Penggunaan Bambu Air (Equisetum hyemale) dan Bambu Rejeki (Dracaena sanderiana)

untuk Penyisihan Nitrogen dan Fosfor pada Grey Water dengan Sistem Constructed

Wetland Disusun oleh :

Ratna Widya Danista NRP : 3307 100 067

Dosen pembimbing :

Alia Damayanti S.T, M.T PhD

2011

Ujian Lisan Tugas Akhir

LATAR BELAKANG 1. Grey Water (nitrogen dan

fosfat) Saluran drainase Badan Air kemampuan self-purification terlampaui Eutrofikasi

2. Constructed Wetland Subsurface Tumbuhan dapat beradaptasi dengan baik Taman dengan estetika yang baik , teknologi yang sederhana, praktis, mudah dan murah dalam pemeliharaannya.

RUMUSAN MASALAH

Pengaruh tumbuhan Bambu Air dan Bambu Rejeki

Pengaruh waktu tinggal air limbah (td)

Berapa efisiensi removal nitrogen dan fosfor terbesar

perbedaan efisiensi removal nitrogen dan fosfor antara reaktor uji tumbuhan

TUJUAN PENELITIAN

Mengetahui efisiensi removal kandungan senyawa nitrogen dan fosfor tertinggi pada

reaktor uji tumbuhan

Mengidentifikasi pengaruh waktu tinggal air limbah (td)

Mengidentifikasi pengaruh tumbuhan Bambu Air dan Bambu Rejeki

Mengetahui penyebab perbedaan efisiensi removal antar reaktor uji tumbuhan

RUANG LINGKUP

Tidak melalui toilet, misalnya seperti air bekas mandi, air bekas mencuci pakaian, dan air bekas cucian dapur. Karakteristik : banyak mengandung unsur nitrogen, fosfat, dan potasium . Komponen fisik, kimia, biologi :

1.Padatan tersuspensi 2.Bahan organik biodegradabel 3.Nutrient 4.Mikroorganisme pathogen

Grey Water

Kualitas Air Limbah non Kakus (Grey Water) di Indonesia

Sumber : Laboratorium TL ITB, 1994

DAUR NITROGEN

DAUR FOSFOR

Proses pengolahannya meliputi : filtrasi, absorbsi oleh mikroorganisme dan adsorbsi oleh akar-akar tumbuhan air terhadap tanah dan bahan organik. (Crites and Tchobanoglous, 1998)

Gambar Subsurface Flow System

Subsurface Flow System

Aliran Vertical Downflow

Bambu Air Bambu Rejeki

JENIS TUMBUHAN

(Sumber : Lakitan, 1995)

Unsur Simbol Bentuk

Tersedia

Konsentrasi Berkecukupan

(ppm) Karbon C CO2 45.0

Hidrogen H H2O 45 Oksigen O H2O, O2 6 Nitrogen N NO3

-, NH4+ 1.5

Kalsium Ca Ca2+ 0.5 Kalium K K+ 1.0

Magnesium Mg Mg2+ 0.2 Fosfor P H2PO4

- 0.2 Belerang S SO4

2- 0.1 Klorida Cl Cl- 0.1

Seng Zn Zn2+ 0.002 Besi Fe Fe2+, Fe3+ 0.001

Mangan Mn Mn2+ 0.005 Tembaga Cu Cu2+ 0.00001

Kebutuhan Unsur Hara Tumbuhan

KERANGKA PENELITIAN

SKEMA VARIASI PENELITIAN

Reaktor Penelitia

n

Analisis Nitrogen dan

Fosfor

Influen Grey Water

Karakteristik Grey Water

(influen)

Aklimatisasi Tumbuhan

Kandungan Senyawa Nitrogen

Kandungan Senyawa

Fosfor

HASIL ANALISA DAT

Aklimatisasi Tumbuhan

• ± 1 bulan menyiram tumbuhan menggunakan air keran.

• 1 minggu penyiraman air limbah grey water ke reaktor tanpa pengenceran .

