cair seperti
limbah cair domestik, limbah cair pemotongan hewan, limbah cair pabrik kertas,
limbah cair pabrik gula, limbah cair peternakan dan berbagai limbah cair lainnya
(Wood dalam Kurniadie, 2011).
22
F. Tipe Sistem Lahan Basah Buatan
Instalasi pengolahan limbah cair atau constructed wetland diklasifikasikan
berdasarkan berbagai macam parameter, tetapi yang paling penting adalah
berdasarkan tipe aliran yaitu aliran permukaan (free water surface flow) dan aliran
bawah permukaan (subsurface water flow).
1. Free Water Surface Flow (FWS)
Instalasi pengolahan limbah cair dengan polaaliran permukaan atau free
water surface constructed wetland (FWS) terdiri dari kolam atau saluran dengan
menggunakan tanah atau medium untuk mendukung perakaran tumbuhan (jika ada)
dan air. Sistem FWS ini sangant mirip dengan kondisi wetland secara alami (natural
wetland) dan umumnya merupakan kolam yang ditanami berbagai jenis tanaman
gulma air (Kurniadie, 2011).
Masalah dari instalasi pengolahan limbah cair dengan pola aliran permukaan atau
free water surface flow ini adalah areal lahan yang diperlukan lebih luas, banyak
nyamuk, estetika kurang baik serta dapat menimbulkan bau. Berdasarkan jenis dari
gulma air, instalasi pengolahan limbah cair free surface dibagi kedalam beberapa
sistem, yaitu:
a. Sistem dengan menggunakan gulma air yang terapung bebas seperti gulma
air Elchornia crassibes, Pistia stratiotes, Lemna spp., Spirodela polyrhiza,
Wolfia spp.
b. Sistem dengan menggunakan gulma air terapung dengan akar yang
menempel pada tanah seperti gulma air Nymphaea spp., Nuphar luteadan
Nelumbo nucifera.
23
c. Sistem dengan menggunakan gulma air submerged seperti Myriophyllum
spicatum, Potamogeton pectinatus. Elodea canadansis dan Ceratophyllum.
Pada gambar berikut ini dapat dilihat secara rinci perbedaan penggunaan
tanaman dari ketiga jenis sistem Lahan Basah tersebut.
Gambar 2.2. Perbedaan Penggunaan Tanaman dalam Sistem Lahan Basah Buatan
Instalasi pengolahan limbah cair dengan pola aliran permukaan ini banyak
dibuat di negara-negara tropis, karena jenis gulmaair ini tidak tahan pada cuaca
dingin seperti negara-negara sub tropis serta tingkat pertumbuhan akan berkurang
pada temperatur dibawah 10℃. Instalasi ini banyak digunakan untuk mengolah
limbah cair industry pertanian, peternakan, industry telstil, industry logam serta
pestisida (Vymazal dan Kropfelova dalam Kurniadie, 2011).
24
2. Subsurface Flow System
Instalasi pengolahan limbah cair dengan menggunakan aliran subsurface
flow system diklasifikasikan menurut arah dari aliran baik arah horizontal (HSF) dan
arah vertical (VFS).
a. Horizontal Subsurface Flow (HSF)
Instalasi pengolahan limbah cair tipe horizontal atau constructed wetland
with a horizontal subsurface flow (HF atau HSF) merupakan instalasi pengolahan
limbah cair dimana limbah cair dimasukkan ke dalam inflow dan mengalir secara
lambat melalui media yang porous secara horizontal menuju saluran outflow.
Bahan-bahan organik pencemar didegradasi secara aerob dan anaerob oleh bakteri
yang menempel pada bagian akar dan rhizome dari tumbuhan gulma air emergent
dan permukaan media tumbuh.Oksigen yang diperlukan untuk degradasi aerobik
diberikan secra langsung dari atmosphere secara difusi atau keluarnya oksigen dari
akar dan rhizome pada bagian rhizosphere (Kurniadie, 2011).
b. Vertical Flow System (VFS)
Instalasi pengolahan limbah cair dengan menggunakan aliran vertikal atau
vertical flow system (VF) terdiri dari tanah yang digali berupa kolam dan dilapisi
lapisan kedap air berupa bahan terpal atau tanah liat dan diisi oleh batuan. Limbah
cair akan mengalir secara gradual turun ke lapisan bagian bawah dan akan
ditampung pada bak outflow. Pada sistem pengolahan limbah cair tipe vertikal ini
jumlah oksigen yang berdifusi dari udara lebih banyak dibandingkan dengan
jumlah oksigen yang ditransfer dari udara melalui saluran air aerenchyma yang
dimiliki oleh gulma air emergent. Dengan merembesnya air limbah secara perlahan
25
ke bawah reaktor maka kolom air pada permukaan filter bed akan kosong, hal ini
memperbesar kemungkinan terjadinya kontak oksigen dengan populasi mikroba
pada Rhizosfer. Fungsi dari gulma air emergent adalah untuk menjaga supaya
konduktivitas hidraulik bisa terjaga, sehingga filter bed tidak mudah mampet.
Proses utama penjernihan limbah cair pada instalasi pengolahan limbah cair
tipe vertikal adalah sama dengan pada instalasi pengolahan limbah cair horizontal,
tetapi filter bed pada sistem vertikal lebih bersifat aerob dibandingkan dengan
sistem horizontal, sehingga proses nitrifikasi dan penurunan BOD lebih cepat, tetapi
proses penurunan suspended solid lebih baik pada sistem pengolahan limbah cair
tipe horizontal.
Perbedaan sistem aliran dari kedua sistem Lahan Basah tersebut dapat dilihat
secara rinci pada gambar 2.3.berikut ini :
Gambar 2.3. Tipe Aliran Sistem Lahan Basah Buatan
Proses eliminasi bahan organik dan unsur hara pencemar pada instalasi ini
terjadi melalui proses (Kurniadie, 2011):
a) Adsorpsi dari koloid-koloid oleh media atau substrat
b) Pengikatan kapasitas kation dan anion pada mineral liat dan oksida Fe
c) Transformasi dari nutrisi/unsur hara bahan organik pencemar oleh
mikroorganisme
26
d) Penghisapan oleh tanaman
Platzer dan Mauch dalam Kurniadie (2011) mengatakan bahwa instalasi
pengolah limbah cair subsurface water flow system dengan aliran vertikal dibuat
dengan tujuan untuk meningkatkan efesiensi penurunan parameter limbah serta
bahan yang diperlukan lebih sedikit dibandingkan dengan instalasi pengolah limbah
cair subsurface water flow system dengan aliran horizontal. Selain itu Flasche dalam
Kurniadie (2011) melaporkan bahwa instalasi pengolah limbah cair subsurface
water flow system dengan aliran vertikal mempunyai efesiensi pembersih lebih
tinggi terhadap NH4N dan COD dibandingkan dengan instalasi pengolah limbah
cair subsurface water flow system dengan aliran horizontal.
G. Prinsip Dasar pada Sistem Lahan Basah Buatan
Mengacu dari definisi Wetlands dari Met Calf & Eddy (1993), maka proses
pengolahan limbah pada Lahan Basah Buatan dapat terjadi secara fisik, kimia
maupun biologi. Proses secara fisik yang terjadi adalah proses sedimantasi, filtrasi,
adsorpsi oleh media tanah yang ada. Menurut Wood dalam Tangahu &
Warmadewanthi (2001), dengan adanya proses secara fisik ini hanya dapat
mengurangi konsentrasi COD & BOD solid maupun TSS, sedangkan COD & BOD
terlarut dapat dihilangkan dengan proses gabungan kimia dan biologi melalui
aktivitas mikroorganisme maupun tanaman.
Hal tersebut dinyatakan juga oleh Haberl dan Langergraber (2002), bahwa
proses eliminasi polutan dalam air limbah terjadi melalui proses secara fisik, kimia
dan biologi yang cukup komplek yang terdapat dalam asosiasi antara media,
tumbuhan makrophyta dan mikroorganisme, antara lain :
27
Pengendapan untuk zat padatan tersuspensi
Filtrasi dan pretipitasi kimia pada media
Transformasi kimia
Adsorpsi dan pertukaran ion dalam permukaan tanaman maupun media
Transformasi dan penurunan polutan maupun nutrient oleh mikroorganisme
maupun tanaman
Mengurangi mikroorganisme pathogen
Mekanisme penyerapan polutan pada Lahan Basah Buatan, menurut USDA
and ITRC dalam Halverson (2004) menyebutkan bahwa secara umum melalui
proses abiotik (Fisik dan kimia) atau biotik (mikrobia dan tanaman) dan gabungan
dari kedua proses tersebut. Proses pengolahan awal (primer) secara abiotik, antara
lain melalui :
Settling & sedimentasi, efektif untuk menghilangkan partikulat dan padatan
tersuspensi.
Adsorpsi dan absorpsi, merupakan proses kimiawi yang terjadi pada
tanaman, substrat, sediment maupun air limbah, yang berkaitan erat dengan
waktu retensi air limbah.
Oksidasi dan reduksi, efektif untuk mengikat logam-logam B3dalam Lahan
Basah Buatan.
Photodegradasi/oxidasi, degradasi (penurunan) berbagai unsur polutan yang
berkaitan dengan adanya sinar matahari.
Volatilisasi, penurunan polutan akibat menguap dalam bentuk gas.
28
Proses secara biotik, seperti biodegradasi dan penyerapan oleh tanaman juga
merupakan bentuk pengurangan polutan seperti halnya pada proses abiotik.
Beberapa proses pengurangan polutan yang dilakukan oleh mikrobia dan tanaman
dalam Lahan Basah, antara lain sebagai berikut :
Biodegradasi secara Aerobik/anaerobik, merupakan proses metabolisme
mikroorganisme yang efektif menghilangkan bahan organik dalam Lahan
Basah. Dalam proses ini, tanaman mengeluarkan senyawa organik dan
enzim melalui akar (disebut eksudat akar) sehingga daerah rhizodfer
merupakan lingkungan yang sangat baik untuk tempat tumbuhnya mikroba.
Mikroba di daerah rhizosfer akan mempercepat biodegradasi kontaminan.
Phyto-akumulasi, proses pengambilan dan akumulasi bahan anorganik oleh
tanaman. Akar tanaman dapat menyerap kontaminan bersamaan dengan
penyerapan nutrient dan air. Massa kontaminan tidak dirombak, tetapi
diendapkan di bagian trubus dan daun tanaman. Metode ini digunakan
terutama untuk menyerap limbah yang mengandung logam berat.
Phyto-stabilisasi, merupakan bentuk kemampuan sebagian tanaman untuk
memisahkan bahan anorganik pada akar tanaman. Dalam proses stabilisasi,
berbagai senyawa yang dihasilkan oleh tanaman dapat mengimobilisasi
kontaminan. Sehingga diubah menjadi senyawa yang stabil. Tanaman juga
mencegah migrasi polutan secara mekanis dengan mengurangi run off, erosi
permukaan, dan aliran bawah tanah
Phyto-degradasi, tanaman dapat menghasilkan enzim yang dapat memecah
bahan organik maupun anorganik dari polutan sebelum diserap, selama
29
proses transpirasi.Dalam proses metabolisme, tanaman dapat merombak
kontaminan di dalam jaringan tanaman menjadi molekul yang tidak bersifat
toksik
Rhizo-degradasi dinamakan pula fitostimulasi atau biodegradasi rhizosfer
dimana akar tanaman dapat melakukan penyerapan bahan polutan dari hasil
degradasi bahan organik yang dilakukan oleh mikrobia. Mikrobia
berkembang pada rhizosfer sebagai akibat suplai oksigen dan enzim oleh
akar tanaman tumbuhan itu sendiri.
Phyto-volatilisasi / evapotranspirasi, penyerapan dan transpirasi, dalam
proses ini, tanaman menyerap air yang mengandung kontaminan organic
melalui akar, diangkut ke bagian daun, dan mengeluarkan kontaminan yang
sudah didetoksifikasi ke udara melalui daun.
Proses penurunan polutan dalam bentuk bahan organik tinggi, merupakan
nutrient bagi tanaman. Melalui proses dekomposisi bahan organik oleh jaringan akar
tanaman akan memberikan sumbangan yang besar terhadap penyediaan C, N, dan
energi bagi kehidupan mikrobia (Handayanto, E. dan Hairiah, K., 2007). Mikrobia
secara tidak langsung juga turut memberikan keuntungan bagi tanaman karena
mampu melarutkan berbagai macam mineral dan menghasilkan enzim pertumbuhan.
Adapun gambaran umum tentang mekanisme pergerakan senyawa kimia
antara akar tanaman, zona rizosfer dan substrat disekelilingnya, menurut Faulkner
dan Richardson dalam Khiatuddin, (2003), adalah sebagai berikut:
30
Gambar 2.4. Zona Rizosfer Akar Tanaman Akuatik.
Aktivitas mikroorganisme maupun tanaman dalam penyediaan oksigen yang
terdapat dalam sistem pengolahan limbah Lahan Basah Aliran Bawah Permukaan
(SSF-Wetlands) ini, secara prinsip terjadi akibat adanya proses fotosintesis maupun
proses respirasi.
Menurut Brix dalam Khiatuddin (2003), menyatakan bahwa dibawah
permukaan tanah, akar tumbuhan akuatik mengeluarkan oksigen, sehingga
terbentuk zona rizosfer yang kaya akan oksigen diseluruh permukaan rambut akar.
Oksigen tersebut mengalir keakar melalui batang setelah berdufusi dari atmosfir
melalui pori-pori daun.Pendapat tersebut diperkuat dengan penyataan Tangahu dan
Warmadewanthi (2001), bahwa pelepasan oksigen di sekitar akar (rizosfer) tersebut
sangat dimungkinkan karena jenis tanaman hydrophyta mempunyai ruang antar sel
atau lubang saluran udara(aerenchyma) sebagai alat transportasi oksigen dari
atmosfer ke bagian perakaran.
31
Menurut Reed, et al. dalamKhiatuddin, M (2003), diperkirakan, oksigen
yang dilepas oleh akar tanaman air dalam 1 hari berkisar antara 5 hingga 45 mg/M2
luas akar tanaman.Percobaan yang dilakukan oleh Brix, et al. di Australia
menemukan bahwa tanaman-tanaman air mampu memasok oksigen ke dalam tanah
dibawah permukaan air dalam kisaran antara 0,2 – 10 cm(Khiatuddin, M., 2003).
Menurut Amstrong dalam Tangahu dan Warmadewanthi, (2001),
menyebutkan bahwa jumlah oksigen yang dilepaskan oleh tanaman Hydrophyta
sebesar 12 g O2/m2/hari, dengan sistem perakaran tiap batangnya mempunyai 10
akar adventif, dimana tiap akar adventif berisi 600 akar lateral. Sedangkan menurut
Hindarko (2003), menyebutkan bahwa berdasarkan pengalaman, kadar oksigen
yang dipasok melalui daun, batang maupun akar tanaman yang terdapat dalam SSF-
Wetlands rata-rata sebesar 20 g O2/m2/hari. Disamping itu zona rhizosfer juga
menyediakan berbagai bahan organik yang umumnya menstimulir pertumbuhan
mikroba seperti eksudat akar, sekresi akar, lisat akar, musigel dan berbagai enzim.
Pelepasan oksigen oleh akar tanaman air menyebabkan air/tanahdisekitar
rambut akar memiliki oksigen terlarut yang lebih tinggi dibandingkan dengan
air/tanah yang tidak ditumbuhi tanaman air, sehingga memungkinkan organisme
mikro pengurai seperti bakteri aerob dapat hidup dalam lingkungan lahan basah
yang berkondisi anaerob (Khiatuddin, 2003).
Menurut Suriawiria (1993), kelompok mikroorganisme yang berada di
daerah rhizosphere atau sering disebut mikroba rhizosfera, tidak hanya jenis bakteri,
namun juga beberapa jenis dari kelompok jamur. Mikroba rhizosferaini hidup secara
32
simbiosa disekitar akar tanaman dan kehadirannya secara khas tergantung pada akar
tanaman tersebut.
Pada gambar 2.5.berikut ini dapat dilihat secara rinci bahwa sistem
perakaran tanaman air (Rhizosfer) yang menghasilkan oksigen akan membentuk
zona aerob dan yang jauh dari sistem perkaran tersebut akan membentuk zona
anaerob.
Gambar 2.5. Zona Aerob dan Anaerob pada Sistem Perakaran Tanaman Air H. Komponen-komponen Sistem Lahan Basah Buatan
Menurut Puspita, et.al (2005), faktor-faktor yang beperan dalam proses
pengolahan limbah pada lahan basah buatan adalah sebagai berikut:
1. Mikroorganisme
Mikroorganisme pada lahan basah buatan biasanya melekat pada permukaan
perakaran dan substrat/media membentuk biofilm.Mikroorganisme berperan sangat
penting dalam sistem lahan basah buatan karena mikroorganisme melaksanakan
penguraian bahan-bahan organik baik secara aerobik maupun anaerobik.
Mikroorganisme juga berperan dalam proses nitrifikasi dan denitrifikasi.
33
2. Tanaman
Tanaman adalah komponen terpenting yang berfungsi sebagai pendaur ulang
bahan pencemar dalam air limbah untuk menjadi biomassa yang bernilai ekonomis
dan menyuplai oksigen ke dasar air atau ke dalam substrat yang berkondisi
anaerobik. Tanaman menggunakan energi matahari untuk menggerakan reaksi
biokimia di dalam selnya, sehingga manusia tidak perlu lagi memasok energi listrik
dalam proses pembersihan air limbah (Khiatuddin, 2003).
Tanaman pada lahan basah buatan berperan:
a. Penyedia oksigen bagi proses penguraian zat pencemar
b. Media tumbuh dan berkembangnya mokroorganisme
c. Penahan laju aliran sehingga memudahkan proses sedimentasi padatan,
membantu proses filtrasi (terutama bagian perakaran tanaman) dan
mencegah erosi.
d. Penyerap nutrient dan bahan-bahan pencemar lainnya
e. Pencegah pertumbuhan virus dan bakteri pathogen dengan mengeluarkan
zat-zat tertentu semacam antibiotik.
Tanaman air yang biasa digunakan di dalam lahan basah buatan dan telah
terbukti mempunyai kemampuan baik dalam proses pengolahan air limbah/air
tercemar dapat dikelompokkan menjadi:
a. Tanaman yang mencuat ke permukaan air (emergent aquatic macrophyte),
merupakan tanaman air yang berakar dibawah air dan berdaun di atas air.
b. Tanaman yang mengambang dalam air (submergent aquatic macrophyte),
merupakan tanaman air yang keseluruhannya berada di dalam air.
34
c. Tanaman yang mengapung di permukaan air (floating plant), merupakan
tanaman yang mempunyai akar di dalam air dengan daun di atas air.
3. Substrat/media
Substrat/media berperan sebagai tempat menempelnya mikroorganisme
sehingga memperluas permukaan sistem lahan basah buatan. Selain itu, substrat
juga berperan untuk menyokong tumbuhan air, membantu proses filtrasi (terutama
pada lahan basah buatan beraliran bawah permukaan/subsurface flow) dan
menampung sedimen. Jenis substrat sangat mempengaruhi waktu detensi, oleh
karena itu pemilihan substrat yang tepat sangat menentukan keberhasilan sistem
dalam mengolah air limbah.
Menurut Kurniadie (2011) substrat/media tumbuh tanaman merupakan salah
satu faktor pendukung utama dalam instalasi penjernih limbah cair. Hal ini
disebabkan karena proses biologi, kimia dan fisika dalam penjernihan limbah cair
terjadi pada substrat yang ditanami dengan berbagai macam tumbuhan gulma air
emergent. Jenis substrat yang digunakan sangat berpengaruh pada efisiensi
pembersih dari instalasi pengolahan limbah cair.Sebelumnya banyak instalasi
pengolahan limbah cair yang menggunakan tanah sebagai substrat (media tumbuh)
tetapi banyak menimbulkan masalah terutama adanya aliran permukaan,
pertumbuhan gulma air emergent yang kurang baik serta efisiensi pembersih yang
kurang baik.
Beberapa fungsi dari media tumbuh atau substrat adalah sebagai berikut
(Wood dalam Kurniadie, 2011):
35
a. Media tumbuh gulma air emergent merupakan tempat menempel
mikroorganisme anaerob (dan atau anoxic juka terdapat nitrat) untuk
dekomposisi bahan organik pencemar.
b. Mempengaruhu retention time (waktu tinggal).
c. Memberikan kesempatan bagi mikroorganisme untuk mendekomposisi
bahan pencemar pada limbah cair.
d. Tersedianya oksigen yang kesemuanya akan berpengaruh pada efisiensi
pembersih dari instalasi pengolahan limbah cair.
4. Kolom air
Kolom air dalam lahan basah buatan berperan penting, karena apabila kolom
air terlalu dalam akan berpengaruh terhadap efisiensi lahan basah buatan.
