APLIKASI WETLAND Prayatni Soewondo PRODI TEKNIK LINGKUNGAN, FTSL, ITB
PEMBAHASAN: z Teori: - Difinisi Wetland - Type-Type Wetland - Konstruksi Wetland z Penerapan Wetland: z - Skala lab z - Skala Lapangan
WETLAND BUATAN Lahan basah buatan (Constructed wetland) : adalah sebuah daerah yang dirancang dan dibuat oleh manusia, yang terdiri dari substrat-substrat jenuh, vegetasi yang timbul maupun tenggelam, kehidupan satwa, dan air, yang menyerupai lahan basah alami (natural wetland) untuk dipergunakan dan dimanfaatkan bagi kepentingan manusia (Hammer D.A., 1989)
WETLAND BUATAN
Type Wetland Buatan: z Free Water Surface (FWS) z Horizontal Subsurface Flow (HSF) z Vertical Flow System (VFS)
Type Wetland:
Type of Wetland :
WETLAND BUATAN MENGOLAH LIMBAH DOMESTIK
JENIS-JENIS TANAMAN YANG DAPAT DIMANFAATKAN
WETLAND BUATAN Keunggulan: z z z z z z z z
Biaya investasi, operasi, dan pemeliharaan lebih murah. Pengoperasian dan perawatan lebih mudah sehingga dapat dilakukan oleh tenaga lokal. Mempunyai efisiensi yang cukup tinggi. Relatif toleran terhadap berbagai tingkat konsentrasi bahan pencemar Dapat menghilangkan logam-logam berat yang tidak dapat diolah dengan cara konvensional. Bahan pencemar di dalam air limbah dapat didaur ulang untuk menjadi biomassa yang bernilai ekonomis. Cocok dikembangkan di pemukiman yang kecil, daerah pertanian, daerah pertambangan yang mampunyai lahan yang cukup luas. Memberikan keuntungan yang tidak langsung seperti mendukung fungsi ekologis, kawasan hijau, habitat satwa, dan juga untuk kawasan rekreasi.
WETLAND BUATAN : Kekurangan: z Memerlukan lahan yang luas. z Kriteria desain dan operasi masih belum jelas. z Kompleksitas biologis dan hidrologis belum dipahami dengan baik. z Kemungkinan berkembangnya vektor penyakit dalam sistem seperti nyamuk
MEKANISME PENYISIHAN POLUTAN DI WETLAND
z Penguraian mikrobiologi secara anaerobik & aerobik z Penyerapan oleh tanaman, tanah dan media lain z Sedimentasi z Volatilisasi z Transformasi kimiawi
KONSTRUKSI WETLAND
Reaktor terbagi 3 kompartemen: zona inlet, pengolahan, dan outlet
Gambar : Cyperus papyrus
PENGALAMAN PENERAPAN WETLAND 1. Pengolahan Limbah Cair Hotel (Grey Water)Æ skala lab 2. Pengolahan Limbah Cair Domestik (Grey Water): PUSDA Kota Surabaya Æ di lapangan 3. Pengolahan Limbah Cair Industri RPH & Pabrik Tahu Æ skala lab 4. Pengolahan Limbah Cair Industri + Domestik (1) Æ skala lab 5. Pengolahan Limbah Cair Industri + Domestik (2) Æ skala lab
1. Pengolahan Limbah Cair Hotel
Cyperus papyrus
Karakteristik Limbah Cair Hotel
Parameter
BOD COD Nitrat Fosfat Amonium MBAS
Nilai (mg/l) 127-182 377-509 1,78-7 3,1-6,7 23,4 0,174
Klasifikasi Air Limbah (Metcalf&Eddy,2003) Lemah
Sedang
Kuat
110 250 0 3 12 -
220 500 0 5 25 -
400 1000 0 10 50 -
Pengolahan Limbah Cair Hotel 600
C O D (m g /l)
500 Influen Variasi 1 Influen Variasi 2 Influen Variasi 3 Effluen Variasi 1 Effluen Variasi 2 Effluen variasi 3 Baku Mutu
400 300
Variasi 2
Variasi 1
200
Variasi 3
100 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
Pengukuran ke-
18
20
22
24
26
1. Pengolahan Limbah Cair Hotel Efisiensi Penyisihan Rata-rata (% )
100 80 Horizontal
60
Vertikal
40 20 0 COD
BOD Fosfat Nitrat Parameter Pencemar
2. Pengolahan Limbah Cair Domestik (Grey Water): PUSDA Kota Surabaya Æ di lapangan
Pengolahan Limbah Cair Domestik (Grey Water): PUSDA Kota Surabaya Æ di lapangan
Media Arang (daya sorpsi) & Media Kerikil (menghindari sumbatan)
Pengolahan Limbah Cair Domestik (Grey Water): PUSDA Kota Surabaya Æ di lapangan 100 90 80 70 Effisiensi 60 Penyisihan 50 40 BOD, % 30 20 10 0 Reed + arang
