UNIVERSITAS UDAYANA
EFEKTIVITAS MODEL INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH VERTICAL FLOW SUB-SURFACE FLOW CONSTRUCTED WETLAND DALAM MENGOLAH AIR LIMBAH KEGIATAN LAUNDRY
GEDE PADMANABHA 1120025002
PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015
EFEKTIVITAS MODEL INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH VERTICAL FLOW SUB-SURFACE FLOW CONSTRUCTED WETLAND DALAM MENGOLAH AIR LIMBAH KEGIATAN LAUNDRY
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KESEHATAN MASYARAKAT
GEDE PADMANABHA 1120025002
PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015
ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah dipresentasikan dan diujikan di hadapan Tim Penguji Skripsi Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
Denpasar, 9 Juli 2015
Penguji I
Sang Gede Purnama, S.KM. M.Sc. NIP. 19840911 200801 1 004
Penguji II
Ir. I Nengah Sujaya, M. Arg. Sc., Ph. D. NIP. 19661231 199311 1 002
iii
PERNYATAAN PERSETUJUAN Skripsi ini telah disetujui dan diperiksa di hadapan Tim Penguji Skripsi Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
Menyetujui, Denpasar, 10 Juli 2015 Pembimbing
I Gede Herry Purnama, S.T., M.T., M.IDEA. NIP. 19760215 200003 1 004
iv
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Efektivitas Model Instalasi Pengolahan Air Limbah Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland dalam Mengolah Air Limbah Kegiatan Laundry” tepat pada waktunya. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Skripsi ini antara lain: 1. dr. I Md Ady Wirawan, MPH., PhD. selaku Ketua Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyusun skripsi ini. 2. I Gede Herry Purnama, S.T., M.T., M.IDEA selaku Kepala Bagian Kesehatan Lingkungan serta selaku Pembimbing Skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan, bantuan, serta masukan untuk penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. 3. Sang Gede Purnama, S. KM. M.Sc. dan Ir. I Nengah Sujaya, M. Arg. Sc., Ph.D. selaku Tim Penguji Skripsi Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat yang sudah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penyusunan skripsi ini. 4. Ibu dan Ayah yang terus mendukung dan menjadi semangat bagi penulis sehingga penulis bisa terus berusaha untuk menyusun skripsi ini tepat pada waktunya.
v
5. Bapak Damanni selaku pemiliki Laundry yang menjadi lokasi penelitian yang telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian dan banyak membantu dalam penyediaan data-data yang dibutuhkan dalam penelitian 6. Bapak Supriyadi yang sudah banyak membantu penulis dalam membuat sistem wetland mulai dari survey filter hingga sistem wetland bisa beroperasi. 7. dr. Ayu Swandewi yang telah memberikan arahan dan saran terkait analisis data yang akan dilaksanakan. 8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana khususnya Arsa, Mela, Resmha, Wulan, Radita, dan Bunga, serta rekan-rekan peminatan Kesehatan Lingkungan yang telah banyak memberikan dukungan sehingga penulis terus berusaha selangkah lebih maju. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum mencapai kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Denpasar, 10 Juli 2015 Penulis
vi
PEMINATAN KESEHATAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA Juni 2015
GEDE PADMANABHA
Efektivitas Model Instalasi Pengolahan Air Limbah Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland dalam Mengolah Air Limbah Kegiatan Laundry.
ABSTRAK Industri laundry saat ini terus meningkat khususnya di Bali dan banyak ditawarkan oleh berbagai industri mulai industri laundry skala kecil hingga skala besar. Untuk mengurangi dampak limbah laundry dibuat sistem pengolahan air limbah Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland dengan pertimbangan biaya dan potensi lokal Bali berupa Batu Vulkanik yang digunakan sebagai media filter. Tujuan dari penelitian ini untuk mengukur tingkat efektivitas sistem yang terbagi atas lima parameter, yaitu; TDS, TSS, BOD, COD, dan Total Fosfat. Sistem wetland dalam penelitian ini menggunakan media filter Batu Vulkanik Kintamani, sedangkan tanaman yang digunakan adalah Tanaman Cattail (Thypa sp.) dan Tanaman Kana (Canna sp.). Pengukuran efektivitas sistem dilakukan selama enam minggu dengan membandingkan parameter air limbah sebelum dan sesudah diolah oleh sistem. Setelah dilakukan penghitungan persentase efektivitas penurunanan kelima nilai parameter, diketahui persentase efektivitas penurunan TDS sebesar 14,94%, TSS sebesar 53,13%,BOD sebesar 76,31%, COD sebesar 67,41%, dan Total Fosfat sebesar 57,53%. Dari kelima parameter tersebut didapat nilai persentase efektivitas sistem sebesar 53,86%. Berdasarkan efektivitas tersebut, model yang digunakan dalam penelitian ini belum efektif dalam mengolah air limbah laundry dan akan menghasilkan performa yang lebih rendah apabila diterapkan pada laundry lainnya dengan nilai parameter air limbah yang lebih tinggi secara signifikan dibandingkan dengan laundry dalam penelitian ini. Kata Kunci: efektivitas penurunan, constructed wetland, air limbah laundry, batu vulkanik
vii
ENVIRONMENTAL HEALTH MAJOR SCHOOL OF PUBLIC HEALTH FACULTY OF MEDICINE UDAYANA UNIVERSITY June 2015
GEDE PADMANABHA
Effectivity of Wastewater Treatment Model Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland to Treat Laundry wastewater.