I. Tanaman Iris pseudacorus
Iris pseudoacorus adalah salah satu tanaman herba.Bunganya memiliki bibir
(labellum) yang merupakan modifikasi dari salah satu petal (mahkota bunga) seperti
halnya anggrek.Namun berbeda dengan tanaman anggrek yang tumbuh epifit
menempel pada dahan pohon, tanaman iris mampu tumbuh dengan media tanah.
Sebagai tanaman semak yang berumpun, iris baik digunakan sebagai border pada
tempat yang mendapat cahaya matahari. Sering juga dipakai sebagai pengisi bak
tanaman atau bidang di bawah jendela kamar. Secara alami, daun anggrek tanah
tumbuh menjuntai membentuk rangkaian yang mampu menutupi dinding dan
permukaan tanah. Tangkai bunga muncul di antara daun-daunnya.
Bunga iris banyak dibudidayakan di berbagai belahan bumi di seluruh dunia.
Bunga ini termasuk bunga “perennial” yang artinya salah satu bunga yang dapat
36
hidup lebih dari 2 tahun.Panjang akar biasanya 4 – 8 inci (10-20 cm) dan memiliki
getah berwarna hitam. Setiap individu menghasilkan 10 daun yang ditutupi oleh
lapisan lilin berwarna putih dan abu-abu. Daunya berbentuk pedang dengan panjang
50 – 100 cm dan lebarnya 10 – 30 cm. Berkembang biak setiap bulan secara
vegetatif melalui sistem perakaran maupun secara generatif melalui biji yang
terletak diujung batang pada pangkal daun.
Tanaman Iris juga telah banyak digunakan sebagai tanaman holtikultura,
karena tanaman ini dapat beradaptasipada kondisi oksigen yang rendah. Tanaman
tersebut dapat hidup pada area-area yang memiliki kandungan zat organic terlarut
yang sangat tinggi dan tanaman ini dapat menurunkan zat organic terlarut hingga
25% lebih dari satu tahun. Dalam 24 jam, dapat menurunkan E.coli sebesar 50%,
Salmonela hingga 70%, dan Entercoli hingga 60%. Hal tersebut dapat membuktikan
bahwa tanaman Iris dapat menurunkan logam berat pada air limbah secara efisien
dan ekonomis, karena kemampuan tanaman ini dalam menyerap logam serta dapat
bertahan dalam kondisi tidak baik (Jacobs, Graves & Mangold, 2010).
Tanaman Iris dapat tumbuh di berbagai jenis tanah misalnya pada tanah
berkerikil di pantai dimana akar-akar menembus ke dasar tanah, hingga pada tanah
liat yang tergenang.Biasanya, tanaman tersebut tumbuh di daerah-daerah yang
memiliki kandungan air tanah yang cukup tinggi, tetapi tidak harus terendam, serta
dapat tumbuh pada tanah berpasir yang kering.Tanaman ini dapat membentuk
lapisan yang mengambang di air, tumbuh di daerah gambut dan terendam oleh tanah
organic dan anorganik secara permanen.Di negara eropa, tanaman ini tetap berada
pada daerah yang lebih tinggi dari rawa dan muara dengan salinitas hingga 24%.
37
Tanaman ini sering ditemukan di rawa-rawa, dengan pH 3,6 – 7,7 dan
membutuhkan kandungan nitrogen yang tinggi (Jacobs, Graves & Mangold, 2010).
Adapun klasifikasi tanaman " iris " (Iris pseudoacorus) adalah sebagai
berikut :
Kingdom : Plantae (tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (berbiji)
Divisi : Magnoliophyta (berbunga)
Klas : Liliopsida (monokotil)
Sub-kelas : Liliidae
Ordo : Liliales
Familia : Iridaceae
Genus : Iris
Spesies : Iris pseudoacorus
Tanaman Iris pseudacorus memiliki kapasitas serapan hara lebih tinggi
disbanding Typha orientalis, Pharagmites australis (Haimin Wu et all dalam
Suswati, 2012).
38
J. Kerangka Pemikiran
Pertumbuhan
Penduduk Daya tampung badan air
penerima semakin berkurang Kurang efektifnya
IPAL
Pencemaran Limbah Domestik
Upaya Minimalisasi Limbah
Sistem Laham Basah Buatan
Variasi Detensi Waktu
Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
Persentase Eliminasi beberapa Parameter Limbah
Efektivitas Lahan Basah Buatan
Waktu Optimal
Biomassa Optimal
PROSES
OUTPUT
INPUT
Gambar 2.6. Kerangka Pemikiran
39
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan dengan merancang unit pengolah limbah dengan
sistem lahan basah buatan skala pilot di lahan kosong yang berada di areal komplek
perumahan Griya Hang Tuah Permai, Kecamatan Kijang Kencana, Kota
Tanjungpinang dengan sampel air limbah yang berasal dari saluran kolektor
perumahan tersebut. Penelitian dilaksanakan melalui dua tahapan, yakni penelitian
pendahuluan yang dilaksanakan pada bulan April – Mei 2015 dan penelitian utama
pada periode minggu ke II hingga minggu ke III bulan Mei 2015. Analisis
Parameter kualirtas air limbah dilaksanakan pada Laboratorium Balai Teknik
Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit Kelas I Batam serta
Laboratorium Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Maritim Raja Ali
Haji Tanjungpinang.Tabel 3.1 menyajikan jadwal penelitian yang telah dirancang..
B. Tipe Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen pengolahan air limbah
domestik secara eksitu. Menurut Yatim Riyanto (1996), penelitian eksperimen
merupakan penelitian yang sistematis, logis, dan teliti dalam melakukan control
terhadap kondisi. Dalam pengertian lain, penelitian eksperimen adalah penelitian
dengan melakukan percobaan terhadap kelompok eksperimen, kepada tiap
kelompok eksperimen dikenakan perlakuan-perlakuan tertentu dengan kondisi-
kondisi yang dapat dikontrol.
40
41
C. Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat yang digunakan dalam Penelitianyaitu :
1. Media Percobaan berupa ember sebanyak dua belas buah yang telah di
rancang sedemikian rupa sehingga memiliki inlet pada bagian bawahnya
2. IBC tank berukuran 1 m3 sebanyak 1 buah
3. Drum plastik sebanyak 1 buah
4. Pipa PVC berdiameter 1”
5. Pipa PVC berdiameter 6”
6. Selang plastic diameter 0.5 cm
7. Pompa Akuarium SZ-208B
8. Saringan pasir ukuran 1 mm & 5 mm
9. pH meter & DO Meter
10. Botol Plastik ukuran 500 ml & 1000 ml
Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitianmeliputi :
1. Air limbah domestik yang berasal dari Komplek Perumahan Hang Tuah
Permai Kota Tanjungpinang
2. Tanaman Hias Iris pseudoacorusdengan tinggi rata- rata 30 cm
3. Media tanam jenis lumpur, kerikil dan pasir
4. Bahanuntuk analisa parameter BOD (Biologocal Oxigen Demand), COD
(Chemistry Oxigen Demand), Nitrat dan Fosfat.
5. Larutan pengawet H2SO4
6. Kertas alumunium foil
42
D. Definisi Operasional
Beberapa definisi operasional terkait penelitian ini meliputi :
1. Pada penelitian ini, air limbah domestik diwakili oleh air limbah yang
berasal dari saluran kolektor pada Komplek Perumahan Hang Tuah Permai
Kota Tanjungpinang.
2. Air limbah diambil pada pagi hari sekitar jam 7.30 WIB dan sore hari sekitar
jam 17.30 WIB.
3. Kinerja reaktor hanya berdasarkan kajian terhadap penurunan parameter
BOD, COD, Nitrat dan Fosfat.
E. Metode Penelitian
1. Kerangka Kerja
Langkah – langkah pokok dalam penelitian eksperimen ini adalah
Melakukan survey kepustakaan yang relevan mengenai limbah cair
domestic, lahan basah buatan, serta tanaman Iris pseudoacorus
Mengidentifikasi dan mendefinisikan masalah mengenai perlunya
pengelolaan limbah cair domestik
Merumuskan hipotesis awal, berdasarkan atas penelaahan kepustakaan
Mengidentifikasi pengertian-pengertian dasar dan variable-variabel utama
Mengambil data primer (konsentrasi BOD, COD dan TSS limbah cair
domestic yang berasal dari komplek Perumahan Hang Tuah permai Kota
Tanjungpinang.
Menyusunrencana penelitian eksperimen
Melakukan penelitian eksperimen
43
Mengatur data yang diambil selama penelitian sehingga dapat
mempermudah analisis selanjutnya dengan menempatkan dalam rancangan
yang memungkinkan untuk memgamati efek yang diperkirakan ada
Identifikasi Masalah Studi Literatur
Pengumpulan data primer
(Konsentrasi BOD, COD dan TSS dari air
limbah komplek Perumahan Hang Tuah
Permai
Desain Penelitian dan Persiapan
Penelitian
Lahan Basah Buatan
Sampling dan Pengujian
Analisis Data Kesimpulan
Gambar 3.1 Kerangka Kerja
44
Sampel limbah cair
Pengujian Keputusan Menteri Lingkungan Hidup
Nomor 112Tahun 2003
BOD
COD > 0.6 Pretreatment
BML ?
BOD
COD > 0.6
Pengolahan Biologis
Lahan Basah Buatan dengan Tanaman Iris Pseudoacorus
BML ?
Stop
Stop
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian
Tidak
45
Sebagaimana disajikan dalam bagan alir di atas, langkah awal dari penelitian
ini adalah memeriksa parameter BOD, COD dan TSS dari sampel limbah cair
domestic yang berasal dari komplek perumahan Hang Tuah Permai untuk kemudian
dibandingkan dengan Baku Mutu Lingkungan, dalam hal ini Baku Mutu Limbah
Cair Domestik yang ditetapkan dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup
Nomor 112 Tahun 2003. Jika hasil pemeriksaan yang diperoleh memenuhi baku
mutu limbah cair domestik yang disyaratkan maka penelitian dihentikan, akan tetapi
jika hasil pemeriksaan sampel tidak memenuhi baku mutu limbah cair domestic
maka langkah selanjutnya adalah mencari rasio BOD : COD
Rasio BOD : COD harus lebih besar dari 0.6 agar dapat diolah di dalam
rekator lahan basah buatan. Hal ini merupakan syarat dari pengolahan biologis
karena jika rasio BOD : CODtidak mencapai 0.6 menandakan air limbah bersifat
toxic, hal ini dapat mengganggu pengolahan biologis karena dapat menyebabkan
kematian mikroorganisme yang seharusnya mendagradasi pencemar dalam air
limbah. Semakintinggi rasioBOD : COD maka semakin tinggi biodegradibilitas dari
air buangan (Papadopoulos et.al., 2001). Langkah yang dilakukan jika rasio BOD :
COD tidak mencapai0.6 adalah dengan melakukan pengolahan pendahuluan
(pretreatment), dalam penelitian ini digunakan bak ekualisasi sampai nilai rasio
BOD : COD lebih besar dari 0.6 untuk kemudian dialirkan ke dalam reactor lahan
basah buatan. Selanjutnya akan dilakukan pengujian air limbah yang telah diolah
dalam reaktor lahan basah buatan untuk kembali dibandingkan dengan baku mutu
limbah cair domestik berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 05
Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah
46
2. Prosedur penelitian
a. Perancangan Lahan Basah Buatan
Pembuatan dan penempatan lahan basah buatan dilakukan di lahan kosong
yang berada di areal komplek perumahan Griya Hang Tuah Permai tempat dimana
sampel air limbah tersebut berasal. Dimensi lahan basah buatan dengan skala model
akan dibuat dengan spesifikasi seperti pada tabel 3.2 dibawah ini.
Tabel 3.2 Dimensi Lahan Basah Buatan
No. Spesifikasi Ukuran (m) Keterangan
1 Tinggi 0.6
2 Diameter 0.3
3 Kedalaman air (dari dasar media) 0.5
4 Jenis aliran Vertical subsurface
5 Lumpur – ketebalan Pasir – ketebalan Kerikil – ketebalan
0.1 0.2 0.2
Sumber : Evasari (2012) dengan modifikasi
Media tanam disusun sesuai dengan fungsi masing-masing, yaitu kerikil
berfungsi sebagai filter dan rongga yang tersusun antar kerikil memungkinkan
oksigen masuk sampai kedasar.Sedangkan lumpur berfungsi untuk pertumbuhan
mikroorganisme dan tanaman air.
Persiapan media tanam disusun dari bawah ke atas sebagai berikut:
No. Spesifikasi Kedalaman (m) Keterangan
1 Lumpur Menggunakan lumpur dari kolam ikan yang dicampur kompos
2 Pasir Pasir berdiameter 1- 5 mm
3 Kerikil Kerikil berukuran3 cm3 Sumber : Evasari (2012) dengan modifikasi
Tabel 3.3 Penyusunan Media Tanam
47
Setelah konstruksi lahan basah selesai, dilakukan pelapisan dasar reaktor
dengan lumpur, pasir dan kerikil. Selanjutnya dilakukan penanaman Echinodorus
palaefolius. Penggunaan lumpur dimaksudkan untuk mengoptimalkan pengolahan
mengingat dalam lumpur mengandung sejumlah besar bakteri, jamur, protozoa dan
algae yang berfungsi mendekomposisi bahan seperti bahan organic kimia, pathogen
dan juga logam berat. Gambar 3.6 menunjukkan sketsa lahan basah buatan yang
akan dibangun.
Sumber : Muhajir (2013) dengan modifikasi
60 cm
30 cm Bak penampung effluent
Bak ekualisasi
Lumpur 10 cm
Pasir 20 cm
Kerikil 20 cm
Iris Pseudoacorus
Gambar 3.3 Sketsa Lahan Basah Buatan
48
b. Aklimatisasi Tanaman Percobaan
Setelah unit lahan basah buatan selesai dan telah dilakukan penanaman Iris
pseudoacorusselama 1 bulan pada beberapa polybaghingga mencapai ketinggian 30
cmmaka dapat dilakukan pemilihan tanaman yang memungkinkan untuk digunakan
dalam penelitian. Sehubungan dengan tidak adanya kriteria khusus terkait usia
tanaman yang baik digunakan dalam pengolahan limbah, pertimbangan dalam
penentuan ketinggian ini didasarkan pada kebutuhan dari penelitian yang akan
dilakukan terkait ukuran diameter bak reaktor yang digunakan.
Tahap berikutnya adalah aklimtisasi agar sistem menjadi stabil terutama
tanaman Iris pseudoacorussebagai penyerap utama pencemar. Aklimatisasi
dimaksudkan untuk mengadaptasikan unit penelitian untuk proses pengolahan
limbah. Pada unit lahan basah buatan ditumbuhkan tanaman Iris pseudoacorus agar
mikroorganisme dapat berkembang dengan baik selama 5 hari.
Untuk mencegah terjadinya shock loading maka dilakukan pentahapan
pengisian air limbah, dengan komposisi awal berupa 20 % air limbah dan 80 % air
bersih selama satu hari. Selanjutnya pada hari kedua ditambahkan air limbah
sehingga komposisinya menjadi 50 % air limbah dan 50 % bersih. Pada hari ketiga
dilakukan aklimatisasi ulang dengan air limbah rumah tangga yang sama dengan
konsentrasi 100 %. Setelah dua hari, air limbah dibuang dan dialiri dengan air
sumur selama 1(satu) jam, kemudian dilakukan Penelitian Pendahuluan.
49
c. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan diperlukan untuk mengetahui karakteristik limbah
cair yang sesuai untuk penelitian utama dengan melihat laju pertumbuhan relatif
atau relative growth rate dari tanaman Iris Pseudoacorus yang diberi perlakuan
berbeda dalam kurun waktu satu minggu. Adapun beberapa perlakuan yang
diberikan yaitu
25 % limbah dan 75% air sumur
50 % air limbah dan 50 % air sumur
75 % air limbah dan 25 % air sumur, dan
100 % air limbah
Rumus perhitungan RGR yang diacu dari Mitchell (1974) adalah sebagai
berikut :
푅퐺푅 = ln푋푡 − ln푋표
푡
Keterngan :
RGR : pertumbuhan spesifik harian (gram/hari)
Xt : biomassa setelah waktu ke-t
Xo : biomassa awal
T : waktu pengamatan ke-t
Perlakuan yang dianggap layak untuk diteruskan pada penelitian utama
adalah perlakuan dengan persentase air limbah terbesar dengan nilai rata-rata RGR
> 0. Tahap selanjutnya adalah penentuan konsentrasi beberapa parameter limbah
cair pada perlakuan tersebut sebagai gambaran awal kualitas limbah cair yang akan
digunakan pada penelitian utama.
50
d. Penelitian Utama
Pemasangan saringan kasar dan halus pada saluran air sebelum air masuk ke
bak ekualisasi untuk menyaring sampah-sampah yang terbawa bersama air
limbah domestic agar tidak menggangu kinerja reactor
Air limbah rumah tangga yang diambil dari komplek perumahan Hang Tuah
Permai, Tanjungpinang pada saat pagi (sekitar jam 7.30 WIB) dan sore
(sekitar jam 17.30 WIB) dihomogenkan ke dalam bak ekualisasi untuk
dilakukan pre treatment (bila diperlukan). Disamping itu hal ini bertujuan
agar volume air limbah yang masuk ke lahan basah buatan dapat dibuat
seragam mengingat limbah cair yang dihasilkan berfluktuatif dalam 1 hari.
Pengisian air limbah pada masing-masing media yang telah ditanami Iris
pseudoacorus dengan berat tanaman 2 kg dan dilakukan pengamatan dengan
variasi hari ke 1, ke 2, ke 3 dan ke 4 hari. Perlakuan selanjutnya
menggunakan tanaman Iris pseudoacorus dengan variasi berat 200g, 400g,
600g, 800kg dengan waktu yang optimum. Waktu optimum adalah waktu
dimana reaktor mampu menurunkan kadar BOD, COD, Nitrat dan Fosfat
hingga memenuhi Baku Mutu Lingkungan sesuai Keputusan Menteri
Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2014
Dilakukan pengukuran suhu dan pH air limbah dengan menggunakan alat
pH-meter merk SCHOTT dan hasilnya di catat.
Pengambilan sampel air limbah dan ditempatkan dalam botol plastik,
sebanyak 500 ml untuk pengujian parameter COD & TSS dan botol sampel
51
COD ditambahkan larutan H2SO4 konsentrasi 90 %,sebanyak 1 ml untuk
pengawetan (fiksasi).
Untuk pengujian BOD, pengambilan sampel menggunakan botol plastik
ukuran 1000 ml.
Pengukuran suhu dan pH air limbah serta pengambilan sampel, dilakukan
pada saat pengisian media (t=0) dan dilakukan pengukuran maupun
pengambilan sampel ulang pada jam yang sama dengan pengambilan
pertama (t=0).
Dilakukan analisis laboratorium terhadap parameter air limbah sesuai
dengan standard, yaitu :
- Untuk BOD sesuai dengan SNI 06-2503-1991
- Untuk COD sesuai dengan SNI 19-4243-1989
- Untuk Nitrat sesuai dengan SNI 6989.79:2011
- Untuk Fosfat sesuai dengan SNI 06-6989.31-2005
Pengujian dilakukan di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan
dan Pengendalian Penyakit, Jln. RE Martadinata no 16 Sekupang, Batam
3. Rancangan Penelitian
Penelitian ini dirancang dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap
dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan yang digunakan adalah perbedaan
biomassa tanaman air yang direplikasikan melalui jumlah polybagserta perbedaan
detensi waktu yang direplikasikan melalui waktu tinggal limbah dalam media
reaktor. Percobaan ini dinamakan RAL karena unit percobaan yang digunakan
relatif homogen (Mattjik dan Sumertajaya 2006). Tabel rancangan penelitian dapat
dilihat pada Tabel 3.4 dan Tabel 3.5
52
Tabel 3.4. Tabel Rancangan Penelitian Variasi Detensi Waktu
Ulangan Perlakuan
1 hari 2 hari 3 hari 4 hari
1 PH11 PH21 PH31 PH41 2 PH12 PH22 PH32 PH42 3 PH13 PH23 PH33 PH43
Perlakuan dalam penentuan waktu optimum terdiri atas empat perlakuan,
yaitu limbah cair dengan waktu tinggal 1 hari (PH1), 2 hari (PH2), 3 hari (PH3) dan
4 hari (PH4). Selanjutnya gambar setting perlakuan detensi waktu dapat dilihat pada
gambar 3.2
Gambar 3.4 Setting Perlakuan Variasi Detensi Waktu
PH1 PH2 PH3 PH4
PT1 PT2 PT3 PT4
Gambar 3.5 Setting Perlakuan Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
53
Sedangkan perlakuan dalam penentuan biomassa tanaman yang efektif juga
terdiri atas empat perlakuan, yaitu limbah cair dengan penambahan tanaman dengan
rata-rata biomassa 200 gr/bak (PT1), 400 gr/bak (PT2), 600 gr/bak (PT3) dan 800
g/bak (PT4). Gambar setting perlakuan variasi biomass Iris pseudoacorus dapat
dilihat pada gambar 3.3
Tabel 3.5. Tabel Rancangan Penelitian Variasi biomassa Iris pseudoacorus
Ulangan Perlakuan
200 gr/bak 400 gr/bak 600 gr/bak 800 gr/bak
1 PT11 PT21 PT31 PT41 2 PT12 PT22 PT32 PT42 3 PT13 PT23 PT33 PT43
Model linier Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang digunakan pada
penelitian ini mengacu pada Mattjik dan Sumertajaya (2006) sebagai berikut.