Reed + kerikil
Cattail + Cattail + Arang kerikil
Reaktor Wetland
Cattail (atas) & Reed (kiri)
3.Pengolahan Limbah Cair RPH & Pabrik Tahu
Sagittaria lancifolia
Cyperus flabelliformis
Reaktor Wetland Limbah Cair RPH & Pabrik Tahu (1:1)
Reaktor Wetland Limbah Cair RPH & Pabrik Tahu (1:1) Organik in : 179-185 mg/L 100 90 80 70 60 Effisiensi, % 50 40 30 20 10 0
Organik out : 4,5 – 19 mg/L COD in : 550-574 mg/L COD out : 32-62.40 mg/L HRT : 3 hari
A: Cyperus flabelliformis A
B
C
C: Sagittaria lancifolia
Reaktor Organik sbg KMnO4
D
B: Cyperus flabelliformis + sekat
COD
D: Sagittaria lancifolia + sekat
Reaktor Wetland Limbah Cair RPH & Pabrik Tahu (1:1) Organik in : 179-185 mg/L
Influent
Organik out : 4,5 – 19 mg/L COD in : 550-574 mg/L COD out : 32-62.40 mg/L HRT : 3 hari
A: Cyperus flabelliformis + sekat B: Cyperus flabelliformis C: sagittaria lancifolia + sekat D: sagittaria lancifolia
effluent
4. Pengolahan Limbah Cair Domestik & Industri (1) - Mendong
Efficiency removal of Cu up to 80 % in first four days High metal removal rates of close to 100 % of Cu and Cr have been reached after 16 to 28 days.
Cu Accum ulation
80 70 60 50 C (mg/kg dry weight )
40 30 20 10 0 1
2
3 Variationi
Stem
Root
T otal
4
Cr Accum ulation
60
50
40 C (mg/kg dry weight)
30
20
10
0 1
2
3 Variation
Stem
Root
T otal
4
5. Pengolahan Limbah Cair Domestik & Industri (2) – Lemna sp.
Pengolahan Limbah Cair Domestik & Industri (2) – Lemna sp. Efisiensi optimum penyisihan COD 100
Efisiensi penyisihan COD berkisar antara 65 % - 95 %
90
% Pe nyis ihan
80 70 60 50 40 30 20 10 0
Variasi 1
Variasi 2 R. Tumbuhan
Variasi 3 R. Kontrol
Variasi 4
Penyisihan logam dalam air buangan dengan Lemna sp. 3.5
Efisiensi optimum penyisihan logam di dalam air adalah sebesar 46,5 % untuk Cu dan 39,7 % untuk Cr
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
2
4
6
Hari
8
10
12
Kandungan Kromium dalam Air (mg/l)
Kandungan Te m baga dalam Air (m g/l)
4
1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
2
4
6
Hari
8
10
12
Penggunaan Lemna sp.
PERBANDINGAN MASING-MASING HASIL PERCOBAAN Jenis Limbah
Tanaman
Modifikasi
CODin Mg/L
Effisiensi,%
Limbah Hotel (Grey water)
Cyperus papyrus
-
100 – 500
65-95
Limbah domestik (grey water)
Reeds & Cattails
Media arang & media kerikil
860
41-49 %; media arang + cattails:94%; 77 – 93 % BOD
Limbah RPH & Tahu
Cyperus flabelliformis & sagittaria lancifolia
Sekat
± 400
80 – 95 %
Limbah Industri+ Domestik (1)
Fimbristylis globulosa (Mendong)
-
± 110
80-100 % untuk Cu dan Cr
Limbah Industri+ Domestik (2)
Lemna sp
-
± 175
65 – 95 %
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland untuk air hujan Lokasi pemukiman Di Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland untuk air hujan Lokasi pemukiman Di Berlin
Aplikasi free surface Flow constructed Wetland untuk mengolah air hujan yang berasal dari jalan dan lingkungan sekitar Di Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland Di Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland Di Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland Di Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Aplikasi subsurface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Air hujan yang berasal dari jalan masuk ke bak pengendap, kemudian ke constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Free surface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Free surface Flow constructed Wetland di daerah Pemukiman , Berlin
Bagian dasar di samping jalan di sekitar daerah pemukiman, Berlin
Saluran inlet sebelum di tutup dengan paving blok untuk trotoar
