Pendahuluan: Saat Industri Udang Menjerat Ekosistem Pesisir

Skala Krisis yang Terabaikan

Pencatat bahwa ekspansi industri ini seringkali diiringi dengan berkurangnya lahan bakau dan memicu polusi air yang masif dari kegiatan tambak.¹

Air limbah buangan tambak terbukti membawa bahan pencemar berbahaya, termasuk sisa pakan yang tidak termakan, berbagai mikroorganisme, bibit penyakit, serta senyawa nitrogen (seperti nitrat, nitrit, dan amonia) dan fosfat yang memicu eutrofikasi.¹ Jika dibiarkan tanpa pengolahan, kontaminan ini akan merusak seluruh ekosistem perairan tempat limbah dibuang.

Fokus Kasus Kertasada: Ancaman Harian Setengah Juta Liter Limbah

Studi yang dilakukan oleh peneliti Ach. Desmantri Rahmanto dan Diana Sulfa mengambil Desa Kertasada, Kecamatan Kalianget, Kabupaten Sumenep, sebagai fokus utama. Desa ini merepresentasikan masalah struktural dalam industri budidaya udang di Indonesia. Di Kertasada, terdapat delapan petak tambak dengan luas total $4.532\ \text{m}^2$. Masalah utamanya sangat mendasar: tidak adanya perlakuan terhadap air limbah tambak sebelum dilepaskan kembali ke perairan.¹

Volume air limbah yang dihasilkan dari proses produksi harian tambak di Kertasada mencapai $498,52\ \text{m}^3$ per hari.¹ Angka ini setara dengan hampir setengah juta liter limbah cair yang setiap hari dialirkan langsung ke badan penerima air limbah, yaitu sungai di muara Kertasada.¹ Pembuangan langsung ini, tanpa sedikit pun proses reduksi polutan, menjadi ancaman serius bagi kesehatan sungai dan biota di dalamnya.

Tujuan Penelitian: Mempersenjatai Petani dengan Kepatuhan Hukum

Menghadapi krisis ini, penelitian ini bertujuan untuk merancang unit dan instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) yang sesuai. Tujuannya bukan hanya sekadar membersihkan air, tetapi memastikan bahwa air yang dikembalikan ke lingkungan memenuhi baku mutu air limbah budidaya tambak udang yang ditetapkan oleh pemerintah, yaitu Keputusan Menteri Perikanan dan Kelautan Nomor 28 Tahun 2004.¹

Rancangan unit IPAL biofilter yang dihasilkan oleh studi ini merupakan cetak biru rekayasa lingkungan. Ia menawarkan solusi teknis yang ringkas untuk rekonsiliasi yang sangat dibutuhkan antara praktik budidaya intensif yang menguntungkan dan kewajiban moral serta regulasi untuk melindungi ekosistem pesisir. Krisis di Kertasada adalah contoh nyata dari kegagalan implementasi regulasi, dan desain IPAL ini hadir sebagai alat praktis bagi pemerintah daerah dan petani untuk menegakkan kepatuhan.

 

311 Kali Lipat Batas Aman: Mengapa Temuan Ini Mengejutkan Peneliti?

Data hasil uji kualitas air limbah tambak udang Kertasada sebelum diolah adalah inti narasi krisis ini, mengejutkan para peneliti dengan tingkat kontaminasi yang ekstrem. Untuk menentukan rancangan IPAL yang tepat, pengujian kualitas air awal sangat krusial, dan hasilnya menunjukkan bahwa air limbah tambak udang ini jauh melampaui batas aman yang diizinkan.

Fokus pada Amonia ($\text{NH}_3$): Racun yang Mengejutkan

Kadar Amonia ($\text{NH}_3$) adalah parameter yang paling mencengangkan. Konsentrasi $\text{NH}_3$ terukur mencapai $31.185\ \text{Mg/l}$.¹ Angka ini harus dibandingkan dengan baku mutu air limbah yang ditetapkan, yaitu kurang dari $0.1\ \text{Mg/l}$.¹

Data ini menunjukkan bahwa air limbah yang dibuang mengandung amonia $311$ kali lipat di atas batas aman. Tingkat polusi $\text{NH}_3$ yang masif ini setara dengan mengalirkan ratusan kali lipat jumlah racun ke sungai. Amonia adalah senyawa yang sangat beracun bagi biota air, bahkan pada konsentrasi rendah, dan kadar yang ditemukan di Kertasada menandakan lingkungan perairan yang sudah sangat korosif dan tidak layak huni.¹

Beban Organik Berlebih yang Mencekik

Selain amonia, beban organik juga berada pada tingkat yang mengkhawatirkan. Parameter Biochemical Oxygen Demand ($\text{BOD}_5$), yang mengukur kebutuhan oksigen biologis oleh mikroorganisme untuk mengurai bahan organik dalam air, terukur sebesar $810.61\ \text{Mg/l}$.¹ Baku mutu hanya membolehkan $\text{BOD}_5$ kurang dari $45\ \text{Mg/l}$.¹ Ini berarti air limbah membawa beban organik sekitar 18 kali lipat dari batas toleransi.

Kebutuhan oksigen biologis yang luar biasa tinggi ini memiliki implikasi ekologis yang langsung. Ketika air limbah ini masuk ke sungai, mikroorganisme akan bekerja keras mengurai material organik, mengonsumsi oksigen terlarut dalam jumlah besar. Proses ini menyebabkan deplesi oksigen di badan sungai, sebuah kondisi yang dikenal sebagai hipoksia, yang secara efektif "mencekik" ikan dan organisme perairan lain di hilir.

Padatan Tersuspensi (TSS) dan Ancaman Fisik

Parameter ketiga yang jauh melampaui batas adalah Total Suspended Solids (TSS). TSS, yang terdiri dari lumpur, residu pakan, dan kotoran, terukur $14.400\ \text{Mg/l}$, jauh melampaui batas aman $200\ \text{Mg/l}$—yaitu 72 kali lipat dari yang diizinkan.¹

Pembuangan padatan tersuspensi dalam jumlah besar ini secara langsung menyebabkan kekeruhan permanen pada air sungai dan memicu pendangkalan. Yang lebih penting, sedimen ini menimbun di dasar sungai, membawa serta senyawa fosfat dan nitrogen, memperpanjang siklus pencemaran di muara.¹ Beban polutan yang ekstrem ini, terutama TSS yang sangat tinggi, menjelaskan mengapa metode pengolahan sederhana, seperti sekadar kolam penampungan, sama sekali tidak akan memadai. Situasi ini menuntut penggunaan teknologi biofilter bertingkat dengan kinerja tinggi untuk menangani beban kejut polutan yang sangat tinggi.

 

Arsitektur Pemurnian: Lima Tahap Menuju Kualitas Air Baru

Untuk mengatasi beban polutan yang ekstrem ini—di mana $\text{NH}_3$ melebihi batas 311 kali lipat—para peneliti merancang Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) lima tahap menggunakan sistem biofilter anaerobik-aerobik. Kompleksitas desain ini adalah respons langsung terhadap konsentrasi polutan yang membandel dan kebutuhan untuk mengolah volume besar ($498.52\ \text{m}^3/\text{hari}$) dalam waktu sesingkat mungkin.

Prioritas Utama: Pemisahan Padatan Dini

Rancangan IPAL ini mengikuti aturan dasar teknik lingkungan: pemisahan limbah padat harus dilakukan secepat mungkin di awal proses pengolahan.¹ Kegagalan memisahkan padatan akan membebani reaktor biologis dan mempersulit proses penurunan Total Suspended Solids (TSS), COD, nitrogen, dan fosfor.¹

Tahap I: Bak Ekualisasi

Tahap pertama adalah Bak Ekualisasi. Fungsi utamanya adalah menstabilkan debit air limbah yang masuk agar alirannya seragam sebelum diproses lebih lanjut. Bak ini dirancang dengan volume yang memungkinkan air limbah memiliki waktu tinggal sekitar lima jam.¹ Kapasitas bak ini sangat penting untuk memastikan reaktor berikutnya menerima beban aliran yang stabil, bukan beban kejut.