Ammonia sebagai Nitrogen/ NH3-N

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

K4 BA4 BR4 K3 BA3 BR3 K2 BA2 BR2

Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)

3 74,66 11,50 7,73 8,13 10,86 10,26 9,39 11,78 11,44 10,256 58,47 12,26 10,95 10,12 11,36 7,78 9,92 14,90 12,98 14,869 32,31 7,00 5,93 6,58 10,32 7,68 6,77 6,67 5,22 6,0112 46,52 10,53 7,54 7,72 12,42 11,04 8,82 11,88 10,29 10,3415 89,14 15,16 11,50 11,20 15,43 13,02 12,90 16,99 14,41 8,4218 86,86 11,30 7,07 7,81 14,51 11,81 14,35 16,10 16,02 15,0521 54,30 8,94 7,60 8,75 11,28 7,76 9,99 11,98 11,13 10,3524 82,35 15,46 9,27 8,56 11,50 8,15 8,15 10,53 9,93 9,1027 42,32 14,22 5,29 8,43 10,48 6,13 6,91 10,10 6,50 6,8730 63,23 17,07 16,74 12,96 14,24 13,38 12,46 15,27 12,00 13,95

Rata-rata 63,02 12,34 8,96 9,03 12,24 9,70 9,96 12,62 10,99 10,52

td 3 hari td 2 hari

Hari ke-Influen (mg/L)

td 4 hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Ammonia sebagai Nitrogen/ NH3-N

NH3-N 4 hari NH3-N 3 hari

NH3-N 2hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Nitrit sebagai Nitrogen/ NO2-N

K4 BA4 BR4 K3 BA3 BR3 K2 BA2 BR2

Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)

3 0,07 0,07 0,09 0,08 0,09 0,11 0,13 0,20 0,21 0,146 0,10 0,24 0,16 0,11 0,20 0,19 0,23 0,29 0,32 0,419 0,25 0,23 0,24 0,34 0,28 0,38 0,34 0,28 0,28 0,5212 0,11 0,14 0,12 0,11 0,12 0,10 0,12 0,11 0,11 0,1115 0,04 0,04 0,08 0,06 0,06 0,11 0,08 0,08 0,14 0,1118 0,05 0,06 0,07 0,13 0,13 0,11 0,13 0,17 0,13 0,1221 0,18 0,25 0,21 0,20 0,24 0,19 0,23 0,31 0,19 0,2224 0,05 0,06 0,05 0,05 0,07 0,07 0,07 0,14 0,06 0,0827 0,13 0,17 0,14 0,17 0,21 0,12 0,14 0,16 0,13 0,1130 0,05 0,09 0,05 0,07 0,11 0,08 0,04 0,09 0,06 0,07

Rata-rata 0,10 0,14 0,12 0,13 0,15 0,15 0,15 0,18 0,16 0,19

Hari ke-Influen (mg/L)

td 4 hari td 3 hari td 2 hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Nitrit sebagai Nitrogen/ NO2-N

NO2-N 4 hari NO2-N 3 hari

NO2-N 2hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Nitrat sebagai Nitrogen/ NO3-N

K4 BA4 BR4 K3 BA3 BR3 K2 BA2 BR2

Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen Efluen

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)

3 1,06 1,00 1,04 0,90 1,05 0,99 1,10 1,18 1,11 1,026 1,69 1,62 1,44 1,22 1,71 1,65 1,95 2,93 2,48 2,599 1,39 1,49 0,93 0,96 1,18 1,13 1,58 1,59 1,71 1,5012 1,03 1,36 1,78 1,55 1,17 1,40 1,71 1,23 1,38 1,1915 0,81 0,84 1,03 1,33 0,88 1,12 1,17 1,20 1,23 1,0318 0,91 1,04 1,12 1,05 1,31 0,94 1,16 1,54 1,34 1,2921 0,52 0,91 0,90 0,76 0,63 0,66 0,78 0,58 0,58 0,8224 0,75 1,78 1,03 1,60 1,27 0,86 0,86 1,86 1,65 1,3827 1,99 3,10 2,02 2,65 2,05 2,00 2,21 2,26 1,87 2,3930 0,66 0,91 0,54 0,71 1,15 0,91 0,92 0,70 0,78 0,63