Yij = μ + τi + ɛij
Keterangan:
Yij : Nilai parameter kualitas air yang diamati terhadap perbedaan biomassa
dan/atau kerapatan tanaman airserta perbedaan detensi waktu ke-i; i=1,2,3
dan ulangan (wadah) ke-j;j=1,2,3
μ : rataan umum
τi : pengaruh perlakuan jumlah pot tanaman air ke-i
ɛij : pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
54
4. Analisis Data
a. Efektivitas Lahan Basah Buatan
Efektivitas penyisihan polutan dalam reaktor lahan basah buatan tergantung
dari karakteristik air limbah dan kemampuan tanaman dalam mereduksi zat
pencemar.Efektivitas lahan basah buatan ditunnjukkan dengan persentase reduksi
polutan. Perhitungan persentase reduksi pencemar dalam lahan basah buatan dengan
menggunakan rumus (Evasari, 2012) :
Dimana :
Co = nilai tiap parameter dari karakteristik limbah sebelum perlakuan
Ct = nilai tiap parameter dari karakteristik limbah sesudah perlakuan
b. Analisis Ragam Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Rancangan percobaan yang digunakan pada percobaan ini adalah Rancangan
Acak Lengkap (RAL) dan dilanjutkan dengan uji lanjut BNJ. Analisis data
menggunakan Rancangan Acak Lengkap umumnya disajikan dalam bentuk tabel
sidik ragam. Penarikan kesimpulan dapat dilihat dari tabel sidik ragam tersebut.
1. Jika nilai Fhitung>Ftabel, maka tolak H0, berarti minimal ada satu perlakuan yang
memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap perubahan kualitas air limbah
(τ1 ≠ τ2 ≠ τ3), dan
2. Jika nilai Fhitung<Ftabel, maka gagal tolak H0, berarti tidak ada perlakuan yang
memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap perubahan kualitas air
limbah (τ1 = τ2 = τ3).
55
H0 : tidak ada pengaruh faktor biomassa rata-rata dan/atau kerapatan tanaman
air terhadap nilai parameter kualitas air
H1 : ada pengaruh faktor biomassa rata-rata dan/atau kerapatan tanaman air
terhadap nilai parameter kualitas air
Tabel 3.6. Sidik Ragam Rancangan Acak Lengkap
Sumber Keragaman
Derajat Bebas
Jumlah Kuadrat
(JK)
Kuadrat Tengah
(KT) F hitung F tabel
Perlakuan p-1 JKP KTP KTP/KTS (dbp,dBS)
Sisa p(q-1) JKS KTS
Total pq -1 JKT
c. Uji Normalitas Kolmogorov Smirnov
Konsep dasar dari uji normalitas Kolmogorov Smirnov adalah
dengan membandingkan distribusi data (yang akan diuji normalitasnya) dengan
distribusi normal baku. Distribusi normal baku adalah data yang telah
ditransformasikan ke dalam bentuk Z-Score dan diasumsikan normal. Jadi
sebenarnya uji Kolmogorov Smirnov adalah uji beda antara data yang diuji
normalitasnya dengan data normal baku. Seperti pada uji beda biasa, jika
signifikansi di bawah 0,05 berarti terdapat perbedaan yang signifikan, dan jika
signifikansi di atas 0,05 maka tidak terjadi perbedaan yang signifikan. Penerapan
pada uji Kolmogorov Smirnov adalah bahwa jika signifikansi di bawah 0,05 berarti
data yang akan diuji mempunyai perbedaan yang signifikan dengan data normal
baku, berarti data tersebut tidak normal.Lebih lanjut, jika signifikansi di atas 0,05
maka berarti tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara data yang akan diuji
dengan data normal baku
56
Signifikansi metode Kolmogorov-Smirnov umumnya menggunakan tabel
pembanding Kolmogorov-Smirnov di bawah ini.
Tabel 3.7. Tabel pembanding Kolmogorov-Smirnov
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference
Statistik Var I
N Sampel Mean
Simpangan Baku Dn =
KS Tabel Normal/Tidak Normal
d. Uji Homogenitas Bartlett
Pengujian homogenitas dimaksudkan untuk memberikan keyakinan bahwa
sekumpulan data yang dimanipulasi dalam serangkaian analisis memang berasal
dari populasi yang tidak jauh berbeda keragamannya. Uji Bartlett digunakan untuk
menguji homogenitas varians lebih dari dua kelompok data)
Rumus Uji Bartlett yaitu:
X2 = (ln n) { B - ∑dk log si2 }
Dimana :
N = jumlah data
B = (∑dk) log s2 ; yang mana s2 = ∑( )∑
si2 = Varians data untuk setiap kelompok ke-i
dk = derajat bebas
57
Hipotesis pengujian :
Ho = σ12 = σ2
2= σ32 = σ4
2
Ha = paling sedikit salah satu tanda tidak sama
Kriteria Pengujian :
Jika X2 hitung ≥ X2 tabel, maka Tolak Ho
Jika X2 hitung < X2 tabel, maka Terima Ho
e. Uji Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey
Uji Tukey biasa juga disebut uji beda nyata jujur (BNJ) atau honestly
significance diffirence (HSD), diperkenalkan oleh Tukey (1953). Uji Tukey
digunakan untuk membandingkan seluruh pasangan rata-rata perlakuan setelah uji
Analisis Ragam di lakukan. Formulasi perhitungan nilai kritis uji Tukey HSD
adalah sebagai berikut :
BNJα = q(p, v, α) .
Dengan :
P = jumlah perlakuan
v = derajat bebas galat
α = taraf nyata
r = banyaknya ulangan
q = nilai kritis diperoleh dari tabel wilayah nyata.
KTG = kuadran tengah galat
58
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Limbah Cair Domestik
Toksisitas air limbah dapat diekspresikan dengan besarnya konsentrasi
BOD, COD serta unsur hara lainnya seperti Nitrat dan Fosfat. Tingginya beberapa
parameter kualitas air limbah tersebut diperikirakan dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman yang menjadi agen bioremediator dalam penelitian ini.
Akumulasi nitrat dan fosfat berlebih dalam batang dapat menjadi racun bagi
tanaman (Ikeda, 1991), sedangkan kadar BOD dan COD yang tinggi dapat
menyebabkan penurunan kandungan oksigen terlarut pada reaktor uji. Oleh karena
itu perlu dilakukan uji pendahuluan dengan cara memaparkan air limbah pada
tanaman uji dengan konsentrasi yang berbeda dalam kurun waktu satu minggu,
perbedaan konsentrasi diaplikasikan melalui perbandingan antara air limbah dan air
sumur. Tujuan dari uji pendahuluan ini adalah untuk memperkirakan konsentrasi
maksimum polutan limbah yang masih dapat ditolerir oleh kemampuan adaptasi
dari tanaman Iris pseudoacorus untuk kemudian digunakan pada penelitian utama.
Tabel 4.1. Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus
NO PERBANDINGAN KOMPOSISI
ULAN-GAN
BIOMASSA AWAL (gr)
BIOMASSA 7 HARI (gr)
PERTUMBUHAN
RELATIF
RGR RATA RATA
1 25 % - 75 % 1 200,7 248,2 0,030
0,032 2 201,1 251,6 0,032 3 200,4 252,5 0,033
2 50 % - 50 % 1 200,4 234,6 0,023
0,021 2 200,2 232,7 0,021 3 200,4 229,9 0,020
3 75 % - 25 % 1 201,2 213,5 0,008
0,012 2 200,9 220,1 0,013 3 200,6 223,9 0,016
4 100 % - 0 % 1 200,2 188,6 -0,009
-0,009 2 200,1 191,4 -0,006 3 200,1 182,5 -0,013
59
Berdasarkan Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus selama
uji pendahuluan diketahui bahwa perbandingan komposisi air limbah yang sesuai
untuk digunakan pada penelitian utama adalah perbandingan 75 % air limbah dan
25 % air sumur (perlakuan 3) dengan Nilai Laju Pertumbuhan Relatif (RGR)
sebesar 0.012 gram/hari. Perlakuan tersebut merupakan perlakuan dengan
komposisi air limbah terbesar yang masih dapat di tolerir oleh kemampuan adaptasi
dari tanaman Iris pseudoacorus. Nilai Laju Pertumbuhan Relatif (RGR) terbesar
didapat pada perlakuan pertama dengan perbandingan 25 % air limbah dan 75 % air
sumur. Perlakuan ini tidak dapat dilanjutkan pada Penelitian Utama karena
komposisi air limbah yang digunakan tidak mempresentasikan kualitas air limbah
yang sebenarnya meskipun memiliki nilai Laju Pertumbuhan Relatif terbesar yakni
0.032 gram/hari. Sedangkan Perlakuan dengan Nilai Laju Pertumbuhan Relatif
terkecil yakni -0.009 gram/hari juga tidak dapat dilanjutkan pada utama karena
perlakuan tersebut mengindikasikan adanya penurunan bobot basah tanaman Iris
pseudoacorus sebagai respon dari ketidakmampuan tanaman tersebut untuk
beradaptasi dengan tingginya unsur pencemar dari air limbah yang dipaparkan.
Gambar 4.1 menunjukkan adanya penurunan Laju Pertumbuhan Relatif Iris
pseudoacorus seiring dengan bertambahnya komposisi air limbah yang digunakan.
hal ini menunjukkan bahwa toksisitas dari air limbah yang digunakan dalam
penelitian cukup tinggi sehingga mampu mempengaruhi Nilai Laju Pertumbuhan
Relatif Iris pseudoacorus secara signifikan. Pengaruh yang muncul dapat berupa
gangguan pada proses fotosintesis, transportasi nutrisi dan energi serta gangguan
struktur tanaman di tingkat sel karena keberadaan unsur hara yang berlebihan.
60
Gambar 4.1. Grafik Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus
Kandungan bahan organik yang terdapat dalam air limbah pada perlakuan 3
dengan konsentrasi awal BOD sebesar 565 mg/L dan COD sebesar 96 mg/L
menurut Rump dan Krist (1992), merupakan air limbah dengan tingkat pencemaran
berat. Tingginya kandungan BOD dan COD dalam air limbah tersebut diperkirakan
sebagai hasil dari proses perombakan bahan organik yang terakumulasi dari
beberapa aktivitas yang potensial menimbulkan polutan dalam jumlah yang besar
dan atau dengan konsentrasi cukup tinggi, seperti perumahan dan pusat pertokoan.
Tabel 4.2. Konsentrasi awal Beberapa Parameter Limbah Domestik
0,032
0,021
0,012
-0,009
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Rati
o Gr
owth
Rat
e
Perlakuan Perbandingan Konsentrasi Air Limbah
Laju Pertumbuhan Relatif Iris pseudoacorus
NO PERBANDINGAN KOMPOSISI
ULAN-GAN
BIOMASSA AWAL (gr)
BIOMASSA 7 HARI (gr)
PERTUMBUHAN
SPESIFIK
RGR RATA RATA
1 75 % - 25 % 1 201,2 213,5 0,008
0,012 2 200,9 220,1 0,013 3 200,6 223,9 0,016
No Parameter Hasil Uji
Rasio BOD : COD Keterangan
1 BOD 565 0,589 Perlu
Pratreatment 2 COD 960 3 Nitrat 23,228 4 Pospat 20,417
61
Konsentrasi COD yang jauh lebih tinggi dari BOD dengan Rasio sebesar
0.589 mengindikasikan bahwa air limbah masih bersifat non-biodegradable
sehingga perlu dilakukan pra-treatment, hal ini dapat dilihat dari rendahnya nilai
Laju Pertumbuhan Relatif Iris Pseudoacorus, dengan rata rata pertambahan
biomassa tanaman hanya berkisar diantara 10 hingga 20 gram selama uji
pendahuluan. Adapun pra-treatment yang dilakukan untuk meningkatkan rasio
BOD:COD sehingga melebihi 0.6, yang merupakan batas rasio bagi air limbah
untuk dapat diolah secara biologis adalah penyaringan (screening) material kasar
untuk kemudian disalurkan tangki ekualisasi yang di lengkapi aerator untuk
meredam variasi debit air limbah sehingga mampu meningkatkan performa proses
biologi akibat tidak adanya shock loading. Penambahan aerator dimaksudkan untuk
mencegah terbentuknya kondisi septik yang dapat menimbulkan bau serta
menghindari pengendapan padatan semaksimal mungkin. Disamping itu digunakan
suatu tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat
teruspensi lain yang berukuran relatif besar. Tangki ini dalam bahasa inggris disebut
grit chamber dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat aliran limbah
sehingga partikel – partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah terus
dialirkan untuk proses selanjutnya.
Hasil analisa kandungan awal bahan organik lainnya pada air limbah
tersebut adalah 23.22 mg/l untuk parameter Nitrat dan 20.41 mg/l untuk Parameter
Fosfat. Berdasarkan konsentrasi kedua parameter tersebut maka air limbah dengan
komposisi 75 % air limbah dan 25 % air sumur masih termasuk golongan air limbah
dengan tingkat pencemaran yang tinggi (Rump dan Krist, 1992).
62
Sesuai dengan keputusan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup nomor 05
tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah, telah mempersyaratkan bahwa
kandungan BOD, COD dan Nitrat dalam air limbah domestik yang boleh dibuang
ke perairan umum masing masing adalah 150 mg/L, 300 mg/L dan 30 mg/L.
Berdasarkan hal tersebut, maka limbah cair yang berasal dari Perumahan Griya
Hang Tuah Permai tersebut masih perlu dilakukan pengolahan sehingga kualitas air
limbah yang akan dibuang ke badan air dapat memenuhi baku mutu yang
dipersyaratkan. Dengan polutan sebagian besar berupa bahan organik, tingkat
pencemarannya yang relatif tinggi dan debit limbah yang fluktuatif, maka sistem
pengolahan limbah dapat menggunakan sistem yang sederhana, namun harus
memiliki efektifitas yang tinggi dengan cara modifikasi beberapa komponen
pengolahan limbah yang telah ada. Disamping itu, agar sistem pengolah limbah
tersebut dapat terpelihara dengan baik, maka diperlukan sistem pengolahan limbah
yang mudah dan murah opersionalnya. Salah satu alternatif sistem tersebut adalah
sistem lahan basah buatan. Sistem pengolah limbah lahan basah buatan ini hanya
membutuhkan bak-bak sederhana, sehingga tidak membutuhkan biaya besar untuk
membuat instalasi bangunannya.
Pengolahan limbah dengan sistem lahan basah buatan mengandalkan kinerja
tanaman dan mikroba yang bekerja secara alamiah, sehingga tidak membutuhkan
sistem pengoperasian rumit dan dapat menekan biaya operasionalnya. Keunggulan
lain dari sistem ini adalah relatif tahan dengan debit limbah yang bervariasi,
sehingga cocok untuk digunakan untuk pengolahan air limbah perumahan.
63
B. Pengaruh Variasi Detensi Waktu terhadap Sistem Lahan Basah Buatan
1. Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan
Setelah dilakukan uji pendahuluan untuk mengetahui perbandingan
komposisi air limbah yang optimal bagi pertumbuhan tanaman Iris pseudoacorus,
yang kemudian dilanjutkan dengan proses karakterisasi air limbah tersebut untuk
menganalisa konsentrasi beberapa paremeter air limbah, maka tahap selanjutnya
adalah melakukan Penelitian Utama dengan cara memaparkan sebanyak 200 gram
tanaman Iris pseudoacorus kepada air limbah domestik dengan lama waktu
penanaman yang berbeda guna mendapatkan waktu yang optimum bagi sistem
lahan basah untuk dapat mengolah air limbah yang memenuhi baku mutu air
berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup nomor 05 tahun 2014.
Berdasarkan hasil pengukuran terhadap parameter uji (BOD, COD, Nitrat
dan Fosfat)) setiap hari selama 4 hari, maka terjadi penurunan konsentrasi parameter
uji dengan rincian untuk masing-masing paramater uji sebagaimana tersaji pada
Tabel 4.3 berikut ini.
Tabel 4.3. Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan
NO parameter Satuan Baku Mutu
Waktu Penanaman 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari
1 COD mg/L 300 832 677 325 272 2 BOD mg/L 150 517 432 299 149 3 Nitrat mg/L 30 21.088 16.969 9.441 7.203 4 Fosfat mg/L - 14.583 12.222 10.194 9.722
Semua paramater uji menunjukkan adanya penurunan konsentrasi yang
signifikan dari empat perlakuan yang diberikan, dimana konsentrasi terbesar
terdapat pada perlakuan pertama dan cenderung turun hingga perlakuan ke empat
yang memiliki konsentrasi terkecil. Adapun nilai maksimum masing-masing
64
parameter uji pada perlakuan pertama adalah 832 mg/L untuk COD, 517 mg/L
untuk BOD, 21.088 mg/L untuk Nitrat dan 14.583 mg/L untuk Fosfat, sedangkan
nilai minimum parameter uji pada perlakuan ke-empat berturut-turut yakni 272
mg/L, 149 mg/L, 7.203 mg/L dan 9.722 mg/L.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kecenderungan penurunan
konsentrasi parameter uji sejalan dengan lamanya waktu penanaman. hal ini dapat
dimengerti mengingat penurunan parameter limbah domestik sangat bergantung
pada aktivitas organisme dan kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara,
oleh karena itu semakin lama waktu penanaman maka semakin besar materi organik
yang tereliminasi melalui mekanisme biodegradasi.
Menurut Tangahu dan Warmadewanthi (2001) aktivitas mikroorganisme
dalam reaktor mampu mendegradasi sebagian besar bahan organik dalam air limbah
berupa Nitrat dan Fosfat yang akan mempengaruhi konsentrasi BOD dan COD pada
effluent air limbah.
Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Darmayanti (2002) yang menyatakan
bahwa untuk perpanjangan waktu reaksi akan menghasilkan penyisihan organik
yang lebih baik karena kontak antara mikroorganisme dengan limbah berlangsung
cukup lama. Hal serupa juga terjadi pada penelitian yang dilakukan Rina et.al
(2011) dimana efisiensi reduksi zat organik terlarut pada waktu retensi 5 hari lebih
rendah daripada yang dihasilkan dengan waktu retensi 10 hari. Hal ini menunjukkan
bahwa dampak penahanan atau retensi memberikan pengaruh terhadap kinerja
sistem lahan basah buatan.
65
a. Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov
Uji normalitas adalah uji yang dilakukan untuk membuktikan apakah sebuah
variabel memiliki sebaran data yang berdistribusi normal atau tidak yang
merupakan salah satu syarat untuk uji statistik parametris. Konsep dasar dari uji
normalitas Kolmogorov Smirnov adalah dengan membandingkan distribusi data
(yang akan diuji normalitasnya) dengan distribusi normal baku. Seperti pada uji
beda biasa, jika signifikansi di bawah 0,05 berarti terdapat perbedaan yang
signifikan, dan jika signifikansi di atas 0,05 maka tidak terjadi perbedaan yang
signifikan. Penerapan pada uji Kolmogorov Smirnov adalah dengan
membandingkan antara nilai kolmogorov hitung dengan kolmogorov tabel.
Tabel 4.4. Hasil Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov
NO parameter N Sampel Mean Simpangan
Baku KS Hit KSTab Ket
1 COD 12 526.6 246.1 0.281 0.393 Normal 2 BOD 12 349.3 148.9 0.115 0.393 Normal 3 Nitrat 12 13.67 5.855 0.249 0.393 Normal 4 Fosfat 12 11.68 2.009 0.262 0.393 Normal
Berdasarkan tabel 4.4 diatas diketahui bahwa penurunan parameter air
limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan dengan variasi detensi waktu yang berbeda
memiliki sebaran data yang berdistribusi normal. Pada derajat kepercayaan 95%
dengan banyaknya sampel 12 buah didapat nilai Kolmogorov Smirnov (KS) Tabel
sebesar 0.393. Adapun nilai Kolmogorov Smirnov (KS) Hitung untuk parameter
COD sebesar 0.281, BOD 0.115, Nitrat 0.249 dan Fosfat 0.262, dimana nilai
Kolmogorov Smirnov (KS) Hitung semua parameter tersebut lebih kecil dari nilai
Kolmogorov Smirnov (KS) Tabel, Oleh karenanya berarti data Berdistribusi
Normal.