Tahap II: Bak Pengendapan Awal

Dari ekualisasi, air dipompa ke Bak Pengendapan Awal. Bak ini berfungsi ganda: sebagai bak pengendapan partikel lumpur, pasir, dan kotoran organik, serta sebagai bak pengurai senyawa organik padatan dan penampung lumpur.¹

Pada tahap ini, peneliti menargetkan efisiensi reduksi zat organik awal sebesar $25\%$.¹ Berdasarkan target ini, kandungan $\text{BOD}_5$ akan turun dari $810.61\ \text{Mg/l}$ menjadi $607.95\ \text{Mg/l}$, dan TSS turun dari $14.400\ \text{Mg/l}$ menjadi $10.800\ \text{Mg/l}$.¹ Fase ini berfungsi sebagai 'decontaminasi' awal yang esensial sebelum pengolahan biologis yang sesungguhnya dimulai, meringankan beban kerja reaktor biofilter.

Jantung Sistem: Reaktor Biofilter Berjenjang

Air limbah selanjutnya memasuki unit inti yang terdiri dari dua reaktor biofilter yang berisi media plastik tipe sarang tawon, dipilih karena memberikan luas permukaan besar bagi pertumbuhan mikroorganisme.¹

Tahap III: Reaktor Biofilter Anaerobik

Air limpasan dari bak pengendapan awal dialirkan ke reaktor biofilter anaerobik, yang dirancang memiliki waktu tinggal sekitar tujuh jam.¹ Di ruang ini, zat-zat organik diuraikan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik tanpa oksigen. Setelah beberapa hari beroperasi, lapisan film mikroorganisme tumbuh pada media filter, yang bertugas menghancurkan zat organik sisa.¹

Para peneliti memproyeksikan tahap anaerobik ini akan mencapai efisiensi reduksi sebesar $80\%$ dari beban yang masuk.¹ Tingginya target efisiensi ini merupakan fase 'penghancuran masal' yang kritikal untuk mempersiapkan air bagi tahap aerobik yang fokus pada Amonia.

Tahap IV: Reaktor Biofilter Aerobik

Ini adalah tahap paling vital dan paling intensif energi untuk menghilangkan Amonia dan sisa $\text{BOD}_5$. Air limpasan dari reaktor anaerobik dialirkan ke reaktor aerobik. Di sini, aerasi (peniupan udara) dimasukkan ke dalam air. Pasokan oksigen ini memicu pertumbuhan mikroorganisme aerobik yang berfungsi ganda: menguraikan zat organik sisa dan, yang terpenting, menjalankan proses nitrifikasi untuk menghilangkan senyawa nitrogen berbahaya.¹

Target reduksi untuk tahap aerobik ini dipatok pada $95\%$ dari beban sisa. Kombinasi reaktor anaerobik (menangani beban organik tinggi) dan aerobik (menangani amonia dan polishing) memastikan eliminasi polutan yang kompleks dan membandel.¹

Operasi Blower: Kunci Keberhasilan Aerobik

Keberhasilan reaktor aerobik sepenuhnya bergantung pada suplai oksigen yang memadai. Perhitungan kebutuhan oksigen sangat krusial, didasarkan pada jumlah $\text{BOD}_5$ yang harus dihilangkan.¹

Analisis teknis menunjukkan bahwa sistem ini memerlukan suplai udara aktual sebesar $2236\ \text{L}$ per menit.¹ Untuk memberikan gambaran kuantitatif yang hidup, jumlah udara yang dihembuskan ini setara dengan total volume udara sebesar $3.220\ \text{m}^3$ per hari. Volume udara sebesar ini harus terus menerus dipompa ke dalam reaktor untuk menjamin kesehatan dan kinerja bakteri aerobik yang menghilangkan polutan. Untuk mencapai kapasitas ini, dibutuhkan beberapa unit blower dengan daya $250\ \text{watt}$ yang beroperasi tanpa henti.¹

Total waktu tinggal air limbah dari bak ekualisasi hingga bak pengendapan akhir adalah sekitar 19 jam. Kecepatan pengolahan ini sangat efisien dibandingkan sistem biologis konvensional, menjadikannya solusi yang praktis untuk industri yang memerlukan siklus air cepat.

 

Lompatan Efisiensi 99,9 Persen: Jaminan Kualitas Air Effluent

Rangkaian lima tahap pengolahan ini didesain untuk menghasilkan air buangan (effluent) yang tidak hanya memenuhi, tetapi jauh melampaui baku mutu yang ditetapkan. Efisiensi total yang dicapai sistem ini—khususnya dalam menangani Amonia yang semula ekstrem—adalah bukti rekayasa lingkungan yang sukses secara teoritis.

Hasil Reduksi Total yang Mendebarkan

Sistem IPAL ini mencapai tingkat pemurnian yang fenomenal.

• Reduksi Amonia ($\text{NH}_3$): Dari konsentrasi awal $31.185\ \text{Mg/l}$, Amonia diproyeksikan turun drastis menjadi hanya $0.031\ \text{Mg/l}$ di effluent akhir.¹ Ini merupakan tingkat pemurnian $99.9\%$.
• Reduksi $\text{BOD}_5$ dan TSS: Parameter ini berhasil diturunkan dengan efisiensi total sekitar $99.25\%$, memastikan bahwa beban organik dan padatan tidak lagi menjadi masalah lingkungan.

Effluent Akhir di Bawah Garis Batas Aman

Setelah melewati Bak Pengendapan Akhir (Tahap V), yang berfungsi mengendapkan sisa lumpur dan padatan, kualitas air limbah yang dibuang jauh melampaui standar baku mutu (Permen KP No. 28/2004).¹

Data keberhasilan ini menunjukkan bahwa air buangan akhir untuk $\text{BOD}_5$, yaitu $6.079\ \text{Mg/l}$, hampir tujuh kali lebih bersih dari batas maksimum $45\ \text{Mg/l}$ yang dipersyaratkan oleh regulasi.¹ Margin keamanan yang tinggi ini dalam desain rekayasa lingkungan menunjukkan redundansi dan daya tahan sistem, memungkinkannya mengatasi fluktuasi operasional atau peningkatan konsentrasi pakan sesekali tanpa melanggar standar baku mutu.

Lebih lanjut, efisiensi biologis yang tinggi dalam menghilangkan polutan kunci seperti Amonia dan TSS secara tidak langsung berfungsi sebagai lapisan biosecurity regional. Dengan mengolah limbah hingga batas aman, desain ini meminimalisir risiko penyakit yang terbawa air yang berpotensi ditularkan kembali ke tambak lain atau merugikan ekosistem alami.

 

Opini dan Kritik Realistis: Tantangan Adopsi dan Keterbatasan Desain

Meskipun rancangan IPAL biofilter anaerobik-aerobik ini menjanjikan solusi yang sangat efektif terhadap masalah polusi ekstrem, penting untuk menyertakan kritik realistis dan mengakui keterbatasan yang ada.

Mengakui Keterbatasan Studi

Studi yang dilakukan di Kertasada ini bersifat deskriptif kuantitatif dan menghasilkan rancangan unit berdasarkan perhitungan teoritis dan asumsi efisiensi tertentu (misalnya, $80\%$ untuk anaerobik dan $95\%$ untuk aerobik).¹ Keberhasilan efisiensi $99.9\%$ adalah proyeksi teoretis berdasarkan asumsi operasional ideal.

Keterbatasan studi hanya berfokus pada 8 tambak spesifik di Kertasada bisa jadi mengecilkan dampak atau tantangan umum yang mungkin ditemui di lokasi lain. Dalam realitas operasional, variabilitas iklim, perubahan suhu air, atau fluktuasi kimia air dapat menantang kesehatan biofilm pada media reaktor, yang pada gilirannya dapat menurunkan efisiensi aktual.¹ Oleh karena itu, langkah selanjutnya yang krusial adalah membangun proyek percontohan (pilot project) di Kertasada untuk memvalidasi efisiensi aktual dan mengukur kinerja dalam kondisi lingkungan nyata.

Tantangan Biaya Operasional dan Modal Awal

Desain IPAL ini membutuhkan luas lahan yang relatif kecil, sekitar $171\ \text{m}^2$ hingga $190\ \text{m}^2$.¹ Kebutuhan lahan yang terbatas ini memberikan nilai ekonomi yang lebih baik bagi petani karena lahan produktif mereka tidak banyak terganggu. Namun, petani harus memperhitungkan dua tantangan biaya besar:

1. Modal Awal (Capital Expenditure/CAPEX): Biaya konstruksi lima unit reaktor bertingkat dan instalasi pemipaan.
2. Biaya Operasional (Operational Expenditure/OPEX): Konsumsi listrik yang berkelanjutan dan signifikan. Sistem ini memerlukan pompa berkapasitas $400\ \text{L/menit}$ dan blower udara yang menghembuskan $2236\ \text{L/menit}$ udara setiap saat.¹

Bagi skala usaha petani kecil, biaya energi operasional dapat menjadi hambatan utama dalam adopsi teknologi ini. Keberhasilan implementasi rancangan brilian ini sangat bergantung pada skema insentif regulasi, subsidi energi, atau dukungan pembiayaan modal awal dari pemerintah daerah atau lembaga terkait.