Rata-rata 1,08 1,40 1,18 1,27 1,24 1,16 1,34 1,51 1,41 1,38

Hari ke-Influen (mg/L)

td 4 hari td 3 hari td 2 hari

Kandungan Senyawa Nitrogen

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

NO2-N 4 hari NO2-N 3 hari

NO2-N 2hari

Jumlah NH3-N, NO2-N, NO3-N td 4 hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 75,8 12,6 83,4 8,9 88,3 9,1 88,06 60,3 14,1 76,6 12,5 83,5 11,5 84,99 34,0 8,7 74,3 7,1 90,6 7,9 89,612 47,7 12,0 74,8 9,4 87,5 9,4 87,615 90,0 16,0 82,2 12,6 83,4 12,6 83,418 87,8 12,4 85,9 8,3 89,1 9,0 88,221 55,0 10,1 81,7 8,7 88,5 9,7 87,224 83,1 17,3 79,2 10,4 86,3 10,2 86,527 44,4 17,5 60,6 7,5 90,2 11,2 85,230 63,9 18,1 71,8 17,3 77,1 13,7 81,9

Rata-rata 64,2 13,9 77,0 10,3 86,5 10,4 86,2

Hari ke-Influen (mg/L)

td 4 hariK4 BA4 BR4

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Jumlah NH3-N, NO2-N, NO3-N td 3 hari

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 77,2 12,0 84,2 11,4 85,0 10,6 86,06 61,3 13,3 78,0 9,6 87,3 12,1 84,09 34,5 11,8 65,3 9,2 87,9 8,7 88,512 48,5 13,7 71,2 12,5 83,5 10,6 86,015 91,7 16,4 81,8 16,5 83,2 14,1 83,418 89,5 16,0 81,8 12,9 83,0 15,6 85,421 56,0 12,2 77,9 8,6 88,7 11,0 85,524 84,7 12,8 84,6 9,1 88,0 9,1 88,027 45,2 12,7 71,3 8,3 89,1 9,3 87,830 65,1 15,5 75,8 14,4 81,0 13,4 82,3

Rata-rata 65,4 13,6 77,2 11,2 85,7 11,5 85,7

td 3 hariK3 BA3 BR3

Hari ke-Influen (mg/L)

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Jumlah NH3-N, NO2-N, NO3-N td 2 hari

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 77,2 13,2 82,6 12,8 83,2 11,4 84,96 61,3 18,1 76,1 15,8 79,2 17,9 79,59 34,5 8,5 88,7 7,2 90,5 6,1 92,512 48,5 13,2 82,6 11,8 84,5 11,6 84,615 91,7 18,3 75,9 15,8 79,2 9,6 87,418 89,5 17,8 76,5 17,5 76,9 16,5 78,321 56,0 12,9 83,0 11,9 84,3 11,4 85,024 84,7 12,5 83,5 11,6 84,6 10,6 86,127 45,2 12,5 83,5 8,5 88,8 9,4 87,730 65,1 16,1 78,8 12,8 83,1 14,7 80,7

Rata-rata 65,4 14,3 81,1 12,6 83,4 11,9 84,7

td 2 hariK2 BA2 BR2

Hari ke-Influen (mg/L)

Perbandingan Penurunan Nitrogen Tiap Variasi

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

4 3 2Kontrol (K) 77,0 77,2 81,1

Bambu Air (BA) 86,5 85,7 83,4Bambu Rejeki (BR) 86,2 85,7 84,7

efisiensi removal tiap tdReaktor (%)

Analisis Statistik Nitrogen

Penurunan Kandungan Senyawa Fosfor td 4 hari

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 6,6 2,0 69,3 1,5 77,4 0,9 85,86 6,1 2,8 54,5 1,9 68,6 2,6 57,29 10,0 2,4 75,9 2,4 76,4 2,1 79,412 13,1 2,5 80,8 1,8 86,5 1,9 85,215 13,4 1,9 86,0 1,3 90,4 1,8 86,518 16,4 3,1 81,2 3,0 81,8 2,7 83,721 19,3 2,8 85,5 1,7 91,1 2,1 88,9

Rara-rata 12,1 2,5 76,2 1,9 81,7 2,0 81,0

td 4 hariK4 BA4 BR4

Hari ke-Influen (mg/L)