66
b. Uji Asumsi Homogenitas Bartlett
Pengujian homogenitas dimaksudkan untuk memberikan keyakinan bahwa
sekumpulan data yang dimanipulasi dalam serangkaian analisis memang berasal
dari populasi yang tidak jauh berbeda keragamannya. Uji Bartlett digunakan untuk
menguji homogenitas varians lebih dari dua kelompok data. Uji bartlett dapat
digunakan apabila data yang digunakan sudah di uji normalitas dan datanya
merupakan data normal. Konsep dasar dari Uji Asumsi Homogenitas Bartlett adalah
membandingkan nilai CQ hitung dengan CQ tabel dengan kriteria pengujian jika
CQ hitung < CQ tabel maka terima H0 yang berarti semua data bersifat homogen.
Tabel 4.5. Hasil Uji Asumsi Homogenitas Bartlett
NO parameter N Sampel Mean Varians
Gabungan CQ
Hitung CQ Tabel
0.95(3) Ket
1 COD 12 526.6 246.1 1.74 7.81 Homogen 2 BOD 12 349.3 148.9 6.49 7.81 Homogen 3 Nitrat 12 13.67 5.855 6.96 7.81 Homogen 4 Fosfat 12 11.68 2.009 5.50 7.81 Homogen
Berdasarkan tabel 4.5 diatas diketahui bahwa penurunan parameter air
limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan dengan variasi detensi waktu yang berbeda
relatif bersifat homogen. Pada derajat kepercayaan 95% dengan banyaknya sampel
12 buah didapat nilai CQ Tabel sebesar 7.81. Adapun nilai CQ hitung masing-
masing parameter yakni 1.74 untuk parameter COD, 6.49 untuk BOD, 6.96 untuk
Nitrat serta 5.50 untuk parameter Fosfat. Dimana nilai CQ hitung semua parameter
tersebut lebih kecil dari nilai CQ tabel, Oleh karenanya berarti data berasal dari
populasi yang tidak jauh berbeda keragamannya dan memenuhi syarat untuk uji
statistik parametris.
67
c. Uji One Way Anova ( Analisis Ragam Rancangan Acak Lengkap)
Analisis variansi satu arah atau yang sering disebut sebagai rancangan acak
lengkap adalah suatu prosedur untuk menguji perbedaan rata-rata/ pengaruh
perlakuan dari beberapa populasi (lebih dari dua) dari suatu percobaan yang
menggunakan satu faktor,dimana satu faktor tersebut memiliki 2 atau lebih level,
dengan tujuan menguji apakah rata-rata lebih dari dua sampel tersebut berbeda
secara signifikan atau tidak. Dalam penelitian ini populasi diwakili oleh jumlah
pengulangan sedangkan faktor diwakili oleh perlakuan detensi waktu yang berbeda.
Tabel 4.6. Hasil Uji One Way Anova
NO parameter N Sampel Mean P-Value F
Hit F
Tab Keterangan
1 COD 12 526.6 4.06 e-10 741.02 4.07 Berbeda Nyata 2 BOD 12 349.3 1.09 e-05 55.13 4.07 Berbeda Nyata 3 Nitrat 12 13.67 8.12 e-13 3515.26 4.07 Berbeda Nyata 4 Fosfat 12 11.68 1.38 e-10 971.83 4.07 Berbeda Nyata
Hasil analisis one way anova dengan selang kepercayaan 95% (p=0,05)
menunjukkan rata-rata penurunan parameter air limbah pada Sistem Lahan Basah
Buatan untuk tiap harinya berbeda secara nyata dimana hasil signifikansi semua
parameter uji berkisar diantara 1.09 e-05 - 8.12 e-13 (p<0.05). Disamping itu
perbandingan antara nilai F hitung dengan nilai F tabel juga menunjukkan hal yang
tidak jauh berbeda, yakni adanya perbedaan yang signifikan terhadap penurunan
parameter air limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan untuk semua parameter uji
(F hit > F tab). Nilai F tabel yang didapat dari Analisis Ragam Rancangan Acak
Lengkap sebesar 4.07 sedangkan nilai F hitung masing-masing parameter uji adalah
741.02 untuk parameter COD, 55.13 untuk BOD, 3515.26 untuk Nitrat, serta
971.83 untuk parameter fosfat.
68
d. Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey
Uji beda nyata jujur (BNJ) sering juga disebut uji Turkey (Honestly
Significant Difference = HSD). Uji Tukey digunakan untuk membandingkan seluruh
pasangan rata-rata perlakuan setelah uji Analisis Ragam di lakukan. Konsep
pengujian Uji Tukey adalah membandingkan nilai mutlak selisih kedua rata-rata
yang akan dlihat perbedaannya dengan nilai HSD.
Tabel 4.7. Hasil Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey
NO parameter Perlakuan Mean Nilai BNJ Mean + BNJ Notasi Keterangan
1 COD
1 Hari 832 45.1 877 D Setiap Perlakuan Berbeda secara
Signifikan
2 Hari 677 45.1 722 C 3 Hari 325 45.1 370 b 4 Hari 272 45.1 317 a
2 BOD
1 Hari 517 98.1 615 c Perlakuan 1 dan 2 tidak
berbeda secara
signifikan
2 Hari 432 98.1 530 c 3 Hari 299 98.1 397 b 4 Hari 149 98.1 247 a
3 Nitrat
1 Hari 21.088 0.523 21.611 d Setiap Perlakuan Berbeda secara
Signifikan
2 Hari 16.969 0.523 17.492 c 3 Hari 9.441 0.523 9.964 b 4 Hari 7.203 0.523 7.726 a
4 Fosfat
1 Hari 14.583 0.369 14.952 d Setiap Perlakuan Berbeda secara
Signifikan
2 Hari 12.222 0.369 12.591 c 3 Hari 10.194 0.369 10.563 b 4 Hari 9.722 0.369 10.091 a
Berdasarkan analisis Uji Lanjut yang dilakukan didapat Nilai BNJ untuk
setiap parameter berbeda sesuai dengan Derajat Bebas Galat hasil dari Analisis
Ragam Rancangan Acak Lengkap. Adapun nilai BNJ untuk parameter COD sebesar
45.1, BOD sebesar 98.1, Nitrat 0.523 dan Fosfat 0.369. hasil perbandingan rata-rata
perlakuan dan nilai BNJ untuk paramater COD, Nitrat dan Fosfat menunjukkan
bahwa setiap perlakuan memberikan hasil yang berbeda secara signifikan atau
69
dengan kata lain penurunan parameter COD, Nitrat dan Fosfat pada Sistem Lahan
Basah Buatan tidak sama antara satu perlakuan dengan perlakuan lainnya yang
ditandai dengan berbedanya notasi antar perlakuan. Sedikit berbeda untuk parameter
BOD dimana hasil perbandingan rata-rata perlakuan dan nilai BNJ pada perlakuan
ke-1 dan ke-2 memiliki notasi yang sama, hal ini menunjukkan bahwa penurunan
parameter BOD pada Sistem Lahan Basah Buatan untuk hari ke-1 dan ke-2 tidak
jauh berbeda, sedangkan hari ke-2 dan ke-3 berbeda secara signifikan.
e. Uji Regresi Linear Berganda
Analisis regresi linier berganda adalah hubungan secara linear antara dua
atau lebih variabel independen (X1, X2,….Xn) dengan variabel dependen (Y).
dimana tujuannya adalah mengetahui arah hubungan antara variabel independen
dengan variabel dependen dan untuk memprediksi nilai dari variabel dependen
apabila nilai variabel independen mengalami kenaikan atau penurunan.
Dalam penelitian ini Analisis regresi linier berganda digunakan untuk
mengetahui hubungan antar parameter yang terjadi selama berlangsungnya
penelitian. Adapaun hubungan yang ingin diketahui adalah Hubungan paramater
Nitrat dan Fosfat terhadap parameter BOD dan COD. Adapun asumsi dasar yang
digunakan dalam kajian hubungan antar parameter ini yaitu : tinggi rendahnya
kandungan nitrat dan fosfat akan mempengaruhi konsentrasi BOD dan COD yang
merupakan tolok ukur dari tinggi rendahnya tingkat pencemar suatu limbah
domestik. Adapun hubungan yang terbentuk adalah hubungan yang berbanding
lurus dimana semakin tinggi konsentrasi nitrat dan fosfat makan semakin tinggi pula
konsentrasi BOD dan COD air limbah serta sebaliknya, sehingga kajian hubungan
70
parameter ini juga dapat menggambarkan efektifitas dari lahan basah yang
digunakan.
1. Pengaruh paramater Nitrat dan Fosfat terhadap parameter BOD
Hasil perhitungan hubungan antara variabel terikat yaitu penurunan
parameter BOD dengan variabel bebas yaitu penurunan parameter Nitrat dan Fosfat
dapat dilihat pada tabel 4.8 dibawah ini.
Tabel 4.8. Hasil Uji Regresi Linear Berganda parameter BOD
Perlakuan Variabel Bebas Variabel
terikat Predicted BOD Residuals Adjusted
R Square Nitrat Fosfat BOD 1 21,088 14,583 517 513.18 3,811
0.84 ≈ 84 %
2 16,969 12,222 432 448.76 -16,768 3 9,441 10,194 299 249.46 49,537 4 7,203 9,722 149 185.58 -36,580
Coefficients 36.08 -35.66 272.43 P Value 0.229
Persamaan Regresi Linear Berganda :
BOD = 272.43 + 36.08 Nitrat – 35.66 Fosfat
a. Bila nilai Nitrat bertambah satu satuan maka nilai BOD naik sebesar 36.08
satuan dengan asumsi nilai Fosfat tetap
b. Bila nilai Fosfat bertambah satu satuan maka nilai BOD turun sebesar 35.66
satuan dengan asumsi nilai Nitrat tetap
Nilai R2 (koefisien determinasi/ Adjusted R Square) ≈ 84 % yang artinya
84% variasi penurunan BOD dapat dijelaskan oleh variasi nilai varibel bebas yakni
penurunan Nitrat dan Fosfat.
71
Dari table 4.8 diatas dapat disimpulkan bahwa penurunan parameter Nitrat
dan Fosfat memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan parameter BOD,
dimana konsentrasi BOD menurun seiring dengan semakin rendahnya konsentrasi
Nitrat. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Basma (2012) dimana
penurunan nilai BOD dan konsentrasi nitrat mempunyai kecenderungan yang
similar. Hubungan yang berkorelasi positif ini dapat dijelaskan mengingat Nitrat
merupakan salah satu makro nutrien yang dibutuhkan tanaman dalam
metabolismenya sehingga selama berlangsungnya penelitian terjadi penurunan
konsentrasi nitrat sebagai akibat dari proses absorbsi pada akar tanaman. Semakin
rendahnya kandungan nitrat dalam air limbah maka proses penguraian oleh bakteri
(Denitrifikasi) juga akan semakin sedikit sehingga kebutuhan oksigen untuk
penguraian materi organik (BOD) tidak terlalu banyak.
Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat menjadi gas nitrogen (N2) secara
biologis. Bakteri yang bertanggung jawab dalam proses denitrifikasi adalah jenis
heterotrof fakultatif dimana nitrat berperan sebagai akseptor electron. Bakteri yang
melakukan proses denitrifikasi meliputi Achromobacter, aerobacter, alcaligenes,
bacillus, brevibacterium, flavobacterium, micrococcus, proteus, pseudomonas dan
spirillum. Dengan melepaskan nitrat sebagai nitrogen yang mudah menguap,
denitrifikasi dapat meminimasi fiksasi nitrogen pada pengolahan limbah cair untuk
menekan pertumbuhan alga ketika air limbah akan dilepaskan ke danau atau sungai.
Hal yang sedikit berbeda terkait hubungan yang terbentuk antara penurunan
parameter fosfat dan BOD, dimana nilai BOD cenderung bertambah ketika
konsentrasi fosfat dalam air limbah berkurang atau dengan kata lain hubungan yang
72
terbentuk adalah hubungan yang berbanding terbalik. Hal ini dapat dipahami apabila
kita merujuk pada siklus fosfor dimana tidak ada peran mikroorganisme yang
signifikan pada proses penguraian senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).
Reduksi senyawa fosfat sebagian besar diakomodir oleh proses penyerapan oleh
tanaman. Sehingga tinggi rendahnya kandungan fosfat dalam air limbah tidak akan
mempengaruhi secara langsung kebutuhan oksigen biologis dalam menguraikan
materi organik.
2. Pengaruh paramater Nitrat dan Fosfat terhadap parameter COD
Hasil perhitungan hubungan antara variabel terikat yaitu penurunan
parameter BOD dengan variabel bebas yaitu penurunan parameter Nitrat dan Fosfat
dapat dilihat pada tebl 4.0 dibawah ini.
Tabel 4.9. Hasil Uji Regresi Linear Berganda parameter COD
Perlakuan Variabel Bebas Variabel
terikat Predicted BOD Residuals Adjusted
R Square Nitrat Fosfat COD
1 21,088 14,583 832 833.89 -1.8940 0.98 ≈ 98 %
2 16,969 12,222 677 668.66 8.3326 3 9,441 10,194 325 349.61 -24.615 4 7,203 9,722 272 253.82 18.177
Coefficients 44.39 -7.474 6.712 P Value 0.06
Persamaan Regresi Linear Berganda :
COD = 6.712 + 44.39 Nitrat – 7.474 Fosfat
a. Bila nilai Nitrat bertambah satu satuan maka nilai BOD naik sebesar 44.39
satuan dengan asumsi nilai Fosfat tetap
b. Bila nilai Fosfat bertambah satu satuan maka nilai BOD turun sebesar 7.474
satuan dengan asumsi nilai Nitrat tetap
73
Nilai R2 (koefisien determinasi/ Adjusted R Square) ≈ 98 % yang artinya
98% variasi penurunan BOD dapat dijelaskan oleh variasi nilai varibel bebas yakni
penurunan Nitrat dan Fosfat.
Dari table 4.9 diatas dapat disimpulkan bahwa penurunan parameter Nitrat
dan Fosfat memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan parameter COD,
dimana konsentrasi COD menurun seiring dengan semakin rendahnya konsentrasi
Nitrat. Sedangkan fosfat membentuk hubungan yang berbanding terbalik. Hal ini
sesuai dengan penelitian yang dilakukan Kurniasih (2013) yang menyatakan bahwa
kandungan COD memiliki hubungan yang positif terhadap kandungan Fosfat dan
Nitrat. Namun lebih lanjut uji Regresi Linear yang terbentuk pada penelitian
tersebut menyatakan bahwa variabel prediktor yang berpengaruh pada nilai COD
hanyalah kandungan Nitrat. Sedangkan model Geographically Weighted Regression
menjelaskan bahwa COD akan naik sebesar 3,64 mg/l jika kandungan Nitrat dalam
air meningakat sebesar 1 mg/l. Disamping itu Hairul (2014) mengatakan bahwa
terdapat hubungan antara konsentrasi nitrat dengan efisiensi penyisihan COD pada
pengolahan limbah tahu secara denitrifikasi biologis.
Meningkatnya kandungan Nitrat yang berasal dari limbah rumah tangga
menyebabkan air menjadi tercemar dimana kadar bahan buangan oraganik maupun
non-oraganik dalam air meningkat, sehingga jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi bahan buangan dalam air sungai secara kimia atau yang biasa disebut
COD ikut meningkat (Kurniasih, 2013).
74
2. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan
Berdasarkan hasil pengukuran terhadap parameter uji (BOD, COD, Nitrat
dan Fosfat) setiap hari selama 4 hari, maka terjadi penurunan konsentrasi parameter
uji dengan rincian untuk masing – masing parameter uji sebagaimana tersaji pada
tabel 4.10. berikut ini :
Tabel 4.10. Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji
Perlakuan COD % Reduksi BOD %
Reduksi Nitrat % Reduksi Fosfat %
Reduksi Sampel Awal 981 597 23.182 20.264
1 Hari 832 15.2 % 517 13.4 21.088 9.03 14.583 28.03 2 Hari 677 31.0 % 432 27.7 16.969 26.80 12.222 39.68 3 Hari 325 66.8 % 299 50.0 9.441 59.28 10.194 49.69 4 Hari 272 72.3 % 149 75.0 7.203 68.93 9.722 52.02
Berdasarkan data hasil penelitian sebagaimana tersaji pada Tabel 4.10 diatas,
maka dapat diperoleh efektivitas dari sistem lahan basah buatan dalam mereduksi
berbagai parameter limbah, dimana semakin lama waktu penanaman semakin besar
penurunan kadar BOD, COD, Nitrat dan Fosfat. Tiga parameter uji menunjukkan
trend penurunan yang hampir sama dimana penurunan maksimal terjadi pada
perlakuan 3 dengan waktu penanaman yang berlangsung selama 3 hari. Adapun
parameter tersebut adalah BOD, COD dan Nitrat. Sedangkan persentase reduksi
terbesar untuk parameter fosfat terjadi pada perlakuan pertama yakni 1 hari.
Beberapa hal yang dapat menjelaskan terjadinya penurunan berbagai
parameter uji dalam Sistem Lahan Basah Buatan tersebut, menurut Wood dalam
Tangahu & Warmadewanthi (2001) adalah karena adanya mekanisme aktivitas
mikroorganisme dan tanaman, proses oksidasi oleh bakteri aerob yang tumbuh
75
disekitar rhizosphere tanaman maupun kehadiran bakteri heterotrof didalam air
limbah mampu menurunkan konsentrasi bahan organik dalam sistem tersebut.
Menurut Metcalf & Eddy (2003) kharakteristik pertumbuhan bakteri dalam
reaktor sistem Batch, berdasarkan waktu ada 4 tahapan/fase pertumbuhan
sebagaimana tersaji dalam grafik berikut ini :
Gambar 4.2. Grafik Tahapan/Fase Pertumbuhan Bakteri
Berdasarkan hal tersebut diatas, maka peran utama mikroorganisme dalam
mendegradasi bahan organik dalam sistem lahan basah tersebut, akan dapat
menjelaskan trend/kecenderungan penurunan bahan organik dari hasil percobaan.
Singkatnya proses aklimatisasi tanaman sebelum penelitian dilakukan, tidak
memberikan kesempatan yang cukup pada bakteri yang terdapat di rhizosphere
untuk tumbuh dan beradaptasi, sehingga lag-phase tidak hanya terjadi saat proses
aklimatisasi tersebut melainkan juga pada tahap awal penelitian yakni pada
perlakuan pertama. Dengan demikian maka pertumbuhan eksponesial (Exponential
growth phase) diperkirakan terjadi pada perlakuan ke-II dan ke-III. Kondisi tersebut
76
1 Hari
2 Hari
3 Hari
4 Hari
% Redukdsi 15,2% 31,0% 66,8% 72,3%
0,0%20,0%40,0%60,0%80,0%
Persentase Reduksi Parameter COD
1 Hari 2 Hari 3 Hari 4 Hari
% Reduksi 13,4% 27,7% 50,0% 75,0%
0,0%20,0%40,0%60,0%80,0%
Persentase Reduksi Parameter BOD
1 Hari 2 Hari 3 Hari 4 Hari
% Reduksi 9,00% 26,80% 59,20% 68,93%
0,00%20,00%40,00%60,00%80,00%
Persentase Reduksi Parameter Nitrat
1 Hari 2 Hari 3 Hari 4 Hari
% Reduksi 28,0% 39,6% 49,6% 52,0%
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
Persentase Reduksi Parameter Fosfat
yang dapat menjelaskan mengapa penurunan beberapa parameter air limbah secara
tajam terjadi pada perlakuan ke-III seperti yang terlihat pada grafik 4.3 dibawah ini.
Gambar 4.3. Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji
Grafik diatas menunjukkan bahwa persentase penurunan parameter uji pada
hari pertama cukup besar dan cenderung meningkat hingga hari ke-III, sedangkan
pada akhir waktu percobaan % penurunan paramateter uji relatif kecil. Terjadinya
penurunan tajam pada awal percobaan diduga dipengaruhi oleh kandungan nutrient
yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroorganisme cukup melimpah, sehingga
akan terjadi fase pertumbuhan dipercepat (Exponential growth phase). Mengingat
percobaan dilakukan dengan sistem curah (batch), maka dalam bak reaktor tidak
ada penambahan nutrient baru yang dapat mendukung kehidupan mikroorganisme,
sehingga pada pertengahan waktu penelitian (hari ke-3) pertumbuhan
77
mikroorganisme telah mencapai titik maksimal terhadap ketersediaan nutrient.