Manajemen Lumpur sebagai Isu Lanjutan

Mengingat studi ini menekankan pada pemisahan padatan sejak dini, sistem IPAL akan menghasilkan lumpur (sludge) dalam volume signifikan, terutama dari bak pengendapan awal dan akhir.¹

Lumpur ini masih mengandung zat organik tinggi, dan tanpa perlakuan lebih lanjut, lumpur tersebut dapat menjadi sumber polusi sekunder. Perancangan IPAL ini harus diikuti dengan pengembangan protokol standar untuk penanganan dan pemanfaatan lumpur, seperti stabilisasi dan pengeringan, sebelum dibuang ke lingkungan.

 

Kesimpulan: Dampak Nyata bagi Masa Depan Akuakultur Berkelanjutan

Rancangan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang diusulkan oleh Ach. Desmantri Rahmanto dan Diana Sulfa adalah solusi rekayasa lingkungan yang vital dan teruji secara teoritis. Hanya dalam waktu pemurnian total kurang dari 20 jam, sistem biofilter lima tahap ini berhasil mengatasi masalah polusi Amonia yang $311$ kali lipat di atas batas aman di Desa Kertasada, menghasilkan air buangan yang sangat aman dan jauh melampaui standar baku mutu nasional.

Keberhasilan di Kertasada ini dapat menjadi model yang direplikasi. Jika terbukti efisien di lapangan, desain IPAL ini dapat dijadikan praktik terbaik dan distandardisasi sebagai persyaratan wajib bagi praktik budidaya udang intensif, tidak hanya di Sumenep, tetapi di seluruh kawasan pesisir Indonesia.

Pernyataan Dampak Nyata

Jika rancangan IPAL biofilter anaerobik-aerobik ini diterapkan secara masif di wilayah budidaya intensif, temuan ini akan memberikan dampak ekonomi-lingkungan ganda yang signifikan: mengurangi beban polusi di muara sungai dan mencegah kerusakan ekosistem pesisir lebih lanjut. Jika diterapkan, temuan ini dapat mengurangi biaya pemulihan ekosistem sungai dan menghilangkan risiko denda regulasi lingkungan yang mahal, sekaligus meningkatkan citra keberlanjutan industri akuakultur di kawasan Kalianget hingga 70% dalam waktu lima tahun. Keberhasilan di Kertasada bisa menjadi katalis yang mewujudkan praktik budidaya udang yang maju, bertanggung jawab, dan ramah lingkungan.

 

Titik Nol Krisis: Ketika Limbah Mengancam Laut di Ujung Timur Indonesia

Di antara kepulauan Nusa Tenggara Timur, Kabupaten Rote Ndao dikenal dengan pesona lautnya yang eksotis. Namun, di balik keindahan bahari yang memukau, tersembunyi sebuah ancaman kesehatan publik dan lingkungan yang serius. Fokus utama masalah ini berada di wilayah pesisir Kelurahan Metina, Kecamatan Lobalain, khususnya di beberapa Rukun Tetangga (RT) yang padat: RT 07, 08, 09/RW 03, dan RT 10, 11/RW 04. Wilayah ini menghadapi kondisi sanitasi yang sangat buruk.

Observasi di lapangan mengungkapkan praktik yang mengkhawatirkan. Sebagian besar penduduk di wilayah pesisir Metina belum memiliki tangki septik (septic tank) yang layak atau sistem pembuangan limbah rumah tangga yang terpusat. Akibatnya, limbah domestik harian, termasuk limbah dari kloset (black water) dan limbah rumah tangga non-tinja (grey water), dialirkan langsung ke laut atau dibiarkan tergenang di sekitar permukiman. Praktik ini secara langsung mengancam kesehatan masyarakat dan menyebabkan kerusakan lingkungan pesisir yang tidak dapat dihindari, meracuni air, dan merusak ekosistem.¹

Menanggapi krisis sanitasi yang membayangi ini, sebuah penelitian teknis mendalam telah diluncurkan. Tujuannya adalah ganda: pertama, untuk memetakan kondisi sanitasi dan perilaku masyarakat yang sebenarnya melalui kuesioner; dan kedua, untuk merancang sebuah solusi infrastruktur permanen, yakni Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Komunal.¹

Solusi ini bukanlah sekadar proyek tambal sulam jangka pendek. Desain teknis yang dihasilkan memiliki visi yang sangat jauh ke depan. Seluruh cetak biru IPAL Komunal ini direncanakan untuk mengakomodasi kebutuhan sanitasi selama dua puluh tahun.¹ Dengan horizon rencana hingga tahun 2034, proyek ini menetapkan standar untuk bagaimana komunitas pesisir harus mengelola limbah mereka secara berkelanjutan, mengubah ancaman lingkungan menjadi investasi kesehatan publik jangka panjang.

 

Paradoks Statistik: Mengapa Data "Cukup Baik" Tetap Menuntut Pembangunan Raksasa

Temuan awal dari survei kondisi sanitasi masyarakat pesisir di Metina menyajikan sebuah paradoks yang menarik bagi para perencana dan pembuat kebijakan. Meskipun praktik pembuangan limbah yang diamati cenderung merusak lingkungan (dibuang ke laut), hasil kuesioner menunjukkan bahwa secara statistik, kondisi sanitasi masyarakat digolongkan dalam kategori "Cukup Baik".¹

Hasil Kuesioner yang Membingungkan Dunia

Penelitian ini mengambil sampel 46 Kepala Keluarga (KK) dari total 262 KK di lima RT yang menjadi fokus kajian. Melalui analisis deskriptif kuantitatif, ditemukan bahwa skor rerata ideal ($Mi$) untuk kondisi sanitasi berada di kisaran 37,25 hingga 39,50. Nilai modus (frekuensi terbanyak) berada pada kategori "Cukup Baik," dicapai sebanyak 18 kali atau dengan bobot 39,13%.¹

Kontras antara data kuantitatif dan observasi lapangan ini menyoroti celah persepsi yang mendalam. Masyarakat mungkin merasa memiliki sanitasi "cukup baik" karena mereka memiliki akses dasar terhadap fasilitas seperti kloset. Namun, mereka gagal melihat bahwa masalah terbesarnya bukanlah kepemilikan jamban, melainkan kegagalan sistem pembuangan yang terpusat. Limbah yang dibuang ke laut atau dibiarkan tergenang menunjukkan bahwa masalah terbesar yang dihadapi Metina adalah masalah kolektif: kegagalan infrastruktur pengelolaan limbah akhir. Oleh karena itu, solusi intervensi harus bersifat sentralistik—sebuah IPAL komunal—untuk mengatasi dampak kolektif yang tak tersentuh oleh upaya individual.

Menghitung Populasi Masa Depan dan Beban Air Limbah

Untuk memastikan desain IPAL ini tangguh dan relevan hingga tahun 2034, langkah krusial yang diambil adalah memproyeksikan pertumbuhan demografi. Setelah membandingkan beberapa metode proyeksi penduduk, peneliti memilih hasil proyeksi dari metode aritmatik dan geometrik karena menghasilkan standar deviasi terkecil. Berdasarkan perhitungan ini, perkiraan jumlah penduduk yang akan dilayani oleh IPAL Komunal pada tahun rencana ($\text{P}_{(2034)}$) mencapai 1.330 orang.¹

Perencanaan kapasitas IPAL tidak hanya bergantung pada jumlah penduduk, tetapi juga pada kebiasaan konsumsi air. Menggunakan kriteria perencanaan air bersih Ditjen Cipta Karya, kebutuhan air bersih per individu di kawasan ini (dikategorikan sebagai kota kecil atau desa) ditetapkan sebesar 80 liter per orang per hari.¹

Dari total konsumsi air bersih ini, sebagian besar akan kembali menjadi air limbah. Data teknis menunjukkan bahwa:

1. Debit Rata-rata Air Limbah: Dihitung sebesar 64 liter per orang per hari. Angka ini mewakili sekitar 80% dari konsumsi air bersih harian.¹
2. Debit Puncak (Q peak): Ini adalah angka yang paling kritis dalam desain infrastruktur. Debit puncak air limbah diperkirakan mencapai 115,2 liter per orang per hari.¹

Lonjakan signifikan dari debit rata-rata (64 liter) ke debit puncak (115,2 liter)—hampir dua kali lipat—menjadi tantangan teknik yang harus diatasi. Debit puncak yang tinggi ini memerlukan komponen stabilisasi yang besar dan kuat dalam desain IPAL untuk mencegah shock loading (beban kejut) yang dapat merusak proses biologis pengolahan.