ABSTRACT Laundry industries increased significantly in Bali from small scale to big scale businesses.In order to prevent the environmental impact of its’ wastewater,simple wastewater treatment plant with local material needed which Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland system was one among many simple wastewater tereatment plant. Aim of this study to measure effectivity rate of wetland system based on decreasing value of wastewater parameters that divided into five parameters; TDS, TSS, BOD, COD, and Total Phosphate. Wetland system in this study used Kintamani Volcanic Rocks as the filter media and for the plants, Cattail (Thypa sp.) and Canna (Canna sp.) was used. Effectivity rate of this system measured in 6 weeks straight by comparing the parameters between pre-treatment wastewater and pasca-treatment wastewater. The results showed that the effectivity rate of decreasing TDS parameter was 14.94%, TSS was 53.13%, BOD was 76.31%, COD was 67.41%, and Total Phosphate was 57.53%. Effectivity rate of wetland system was 53.86% that calculated from the average from those five parameters. Based on the system effectivity, wetland model in this study not effectively implemented to treat laundry wastewater and this model will have lower performance if implemented in other laundry industrieswith significantly greater wastewaterparameter than laundry industry in this study. Keywords: treatment effectivity, constructed wetland, laundry wastewater, volcanic rock
viii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL................................................................................................ i PERNYATAAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii KATA PENGANTAR ............................................................................................ v ABSTRAK ............................................................................................................ vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ........................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.1 Latar Belakang ........................................... Error! Bookmark not defined. 1.2 Perumusan Masalah ................................... Error! Bookmark not defined. 1.3 Pertanyaan Penelitian ................................. Error! Bookmark not defined. 1.4 Tujuan Penelitian ....................................... Error! Bookmark not defined. 1.4.1
Tujuan Umum ..................................Error! Bookmark not defined.
1.4.2
Tujuan Khusus .................................Error! Bookmark not defined.
1.5 Manfaat Penelitian ..................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.1
Manfaat Teoritis ...............................Error! Bookmark not defined.
1.5.2
Manfaat Praktis ................................Error! Bookmark not defined.
1.6 Ruang Lingkup Studi ................................. Error! Bookmark not defined. BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................ Error! Bookmark not defined. 2.1 Limbah Cair ............................................... Error! Bookmark not defined.
ix
2.1.1
Air Limbah Industri..........................Error! Bookmark not defined.
2.1.2
Air Limbah Domestik ......................Error! Bookmark not defined.
2.1.3
Air Limbah Laundry ........................Error! Bookmark not defined.
2.2 Parameter Air Limbah ................................ Error! Bookmark not defined. 2.2.1
Parameter Fisika ...............................Error! Bookmark not defined.
2.2.2
Parameter Kimia...............................Error! Bookmark not defined.
2.2.3
Parameter Biologi.............................Error! Bookmark not defined.
2.3 Constructed Wetland (CW) ........................ Error! Bookmark not defined. 2.3.1
Surface Flow Constructed Wetland (SFCW)Error! Bookmark not defined.
2.3.2
Horizontal Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland (HFSFCW).......................................Error! Bookmark not defined.
2.3.3
Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland (VFSFCW).......................................Error! Bookmark not defined.
2.4 Batu Vulkanik ............................................ Error! Bookmark not defined. 2.4.1
Batu Rhiolit (Rhyolite) .....................Error! Bookmark not defined.
2.4.2
Batu Dasit (Dacite) ..........................Error! Bookmark not defined.
2.4.3
Batu Andesit (Andesite) ...................Error! Bookmark not defined.
2.4.4
Batu Basalt .......................................Error! Bookmark not defined.
BAB III KERANGKA KONSEP DAN DEFINISI OPERASIONAL .......... Error! Bookmark not defined. 3.1 Kerangka Konsep ....................................... Error! Bookmark not defined. 3.2 Hipotesis Studi ........................................... Error! Bookmark not defined. 3.3 Variabel dan Definisi Operasional ............. Error! Bookmark not defined. BAB IV METODE PENELITIAN ........................ Error! Bookmark not defined.
x
4.1 Kerangka Dasar Pengembangan Model ..... Error! Bookmark not defined. 4.2 Langkah-langkah kegiatan ......................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1
Persiapan Penelitian .........................Error! Bookmark not defined.
4.2.2
Pembuatan model Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland .......................Error! Bookmark not defined.
4.2.3
Pengambilan Sampel Air Limbah dan Uji Sampel Tahap IError! Bookmark not defin
4.2.4
Pengolahan Air Limbah Laundry .....Error! Bookmark not defined.
4.2.5
Uji Sampel Tahap II .........................Error! Bookmark not defined.