Kondisi ini menyebabkan terjadi keseimbangan antara pertumbuhan dan kematian
mikroorganisme/ bakteri atau sering disebut sebagai statuionary phase
Disamping itu, kecenderungan penurunan konsentrasi COD sejalan dengan
penurunan konsentrasi BOD secara bertahap mengindikasikan bahwa bahan organik
yang terkandung dalam air limbah sebagian besar merupakan bahan organik yang
bersifat biodegradable (dapat terdegradasi secara biologis). Hal senada juga
dinyatakan oleh Tebbut (1977), bahwa komposisi padatan yang terdapat dalam
limbah domestik 70% merupakan bahan organik.
Hasil penelitian ini menunjukkan kadar nilai BOD, COD, Nitrat dan Fosfat
mengalami penurunan namun belum memenuhi standar baku mutu air limbah
berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No 5 Tahun 2014 . Berdasarkan
waktu tinggal penanaman, maka penggunaan tanaman air jenis Iris pseudoacorus
memiliki efektivitas / kinerja yang tidak jauh berbeda dengan jenis tanaman yang
telah umum digunakan dalam sistem lahan basah buatan.
Hasil yang sama diperoleh oleh Masturah (2014) bahwa tanaman Alisma
plantago mampu menurunkan nilai BOD dan COD sebesar 64% dan 67% selama 4
hari waktu tinggal. Oleh sebab itu perlu dilakukan suatu perlakuan untuk
menghasilkan penurunan yang lebik baik yaitu dengan merubah variasi berat
tanaman Iris pseudoacorus dengan waktu penanaman optimum untuk menghasilkan
penurunan yang lebih baik.
78
C. Pengaruh Variasi Biomassa Iris Pseudoacorus terhadap Sistem Lahan Basah Buatan
1. Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan
Setelah didapat waktu penanaman optimum bagi sistem lahan basah buatan
untuk mereduksi berbagai parameter limbah domestik, maka dilakukan penelitian
selanjutnya guna mengetahui pengaruh variasi biomassa Iris Pseudoacorus terhadap
penurunan parameter air limbah domestik dengan cara memaparkan tanaman uji
tersebut pada air limbah selama 3 hari (waktu optimum) dengan variasi berat
tanaman 200 gram, 400 gram, 600 gram dan 800 gram.
Berdasarkan hasil pengukuran terhadap parameter uji (BOD, COD, Nitrat
dan Fosfat)) setiap hari selama 3 hari dengan biomassa Iris Pseudoacorus yang
berbeda, maka terjadi penurunan konsentrasi parameter uji dengan rincian untuk
masing-masing paramater uji sebagaimana tersaji pada Tabel 4.11 berikut ini.
Tabel 4.11. Penurunan Parameter Air Limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan
NO parameter Satuan Baku Mutu
Waktu Penanaman 200 gr 400 gr 600 gr 800 gr
1 COD mg/L 300 395 331 283 117 2 BOD mg/L 150 315 288 187 80 3 Nitrat mg/L 30 9.985 7.521 5.163 3.711 4 Fosfat mg/L - 10.306 9.736 8.806 8.222
Semua paramater uji menunjukkan adanya penurunan konsentrasi yang
signifikan dari empat perlakuan yang diberikan, dimana konsentrasi terbesar
terdapat pada perlakuan pertama dan cenderung turun hingga perlakuan ke empat
yang memiliki konsentrasi terkecil. Adapun nilai maksimum masing-masing
parameter uji pada perlakuan pertama adalah 395 mg/L untuk COD, 315 mg/L
untuk BOD, 9.985 mg/L untuk Nitrat dan 10.306 mg/L untuk Fosfat, sedangkan
79
nilai minimum parameter uji pada perlakuan ke-empat berturut-turut yakni 117
mg/L, 80 mg/L, 3.711 mg/L dan 8.222 mg/L.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kecenderungan penurunan
konsentrasi parameter uji sejalan dengan bertambahnya biomassa tanaman yang
digunakan, hal ini dapat dimengerti mengingat proses dekomposisi tidak hanya
terjadi dari dekomposer air limbah tetapi juga dibantu oleh dekomposer yang
berasal dari tanaman air. Pendapat ini sesuai dengan Brix (1993) dalam Apriadi
(2008), bahwa makrofita yang berada di perairan menyediakan lingkungan yang
sesuai untuk mikroorganisme yang dapat mendekomposisi bahan pencemar.
Disamping itu dengan bertambahnya biomassa, maka akan terjadi peningkatan
proses absorbsi unsur hara oleh tanaman itu sendiri.
a. Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov
Setelah diketahui bahwa pengaruh variasi detensi waktu terhadap sistem
lahan basah buatan menghasilkan data penurunan parameter yang berdistribusi
normal, maka perlu juga dilakukan Uji Asumsi Normalitas pada data penurunan
parameter limbah sebagai hasil dari pengaruh variasi biomassa Iris pseudoacorus
yang digunakan guna memenuhi persyaratan uji statistik parametris.
Tabel 4.12. Hasil Uji Asumsi Normalitas Kolmogorov Smirnov
NO parameter N Sampel Mean Simpangan
Baku KS Hit KSTab Ket
1 COD 12 281.3 110.9 0.142 0.393 Normal 2 BOD 12 217.3 99.4 0.139 0.393 Normal 3 Nitrat 12 6.595 2.489 0.213 0.393 Normal 4 Fosfat 12 9.267 0.845 0.179 0.393 Normal
80
Berdasarkan tabel 4.12 diatas diketahui bahwa penurunan parameter air
limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan dengan variasi biomassa Iris
pseudoacorus yang berbeda memiliki sebaran data yang berdistribusi normal. Pada
derajat kepercayaan 95% dengan banyaknya sampel 12 buah didapat nilai
Kolmogorov Smirnov (KS) Tabel sebesar 0.393. Adapun nilai Kolmogorov
Smirnov (KS) Hitung untuk parameter COD sebesar 0.142, BOD 0.139, Nitrat
0.213 dan Fosfat 0.179, dimana nilai Kolmogorov Smirnov (KS) Hitung semua
parameter tersebut lebih kecil dari nilai Kolmogorov Smirnov (KS) Tabel, Oleh
karenanya berarti data Berdistribusi Normal
b. Uji Asumsi Homogenitas Bartlett
Penurunan paremeter limbah sebagai hasil dari pengaruh variasi detensi
waktu dapat dikatakan relatif homogen sehingga layak untuk dilakukan uji statistik
lanjutan. Sedangkan Uji Asumsi Homogenitas terhadap data penurunan parameter
limbah hasil dari pengaruh variasi biomassa Iris pseudoacorus yang digunakan
dapat dilihat pada Tabel 4.13 dibawah ini
Tabel 4.13. Hasil Uji Asumsi Homogenitas Bartlett
NO parameter N Sampel Mean Varians
Gabungan CQ
Hitung CQ Tabel
0.95(3) Ket
1 COD 12 281.3 1109.3 2.06 7.81 Homogen 2 BOD 12 217.3 746.6 1.87 7.81 Homogen 3 Nitrat 12 6.595 0.001 0.70 7.81 Homogen 4 Fosfat 12 9.267 0.007 0.74 7.81 Homogen
Berdasarkan tabel 4.13 diatas diketahui bahwa penurunan parameter air
limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan dengan variasi biomassa Iris
pseudoacorus yang berbeda relatif bersifat homogen. Pada derajat kepercayaan 95%
dengan banyaknya sampel 12 buah didapat nilai CQ Tabel sebesar 7.81. Adapun
81
nilai CQ hitung masing-masing parameter yakni 2.06 untuk parameter COD, 1.87
untuk BOD, 0.70 untuk Nitrat serta 0.74 untuk parameter Fosfat. Dimana nilai CQ
hitung semua parameter tersebut lebih kecil dari nilai CQ tabel, Oleh karenanya
berarti data berasal dari populasi yang tidak jauh berbeda keragamannya dan
memenuhi syarat untuk uji statistik parametris.
c. Uji One Way Anova ( Analisis Ragam Rancangan Acak Lengkap)
Hasil Uji One Way Anova pada data penurunan Limbah hasil dari pengaruh
variasi detensi waktu menunjukkan setiap perlakuan memberikan hasil yang
berbeda secara signifikan antara satu dan lainnya. dengan rancangan dan jumlah
variabel yang sama maka Uji One Way Anova terhadap data penurunan parameter
limbah hasil dari pengaruh variasi biomass Iris pseudoacorus dapat dilihat pada
Tabel 4.14 dibawah ini .
Tabel 4.14. Hasil Uji One Way Anova
NO parameter N Sampel Mean P-Value F Hit F
Tab Ket
1 COD 12 281.3 4.42 e-05 38.02 4.07 Berbeda Nyata 2 BOD 12 217.3 2.19 e-05 45.90 4.07 Berbeda Nyata 3 Nitrat 12 6.595 1.45 e-15 17101.55 4.07 Berbeda Nyata 4 Fosfat 12 9.267 5.16 e-10 391.15 4.07 Berbeda Nyata
Hasil analisis one way anova dengan selang kepercayaan 95% (p=0,05)
menunjukkan rata-rata penurunan parameter air limbah pada Sistem Lahan Basah
Buatan untuk tiap variasi biomassa berbeda secara nyata, dimana hasil signifikansi
semua parameter uji berkisar diantara 1.45 e-15 - 5.16 e-10 (p<0.05). Disamping itu
perbandingan antara nilai F hitung dengan nilai F tabel juga menunjukkan hal yang
tidak jauh berbeda, yakni adanya perbedaan yang signifikan terhadap penurunan
parameter air limbah pada Sistem Lahan Basah Buatan untuk semua parameter uji
82
berdasarkan perlakuan biomassa Iris pseudoacorus yang berbeda (F hit > F tab).
Nilai F tabel yang didapat dari Analisis Ragam Rancangan Acak Lengkap sebesar
4.07 sedangkan nilai F hitung masing-masing parameter uji adalah 38.02 untuk
parameter COD, 45.90 untuk BOD, 17101.55 untuk Nitrat, serta 391.15 untuk
parameter fosfat.
d. Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ) / Uji Tukey
Sebagian besar data penurunan parameter limbah hasil dari pengaruh variasi
detensi waktu menunjukkan adanya perbedaan setelah dilakukan Uji Lanjut Beda
Nyata Jujur, dimana setiap perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda pada tiga
parameter uji yakni COD, Nitrat dan Fosfat. Hasil Uji Lanjut Beda Nyata Jujur
(BNJ) terhadap penurunan parameter limbah hasil dari pengaruh variasi Biomassa
Iris pseudoacorus dapat dilihat pada Tabel 4.15 dibawah ini.
Tabel 4.15. Hasil Uji Lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ)/ Uji Tukey
NO parameter Perlakuan Mean Nilai BNJ
Mean + BNt Notasi Keterangan
1 COD
200 gr 395 87.1 482 c Perlakuan 400 & 600 gr tidak berbeda
signifikan
400 gr 331 87.1 418 b 600 gr 283 87.1 370 b 800 gr 117 87.1 204 a
2 BOD
200 gr 315 71.4 386 c Perlakuan 200 & 400 gr tidak berbeda
signifikan
400 gr 288 71.4 359 c 600 gr 187 71.4 258 b 800 gr 80 71.4 151 a
3 Nitrat
200 gr 9.985 0.09 10.080 d Setiap Perlakuan Berbeda secara
Signifikan
400 gr 7.521 0.09 7.616 c 600 gr 5.163 0.09 5.258 b 800 gr 3.711 0.09 3.806 a
4 Fosfat
200 gr 10.306 0.26 10.567 d Setiap Perlakuan Berbeda secara
Signifikan
400 gr 9.736 0.26 9.997 c 600 gr 8.806 0.26 9.067 b 800 gr 8.222 0.26 8.483 a
83
Berdasarkan analisis Uji Lanjut yang dilakukan didapat Nilai BNJ untuk
setiap parameter berbeda sesuai dengan Derajat Bebas Galat hasil dari Analisis
Ragam Rancangan Acak Lengkap. Adapun nilai BNJ untuk parameter COD sebesar
87.1, BOD sebesar 71.4, Nitrat 0.09 dan Fosfat 0.26. hasil perbandingan rata-rata
perlakuan dan nilai BNJ untuk paramater Nitrat dan Fosfat menunjukkan bahwa
setiap perlakuan memberikan hasil yang berbeda secara signifikan atau dengan kata
lain penurunan parameter Nitrat dan Fosfat pada Sistem Lahan Basah Buatan
dengan biomassa Iris pseudoacorus yang berbeda tidak sama antara satu perlakuan
dengan perlakuan lainnya yang ditandai dengan berbedanya notasi antar perlakuan.
Sedangkan hasil perbandingan rata-rata perlakuan dan nilai BNJ untuk
parameter COD dan BOD memiliki kesamaan pada beberapa perlakuan, yakni
perlakuan ke-2 dan ke-3 untuk parameter COD serta perlakuan ke-1 dan ke-2 untuk
parameter BOD. Hal ini menunjukkan bahwa penurunan parameter COD pada
Sistem Lahan Basah Buatan dengan Biomassa Iris pseudoacorus 400 gram dan 600
gram tidak berbeda nyata dan penurunan parameter BOD pada Sistem Lahan Basah
Buatan dengan Biomassa Iris pseudoacorus 400 gram dan 600 gram juga tidak jauh
berbeda.
e. Uji Regresi Linear Berganda
Hasil Analisis Regresi linear berganda parameter Nitrat dan Fosfat terhadap
BOD dan COD pada data penurunan parameter limbah hasil dari pengaruh variasi
detensi waktu menunjukkan bahwa adanya hubungan yang terbentuk antar
parameter tersebut selama berlangsungnya penelitian, dimana tinggi rendahnya
konsentrasi Nitrat dan Fosfat dapat mempengaruhi konsentrasi BOD dan COD air
84
limbah. Untuk mengetahui hubungan antar parameter pada data hasil dari pengaruh
variasi biomassa Iris pseudoacorus yang digunakan maka dilakukan Uji Regresi
Linear Berganda pada data tersebut.
1. Pengaruh paramater Nitrat dan Fosfat terhadap parameter BOD
Hasil perhitungan hubungan antara variabel terikat yaitu penurunan
parameter BOD dengan variabel bebas yaitu penurunan parameter Nitrat dan Fosfat
dapat dilihat pada tabell 4.16 dibawah ini.
Tabel 4.16. Hasil Uji Regresi Linear Berganda parameter BOD
Perlakuan Variabel Bebas Variabel
terikat Predicted BOD Residuals Adjusted
R Square Nitrat Fosfat BOD
1 9.985 10.306 315 314.71 0.2885 0.96 ≈ 96 %
2 7.521 9.736 288 294.89 -6.8931 3 5.163 8.806 187 170.15 16.840 4 3.711 8.222 80 90.235 -10.235
Coefficients -55.58 275.06 -1965.05 P Value 0.112
Persamaan Regresi Linear Berganda :
BOD = -1965.05 - 55.58 Nitrat + 275.06 Fosfat
a. Bila nilai Nitrat berkurang satu satuan maka nilai BOD turun sebesar
1965.05 satuan dengan asumsi nilai Fosfat tetap
b. Bila nilai Fosfat berkurang satu satuan maka nilai BOD naik sebesar 275.06
satuan dengan asumsi nilai Nitrat tetap
Nilai R2 (koefisien determinasi/ Adjusted R Square) ≈ 96 % yang artinya
96% variasi penurunan BOD dapat dijelaskan oleh variasi nilai varibel bebas yakni
penurunan Nitrat dan Fosfat.
85
Dari table 4.16 diatas dapat disimpulkan bahwa penurunan parameter Nitrat
dan Fosfat memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan parameter BOD,
dimana konsentrasi BOD menurun seiring dengan semakin rendahnya konsentrasi
Nitrat. Hal ini tidak jauh berbeda dengan hasil Analisis Regresi linear berganda
pada data penurunan parameter limbah hasil dari pengaruh variasi detensi waktu.
Konsentrasi Nitrat dan Fosfat yang terus menurun akibat proses absorpsi oleh
tanaman berkontribusi terhadap rendahnya materi organik pada air limbah sehingga
kebutuhan oksigen biologis untuk menguraikan zat pencemar tersebut relatif sedikit.
Hasil penelitian Sudthanom (2011) dalam Thesisnya juga menyatakan bahwa
“Nitrat berbanding lurus dengan nilai BOD” dimana hasil analisis menggunakan
Principal Component Analysis (PCA) terhadap limbah perkotaan menunjukkan
konsentrasi BOD cenderung mengikuti konsentrasi Nitrat sedangkan “Fosfat dan
BOD independent satu sama lain”
2. Pengaruh paramater Nitrat dan Fosfat terhadap parameter COD
Hasil perhitungan hubungan antara variabel terikat yaitu penurunan
parameter BOD dengan variabel bebas yaitu penurunan parameter Nitrat dan Fosfat
dapat dilihat pada tebl 4.17 dibawah ini.
Tabel 4.17. Hasil Uji Regresi Linear Berganda Parameter COD
Perlakuan Variabel Bebas Variabel
terikat Predicted COD Residuals Adjusted
R Square Nitrat Fosfat COD
1 9.985 10.306 395 394.07 0.9271 0.68 ≈ 68 %
2 7.521 9.736 331 353.14 -22.144 3 5.163 8.806 283 228.89 54.101 4 3.711 8.222 117 149.88 -32.883
Coefficients -34.574 221.26 -1541.02 P Value 0.32
86
Persamaan Regresi Linear Berganda :
COD = -1541.02 – 34.574 Nitrat + 221.26 Fosfat
a. Bila nilai Nitrat berkurang satu satuan maka nilai BOD turun sebesar 34.574
satuan dengan asumsi nilai Fosfat tetap
b. Bila nilai Fosfat berkurang satu satuan maka nilai BOD naik sebesar 221.26
satuan dengan asumsi nilai Nitrat tetap
Nilai R2 (koefisien determinasi/ Adjusted R Square) ≈ 68 % yang artinya
68% variasi penurunan BOD dapat dijelaskan oleh variasi nilai varibel bebas yakni
penurunan Nitrat dan Fosfat.
Berdasarkan tabel 4.17 diatas dapat dilihat bahwa penurunan parameter
Nitrat dan Fosfat juga memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan
parameter BOD. Hal ini sejalan dengan penelitian Kamble et.al (2011) yang
menyatakan “COD menunjukkan korelasi yang positif dengan fosfat dan nitrat”.
2. Efektivitas Sistem Lahan Basah Buatan
Tabel 4.18. Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji
Perlakuan COD % Reduksi BOD %
Reduksi Nitrat % Reduksi Fosfat %
Reduksi Sampel Awal 960 581 23.167 20.375
200 gr 395 58.9 % 315 45.9 % 9.985 56.90 % 10.306 49.42 % 400 gr 331 65.6 % 288 50.5 % 7.521 67.54 % 9.736 52.22 % 600 gr 283 70.6 % 187 67.9 % 5.163 77.72 % 8.806 56.78 % 800 gr 117 87.8 % 80 86.2 % 3.711 83.98 % 8.222 59.65 %
Berdasarkan hasil penelitian, persentase reduksi beberapa parameter limbah
cenderung semakin meningkat seiring dengan semakin besarnya biomassa Iris
pseudoacorus yang digunakan. Dengan waktu penanaman yang sama yakni 3 hari
87
200 gr
400 gr
600 gr
800 gr
% Redukdsi 58,9% 65,6% 70,6% 87,8%
0,0%
50,0%
100,0%
Persentase Reduksi Parameter COD
200 gr
400 gr
600 gr
800 gr
% Reduksi 45,9% 50,5% 67,9% 86,2%
0,0%
50,0%
100,0%
Persentase Reduksi Parameter BOD
200 gr
400 gr
600 gr
800 gr
% Reduksi 56,90% 67,54% 77,72% 83,98%
0,00%
50,00%
100,00%
Persentase Reduksi Parameter Nitrat
200 gr
400 gr
600 gr
800 gr
% Reduksi 49,4% 52,2% 56,8% 59,7%
0,0%20,0%40,0%60,0%80,0%
Persentase Reduksi Parameter Fosfat
sistem lahan basah buatan dengan biomassa 800 gram mampu mereduksi polutan
jauh lebih besar daripada sistem lahan basah dengan biomassa 200 gram.
Gambar 4.4. Persentase Reduksi berbagai Parameter Uji
Beberapa hal yang dapat menjelaskan terjadinya penurunan berbagai
parameter uji dalam Sistem Lahan Basah Buatan hasil dari pengaruhi biomassa Iris
pseudoacorus yang berbeda adalah karena adanya berbagai mekanisme penyerapan
polutan baik melalui proses abiotik (fisik dan kimia) maupun biotik (mikrobia dan
tanaman) serta gabungan dari kedua proses tersebut. Proses secara biotik seperti
biodegrdasi dan penyerapan oleh tanaman merupakan proses utama dalam
mereduksi polutan.
Menurut Brix dalam Khiatuddin (2003), menyatakan bahwa dibawah
permukaan tanah, akar tumbuhan akuatik mengeluarkan oksigen, sehingga
88
terbentuk zona rizosfer yang kaya akan oksigen diseluruh permukaan rambut akar.