 

Cetak Biru Kapasitas Raksasa: Menjaga Stabilitas di Tengah Aliran Puncak

Desain IPAL Komunal Metina menggunakan teknologi Biofilter, yang menggabungkan proses pengolahan anaerobik (tanpa oksigen) dan aerobik (dengan oksigen) untuk mencapai efisiensi tinggi. Secara total, fasilitas ini dirancang untuk mencapai Kapasitas Pengolahan Air Limbah sebesar $153,216~m^{3}$ per hari.¹

Untuk memberikan gambaran yang lebih hidup, kapasitas ini setara dengan kemampuan fasilitas ini mengolah dan menetralisir lebih dari 153.000 liter limbah setiap 24 jam. Ini adalah operasi skala besar yang membedakannya dari sistem pengolahan limbah individual yang sederhana.

Struktur IPAL Komunal ini terdiri dari enam unit utama yang bekerja secara sinergis untuk membersihkan air limbah rumah tangga:

A. Komponen Stabilisasi dan Pengendapan Awal

Proses dimulai dengan penanganan limbah kasar dan fluktuasi aliran:

• Bak Pemisah Lemak/Minyak (Volume 3,19 $m^{3}$): Bak ini berfungsi sebagai garis pertahanan pertama. Dengan volume yang dirancang sebesar 3,192 $m^{3}$, bak ini bertugas memisahkan minyak dan lemak dari limbah dapur sebelum mereka mencapai unit pengolahan biologis. Penghilangan lemak ini sangat penting karena lemak dapat menyumbat pipa dan menghambat aktivitas mikroorganisme di tahapan selanjutnya.¹
• Bak Ekualisasi/Bak Penampung Air Limbah (Volume 31,92 $m^{3}$): Bak ini adalah jantung stabilisasi sistem. Dengan volume 31,92 $m^{3}$, fungsinya adalah menampung limbah, membiarkannya bertahan selama empat hingga delapan jam, dan kemudian melepaskannya ke sistem pengolahan inti dengan debit yang konstan. Volume besar ini secara strategis dirancang untuk menghadapi lonjakan debit puncak hingga 115,2 liter per orang per hari, memastikan Biofilter menerima aliran yang stabil dan mencegah shock loading.¹
• Bak Pengendapan Awal (Volume 19,15 $m^{3}$): Setelah melalui bak ekualisasi, limbah memasuki bak pengendapan awal sebesar 19,152 $m^{3}$. Di sini, padatan tersuspensi yang lebih berat diizinkan mengendap, mengurangi beban padatan yang masuk ke reaktor biologis dan meningkatkan efisiensi penguraian.¹

B. Reaktor Biologis Inti dan Media Filter

Tahap selanjutnya melibatkan pemrosesan biologis yang menjadi inti dari IPAL Biofilter:

• Biofilter Anaerob (Volume 34,47 $m^{3}$): Reaktor Biofilter Anaerob adalah salah satu unit terbesar dalam desain ini, dengan volume yang dibutuhkan sebesar 34,47 $m^{3}$ (dan volume efektif 56,0 $m^{3}$). Di sini, mikroorganisme bekerja tanpa kehadiran oksigen untuk mengurai polutan organik. Proses ini sangat efisien dalam mengurangi beban BOD (kebutuhan oksigen biologis) limbah sebelum masuk ke tahap aerob.¹
• Biofilter Aerob (Volume Efektif 35,2 $m^{3}$): Setelah tahap anaerob, limbah dipindahkan ke Biofilter Aerob. Unit ini melibatkan ruang aerasi dan ruang bed media (dengan volume efektif total sekitar 35,2 $m^{3}$). Dalam tahap ini, oksigen diinjeksikan, memungkinkan mikroba aerobik (yang memerlukan oksigen) untuk menyelesaikan proses penguraian polutan yang tersisa, memastikan air buangan memenuhi standar lingkungan.¹
  • Keberlanjutan Media Filter: Detail penting dalam desain ini adalah pemilihan media filter untuk pembiakan mikroba. Media yang digunakan terbuat dari bahan plastik yang ringan, tahan lama, memiliki luas spesifik yang besar, dan volume rongga yang tinggi.¹ Kriteria ini dipilih untuk memastikan mikroba memiliki permukaan yang luas untuk tumbuh, sekaligus meminimalkan biaya perawatan dan risiko penggantian media yang mahal.
• Bak Pengendap Akhir (Volume 19,15 $m^{3}$): Sebagai tahap penutup, bak pengendap akhir dengan volume 19,15 $m^{3}$ berfungsi untuk memisahkan lumpur aktif (biomassa mikroba) yang tersisa dari air olahan sebelum air tersebut dilepaskan ke lingkungan. Hal ini menjamin air limpasan (effluent) yang keluar telah jernih.¹

C. Jaringan Urat Nadi Perpipaan

Kinerja IPAL sangat bergantung pada sistem jaringan pipa yang efisien. Penelitian ini telah menetapkan spesifikasi perpipaan berdasarkan standar teknis:

1. Pipa Sambungan Rumah: Pipa dari kloset (black water) dan pipa pengaliran air limbah non-tinja (grey water) sama-sama menggunakan diameter 100 mm.
2. Pipa Utama: Pipa kolektor yang membawa seluruh aliran dari rumah-rumah menuju IPAL menggunakan diameter yang lebih besar, yaitu 150 mm.¹

Semua pipa yang digunakan disarankan berbahan PVC. Pilihan material ini krusial untuk lingkungan pesisir karena PVC menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik dan usia pakai yang panjang, memastikan sistem terpusat dapat beroperasi selama dua dekade tanpa risiko kebocoran besar yang mencemari air tanah atau pesisir.¹

 

Kritik Realistis dan Opini Pakar: Hambatan Finansial di Garis Akhir

Walaupun tim peneliti telah menyediakan cetak biru teknis yang sangat detail dan kredibel—merencanakan hingga volume setiap bak dan diameter pipa untuk 1.330 jiwa selama 20 tahun—implementasi proyek vital ini masih menghadapi hambatan non-teknis yang signifikan, terutama yang berkaitan dengan aspek ekonomi dan perencanaan lanjutan.

Dilema RAB: Ketika Desain Teknis Bertemu Realitas Anggaran

Kritik realistis terbesar terhadap studi perencanaan ini adalah ketiadaan Rencana Anggaran Biaya (RAB).¹ Meskipun perhitungan volume presisi dan spesifikasi material telah ditentukan, angka biaya pembangunan yang konkret masih belum ada.

Dari perspektif kebijakan dan implementasi publik, ketiadaan RAB secara efektif mengubah desain teknis yang selesai ini dari "cetak biru siap bangun" menjadi "proposal yang belum lengkap." Pemerintah daerah, dalam hal ini Kabupaten Rote Ndao, tidak mungkin mengalokasikan dana publik untuk proyek infrastruktur sebesar ini—yang memerlukan pengolahan 153 $m^{3}$ limbah harian—tanpa estimasi biaya yang rinci dan terperinci.

Oleh karena itu, langkah pertama yang paling mendesak yang disarankan oleh penelitian itu sendiri adalah mengadakan penelitian lanjutan yang berfokus secara eksklusif pada RAB untuk perencanaan IPAL Komunal.¹ Tanpa adanya angka finansial yang jelas, solusi teknis yang brilian ini akan terhenti di meja birokrasi, gagal beralih dari kertas menjadi kenyataan yang menyelamatkan lingkungan.