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Penurunan Kandungan Senyawa Fosfor td 3 hari

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 6,6 2,3 65,8 2,0 70,2 2,1 68,36 6,1 2,6 57,7 1,8 70,0 2,1 65,19 10,0 2,2 78,5 2,1 79,5 1,9 81,212 13,1 2,6 80,4 2,2 83,3 2,3 82,115 13,4 2,2 83,8 1,5 88,8 1,9 86,118 16,4 3,5 78,9 2,7 83,4 2,7 83,521 19,3 3,3 82,8 1,9 90,3 2,8 85,5

Rara-rata 12,1 2,6 75,4 2,0 80,8 2,3 78,8

td 3 hariK3 B3 BR3

Hari ke-Influen (mg/L)

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Penurunan Kandungan Senyawa Fosfor td 2 hari

Efluen Removal Efluen Removal Efluen Removal(mg/L) (%) (mg/L) (%) (mg/L) (%)

3 6,6 2,5 62,7 2,3 65,1 1,5 77,66 6,1 2,4 60,2 2,0 67,0 2,3 61,79 10,0 2,8 72,6 2,6 74,0 1,6 84,512 13,1 2,9 77,5 2,6 79,8 2,4 81,515 13,4 2,6 80,7 1,9 85,7 1,8 86,418 16,4 3,3 80,1 2,9 82,2 2,7 83,821 19,3 3,5 82,0 3,4 82,6 2,5 86,9

Rara-rata 12,1 2,8 73,7 2,5 76,6 2,1 80,4

td 2 hariK2 BA 2 BR2

Hari ke-Influen (mg/L)

Sumber : Hasil analisis dan perhitungan

Perbandingan Penurunan Fosfor Tiap Variasi

4 3 2Kontrol (K) 76,2 75,4 73,7

Bambu Air (BA) 81,7 80,8 76,6Bambu Rejeki (BR) 81,0 78,8 80,4

efisiensi removal tiap debitReaktor (%)

Analisis Statistik Fosfor

1. Tumbuhan Bambu air dan Bambu rejeki tidak berpengaruh dalam penurunan kandungan nitrogen dan fosfor saat td 4 hari, 3 hari maupun 2 hari.

2. Waktu tinggal air limbah (td) tidak mempengaruhi

penurunan kandungan nitrogen pada tumbuhan bambu air maupun bambu rejeki. Waktu tinggal air limbah (td) hanya mempengaruhi penurunan fosfor pada tumbuhan bambu air.

3. Penurunan kandungan senyawa nitrogen dan fosfor

tertinggi pada reaktor uji adalah pada reaktor tumbuhan bambu air saat td 4 hari yaitu sebesar 86,5 % dan 81,7 %.

4. Tidak adanya perbedaan yang signifikan pada penurunan

kandungan senyawa nitrogen dan fosfor antara reaktor uji tiap variasi disebabkan kurangnya range antar variasi waktu tinggal air limbah (td) 2 hari, 3 hari dan 4 hari.

1. Penggunaan sistem constructed wetland sebagai pengolahan limbah sebaiknya menggunakan sistem aliran kontinyu karena hasilnya akan lebih efektif.

2. Perlu dilakukan pengukuran dan pengamatan bagian

tumbuhan seperti akar dan batang tumbuhan serta uji media yang digunakan dalam reaktor pada awal penelitian dan akhir penelitian untuk mengetahui pengaruh dari masing-masing bagian tumbuhan serta media terhadap pengolahan air limbah dengan sistem constructed wetland.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai proses

penurunan konsentrasi senyawa nitrogen dan fosfor pada subsurface constructed wetland dengan variasi yang sama pada penelitian ini. Hanya saja variasi waktu tinggal air limbah (td) diperbesar rangenya karena pada hasil penelitian ini penurunan yang terjadi antara variasi yang dibandingkan tidak terlihat perbedaan yang signifikan.

4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan variasi

tumbuhan lain selain Bambu air dan Bambu rejeki, agar lebih banyak tumbuhan yang dapat diaplikasikan untuk sistem subsurface constructed wetland ini.

TERIMA KASIH...