Oksigen tersebut mengalir keakar melalui batang setelah berdufusi dari atmosfir
melalui pori-pori daun. Pendapat tersebut diperkuat dengan penyataan Tangahu dan
Warmadewanthi (2001), bahwa pelepasan oksigen di sekitar akar (rizosfer) tersebut
sangat dimungkinkan karena jenis tanaman hydrophyta mempunyai ruang antar sel
atau lubang saluran udara (aerenchyma) sebagai alat transportasi oksigen dari
atmosfer ke bagian perakaran. Pelepasan oksigen oleh akar tanaman air
menyebabkan air/tanah disekitar rambut akar memiliki oksigen terlarut yang lebih
tinggi dibandingkan dengan air/tanah yang tidak ditumbuhi tanaman air, sehingga
memungkinkan organisme mikro pengurai seperti bakteri aerob dapat hidup dalam
lingkungan lahan basah yang berkondisi anaerob (Khiatuddin, 2003).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan kadar nilai BOD, COD,
Nitrat dan Fosfat telah memenuhi standar baku mutu air limbah berdasarkan
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No 5 Tahun 2014 pada perlakuan ke-IV.
Dengan demikian efektfitas sistem lahan basah buatan menggunakan tanaman hias
Iris pseudoacorus didapat pada waktu detensi 3 hari dengan biomassa 800 gram
dengan persentase reduksi masing-masing parameter uji sebagai berikut :
Tabel 4.19. Efektfitas Sistem Lahan Basah Buatan Menggunakan Tanaman
Hias Iris Pseudoacorus
Parameter Sampel awal Detensi Waktu 3 Hari Iris pseudoacorus
800 gr nilai % reduksi nilai % reduksi nilai % reduksi
COD 960 - 325 66.8 % 117 87.8 %
BOD 560 - 299 50.0 % 80 86.2 %
Nitrat 23,22 - 9.441 59.28 % 3.711 83.98 %
Fosfat 20,41 - 10.19 49.69 % 8.222 59.65 %
89
D. Penerapan Sistem Lahan Basah Buatan sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Tanaman Hias Iris pseudoacorus
Dari hasil pengukuran berbagai parameter limbah selama penelitian,
mengindikasikan bahwa penerapan Sistem Lahan Basah Buatan dengan
memanfaatkan tanaman hias Iris pseudoacorus mampu untuk mengolah limbah
domestik secara efektif. Variasi detensi waktu dan biomassa Iris pseudoacorus yang
digunakan berpengaruh besar terhadap efisiensi penyisihan konstituen organik.
Fokus utama penggunaan tanaman hias dalam penelitian ini ialah agar
penerapan sistem lahan basah buatan tersebut dapat diselaraskan dengan upaya
menambah keindahan lansekap, dimana sistem tersebut selain dipakai sebagai
pengolah limbah biologis juga dapat dimanfaatkan sebagai taman. Karena sistem ini
sangat tergantung pada tumbuh-tumbuhan yang hijau dan simbiosisnya dengan
mikroba, maka sistem ini akan lebih bagus dalam kondisi hangat dengan intensitas
cahaya matahari yang tinggi, dengan demikian pendekatan ini sangat ideal untuk
daerah-daerah yang beriklim sejuk dan daerah tropis.
Berbagai model reaktor sistem lahan basah buatan dapat dirancang
tergantung pada jenis aliran yang digunakan, namun reaktor dengan jenis aliran
vertikal jauh lebih ekonomis mengingat reaktor jenis ini hanya memanfaatkan gaya
gravitasi sehingga mengurangi kebutuhan pompa dan listrik. Mengingat efektivitas
Sistem Lahan Basah menggunakan tanaman hias Iris pseudoacorus memerlukan
waktu detensi yang cukup lama yakni selama 3 hari, maka model reaktor dapat
dimodifikasi dengan cara menambah volume atau memperluas dimensi reaktor
sehingga potensi kontak air limbah dengan substrat dan akar tanaman jauh lebih
besar. Disamping itu penambahan jumlah biomassa Iris pseudoacorus yang
90
digunakan juga dapat mempersingkat waktu tinggal air limbah dalam reaktor.
Dengan asumsi bahwa peningkatan biomassa Iris pseudoacorus secara tidak
langsung akan memperluas zona rhizosfer sehingga kebutuhan oksigen yang
diperlukan mikroba untuk mendegradasi materi organik dapat terpenuhi.
Penambahan jumlah biomassa juga akan meningkatkan proses remediasi oleh
tanaman itu sendiri baik melalui mekanisme phito-akumulasi, phito-degradasi,
phito-stabilisasi, phito-volatilisasi dan sebagainya
Berbagai jenis air limbah dapat diolah menggunakan Sistem Lahan Basah
Buatan, dengan syarat memenuhi kriteria agar dapat diolah dengan unit pengolah
limbah biologis yakni Rasio BOD:COD harus lebih besar dari 0.6. Besarnya rasio
yang dibutuhkan karena kinerja unit pengolah limbah biologis sangat tergantung
pada proses biodegrdasi bahan organik, sehingga rentang antara Kebutuhan Oksigen
Kimiawi tidak boleh terlalu besar dengan Kebutuhan Oksigen Biologi karena dapat
menyebabkan limbah bersifat toksis bagi mikroba. Namun apabila limbah domestik
yang dihasilkan memiliki rasio BOD:COD yang kecil, maka dapat dilakukan pra-
treatment dengan menggunakan berbagai macam pengolahan pendahuluan..
Pemeliharaan Sistem Lahan Basah Buatan cukup sederhana yakni dengan
melakukan pembersihan secara berkala pada reaktor karena adanya kemungkinan
biomassa tanaman yang layu serta mati, disamping itu ketinggian air limbah perlu
diperiksa secara periodik agar debit limbah yang masuk ke dalam sistem lahan
basah buatan tidak melebihi volumen reaktor. Sedangkan pemeliharaan tanaman
cukup dengan pemangkasan apabila biomassa tanaman sudah terlalu banyak dan
menutupi reaktor.
91
IV. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan maka
dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Berdasarkan Laju Pertumbuhan Relatif tanaman Iris pseudoacorus selama
uji pendahuluan diketahui bahwa perbandingan konsentrasi air limbah yang
sesuai untuk digunakan pada penelitian utama adalah perbandingan 75 % air
limbah dan 25 % air sumur dengan Nilai Laju Pertumbuhan Relatif (RGR)
sebesar 0.012 gram/hari. Adapun konsentrasi awal BOD sebesar 565 mg/L,
COD sebesar 96 mg/L, Nitrat sebesar 23.22 mg/L dan Fosfat sebesar 20.41
mg/L
2. Pengaruh Variasi Detensi Waktu terhadap Sistem Lahan Basah Buatan
menunjukkan adanya penurunan konsentrasi yang signifikan dari empat
perlakuan yang diberikan, dimana konsentrasi terbesar terdapat pada
perlakuan pertama dan cenderung turun hingga perlakuan ke empat. Adapun
persentase reduksi terbesar terdapat pada perlakuan ke-III dengan waktu
penanaman yang berlangsung selama 3 hari.
3. Sistem lahan basah buatan dengan variasi biomassa Iris pseudoacorus dan
waktu detensi 3 hari mampu menurunkan kadar BOD dengan persentase
reduksi sebesar 86.2 %, COD 87.8 %, Nitrat 83.9 % dan Fosfat 59.6 %,
dimana persentase reduksi beberapa parameter limbah cenderung semakin
meningkat seiring dengan semakin besarnya biomassa Iris pseudoacorus
yang digunakan.
92
4. Hasil akhir penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan kadar nilai BOD,
COD, Nitrat dan Fosfat telah memenuhi standar baku mutu air limbah
berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No 5 Tahun 2014.
Dengan demikian efektifitas sistem lahan basah buatan menggunakan
tanaman hias Iris pseudoacorus didapat pada waktu detensi 3 hari dengan
biomassa 800 gram
B. Saran
Dari hasil penelitian ini ada beberapa hal yang dapat di rekomendasikan dan
dikembangkan antara lain :
1. Sistem lahan basah buatan menggunakan tanaman hias Iris pseudoacorus
berpotensi digunakan untuk pengolahan air limbah domestik sehingga
kedepan dapat diaplikasikan dalam skala yang lebih besar untuk mengatasi
masalah terkait pencemaran limbah domestik
2. Mengingat luasnya kebutuhan lahan untuk sistem lahan basah buatan
tersebut, maka perlu penataan lahan dan penggunaan tanaman hias sehingga
sistem pengolahan air limbah tersebut dapat dimanfaatkan pula sebagai
taman dalam suatu kawasan.
3. Untuk mendapatkan kualitas air limbah domestik yang sesuai dengan standar
baku mutu, maka dibutuhkan waktu tinggal optimal yang disesuaikan
dengan dimensi reaktor serta kemampuan tanaman yang digunakan.
4. Perlunya pelaksanaan penelitian lanjutan untuk mengolah limbah cair
domestik menggunakan tanaman jenis lain atau kombinasi dari beberapa
jenis tanaman untuk mendapatkan efektifitas yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Alaerts G., & S.S Santika. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya.
Indonesia.
Apriadi. 2008. Kombinasi Bakteri dan Tumbuhan Air sebagai Biomediator dalam
mereduksi bahan organik limbah kantin. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Asmadi dan Suharno. 2012. Dasar – Dasar Teknologi Pengolahan Air Limbah.
Gosyen Publishing : Yogyakarta.
Dindra Putera, Basma, Proses Denitrifikasi Aerob Limbah Radioaktif Cair Yang
Mengandung Asam Nitrat. Program Studi Teknik Lingkungan Universitas
Diponegoro, Semarang
Dhamayanthie, I., 2000, Pengolahan Limbah Cair Industri Textile dengan Proses
Anaerob, Thesis Master, Program Studi Teknik Kimia, Program Proses
Sarjana ITB Bandung.
Djabu, Udin, Kusmantoro, Hary, (1990/1991) Pembuangan Tinja dan Air Limbah
pada Industri, Jakarta: Pendidikan Tenaga Kesehatan Lingkungan.
Effendi, H., 2003, Telaah Kualitas Air : Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Evasari Johanna. 2012. “Pemanfaatan Lahan Basah Buatan Dengan Menggunakan
Tanaman Typha Latifolia Untuk Mengelola LimbahCair Domestik (Studi
Kasus: LimbahCair Kantin Fakultas Teknik Universitas Indonesia)”.
Skripsi.Universitas Indonesia. Depok.
Haberl, R., and Langergraber, H., 2002, Constructed wetlands: a chance to solve
wastewater problems in developing countries. Wat. Sci. Technol. 40:11–17.
Halverson, Nancy V., 2004, Review of Constructed Subsurface Flow vs. Surface
Flow Wetlands, U.S. Department of Energy, Springfield, USA.
Hindarko, S., 2003, Mengolah Air Limbah : Supaya Tidak Mencemari Orang Lain,
Penerbit ESHA, Jakarta.
Ikeda. Hideo, 1991. Utilization of Nitrogen by Vegetable Crops, JARQ 25, hal 1 I 7-
124
Jacobs, J., M. Graves and J. Mangold. 2010. Plant Guide for Paleyellow Iris (Iris
pseudacorus). USDA-Natural Resources Conservation Service,
MontanaState Office : Montana.
Kamble. 2011. Monitoring of Physico Chemical Parameters and Quality
Assessment of Water from Bhandaradara Reservoir, Department of
Environmental Science, College Pravaranagar, Ahmednagar, M. S. India
Kasmidjo, R.B. 1991. Penanganan Limbah Pertanian, Perkebunan, dan Industri
Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta.
Khiatuddin, M., 2003, Melestarikan Sumber Daya Air Dengan Teknologi Rawa
Buatan, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Kurniadie, Denny. 2011.Teknologi Pengoloahan Air limbah Cair secara Biologis.
Widya Padjajaran.
Kurniasih, Asih. 2013. Pemodelan Chemical Oxygen Demand (COD)Sungai di
Surabaya Dengan Metode Mixed Geographically Weighted Regression.
Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya
Mara, D. 2004. Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries.
Towbridge : Cromwell Press.
Mattjik, A.A. dan Sumertajaya, I.M., 2002, Perancangan Percobaan dengan
Aplikasi SAS dan Minitab Jilid I, Bogor: IPB Press
Martopo, S. 1987. Dampak Limbah Terhadap Lingkungan. Bahan Diskusi Kursus
Singkat Penanganan Limbah Secara Hayati. Yogyakarta: Universitas
Gadjah Mada
Masturah. A. 2014. Pengolahan Air Limbah Domestik Menggunakan Tanaman
Alisma Plantago Dalam Sistem Lahan Basah Buatan Aliran Bawah
Permukaan (SSF - WETLAND), Pekanbaru : Universitas Riau
Metcalf & Eddy, 1993, Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse,
McGraw-Hill Comp
Purwanto, 2005, Permodelan Rekayasa Proses dan Lingkungan, Badan Penerbit
Universitas Diponegoro, Semarang.
Puspita, Lani. 2005. Lahan Basah Buatan di Indonesia. Wetlands International –
Indonesia Programme. Bogor.
Rina. S. Soetopo, Sri Purwati, Yusup Setiawan, Krisna Adhytia.W. 2011. Efektivitas
proses kontinyu digestasi anaerobic dua tahap pada pengolahan lumpur
biologi industri kertas.JurnalrisetindustriVol V No.2
Rump dan Krist, H. H and Krist, H. 1992. Laboratory Manual for The Examination
of Water, Wastewater and Soil. Germany. Weinheim
Sa’adah, Nur Rahmi dan Winarti, Puji. 2010. Pengolahan Limbah Cair Domestik
Menggunakan Lumpur Akif Proses Anaerob. Jurusan Teknik Kimia,
Universitas Diponegoro
Sudhatanom, J . 2011 .To Analyze The Relationship between BOD, Nitrogen And
Phosphorus Contents at Constant Dissolved Oxygen Concentration In
Municipal Wastewater Treatment. Malardalen University, Sweden.
Soemarwoto, Otto, 1983, Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan, Jakarta,
Penerbit Djambatan.
Sugiharto, 1987, Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah, UI-PRESS, Jakarta.
Suriawiria, U., 1993, Mikrobiologi Air, Penerbit Alumni, Bandung.
Suriawiria, U., 1996, Air dalam Lingkungan yang Sehat, Penerbit Alumni, Bandung.
Suswati, Anna., dll. 2012. Analisis Luasan Constructed Wetland Menggunakan
Tanaman Iris dalam Mengolah Air Limbah Domestik (Greywater)
Indonesian Green Technology Journal Vol. 1 No. 3.
Sudthanom. 2011, To Analyze The Relationship between BOD, Nitrogen And
Phosphorus Contents at Constant Dissolved Oxygen Concentration In
Municipal Wastewater Treatment, Mälardalen University, School of
Sustainable Development of Society and Technology.
Sutapa D. AI. 1999. Lumpur Aktif : Alternatif Pengolah Limbah Cair, Jurnal Studi
Pembangunan, Kemasyarakatan & Lingkungan, No.3; 25-38.
Tangahu, B.V. dan Warmadewanthi, I.D.A.A., 2001, Pengelolaan Limbah Rumah
Tangga Dengan Memanfaatkan Tanaman Cattail (Typha angustifolia)
dalam Sistem Constructed Wetland, Purifikasi, Volume 2 Nomor 3, ITS –
Surabaya.
Tebbut, T. H. Y. 1977. Principles of Water Quality Control. 2-nd Ed. University of
Birmigham, England.
Vymazal, J. 2010. Constructed Wetlands for Wastewater Treatment, Journal Water
2010, 2, 530-549, ISSN 2073-4441
PERBANDINGAN KONSENTRASI
ULANGAN BIOMASSA AWAL (gr)
BIOMASSA 7 HARI (gr)
ln X0 ln Xt PERTUMBUHAN SPESIFIK HARIAN
P R X0 Xt RGR1 200,7 248,2 5,302 5,514 0,0302 201,1 251,6 5,304 5,528 0,0323 200,4 252,5 5,300 5,531 0,0331 200,4 234,6 5,300 5,458 0,0232 200,2 232,7 5,299 5,450 0,0213 200,4 229,9 5,300 5,438 0,0201 201,2 213,5 5,304 5,364 0,0082 200,9 220,1 5,303 5,394 0,0133 200,6 223,9 5,301 5,411 0,0161 200,2 188,6 5,299 5,240 -0,0092 200,1 191,4 5,299 5,254 -0,0063 200,1 182,5 5,299 5,207 -0,013
PERBANDINGAN KONSENTRASI
ULANGAN BIOMASSA AWAL (gr)
BIOMASSA 7 HARI (gr)
ln X0 ln Xt PERTUMBUHAN SPESIFIK HARIAN
P R X0 Xt RGR1 201,2 213,5 5,304 5,364 0,0082 200,9 220,1 5,303 5,394 0,0133 200,6 223,9 5,301 5,411 0,016
No Parameter Hasil Uji Rasio BOD : COD Keterangan1 BOD 5652 COD 9603 Nitrat 23,2284 Pospat 20,417
Perlu treatment
50 % - 50 %
3 75 % - 25 %
NO
0,589
Lampiran 1. Hasil Pengukuran Studi Pendahuluan
RGR RATA RATA
1 75 % - 25 % 0,012
NORGR RATA
RATA
4 0 % - 100 %
0,032
0,021
0,012
-0,009
1 25 % - 75 %
2
Parameter Ulangan vol titrasi sampel
vol titrasi blanko
N FAS Be O2 Pengenceran Volume sampel
COD COD Rata-rata
1 2,08 2,68 0,1 8000 10 5 9602 2,07 2,68 0,1 8000 10 5 9763 2,09 2,68 0,1 8000 10 5 944
Parameter Ulangan vol titrasi N FAS Be O2 Pengenceran Volume sampel
DO BOD BOD Rata-rata
DO0 2,45 0,1 8000 10 5 3920DO5 2,08 0,1 8000 10 5 3328DO0 2,30 0,1 8000 10 5 3680DO5 1,95 0,1 8000 10 5 3120DO0 2,36 0,1 8000 10 5 3776DO5 2,02 0,1 8000 10 5 3232
Parameter Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppm
Kosentrasi rata-rata
1 1,285 23,2652 1,279 23,1293 1,286 23,288
Parameter Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppm
Kosentrasi rata-rata
1 0,527 20,5002 0,523 20,3333 0,525 20,417
Lanjutan Lampiran 1. Rincian Teknis Perhitungan Parameter Limbah Hasil Studi Pendahuluan
BOD
1
565
COD 960
2
3
592
560
544
Nitrat 23,228
20,417Fosfat
Hal. 2 Dari 2 hal. SERTIFIKAT HASIL UJI
Lampiran Surat No.KM.03.01.VIII.5. /2015
Pengujian Kimia Dan Fisika : No Contoh Uji : 00117/K/A.4.1/2015 Jenis Contoh Uji : Air Limbah Asal Contoh Uji : JIMMY PRAWIRA Titik Pengambilan Contoh Uji : Perum Griya Hang Tuah Permai - Tanjungpinang Pengambilan Contoh Uji : Diantar (Pengambilan sampel tanggungjawab konsumen) Tgl. Diambil/Diterima : -/ 26 April 2015 Tgl. Pengujian : 26 April s/d 01 mei 2015 Uraian : -
No Parameter Satuan Hasil Uji Baku Mutu *) Metode Uji
1 BOD mg/l 565 150 SNI 6989.72:2009 2 COD mg/l 960 300 SNI 6989.73:2009 3 Nitrat mg/l 23.228 30 SNI 6989.79:2011 4 Fosfat mg/l 20.417 - SNI 6989.31-2005
*) Persyaratan Kualitas Air Limbah Menurut : - Kep-51/MENLH/10/1995 Catatan :
KEMENTRIAN KESEHATAN RI DIREKTORAT JENDERAL PENGENDALIAN PENYAKIT
DAN PENYEHATAN LINGKUNGAN
BALAI TEKNIK KESEHATAN LINGKUNGAN DAN PENGENDALIAN PENYAKIT (BTKLPP)
KELAS I BATAM Kelurahan Sei Binti – Kecamatan Sagulung – Batam 29434
Telepon : (0778) 8075096, Faximili : (0778) 8075097, Email : [email protected] Website : http://bktlbatam.or.id
1. Untuk contoh uji yang diantar, penyimpangan hasil karena kesalahan dalam pengambilan contoh uji bukan tanggungjawab laboratorium
2. Sertifikat Hasil Uji ini tidak boleh digandakan tanpa izin Manajer Puncak laboratorium BTKL PP Kelas I Batam Kecuali secara lengkap.