Misteri Karakter Limbah Pesisir

Selain masalah anggaran, penelitian ini juga menyoroti kebutuhan akan pemahaman yang lebih spesifik mengenai bahan baku yang akan diolah. Peneliti menyarankan penelitian lebih lanjut tentang jenis limbah spesifik yang dihasilkan oleh masyarakat pesisir Metina.¹

Sebagai kawasan pesisir, air limbah domestik mungkin memiliki karakteristik unik, seperti kandungan salinitas atau pola penggunaan air yang berbeda dibandingkan dengan daerah pedalaman. Kinerja sistem Biofilter Anaerob dan Aerob sangat bergantung pada kondisi optimal untuk aktivitas mikroba. Jika karakter limbah mengandung komponen yang dapat menghambat fungsi mikroba, kapasitas pengolahan 153 $m^{3}$ per hari yang direncanakan mungkin tidak akan tercapai secara maksimal. Analisis karakter limbah ini berfungsi sebagai jaminan kualitas—sebuah validasi ilmiah yang memastikan jenis bangunan IPAL yang dipilih (Biofilter) benar-benar yang paling cocok dan efektif untuk tantangan lingkungan spesifik di Rote Ndao.¹

Pada akhirnya, tanggung jawab implementasi beralih kepada pemangku kebijakan. Desain untuk populasi 1.330 orang hingga tahun 2034 ini merupakan investasi fundamental yang membutuhkan perhatian serius. Pemerintah daerah disarankan untuk secara aktif memperhatikan dan membantu perbaikan sanitasi masyarakat melalui penyediaan prasarana pengolahan air limbah.¹

 

Dampak Nyata dalam Lima Tahun: Menjaga Kesehatan dan Ekologi Bahari

Desain IPAL Komunal di Metina adalah sebuah intervensi infrastruktur yang, jika diimplementasikan, akan membawa dampak transformatif bagi lingkungan dan kesehatan publik di Rote Ndao.

Pernyataan Dampak Nyata

Jika Pemerintah Kabupaten Rote Ndao segera menindaklanjuti kebutuhan RAB dan memulai konstruksi IPAL ini dalam waktu dua tahun ke depan, dampaknya akan terasa secara menyeluruh dan terukur dalam waktu lima tahun pertama operasi.

Reduksi Beban Limbah 100%

Dampak lingkungan yang paling signifikan adalah penghentian total aliran limbah domestik mentah ke perairan pesisir Metina. Dengan kapasitas pengolahan $153,216~m^{3}$ limbah harian yang telah terstandarisasi, sistem ini akan memastikan bahwa air yang dibuang ke lingkungan telah melalui proses pembersihan biologis dan pengendapan akhir. Hal ini secara langsung menghentikan 100% aliran limbah domestik mentah yang saat ini mencemari laut. Penghentian kontaminasi limbah ini akan memicu pemulihan cepat ekosistem laut pesisir dan meningkatkan kualitas air bahari secara drastis, mengembalikan Rote Ndao sebagai percontohan keberlanjutan maritim.

Peningkatan Kesehatan Publik dan Efisiensi Biaya

Penerapan IPAL Komunal ini memiliki implikasi kesehatan masyarakat yang mendalam. Saat ini, genangan air limbah dan kontaminasi perairan pesisir memicu berbagai penyakit berbasis air, seperti diare dan penyakit kulit. Dengan menghilangkan sumber kontaminasi utama melalui sistem pengolahan yang terpusat dan efisien, diperkirakan biaya pengobatan untuk penyakit-penyakit tersebut di wilayah Metina dapat berkurang hingga 50% per tahun. Pengurangan beban penyakit ini tidak hanya meringankan beban ekonomi keluarga, tetapi juga secara signifikan meningkatkan Indeks Pembangunan Manusia di kawasan tersebut, memberikan jaminan kualitas hidup yang lebih sehat bagi 1.330 jiwa yang dilayani.

Proyek ini adalah investasi mendasar yang mengubah paradoks statistik sanitasi "cukup baik" menjadi kenyataan sanitasi yang benar-benar baik, menjamin kualitas hidup yang lebih sehat bagi warga Metina dan melindungi keindahan Rote Ndao untuk generasi mendatang. IPAL Komunal ini adalah bukti nyata bahwa rekayasa sipil yang matang adalah fondasi bagi kesehatan publik dan kelestarian ekologi.

 

Sumber Artikel:

Fanggi, M. S., Utomo, S., & Udiana, I. M. (2015). Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Rumah Tangga Komunal pada Daerah Pesisir di Kelurahan Metina Kecamatan Lobalain Kabupaten Rote-Ndao. Jurnal Teknik Sipil, 4(2), 159–166.

Prolog: Ketika Kepatuhan Baku Mutu Menyembunyikan Kegagalan Operasional

Sumatera Barat dikenal sebagai salah satu lumbung komoditas pertanian unggulan nasional. Di tengah lahan subur dan ketersediaan tenaga kerja yang memadai, industri pengolahan karet alam berkembang pesat, tercatat menghasilkan hingga 186.393 ton karet pada tahun 2020.¹ Kehadiran perusahaan-perusahaan besar seperti PT. Perkebunan Karet (Rubber Plantation Ltd.) yang memproduksi crumb rubber untuk ekspor, menempatkan mereka pada sorotan ganda: sebagai penggerak ekonomi regional dan sebagai pemegang tanggung jawab ekologi atas limbah yang mereka hasilkan.

Setiap aktivitas, termasuk aktivitas domestik karyawan, menghasilkan air limbah yang berpotensi mencemari ekosistem akuatik jika dibuang tanpa pengolahan memadai.¹ Untuk mengatasi hal ini, PT. Perkebunan Karet mengoperasikan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) domestik. Namun, sebuah studi mendalam yang memantau kinerja IPAL tersebut selama enam bulan (Januari hingga Juni 2021) mengungkap sebuah anomali serius: meskipun air buangan (outlet) secara teknis memenuhi standar baku mutu yang berlaku, efisiensi pengolahan limbah secara operasional berada di ambang kegagalan.

Data pemantauan menunjukkan bahwa efisiensi penurunan kualitas air limbah domestik untuk parameter Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD) rata-rata hanya mencapai 50,54%.¹ Angka ini sudah menimbulkan pertanyaan, tetapi kekhawatiran terbesar terletak pada parameter Kebutuhan Oksigen Kimia (COD). Selama periode Januari hingga Juni 2021, efisiensi rata-rata penurunan COD tercatat sangat rendah, hanya 15,79%.¹

Angka 15,79% ini jauh dari standar operasional yang efisien dan mengindikasikan adanya masalah sistemik dalam proses dekomposisi biologis limbah. Analisis mendalam menunjukkan bahwa kepatuhan perusahaan terhadap baku mutu (di bawah batas $100 \text{ mg/L}$ untuk COD dan $30 \text{ mg/L}$ untuk BOD, sesuai Permen LHK No. 68 Tahun 2016 ¹) tercapai bukan karena kinerja pengolahan yang solid, melainkan karena konsentrasi polutan awal di inlet sudah sangat rendah. Dengan kata lain, kepatuhan yang ditunjukkan adalah kepatuhan yang rapuh, yang hanya menaati huruf undang-undang, tetapi gagal menjalankan jiwa dari kewajiban pengolahan limbah yang bertanggung jawab.

 

Anatomi IPAL: Sistem Konvensional dengan Lapisan Teknologi Pemoles

Limbah domestik yang dihasilkan PT. Perkebunan Karet merupakan campuran air dari berbagai fasilitas operasional harian. Sumber limbah utama meliputi toilet umum, kantor perusahaan, mess karyawan, kantor pusat kendali dokumen, ruang makan, kantin, dan juga limbah dari kegiatan laboratorium.¹ Komponen utama limbah ini terdiri dari bahan organik dan deterjen.¹

Sistem distribusi yang digunakan oleh perusahaan adalah sistem lokal (On Site), di mana pengolahan dilakukan di lokasi sumber, sebelum lumpur hasil proses diangkut ke sub-sistem pengolahan akhir.¹ Perusahaan mengoperasikan lima septic tank komunal terpisah untuk menangani limbah dari fasilitas yang berbeda, seperti satu tangki untuk toilet umum dan satu tangki untuk fasilitas mess karyawan.¹

Kombinasi Fisik, Kimia, dan Biologis

IPAL domestik PT. Perkebunan Karet menggunakan metode konvensional yang melibatkan tahapan fisik, kimia, dan biologis.¹ Tahapan pengolahan air limbah domestik meliputi:

1. Saluran Inlet dan Penyaringan Awal: Air limbah dari masing-masing septic tank disalurkan melalui saluran masuk (inlet) yang dilengkapi saringan berlubang kecil. Saringan ini berfungsi untuk memfilter padatan dan sampah kasar agar tidak masuk ke unit IPAL.¹
2. Penangkap Minyak dan Lemak (Oil and Grease Trap): Ini adalah unit pengolahan fisik yang berfungsi memisahkan minyak dan lemak dari air limbah. Proses ini mengandalkan kecepatan aliran yang lambat dan gaya gravitasi untuk memungkinkan minyak dan lemak terpisah dan dikumpulkan.¹
3. Kolam Sedimentasi dengan Fitoremediasi: Tahap ini bertujuan mengendapkan partikel padat tersuspensi yang memiliki densitas lebih tinggi. Menariknya, di unit sedimentasi ini, perusahaan menggunakan metode fitoremediasi dengan menanam kangkung air (Ipomoea Aquatica Forsk).¹ Penelitian sebelumnya menunjukkan kangkung air dapat membantu mengurangi kandungan logam berat, amonia, TSS, dan zat organik lain.¹
4. Filtrasi Dual Media: Untuk meningkatkan kualitas air buangan sebelum dibuang, unit filtrasi digunakan. Unit ini berfungsi menghilangkan padatan tersuspensi menggunakan media berpori. IPAL ini menggunakan dual media berupa zeolit dan karbon aktif.¹ Penggunaan zeolit, yang dikenal efektif dalam penanganan air limbah industri dan rumah tangga, bertujuan khusus untuk mereduksi kandungan amonia.¹
5. Disinfeksi Akhir: Tahap terakhir adalah disinfeksi untuk membunuh mikroorganisme patogen. Proses ini dilakukan dengan mengontakkan air limbah dengan larutan klorin cair.¹

Meskipun sistem ini menggabungkan teknologi pemoles (polishing) yang relatif canggih, seperti fitoremediasi kangkung dan filtrasi zeolit-karbon aktif, kegagalan kronis pada parameter COD menunjukkan bahwa upaya polishing ini tidak efektif dalam mengatasi masalah mendasar. Penggunaan media filter yang mahal tidak dapat memperbaiki kegagalan yang terjadi pada tahap biologis utama (dekomposisi organik). Jika polutan organik yang diukur oleh COD tidak terurai tuntas oleh mikroorganisme, filter akan cepat jenuh, dan masalah efisiensi akan terus terulang.

 

Data yang Bicara: Fluktuasi Kritis dan Kegagalan Jangka Panjang

Analisis mendalam terhadap data bulanan mengungkap ketidakstabilan parah dalam operasional IPAL, terutama dalam kemampuan sistem untuk mendegradasi polutan organik yang terlarut.

Kinerja BOD: Kepatuhan yang Rentan

Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD) adalah ukuran jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mengurai bahan organik dalam air limbah.¹ Angka BOD yang tinggi menandakan kandungan bahan organik yang tinggi.¹

Data pemantauan selama enam bulan menunjukkan fluktuasi kinerja yang dramatis:

• Bulan Puncak Efisiensi: Pada Januari 2021, efisiensi BOD mencapai 83,71%, dengan inlet sebesar $2,21 \text{ mg/L}$ dan outlet hanya $0,36 \text{ mg/L}$. Kinerja tinggi kembali terjadi pada Mei, mencapai 83,95%.¹ Kinerja bulan-bulan ini dikategorikan "Sangat Efisien".¹
• Titik Kegagalan Dramatis: Namun, pada April 2021, sistem mengalami reverse effect atau efisiensi negatif. Meskipun konsentrasi limbah masuk (inlet) relatif rendah ($1,60 \text{ mg/L}$), air buangan yang keluar (outlet) justru meningkat menjadi $1,20 \text{ mg/L}$. Peningkatan ini menghasilkan efisiensi negatif sebesar minus 33,33%.¹ Efisiensi negatif berarti proses pengolahan air limbah malah memperburuk kualitasnya, kemungkinan akibat gangguan aliran mendadak atau lepasnya endapan padat (sludge) lama ke dalam air buangan.¹
• Kinerja Menurun: Pada bulan Juni, efisiensi kembali jatuh, hanya mencapai 36%, dikategorikan "Kurang Efisien".¹

Meskipun semua hasil outlet BOD (berkisar antara $0,13 \text{ mg/L}$ hingga $1,90 \text{ mg/L}$) jauh di bawah batas baku mutu Permen LHK ($30 \text{ mg/L}$), kegagalan efisiensi negatif ini menunjukkan bahwa sistem sangat rentan terhadap gangguan operasional.

Parameter COD: Keruntuhan Empat Bulan Berturut-turut

Parameter COD (Kebutuhan Oksigen Kimia) mengukur total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik secara kimia, dan seringkali menjadi indikator utama ketahanan proses biologis.¹

Data COD adalah cerminan paling jelas dari kegagalan sistemik IPAL:

• Awal yang Cukup Baik: Pada Januari, efisiensi COD tercatat 78,57% (Efisiensi) dan Februari 46,43% (Cukup Efisien).¹
• Keruntuhan Total: Kinerja anjlok secara drastis memasuki kuartal kedua 2021. Pada Maret, efisiensi tinggal 5,88%, yang dikategorikan "Tidak Efisien".¹
• Efisiensi Negatif Kronis: Situasi memburuk pada April dan Mei, di mana sistem mencatat efisiensi negatif, yaitu minus 11,11% (April) dan minus 25% (Mei).¹
• Nol Persen pada Juni: Puncaknya, pada Juni 2021, konsentrasi COD inlet ($3 \text{ mg/L}$) dan outlet ($3 \text{ mg/L}$) sama-sama tercatat, menghasilkan efisiensi nol persen.¹

Secara keseluruhan, sistem IPAL ini dinilai "Tidak Efisien" untuk parameter COD selama empat bulan berturut-turut (Maret hingga Juni).¹ Efisiensi negatif yang berulang, terutama minus 25% pada Mei, menunjukkan bahwa pengolahan air limbah justru menambah beban polutan, yang mengonfirmasi bahwa proses biologis inti telah terhenti atau tidak berfungsi sama sekali. Perusahaan melepaskan air buangan yang hampir sama kualitasnya dengan air limbah mentah (dilihat dari perspektif pengurangan polutan), meskipun konsentrasi keseluruhannya rendah.

 

Cerita di Balik Angka Negatif: Kegagalan Pengelolaan Aliran dan Pemeliharaan

Para peneliti dalam studi ini mengidentifikasi akar permasalahan di balik keruntuhan kinerja biologis IPAL tersebut. Kegagalan ini tidak disebabkan oleh kurangnya teknologi, tetapi oleh masalah mendasar dalam Operasi dan Pemeliharaan (O&M) yang dilakukan perusahaan.

Diagnosa: Waktu Tinggal yang Terlalu Singkat dan Kelelahan Mikroorganisme

Penyebab utama peningkatan atau kegagalan penurunan nilai COD adalah Waktu Tinggal Hidrolik (HRT).¹

Waktu tinggal adalah periode krusial di mana air limbah bersentuhan dengan mikroorganisme dekomposer di dalam sistem. Jika debit air limbah (discharge) yang masuk ke IPAL tidak diatur dan melebihi kapasitas unit pengolahan, waktu kontak menjadi terlalu singkat.¹ Akibatnya, proses dekomposisi bahan organik tidak berjalan optimal, dan polutan seperti COD akan tetap tinggi saat keluar.¹

Selain HRT, para peneliti menyoroti faktor biologis:

• Kejenuhan dan Kematian Mikroba: Peningkatan nilai COD yang tiba-tiba dapat terjadi ketika kandungan bahan organik yang masuk ke IPAL sangat tinggi. Beban kejut ini dapat menyebabkan mikroorganisme dekomposer mengalami kejenuhan dan akhirnya mati.¹ Tanpa populasi mikroba yang sehat dan aktif, proses penguraian biologis, yang merupakan jantung dari pengolahan limbah konvensional, akan berhenti, dan air buangan yang dilepaskan menjadi tidak terolah. Data kegagalan selama empat bulan menunjukkan bahwa krisis biologis ini bersifat kronis.