4.2.6
Metode Analisis Laboratorium ........Error! Bookmark not defined.
4.3 Pengumpulan, Pengolahan, dan Analisis Data ......... Error! Bookmark not defined. 4.3.1
Pengumpulan data ............................Error! Bookmark not defined.
4.3.2
Pengolahan data ...............................Error! Bookmark not defined.
4.3.3
Analisis data .....................................Error! Bookmark not defined.
BAB V HASIL PENELITIAN .............................. Error! Bookmark not defined. 5.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian .......... Error! Bookmark not defined. 5.2. Kondisi Sistem Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland Error! Bookmark not defined. 5.3. Hasil Penelitian .......................................... Error! Bookmark not defined. 5.2.1
Kualitas Air Limbah Laundry Sebelum diolahError! Bookmark not defined.
5.2.2
Kualitas Air Limbah Laundry Setelah diolahError! Bookmark not defined.
BAB VI PEMBAHASAN ...................................... Error! Bookmark not defined. 6.1
Kondisi Awal Air Limbah Laundry ...........Error! Bookmark not defined.
xi
6.2
Efektivitas Model Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland ......................................................Error! Bookmark not defined.
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ................... Error! Bookmark not defined. 7.1 Simpulan .................................................... Error! Bookmark not defined. 7.2 Saran ........................................................... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ............................................ Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN ........................................................... Error! Bookmark not defined.
xii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel Jenis Polutan pada Sektor Industri ............. Error! Bookmark not defined. Tabel 3.1 Definisi Operasional Variabel ................ Error! Bookmark not defined. Tabel 5.1 Daftar Produk yang digunakan Laundry Bali KandiError! Bookmark not defined. Tabel 5.2 Nilai Parameter Air Limbah Laundry Sebelum DiolahError! Bookmark not defined. Tabel 5.3 Nilai Parameter Air Limbah Laundry Sebelum dan Sesudah Diolah oleh Sistem Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland .............................Error! Bookmark not defined.
xiii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Surface Flow Constructed Wetland (Terjemahan dari Gauss. 2008) .......Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2 Horizontal Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland (Terjemahan dari Gauss. 2008) ....................................Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3 Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland (Terjemahan dari Gauss. 2008)Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Batu Rhiolit .....................................Error! Bookmark not defined. Gambar 2.5 Batu Dasit ........................................Error! Bookmark not defined. Gambar 2.6 Batu Andesit ....................................Error! Bookmark not defined. Gambar 2.7 Batu Basalt ......................................Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1Tanaman Cattail (Thypa sp.)............Error! Bookmark not defined. Gambar 4.2 Tanaman Kana (Canna sp.).............Error! Bookmark not defined. Gambar 4.3 Desain Model Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland ............................................Error! Bookmark not defined. Gambar 4.4 Desain Sistem Vertical Flow Sub-surface Flow Constructed Wetland ............................................Error! Bookmark not defined. Gambar 4.5 Pola Penanaman Tanaman pada Model Vertical Flow Subsurface Flow Constructed Wetland .Error! Bookmark not defined. Gambar 5.1 Nilai ParameterTDS Air Limbah Laundry Sebelum Diolah dan Sesudah Diolah Selama 6 Minggu ...... Error! Bookmark not defined.
xiv
Gambar 5.2 Nilai ParameterTSS Air Limbah Laundry Sebelum Diolah dan Sesudah Diolah Selama 6 Minggu ...... Error! Bookmark not defined. Gambar 5.3 Nilai Parameter BOD Air Limbah Laundry Sebelum Diolah dan Sesudah Diolah Selama 6 Minggu ...... Error! Bookmark not defined. Gambar 5.4 Nilai ParameterCOD Air Limbah Laundry Sebelum Diolah dan Sesudah Diolah Selama 6 Minggu ...... Error! Bookmark not defined. Gambar 5.5 Nilai ParameterTotal Fosfat Air Limbah Laundry Sebelum Diolah dan Sesudah Diolah Selama 6 Minggu ............. Error! Bookmark not defined.
xv
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH BOD
: Biochemical Oxygen Demand
COD
: Chemical Oxygen Demand
CW
: Constructed Wetland
HFSFCW
: Horizontal Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland
SFCW
: Surface Flow Constructed Wetland
TDS
: Total Dissolved Solids
TSS
: Total Suspended Solids
VFSFCW
: Vertical Flow Sub-Surface Flow Constructed Wetland
mg
: miligram
L
: Liter
cm
: sentimeter
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Metode Pengambilan Sampel Lampiran 2. Metode Pengujian Biochemical Oxygen Demand (BOD) Lampiran 3. Metode Pengujian Chemical Oxygen Demand (COD) Lampiran 4. Metode Pengujian Total Fosfat Lampiran 5. Metode Pengujian Total Dissolved Solids (TDS) Lampiran 6. Metode Pengujian Total Suspended Solids (TSS) Lampiran 7. Metode Pengujian pH Lampiran 8. Ethical Clearence Lampiran 9. Hasil Pemeriksaan Laboratorium Lampiran 10. Dokumentasi
xvii