98
Hal. 2 Dari 2 hal. SERTIFIKAT HASIL UJI
Lampiran Surat No.KM.03.01.VIII.5./ /2015
Pengujian Kimia Dan Fisika : No Contoh Uji : 00119 s/d 00123/K/A.4.1/2015 Jenis Contoh Uji : Air Limbah ( Effluent Variasi Detensi Waktu) Asal Contoh Uji : JIMMY PRAWIRA Titik Pengambilan Contoh Uji : Perum Griya Hang Tuah Permai - Tanjungpinang Pengambilan Contoh Uji : Diantar (Pengambilan sampel tanggungjawab konsumen) Tgl. Diambil/Diterima : 04 Mei s/d 07 Mei 2015/ 04 Mei s/d 07 Mei 2015 Tgl. Pengujian : 04 Mei 2015 s/d 12 Mei 2015 Uraian : -
No Jenis Sampel Satuan Hasil Uji
COD Baku Mutu BOD Baku
Mutu Nitrat Baku Mutu Fosfat Baku
Mutu
00119
Sampel Awal Sampel 1
mg/l 976
300 592
150 23.175
30 20.333
- Sampel 2 992 576 23.152 20.250 Sampel 3 976 624 23.220 20.208
00120
Detensi Waktu 1 Hari Sampel 1
mg/l 848
300 528
150 21.020
30 14.542
- Sampel 2 832 512 20.930 14.625 Sampel 3 816 512 21.315 14.583
00121
Detensi Waktu 2 Hari Sampel 1
mg/l 656
300 432
150 16.780
30 12.417
- Sampel 2 672 416 17.052 12.000 Sampel 3 704 448 17.075 12.250
00122
Detensi Waktu 3 Hari Sampel 1
mg/l 320
300 336
150 9.751
30 10.125
- Sampel 2 336 320 9.229 10.208 Sampel 3 320 240 9.342 10.250
00123
Detensi Waktu 4 Hari Sampel 1
mg/l 272
300 208
150 7.211
30 9.833
- Sampel 2 256 128 7.188 9.708 Sampel 3 288 122 7.211 9.625
Catatan :
KEMENTRIAN KESEHATAN RI DIREKTORAT JENDERAL PENGENDALIAN PENYAKIT
DAN PENYEHATAN LINGKUNGAN
BALAI TEKNIK KESEHATAN LINGKUNGAN DAN PENGENDALIAN PENYAKIT (BTKLPP)
KELAS I BATAM Kelurahan Sei Binti – Kecamatan Sagulung – Batam 29434
Telepon : (0778) 8075096, Faximili : (0778) 8075097, Email : [email protected] Website : http://bktlbatam.or.id
1. Untuk contoh uji yang diantar, penyimpangan hasil karena kesalahan dalam pengambilan contoh uji bukan tanggungjawab laboratorium
2. Sertifikat Hasil Uji ini tidak boleh digandakan tanpa izin Manajer Puncak laboratorium BTKL PP Kelas I Batam Kecuali secara lengkap.
*) Persyaratan Kualitas Air Limbah menurut : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah
99
Hal. 2 Dari 2 hal. SERTIFIKAT HASIL UJI
Lampiran Surat No.KM.03.01.VIII.5./ /2015
Pengujian Kimia Dan Fisika : No Contoh Uji : 00125 s/d 00129/K/A.4.1/2015 Jenis Contoh Uji : Air Limbah ( Effluent Variasi Biomassa Iris Pseudoacorus) Asal Contoh Uji : JIMMY PRAWIRA Titik Pengambilan Contoh Uji : Perum Griya Hang Tuah Permai - Tanjungpinang Pengambilan Contoh Uji : Diantar (Pengambilan sampel tanggungjawab konsumen) Tgl. Diambil/Diterima : 16 Mei 2015/ 16 Mei 2015 Tgl. Pengujian : 16 Mei 2015 s/d 21 Mei 2015 Uraian : -
No Jenis Sampel Satuan Hasil Uji
COD Baku Mutu BOD Baku
Mutu Nitrat Baku Mutu Fosfat Baku
Mutu
00125
Sampel Awal Sampel 1
mg/l 976
300 608
150 23.129
30 20.417
- Sampel 2 960 544 23.175 20.333 Sampel 3 944 592 23.197 20.375
00126
Biomassa Iris Pseudoacorus 200 gr Sampel 1
mg/l 432
300 336
150 10.023
30 10.250
- Sampel 2 384 336 9.955 10.292 Sampel 3 368 272 9.977 10.375
00127
Biomassa Iris Pseudoacorus 400 gr Sampel 1
mg/l 320
300 256
150 7.528
30 9.833
- Sampel 2 288 288 7.483 9.750 Sampel 3 384 320 7.551 9.625
00128
Biomassa Iris Pseudoacorus 600 gr Sampel 1
mg/l 272
300 176
150 5.193
30 8.708
- Sampel 2 272 208 5.147 8.875 Sampel 3 304 176 5.147 8.833
00129
Biomassa Iris Pseudoacorus 800 gr Sampel 1
mg/l 96
300 64
150 3.673
30 8.208
- Sampel 2 112 96 3.696 8.167 Sampel 3 144 80 3.764 8.292
Catatan :
KEMENTRIAN KESEHATAN RI DIREKTORAT JENDERAL PENGENDALIAN PENYAKIT
DAN PENYEHATAN LINGKUNGAN
BALAI TEKNIK KESEHATAN LINGKUNGAN DAN PENGENDALIAN PENYAKIT (BTKLPP)
KELAS I BATAM Kelurahan Sei Binti – Kecamatan Sagulung – Batam 29434
Telepon : (0778) 8075096, Faximili : (0778) 8075097, Email : [email protected] Website : http://bktlbatam.or.id
1. Untuk contoh uji yang diantar, penyimpangan hasil karena kesalahan dalam pengambilan contoh uji bukan tanggungjawab laboratorium
2. Sertifikat Hasil Uji ini tidak boleh digandakan tanpa izin Manajer Puncak laboratorium BTKL PP Kelas I Batam Kecuali secara lengkap.
*) Persyaratan Kualitas Air Limbah menurut : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah
104
Perlakuan Ulangan vol titrasi sampel
vol titrasi blanko
N FAS Be O2 Pengenceran Volume sampel
COD COD Rata-rata
1 2,07 2,68 0,1 8000 10 5 9762 2,06 2,68 0,1 8000 10 5 9923 2,07 2,68 0,1 8000 10 5 9761 2,15 2,68 0,1 8000 10 5 8482 2,16 2,68 0,1 8000 10 5 8323 2,17 2,68 0,1 8000 10 5 8161 2,27 2,68 0,1 8000 10 5 6562 2,26 2,68 0,1 8000 10 5 6723 2,24 2,68 0,1 8000 10 5 7041 2,48 2,68 0,1 8000 10 5 3202 2,47 2,68 0,1 8000 10 5 3363 2,48 2,68 0,1 8000 10 5 3201 2,51 2,68 0,1 8000 10 5 2722 2,52 2,68 0,1 8000 10 5 2563 2,5 2,68 0,1 8000 10 5 288
Contoh Perhitungan COD = (A -B) x N Fas x Be O2 x P
Vol Sampel : 5 mL = ( 2,68 mL - 2,08 mL ) X 0,1 x 8000 x 10Vol Blanko : 2,68 mL (A)Vol Titrasi : 2,08 mL (B) = 976 mg/L
981
1 832
sampel awal
272
2 677
3
Vol Sampel
5 mL
Lanjutan Lampiran 2. Rincian Teknis Perhitungan Parameter COD Effluent Variasi Detensi Waktu
4
325
biomassa Ulangan vol titrasi sampel
vol titrasi blanko
N FAS Be O2 Pengenceran Volume sampel
COD COD Rata-rata
1 2,07 2,68 0,1 8000 10 5 9762 2,08 2,68 0,1 8000 10 5 9603 2,09 2,68 0,1 8000 10 5 9441 2,41 2,68 0,1 8000 10 5 4322 2,44 2,68 0,1 8000 10 5 3843 2,45 2,68 0,1 8000 10 5 3681 2,48 2,68 0,1 8000 10 5 3202 2,50 2,68 0,1 8000 10 5 2883 2,44 2,68 0,1 8000 10 5 3841 2,51 2,68 0,1 8000 10 5 2722 2,51 2,68 0,1 8000 10 5 2723 2,49 2,68 0,1 8000 10 5 3041 2,62 2,68 0,1 8000 10 5 962 2,61 2,68 0,1 8000 10 5 1123 2,59 2,68 0,1 8000 10 5 144
Contoh Perhitungan COD = (A -B) x N Fas x Be O2 x P
Vol Sampel : 5 mL = ( 2,68 mL - 2,41 mL ) X 0,1 x 8000 x 10Vol Blanko : 2,68 mL (A)Vol Titrasi : 2,41 mL (B) = 432 mg/L
5 mL
sampel awal
200 gr
Lanjutan Lampiran 3. Rincian Teknis Perhitungan Parameter COD Effluent Variasi Biomasa Iris pseudoacorus
Vol Sampel
283
117
400 gr
600 gr
800 gr
960
395
331
106
Hari Ulangan Parameter
vol titrasi
N FAS Be O2Pengencer
anVolume sampel
DO BOD BOD Rata-rata
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11DO0 2,42 0,1 8000 10 5 3872DO5 2,05 0,1 8000 10 5 3280DO0 2,29 0,1 8000 10 5 3664DO5 1,93 0,1 8000 10 5 3088DO0 2,33 0,1 8000 10 5 3728DO5 1,94 0,1 8000 10 5 3104DO0 2,49 0,1 8000 10 5 3984DO5 2,16 0,1 8000 10 5 3456DO0 2,46 0,1 8000 10 5 3936DO5 2,14 0,1 8000 10 5 3424DO0 2,38 0,1 8000 10 5 3808DO5 2,06 0,1 8000 10 5 3296DO0 2,42 0,1 8000 10 5 3872DO5 2,15 0,1 8000 10 5 3440DO0 2,29 0,1 8000 10 5 3664DO5 2,03 0,1 8000 10 5 3248DO0 2,33 0,1 8000 10 5 3728DO5 2,05 0,1 8000 10 5 3280DO0 2,39 0,1 8000 10 5 3824DO5 2,18 0,1 8000 10 5 3488DO0 2,40 0,1 8000 10 5 3840DO5 2,20 0,1 8000 10 5 3520DO0 2,44 0,1 8000 10 5 3904DO5 2,29 0,1 8000 10 5 3664DO0 2,40 0,1 8000 10 5 3840DO5 2,27 0,1 8000 10 5 3632DO0 2,39 0,1 8000 10 5 3824DO5 2,31 0,1 8000 10 5 3696DO0 2,39 0,1 8000 10 5 3824DO5 2,32 0,1 8000 10 5 3712
Contoh Perhitungan Vol Titrasi : DO0 = 2,42 / DO5 = 2,05
BOD = DO0 - DO5 DO0 = 2,42 x 0,1 x 8000 x 10 DO5 = 2,05 x 0,1 x 8000 x 10 = 3872 - 3280 = 592 mg/L = 3872 mg/L = 3280 mg/L
3
2
Lanjutan Lampiran 2. Rincian Teknis Perhitungan Parameter BOD Effluent Variasi Detensi Waktu
5 5
4
3
1
2
3
3
1
2
1
sampel awal
1
2
3
2 597
517
432
299
576
624
592
528
512
240
1
1
2
3
149
208
128
112
512
432
416
448
336
320
106
Biomassa Ulangan parameter
vol titrasi
N FAS Be O2Pengencer
anVolume sampel
DO BOD BOD Rata-rata
DO0 2,43 0,1 8000 10 5 3888DO5 2,05 0,1 8000 10 5 3280DO0 2,28 0,1 8000 10 5 3648DO5 1,94 0,1 8000 10 5 3104DO0 2,32 0,1 8000 10 5 3712DO5 1,95 0,1 8000 10 5 3120DO0 2,42 0,1 8000 10 5 3872DO5 2,21 0,1 8000 10 5 3536DO0 2,45 0,1 8000 10 5 3920DO5 2,24 0,1 8000 10 5 3584DO0 2,51 0,1 8000 10 5 4016DO5 2,34 0,1 8000 10 5 3744DO0 2,55 0,1 8000 10 5 4080DO5 2,39 0,1 8000 10 5 3824DO0 2,52 0,1 8000 10 5 4032DO5 2,34 0,1 8000 10 5 3744DO0 2,49 0,1 8000 10 5 3984DO5 2,29 0,1 8000 10 5 3664DO0 2,49 0,1 8000 10 5 3984DO5 2,38 0,1 8000 10 5 3808DO0 2,42 0,1 8000 10 5 3872DO5 2,29 0,1 8000 10 5 3664DO0 2,50 0,1 8000 10 5 4000DO5 2,39 0,1 8000 10 5 3824DO0 2,52 0,1 8000 10 5 4032DO5 2,48 0,1 8000 10 5 3968DO0 2,55 0,1 8000 10 5 4080DO5 2,49 0,1 8000 10 5 3984DO0 2,56 0,1 8000 10 5 4096DO5 2,51 0,1 8000 10 5 4016
Contoh Perhitungan Vol Titrasi : DO0 = 2,42 / DO5 = 2,21
BOD = DO0 - DO5 DO0 = 2,42 x 0,1 x 8000 x 10 DO5 = 2,21 x 0,1 x 8000 x 10 = 3872 - 3536 = 336 mg/L = 3872 mg/L = 3536 mg/L
Lanjutan Lampiran 3. Rincian Teknis Perhitungan Parameter BOD Effluent Variasi Biomasa Iris pseudoacorus
5 5
608
544
592
336
336
272
256
288
320
176
208
176
sampel awal
1
5812
3
200 gr
1
3152
3
400 gr
1
2882
3
600 gr
1
1872
3
800 gr
1
802
3
96
80
64
108
Perlakuan Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppmKosentrasi rata-rata
1 1,281 23,1752 1,280 23,1523 1,283 23,2201 1,186 21,0202 1,182 20,9303 1,199 21,3151 0,999 16,7802 1,011 17,0523 1,012 17,0751 0,689 9,7512 0,666 9,2293 0,671 9,3421 0,577 7,2112 0,576 7,1883 0,577 7,211
Contoh Perhitungan
Kurva Kalibrasi Y = 0,0441X + 0,2591 Nitrat = y - 0,2591a = 0,2591 0,441b = 0,0441 = 1,281 - 0,2591
Absorbansi Sampel (y) = 1,281 0,441
= 23,175 mg/L
Lanjutan Lampiran 2. Rincian Teknis Perhitungan Parameter Nitrat Effluent Variasi Detensi Waktu
2
3
sampel awal
1
23,182
21,088
16,969
9,441
4 7,203
y = 0,044x + 0,259R² = 0,994
0
0,5
1
1,5
0 10 20 30
Axis
Titl
e
Axis Title
ABSORBANS LARUTAN STANDAR
Series1
Linear (Series1)
108
biomassa Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppm Kosentrasi rata-rata
1 0,523 20,3332 0,521 20,2503 0,520 20,2081 0,384 14,5422 0,386 14,6253 0,385 14,5831 0,333 12,4172 0,323 12,0003 0,329 12,2501 0,278 10,1252 0,280 10,2083 0,281 10,2501 0,271 9,8332 0,268 9,7083 0,266 9,625
Contoh Perhitungan
Kurva Kalibrasi Y = 0,024X + 0,035 Fosfat = y - 0,035a = 0,035 0,024b = 0,024 = 0,523 - 0,035
Absorbansi Sampel (y) = 0,523 0,024
= 20,333 mg/L
12,222
3 10,194
4 9,722
Lanjutan Lampiran 2. Rincian Teknis Perhitungan Parameter Fosfat Effluent Variasi Detensi Waktu
sampel awal 20,264
1
2
14,583
y = 0,024x - 0,035R² = 0,998
00,10,20,30,40,50,60,7
0 10 20 30
Axis
Titl
e
Axis Title
ABSORBANS LARUTAN STANDAR
Series1
Linear (Series1)
108
biomassa Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppmKosentrasi rata-rata
1 1,279 23,1292 1,281 23,1753 1,282 23,1971 0,701 10,0232 0,698 9,9553 0,699 9,9771 0,591 7,5282 0,589 7,4833 0,592 7,5511 0,488 5,1932 0,486 5,1473 0,486 5,1471 0,421 3,6732 0,422 3,6963 0,425 3,764
Contoh Perhitungan
Kurva Kalibrasi Y = 0,0441X + 0,2591 Nitrat = y - 0,2591a = 0,2591 0,441b = 0,0441 = 1,279 - 0,2591
Absorbansi Sampel (y) = 1,279 0,441
= 23,129 mg/L
200 gr
400 gr
sampel awal 23,167
3,711
9,985
7,521
5,163
Lanjutan Lampiran 3. Rincian Teknis Perhitungan Parameter Nitrat Effluent Variasi Biomasa Iris pseudoacorus
600 gr
800 gr
y = 0,044x + 0,259R² = 0,994
0
0,5
1
1,5
0 10 20 30
Axis
Titl
e
Axis Title
ABSORBANS LARUTAN STANDAR
Series1
Linear (Series1)
108
biomassa Ulangan Absorbansi Konsentrasi ppm Kosentrasi rata-rata
1 0,525 20,4172 0,523 20,3333 0,524 20,3751 0,281 10,2502 0,282 10,2923 0,284 10,3751 0,271 9,8332 0,269 9,7503 0,266 9,6251 0,244 8,7082 0,248 8,8753 0,247 8,8331 0,232 8,2082 0,231 8,1673 0,234 8,292
Contoh Perhitungan
Kurva Kalibrasi Y = 0,024X + 0,035 Fosfat = y - 0,035a = 0,035 0,024b = 0,024 = 0,281 - 0,035
Absorbansi Sampel (y) = 0,281 0,024
800 gr 8,222
400 gr 9,736
600 gr 8,806
Lanjutan Lampiran 3. Rincian Teknis Perhitungan Parameter Fosfat Effluent Variasi Biomasa Iris pseudoacorus
sampel awal 20,375
200 gr 10,306
y = 0,024x - 0,035R² = 0,998
00,10,20,30,40,50,60,7
0 10 20 30
Axis
Titl
e
Axis Title
ABSORBANS LARUTAN STANDAR
Series1
Linear (Series1)
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I112 1 1 0,08333333 -1,5930771 0,05557145 0,02776189 N Sampel 12128 1 2 0,16666667 -1,4856787 0,06868207 0,0979846 Mean 349,333208 1 3 0,25 -0,9486864 0,17139007 0,07860993 Simpangan Baku 148,978240 1 4 0,33333333 -0,7338895 0,23150806 0,10182528 Dn = 0,115320 1 5 0,41666667 -0,1968972 0,421954 0,00528734 KS Tabel 0,393336 1 6 0,5 -0,0894987 0,46434279 0,03565721416 1 7 0,58333333 0,44749357 0,67274064 0,0894073432 1 8 0,66666667 0,55489203 0,71051574 0,04384908448 1 9 0,75 0,66229048 0,74610746 0,00389254512 1 10 0,83333333 1,09188431 0,86255802 0,02922469512 1 11 0,91666667 1,09188431 0,86255802 0,05410864528 1 12 1 1,19928277 0,88479099 0,11520901
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I64 1 1 0,08333333 -1,5419172 0,06154686 0,02178648 N Sampel 1280 1 2 0,16666667 -1,3810215 0,08363618 0,08303049 Mean 217,33396 1 3 0,25 -1,2201258 0,1112086 0,1387914 Simpangan Baku 99,443
176 1 4 0,33333333 -0,4156472 0,33883407 0,00550074 Dn = 0,139176 1 5 0,41666667 -0,4156472 0,33883407 0,07783259 KS Tabel 0,393208 1 6 0,5 -0,0938558 0,46261184 0,03738816256 1 7 0,58333333 0,38883129 0,65129953 0,06796619272 1 8 0,66666667 0,549727 0,70874668 0,04208002288 1 9 0,75 0,71062271 0,76134097 0,01134097320 1 10 0,83333333 1,03241413 0,84906092 0,01572759336 1 11 0,91666667 1,19330984 0,88362597 0,03304069336 1 12 1 1,19330984 0,88362597 0,11637403
Normal
Normal
Lanjutan Lampiran 4. Perhitungan Uji Normalitas Kolmogorv Smirnov
Normalitas Parameter BOD Effluent Variasi Detensi Waktu
Normalitas Parameter BOD Effluent Variasi biomassa Iris pseudoacorus
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I9,625 1 1 0,08333333 -1,0230123 0,153151 0,06981767 N Sampel 129,708 1 2 0,16666667 -0,9815389 0,16316354 0,00350313 Mean 11,6819,833 1 3 0,25 -0,9193287 0,17896185 0,07103815 Simpangan Baku 2,009
10,125 1 4 0,33333333 -0,7741715 0,21941469 0,11391864 Dn = 0,26210,208 1 5 0,41666667 -0,732698 0,23187131 0,18479535 KS Tabel 0,39310,250 1 6 0,5 -0,7119613 0,23824437 0,2617556312,000 1 7 0,58333333 0,15898165 0,56315833 0,02017512,250 1 8 0,66666667 0,28340207 0,61156568 0,0551009912,417 1 9 0,75 0,36634901 0,64294767 0,1070523314,542 1 10 0,83333333 1,42392259 0,92276556 0,0894322314,583 1 11 0,91666667 1,44465932 0,9257232 0,0090565314,625 1 12 1 1,46539606 0,92859355 0,07140645
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I8,167 1 1 0,08333333 -1,3018987 0,09647551 0,01314217 N Sampel 128,208 1 2 0,16666667 -1,2526155 0,10517284 0,06149383 Mean 9,2678,292 1 3 0,25 -1,154049 0,12424004 0,12575996 Simpangan Baku 0,8458,708 1 4 0,33333333 -0,6612167 0,25423668 0,07909665 Dn = 0,1798,833 1 5 0,41666667 -0,513367 0,30384731 0,11281935 KS Tabel 0,3938,875 1 6 0,5 -0,4640838 0,32129387 0,178706139,625 1 7 0,58333333 0,4230144 0,66385762 0,080524299,750 1 8 0,66666667 0,5708641 0,71595412 0,049287459,833 1 9 0,75 0,66943056 0,74838957 0,0016104310,250 1 10 0,83333333 1,16226288 0,87743565 0,0441023210,292 1 11 0,91666667 1,21154611 0,88715691 0,0295097510,375 1 12 1 1,31011257 0,90492112 0,09507888
Normal
Normal
Lanjutan Lampiran 4. Perhitungan Uji Normalitas Kolmogorv Smirnov
Normalitas Parameter Fosfat Effluent Variasi Detensi Waktu