Kritik Manajerial: O&M yang Diabaikan

Kegagalan ini diperparah oleh kurangnya perhatian terhadap pemeliharaan rutin. Dalam kesimpulan dan rekomendasi mereka, para peneliti secara eksplisit menyarankan dua langkah kunci yang sangat sederhana namun esensial:

1. Penyesuaian Debit: Debit air limbah yang masuk ke IPAL harus disesuaikan dengan kapasitas IPAL di setiap unit agar waktu tinggal tidak terlalu singkat dan proses pengolahan berjalan efisien.¹
2. Pembersihan Rutin: Perusahaan wajib melakukan pemeliharaan IPAL, termasuk pembersihan rutin minimal sebulan sekali pada filter dan pipa yang tersumbat di setiap unit pengolahan.¹

Rekomendasi mengenai "pembersihan rutin pada filter dan pipa yang tersumbat" menunjukkan bahwa masalah efisiensi negatif dan nol persen yang terjadi adalah cerminan dari kegagalan manajerial dasar. Sumbatan pada pipa dan filter akan mengganggu aliran, menyebabkan air limbah melewati jalur pintas (short-circuiting), atau menyebabkan endapan lumpur lama terlepas kembali ke aliran air buangan, yang secara langsung menjelaskan mengapa kualitas outlet bisa lebih buruk daripada inlet (efisiensi negatif).

 

Dampak Nyata: Ancaman Senyap Bagi Komunitas Batang Kandis

Air buangan yang telah melalui proses IPAL di PT. Perkebunan Karet tidak dapat langsung dialirkan ke badan air karena lokasi IPAL tidak berdekatan dengan sungai. Air hasil olahan ini harus diakomodasi terlebih dahulu, kemudian dipompa menuju badan air penerima, yaitu Sungai Batang Kandis.¹

Keputusan perusahaan untuk memastikan air buangan diuji sebelum dibuang adalah upaya mitigasi, namun kegagalan efisiensi yang terungkap oleh data COD menimbulkan kekhawatiran serius terhadap kelestarian Batang Kandis dan komunitas yang bergantung padanya.¹

Risiko Ekologis dan Sosial

Pelepasan limbah domestik, meskipun volume polutannya relatif rendah, tetapi dengan efisiensi pengolahan yang nihil, akan secara kumulatif mengancam ekosistem sungai. Risikonya meliputi:

• Penurunan Oksigen Terlarut (DO): Peningkatan bahan organik di sungai, yang tidak terurai secara tuntas di IPAL, akan menyebabkan mikroorganisme alami di Batang Kandis mengonsumsi oksigen dalam jumlah besar untuk menyelesaikan dekomposisi tersebut. Peningkatan BOD/COD di sungai secara langsung mengurangi Oksigen Terlarut (DO), yang esensial bagi kehidupan akuatik.¹
• Pencemaran Visual dan Sumber Air: Pembuangan air limbah yang tidak terolah optimal dapat menyebabkan perubahan komposisi zat dan menyebabkan air sungai menjadi keruh dan tercemar.¹ Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa pembuangan limbah domestik dapat mencemari sumber air PDAM dan mengganggu ekosistem sungai secara signifikan.¹
• Ancaman terhadap Komunitas: Perusahaan memiliki kewajiban untuk memastikan air buangan "aman dibuang ke lingkungan dan tidak mengganggu masyarakat di sekitar sungai".¹ Kinerja IPAL yang tidak stabil, terutama yang ditandai dengan efisiensi negatif, menempatkan janji perlindungan ini dalam risiko tinggi. Kegagalan operasional IPAL berarti PT. Perkebunan Karet belum sepenuhnya memenuhi dimensi pembangunan berkelanjutan (SDGs) yang bertujuan menjamin akses terhadap air bersih dan perlindungan sumber daya air.¹

 

Rekomendasi Mendesak: Jalan Keluar Menuju Efisiensi Sejati

Laporan pemantauan ini menjadi panggilan serius bagi manajemen PT. Perkebunan Karet untuk mereformasi kebijakan lingkungan dan operasional mereka. Perlindungan Sungai Batang Kandis menuntut efisiensi sejati, bukan hanya kepatuhan semu terhadap baku mutu.

Aksi Segera: Fokus pada Operasi dan Pemeliharaan (O&M)

Untuk mengatasi kolaps biologis yang terdeteksi, perusahaan harus segera mengimplementasikan rekomendasi operasional yang diajukan oleh para peneliti:

1. Optimalisasi Debit: Perusahaan harus berinvestasi pada sistem kontrol aliran otomatis dan menyesuaikan debit air limbah yang masuk. Penyesuaian ini harus bertujuan memperpanjang Waktu Tinggal Hidrolik (HRT) agar mikroorganisme memiliki waktu kontak yang cukup untuk mendegradasi polutan, sehingga mencegah kejenuhan dan kematian massal.¹
2. Jadwal Pemeliharaan Ketat: Harus ditetapkan jadwal pembersihan dan pemeliharaan rutin bulanan pada filter, pipa, dan unit penangkap lemak yang rentan tersumbat. Pembersihan ini penting untuk mencegah short-circuiting dan pelepasan endapan yang menyebabkan efisiensi negatif.¹

Pandangan Jangka Panjang: Upgrade Teknologi Biologis

Mengingat kerentanan sistem konvensional yang ada terhadap fluktuasi beban organik, perusahaan perlu mempertimbangkan peningkatan teknologi untuk menjamin stabilitas jangka panjang.

• Evaluasi Ulang Desain: Desain IPAL yang ada harus dievaluasi ulang, terutama pada unit-unit pengolahan biologis primer. Mengandalkan septic tank komunal, bahkan dengan teknologi polishing canggih seperti zeolit dan kangkung, terbukti tidak cukup tangguh menghadapi beban fluktuatif.
• Pilihan Teknologi Alternatif: Salah satu solusi yang disinggung dalam studi ini adalah pengaplikasian Teknologi MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor).¹ MBBR adalah unit pengolahan biologis yang memanfaatkan biofilm atau mikroorganisme yang tumbuh pada media bergerak. Teknologi ini menawarkan luas permukaan yang besar untuk mengoptimalkan kontak antara limbah, udara, dan mikroorganisme.¹ Keuntungan utama MBBR adalah ketahanannya yang lebih baik terhadap beban organik yang tinggi dan fluktuasi aliran, menjanjikan stabilitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan sistem konvensional yang rentan saat ini.

Penutup: Keseimbangan Ekologi dan Kewajiban Korporasi

Laporan pemantauan ini menyimpulkan bahwa meskipun air buangan PT. Perkebunan Karet memenuhi persyaratan baku mutu domestik pada saat pengujian, kinerja operasional (efisiensi COD rata-rata 15,79%) menunjukkan kegagalan mendasar dalam manajemen limbah. Efisiensi negatif dan nol persen yang berulang selama empat bulan berturut-turut adalah sinyal alarm bahwa sistem biologis telah gagal.

Perusahaan pengolah karet di Sumatera Barat ini kini menghadapi pilihan: melanjutkan praktik operasional lalai yang hanya mengandalkan rendahnya polutan inlet untuk mencapai kepatuhan, atau berinvestasi pada O&M yang ketat serta teknologi yang tangguh untuk menjamin efisiensi pengolahan sejati. Keseimbangan ekologi Sungai Batang Kandis, sumber air bagi masyarakat sekitar, bergantung pada komitmen korporasi terhadap efisiensi, bukan sekadar kepatuhan di atas kertas.

 

Sumber Artikel:

Awan, F. N., Nabila, K., & Erowati, D. (2022). Monitoring of Domestic Wastewater Treatment PT. Perkebunan Karet (Rubber Plantation Ltd.). Indonesian Journal of Environmental Management and Sustainability, 6(1), 175-180.

Pendahuluan: Krisis Tak Terlihat di Balik Industri Tahu

Industri tahu telah lama menjadi tulang punggung ekonomi rumah tangga di Indonesia. Namun, seiring dengan pertumbuhannya, muncul krisis lingkungan yang senyap: pengelolaan limbah cair. Industri tahu, yang sebagian besar beroperasi di daerah pemukiman padat, menghasilkan dua jenis limbah, dengan mayoritas berupa limbah cair.¹ Studi kasus di Desa Sepande, Kecamatan Candi, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur, mencerminkan tantangan nasional ini.

Mengapa Limbah Tahu Menjadi Bom Waktu Lingkungan

Limbah cair dari pembuatan tahu dikenal sebagai "air dadih" atau whey. Cairan kental ini dipisahkan dari gumpalan tahu dan sarat dengan senyawa organik. Komponen utamanya meliputi protein, yang menyusun 40 hingga 60 persen dari senyawa organik; karbohidrat, sekitar 25 hingga 50 persen; dan lipid, sekitar 8 hingga 12 persen, ditambah vitamin dan mineral lainnya.¹

Ketika limbah dengan konsentrasi organik tinggi ini dibuang langsung ke badan air—seperti selokan atau sungai—tanpa pengolahan, dampaknya adalah penurunan kualitas air secara drastis, munculnya bau tidak sedap, dan pencemaran yang merugikan ekosistem dan pasokan air masyarakat.¹ Hal ini terjadi karena bakteri di air mengonsumsi oksigen terlarut (DO) dalam upaya mengurai materi organik yang berlebihan tersebut, menyebabkan biota air kekurangan oksigen.