Normalitas Parameter Fosfat Effluent Variasi biomassa Iris pseudoacorus
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I7,188 1 1 0,08333333 -1,10788 0,13395683 0,05062349 N Sampel 127,211 1 2 0,16666667 -1,1040074 0,13479496 0,0318717 Mean 13,6757,211 1 3 0,25 -1,1040074 0,13479496 0,11520504 Simpangan Baku 5,8559,229 1 4 0,33333333 -0,759348 0,22382221 0,10951112 Dn = 0,2499,342 1 5 0,41666667 -0,7399851 0,22965452 0,18701214 KS Tabel 0,3939,751 1 6 0,5 -0,6702787 0,25134008 0,24865992
16,780 1 7 0,58333333 0,53022045 0,70202045 0,1186871217,052 1 8 0,66666667 0,57669138 0,71792602 0,0512593617,075 1 9 0,75 0,58056396 0,71923282 0,0307671820,930 1 10 0,83333333 1,2389022 0,89230914 0,0589758121,020 1 11 0,91666667 1,25439251 0,89515031 0,0215163521,315 1 12 1 1,30473602 0,90400862 0,09599138
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I3,673 1 1 0,08333333 -1,1736056 0,12027653 0,03694319 N Sampel 123,696 1 2 0,16666667 -1,1644961 0,12211152 0,04455515 Mean 6,5953,764 1 3 0,25 -1,1371676 0,12773411 0,12226589 Simpangan Baku 2,4895,147 1 4 0,33333333 -0,5814889 0,28045549 0,05287784 Dn = 0,2135,147 1 5 0,41666667 -0,5814889 0,28045549 0,13621117 KS Tabel 0,3935,193 1 6 0,5 -0,5632699 0,28662554 0,213374467,483 1 7 0,58333333 0,35678824 0,63937483 0,05604157,528 1 8 0,66666667 0,37500721 0,64617245 0,020494227,551 1 9 0,75 0,3841167 0,64955402 0,100445989,955 1 10 0,83333333 1,34972231 0,91144746 0,078114139,977 1 11 0,91666667 1,3588318 0,91290005 0,0037666110,023 1 12 1 1,37705077 0,91575172 0,08424828
Normal
Normal
Lanjutan Lampiran 4. Perhitungan Uji Normalitas Kolmogorv Smirnov
Normalitas Parameter Nitrat Effluent Variasi Detensi Waktu
Normalitas Parameter Nitrat Effluent Variasi biomassa Iris pseudoacorus
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I256 1 1 0,0833333 -1,0997172 0,1357277 0,0523944 N Sampel 12272 1 2 0,1666667 -1,0347093 0,1504024 0,0162643 Mean 526,667288 1 3 0,2500000 -0,9697013 0,1660977 0,0839023 Simpangan Baku 246,124320 1 4 0,3333333 -0,8396855 0,2005424 0,1327910 Dn = 0,281320 1 5 0,4166667 -0,8396855 0,2005424 0,2161243 KS Tabel 0,393336 1 6 0,5000000 -0,7746776 0,2192651 0,2807349656 1 7 0,5833333 0,5254806 0,7003754 0,1170421672 1 8 0,6666667 0,5904885 0,7225684 0,0559017704 1 9 0,7500000 0,7205043 0,7643927 0,0143927816 1 10 0,8333333 1,1755597 0,8801146 0,0467812832 1 11 0,9166667 1,2405676 0,8926172 0,0240494848 1 12 1,0000000 1,3055755 0,9041515 0,0958485
Var I Freq Cumul Sn(x) Z-Score F(x) Difference Statistik Var I96 1 1 0,08333333 -1,6704607 0,04741412 0,03591921 N Sampel 12
112 1 2 0,16666667 -1,5262483 0,06347402 0,10319265 Mean 281,333144 1 3 0,25 -1,2378234 0,10789077 0,14210923 Simpangan Baku 110,947272 1 4 0,33333333 -0,0841239 0,46647895 0,13314562 Dn = 0,142272 1 5 0,41666667 -0,0841239 0,46647895 0,04981229 KS Tabel 0,393288 1 6 0,5 0,06008852 0,52395743 0,02395743304 1 7 0,58333333 0,20430095 0,58094084 0,0023925320 1 8 0,66666667 0,34851339 0,63627267 0,030394368 1 9 0,75 0,7811507 0,78264307 0,03264307384 1 10 0,83333333 0,92536314 0,82261148 0,01072186384 1 11 0,91666667 0,92536314 0,82261148 0,09405519432 1 12 1 1,35800045 0,91276823 0,08723177
Normal
Normal
Lampiran 4. Perhitungan Uji Normalitas Kolmogorv Smirnov
Normalitas Parameter COD Effluent Variasi Detensi Waktu
Normalitas Parameter COD Effluent Variasi biomassa Iris pseudoacorus
1 hari 2 hari 3 hari 4 hari1 14,542 12,417 10,125 9,8332 14,625 12,000 10,208 9,7083 14,583 12,250 10,250 9,625
Jumlah 43,750 36,667 30,583 29,167N 3 3 3 3Rerata 14,583 12,222 10,194 9,722St Deviasi 0,04167 0,20972 0,0636469 0,1048588varians 0,00174 0,04398 0,0040509 0,0109954
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 0,001736 0,00 -2,76 -5,522 hari 2 0,5 0,043981 0,09 -1,36 -2,713 hari 2 0,5 0,004051 0,01 -2,39 -4,784 hari 2 0,5 0,010995 0,02 -1,96 -3,92
8 0,12 -16,940,015 -1,818
-14,5475,50 2,3897,81
Homogenitas Parameter Fosfat Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
200 gr 400 gr 600 gr 800 gr1 10,250 9,833 8,708 8,2082 10,292 9,750 8,875 8,1673 10,375 9,625 8,833 8,292
Jumlah 30,917 29,208 26,417 24,667N 3 3 3 3Rerata 10,306 9,736 8,806 8,222St Deviasi 0,06365 0,10486 0,0867361 0,0636469varians 0,00405 0,011 0,0075231 0,0040509
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 0,004051 0,01 -2,39 -4,782 hari 2 0,5 0,010995 0,02 -1,96 -3,923 hari 2 0,5 0,007523 0,02 -2,12 -4,254 hari 2 0,5 0,004051 0,01 -2,39 -4,78
8 0,05 -17,730,007 -2,177
-17,4150,74 0,3207,81
Lanjutan Lampiran 5. Perhitungan Uji Homogenitas Bartlett
Homogenitas Parameter Fosfat Effluent Variasi Detensi Waktu
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log varians
Log Varians Gabungan
Homogen
Ulangan Perlakuan
Varians GabunganNilai BHarga Chi QuadratChi Quadrat Tabel 095(3)
Perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Ulangan Perlakuan
Chi Quadrat Tabel 095(3)
perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Varians GabunganNilai BHarga Chi Quadrat nilai B - dk log varians
Homogen
115
1 hari 2 hari 3 hari 4 hari1 21,020 16,780 9,751 7,2112 20,930 17,052 9,229 7,1883 21,315 17,075 9,342 7,211
Jumlah 63,265 50,907 28,322 21,610N 3 3 3 3Rerata 21,088 16,969 9,441 7,203St Deviasi 0,20155 0,16404 0,2743046 0,0130918varians 0,04062 0,02691 0,075243 0,0001714
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 0,040621 0,081242 -1,39 -2,782 hari 2 0,5 0,026909 0,053818 -1,57 -3,143 hari 2 0,5 0,075243 0,150486 -1,12 -2,254 hari 2 0,5 0,000171 0,000343 -3,77 -7,53
8 0,29 -15,700,026 -1,585
-12,6806,96 3,0227,81
Homogenitas Parameter Nitrat Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
200 gr 400 gr 600 gr 800 gr1 10,023 7,528 5,193 3,6732 9,955 7,483 5,147 3,6963 9,977 7,551 5,147 3,764
Jumlah 29,955 22,562 15,488 11,134N 3 3 3 3Rerata 9,985 7,521 5,163 3,711St Deviasi 0,03464 0,03464 0,0261837 0,0472033varians 0,0012 0,0012 0,0006856 0,0022282
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 0,001200 0,00 -2,92 -5,842 hari 2 0,5 0,001200 0,00 -2,92 -5,843 hari 2 0,5 0,000686 0,00 -3,16 -6,334 hari 2 0,5 0,002228 0,00 -2,65 -5,30
8 0,01 -23,320,001 -2,877
-23,0140,70 0,3027,81
Lanjutan Lampiran 5. Perhitungan Uji Homogenitas Bartlett
Homogenitas Parameter Nitrat Effluent Variasi Detensi Waktu
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log varians
Log Varians Gabungan
Homogen
Ulangan Perlakuan
Ulangan Perlakuan
Perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Varians GabunganNilai BHarga Chi QuadratChi Quadrat Tabel 095(3)
Chi Quadrat Tabel 095(3)
perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Varians GabunganNilai BHarga Chi Quadrat nilai B - dk log varians
Homogen
114
1 hari 2 hari 3 hari 4 hari1 528 432 336 2082 512 416 320 1283 512 448 240 112
Jumlah 1552 1296 896 448N 3 3 3 3Rerata 517 432 299 149St Deviasi 9 16 51 51varians 85 256 2645 2645
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 85,333 170,667 1,93 3,862 hari 2 0,5 256,000 512,000 2,41 4,823 hari 2 0,5 2645,333 5290,667 3,42 6,844 hari 2 0,5 2645,333 5290,667 3,42 6,84
8 11264,00 22,371408,000 3,149
25,1896,49 2,8207,81
Homogenitas Parameter BOD Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
200 gr 400 gr 600 gr 800 gr1 336 256 176 642 336 288 208 963 272 320 176 80
Jumlah 944 864 560 240N 3 3 3 3Rerata 315 288 187 80St Deviasi 37 32 18 16varians 1365 1024 341 256
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 1365,333 2730,667 3,14 6,272 hari 2 0,5 1024,000 2048,000 3,01 6,023 hari 2 0,5 341,333 682,667 2,53 5,074 hari 2 0,5 256,000 512,000 2,41 4,82
8 5973,33 22,17746,667 2,87322,985
1,87 0,8117,81
Lanjutan Lampiran 5. Perhitungan Uji Homogenitas Bartlett
Homogenitas Parameter BOD Effluent Variasi Detensi Waktu
Homogen
Ulangan Perlakuan
Ulangan Perlakuan
Perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Varians GabunganNilai BHarga Chi QuadratChi Quadrat Tabel 095(3)
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log varians
Harga Chi QuadratChi Quadrat Tabel 095(3)
perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Varians GabunganNilai B
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log variansHomogen
114
113
1 hari 2 hari 3 hari 4 hari1 848 656 320 2722 832 672 336 2563 816 704 320 288
Jumlah 2496 2032 976 816N 3 3 3 3Rerata 832 677 325 272St Deviasi 16 24 9 16varians 256 597 85 256
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 256,000 512,000 2,41 4,822 hari 2 0,5 597,333 1194,667 2,78 5,553 hari 2 0,5 85,333 170,667 1,93 3,864 hari 2 0,5 256,000 512,000 2,41 4,82
8 2389,33 19,05298,667 2,47519,801
1,74 0,7547,81
200 gr 400 gr 600 gr 800 gr1 432 320 272 962 384 288 272 1123 368 384 304 144
Jumlah 1184 992 848 352N 3 3 3 3Rerata 395 331 283 117St Deviasi 33 49 18 24varians 1109 2389 341 597
dk 1/dk varians dk. Varians log varians dk log varians1 hari 2 0,5 1109,333 2218,667 3,05 6,092 hari 2 0,5 2389,333 4778,667 3,38 6,763 hari 2 0,5 341,333 682,667 2,53 5,074 hari 2 0,5 597,333 1194,667 2,78 5,55
8 8874,67 23,471109,333 3,045
24,3602,06 0,8957,81
Lampiran 5. Perhitungan Uji Homogenitas Bartlett
Homogenitas Parameter COD Effluent Variasi Detensi Waktu
Homogenitas Parameter COD Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log varians
Log Varians Gabungan
nilai B - dk log variansHomogen
Varians GabunganNilai BHarga Chi Quadrat
PerlakuanUlangan
Perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Chi Quadrat Tabel 095(3)
Varians GabunganNilai BHarga Chi QuadratChi Quadrat Tabel 095(3)
perlakuan Tabel Homogenitas Varians
Homogen
Ulangan Perlakuan
SUMMARY OUTPUTPerlakuan Nitrat Fosfat BOD Regression Statistics
1 21,088 14,583 517 Multiple R 0,9733095542 16,969 12,222 432 R Square 0,9473314893 9,441 10,194 299 Adjusted R Square 0,8419944664 7,203 9,722 149 Standard Error 63,93549869
Observations 4
ANOVAdf SS MS F Significance F
Regression 2 73525,00201 36762,5 8,993338 0,229496212Residual 1 4087,747993 4087,748Total 3 77612,75
Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0%Intercept 272,437 621,8191889 0,438129 0,737115 -7628,524872 8173,398971 -7628,524872 8173,398971Nitrat 36,08096 29,83477026 1,209359 0,439853 -343,0057432 415,1676549 -343,0057432 415,1676549Fosfat -35,6667 87,02939548 -0,40982 0,752389 -1141,480034 1070,146599 -1141,480034 1070,146599
RESIDUAL OUTPUT PROBABILITY OUTPUTObservationPredicted bod ResidualsStandard Residuals Percentile bod
1 513,1883 3,811674658 0,103261 12,5 1492 448,7686 -16,76859696 -0,45427 37,5 2993 249,4629 49,53709773 1,34199 62,5 4324 185,5802 -36,58017543 -0,99098 87,5 517
BOD = 272,43 + 36,08 Nitrat - 35,66 Fosfat
Lampiran 8. Perhitungan Uji Regresi Linear Berganda
Uji Regresi Parameter Nitrat dan Fosfat Terhadap Parameter BOD Effluent Variasi Detensi Waktu
SUMMARY OUTPUTPerlakuan Nitrat Fosfat COD Regression Statistics
1 21,088 14,583 832 Multiple R 0,9977173722 16,969 12,222 677 R Square 0,9954399553 9,441 10,194 325 Adjusted R Square 0,9863198664 7,203 9,722 272 Standard Error 31,77073493
Observations 4
ANOVAdf SS MS F Significance F
Regression 2 220343,6204 110171,8 109,148 0,067528104Residual 1 1009,379598 1009,38Total 3 221353
Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0%Intercept 6,712374 308,993486 0,021723 0,986173 -3919,422121 3932,846868 -3919,422121 3932,846868Nitrat 44,39332 14,8254506 2,994399 0,20519 -143,9818916 232,7685295 -143,9818916 232,7685295Fosfat -7,47455 43,24652049 -0,17284 0,891046 -556,9736979 542,0245889 -556,9736979 542,0245889
RESIDUAL OUTPUT PROBABILITY OUTPUTObservationPredicted Cod ResidualsStandard Residuals Percentile Cod
1 833,8941 -1,894091822 -0,10326 12,5 2722 668,6674 8,332626789 0,454271 37,5 3253 349,6159 -24,61590248 -1,34199 62,5 6774 253,8226 18,17736751 0,990979 87,5 832
COD = 6,71 + 44,39 Nitrat - 7,47 Fosfat
Lanjutan Lampiran 8. Perhitungan Uji Regresi Linear Berganda
Uji Regresi Parameter Nitrat dan Fosfat Terhadap Parameter COD Effluent Variasi Detensi Waktu
SUMMARY OUTPUTPerlakuan Nitrat Fosfat BOD Regression Statistics
1 9,985 10,306 315 Multiple R 0,9936268972 7,521 9,736 288 R Square 0,9872944113 5,163 8,806 187 Adjusted R Square 0,9618832344 3,711 8,222 80 Standard Error 20,87981965
Observations 4
ANOVAdf SS MS F Significance F
Regression 2 33877,03313 16938,52 38,85276 0,11271907Residual 1 435,9668688 435,9669Total 3 34313
Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0%Intercept -1965,05 726,9356266 -2,7032 0,225567 -11201,64307 7271,542728 -11201,64307 7271,542728Nitrat -55,5876 34,86696668 -1,59428 0,356641 -498,6144154 387,4392189 -498,6144154 387,4392189Fosfat 275,0634 102,984813 2,670913 0,228068 -1033,482684 1583,609553 -1033,482684 1583,609553
RESIDUAL OUTPUT PROBABILITY OUTPUTObservationPredicted BOD ResidualsStandard Residuals Percentile BOD
1 314,7114 0,288581068 0,023939 12,5 802 294,8931 -6,893103212 -0,57181 37,5 1873 170,1597 16,84033445 1,396962 62,5 2884 90,23581 -10,2358123 -0,84909 87,5 315
BOD = -1965,05 - 55,58 Nitrat + 275,06 Fosfat
Uji Regresi Parameter Nitrat dan Fosfat Terhadap Parameter BOD Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
Lanjutan Lampiran 8. Perhitungan Uji Regresi Linear Berganda
SUMMARY OUTPUTPerlakuan Nitrat Fosfat COD Regression Statistics
1 9,985 10,306 395 Multiple R 0,945444392 7,521 9,736 331 R Square 0,8938650943 5,163 8,806 283 Adjusted R Square 0,6815952834 3,711 8,222 117 Standard Error 67,07897822
Observations 4
ANOVAdf SS MS F Significance F
Regression 2 37895,41068 18947,71 4,210985 0,325783526Residual 1 4499,58932 4499,589Total 3 42395
Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95,0% Upper 95,0%Intercept -1541,02 2335,369743 -0,65986 0,628676 -31214,70141 28132,67076 -31214,70141 28132,67076Nitrat -34,5741 112,0144014 -0,30866 0,809409 -1457,851984 1388,70385 -1457,851984 1388,70385Fosfat 221,2605 330,8513265 0,668761 0,624744 -3982,604233 4425,125149 -3982,604233 4425,125149
RESIDUAL OUTPUT PROBABILITY OUTPUTObservationPredicted COD ResidualsStandard Residuals Percentile COD
1 394,0729 0,927102028 0,023939 12,5 1172 353,1449 -22,14493841 -0,57181 37,5 2833 228,8984 54,1016372 1,396962 62,5 3314 149,8838 -32,88380082 -0,84909 87,5 395
COD = -1541,02 - 34,57 Nitrat + 221,26 Fosfat
Lanjutan Lampiran 8. Perhitungan Uji Regresi Linear Berganda
Uji Regresi Parameter Nitrat dan Fosfat Terhadap Parameter COD Effluent Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
Lampiran 9. Dokumentasi Penelitian
Saluran Kolektor Perumahan Griya Hang Tuah Permai
Aklimatisasi Tanaman Iris pseudoacorus
Penimbangan Biomassa Iris pseudoacorus
Media Sistem Lahan Basah Buatan
Pelaksanaan Penelitian
Pengambilan Sampel pada Sistem Lahan Basah Buatan
Effluent Hasil Pengolahan Sistem Lahan Basah Buatan Variasi Detensi Waktu
Effluent Hasil Pengolahan Variasi Biomassa Iris pseudoacorus
1 2
3
4
200 gr 400 gr 600 gr 800 gr