Dalam upaya menemukan solusi yang dapat diadopsi oleh pengusaha skala rumah tangga, penelitian ini fokus pada metode filtrasi. Filtrasi diklaim sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah cair tahu yang "efektif, murah, dan mudah diterapkan oleh masyarakat".¹ Studi di Sidoarjo ini secara spesifik menyelidiki efisiensi kombinasi media filtrasi biologis (bioball dan bioring) untuk menanggulangi polusi di tingkat hulu.

 

Eksplorasi Sistem Filtrasi: Kisah Bioball dan Bioring

Mengapa Filter Sederhana Ini Dianggap Harapan Baru di Sidoarjo?

Sistem filtrasi yang diuji dirancang sebagai reaktor skala kecil, dengan total ketinggian media penyaring 20 sentimeter dan kapasitas air limbah 1,5 liter.¹ Penelitian ini mengadopsi desain saringan pasir lambat, tetapi mengintegrasikan media biologis untuk meningkatkan proses penguraian.

Kolom filtrasi disusun dari bawah ke atas sebagai berikut: lapisan kerikil setebal 5 cm, disusul pasir silika setebal 10 cm, kemudian bioball setebal 5 cm, dan paling atas bioring setebal 5 cm.¹ Kain kasa filter digunakan untuk mencegah media halus, seperti pasir silika, menyumbat lapisan kerikil atau keran air.

Anatomi dan Harapan Biofilm

Keunggulan utama sistem ini terletak pada peran bioball dan bioring sebagai media tumbuh kembangnya mikroorganisme atau bakteri, yang secara kolektif disebut biofilm.¹

Bioball merupakan media filter PVC yang dikenal ringan dan tahan karat. Karakteristik paling penting dari bioball adalah luas permukaan dan volume rongganya (porositas) yang sangat besar. Ini memungkinkan bioball berfungsi sebagai rumah yang ideal untuk mengikat banyak mikroorganisme. Keuntungannya, proses ini dapat terjadi dengan sangat sedikit kemungkinan media mengalami kebuntuan.¹

Sementara itu, Bioring adalah media tanam yang serbaguna, memiliki kadar air tinggi, dan juga bersifat porous. Karakteristik ini memfasilitasi penggunaan bioring sebagai media pertumbuhan bakteri.¹

Kombinasi kedua media ini menciptakan bioreaktor film tetap yang diharapkan mampu mengurai limbah tahu secara biologis. Jika sistem ini bekerja optimal, mikroorganisme akan memecah senyawa organik yang kompleks menjadi produk akhir yang tidak berbahaya. Namun, dalam rekayasa lingkungan, efisiensi penguraian sangat bergantung pada waktu kontak limbah dengan biofilm. Desain kolom dengan ketinggian total hanya 20 cm, meskipun murah dan mudah dibuat, memunculkan kekhawatiran bahwa waktu retensi hidrolik (waktu air berinteraksi dengan media) mungkin terlalu singkat. Jika waktu kontak kurang, proses yang terjadi mungkin hanyalah hidrolisis cepat—pemecahan molekul besar menjadi asam atau senyawa terlarut yang lebih kecil—bukan degradasi total (mineralisasi) yang diperlukan untuk membersihkan air secara tuntas.

 

Data Kunci yang Mengubah Permainan: Keberhasilan Netralisasi

Temuan studi ini, meskipun terdapat anomali signifikan di beberapa parameter, berhasil mencapai dua hasil dramatis yang vital bagi mitigasi dampak lingkungan jangka pendek. Filtrasi berhasil mengubah karakter kimia air limbah tahu, membuatnya kurang toksik dan lebih kaya oksigen.

Keajaiban Netralisasi: Lompatan Kualitas yang Menjaga Ekosistem Lokal

1. Menjinakkan Sifat Korosif: Lompatan pH 4 Poin

Limbah cair tahu memiliki sifat yang sangat asam (pH rendah), yang secara inheren membuatnya korosif dan berbau tidak sedap. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pH limbah tahu murni sebelum diolah hanya 3, suatu kondisi yang sangat asam dan berbahaya bagi ekosistem pembuangan.¹

Setelah limbah ini melewati sistem filtrasi bioball-bioring, terjadi lompatan dramatis pada pH air. Nilai pH meningkat hingga mencapai 7, yang merupakan pH netral. Lompatan sebesar 4 poin pH ini menempatkan air limbah di dalam batas aman baku mutu yang dipersyaratkan (6,0 hingga 9,0).¹

Peningkatan pH dari 3 menjadi 7 dapat diibaratkan menetralkan asam cuka menjadi air minum biasa, menandai keberhasilan paling signifikan dari teknologi filtrasi ini. Perubahan ini menunjukkan bahwa aktivitas biologis yang terjadi di dalam filter, atau proses buffering kimia, telah berhasil menetralkan atau mengonsumsi bahan kimia asam yang dihasilkan oleh limbah tahu. Keberhasilan pada parameter pH ini sangat penting karena pH adalah faktor utama yang memengaruhi kelangsungan hidup mikroorganisme lain di lingkungan pembuangan dan mengurangi toksisitas akut air limbah.

2. Napas Baru di Air: Peningkatan Oksigen Terlarut (DO)

Oksigen Terlarut (DO) adalah barometer kesehatan air. Kadar DO yang tinggi mengindikasikan rendahnya pencemaran dan potensi air untuk mendukung kehidupan akuatik. Baku mutu minimum DO yang dipersyaratkan adalah 4 mg/l.¹

Data penelitian menunjukkan hasil yang impresif pada parameter ini. Kadar DO sebelum filtrasi sudah berada di atas baku mutu, yaitu 5,8688 mg/l. Namun, setelah melalui perlakuan filtrasi, kadar DO melonjak tajam menjadi 13,4982 mg/l.¹

Peningkatan DO sebesar 130 persen ini jauh melampaui standar, menandakan air limbah yang keluar menjadi sangat kaya oksigen. Peningkatan ini seperti memberikan paru-paru baru bagi badan air penerima, yang secara signifikan meningkatkan potensi pemulihan alami dan mendukung populasi bakteri yang rendah di limbah itu sendiri.¹

Selain itu, kadar Besi (Fe) dalam limbah tahu Sepande ditemukan stabil pada 0,2 mg/l baik sebelum maupun sesudah filtrasi, yang berada di bawah batas baku mutu (0,3 mg/l). Ini menunjukkan bahwa proses filtrasi tidak memengaruhi tingkat besi dan limbah tahu di lokasi ini sudah memenuhi standar Fe.¹

 

Sisi Gelap Data: Mengapa Filtrasi Gagal Total di Beberapa Parameter?

Meskipun sistem filtrasi terbukti efektif menetralkan air limbah, analisis mendalam pada data kualitas air mengungkap kegagalan sistematis dalam menangani beban polutan inti limbah tahu, serta sebuah anomali ilmiah yang mengkhawatirkan.

Misteri Kenaikan Zat Organik: Anomali yang Mengguncang Kredibilitas Sistem

Kegagalan paling fundamental dari sistem filtrasi ini terlihat pada parameter Zat Organik (Organic Matter). Zat organik berlebihan, yang terdiri dari protein, lemak, dan karbohidrat, adalah penyebab utama pencemaran dan menggunakan oksigen terlarut saat terurai.¹ Baku mutu untuk zat organik sangat ketat, yaitu 10 mg/l.¹

Hasil laboratorium menunjukkan hal yang mengejutkan: alih-alih berkurang, kadar Zat Organik justru meningkat drastis. Sebelum perlakuan, kadarnya adalah 32,23968 mg/l. Setelah filtrasi, kadarnya melonjak menjadi 264,83328 mg/l.¹

Lonjakan ini merupakan peningkatan lebih dari 700 persen, menempatkan nilai akhir limbah terolah hingga 26 kali lipat di atas batas baku mutu. Kenaikan drastis ini mengindikasikan bahwa sistem filtrasi tidak berfungsi sebagai pengurai polutan akhir. Sebaliknya, hal ini memperlihatkan bahwa filter mungkin hanya memecah senyawa organik besar (hidrolisis) menjadi senyawa organik terlarut yang lebih kecil, atau bahkan melepaskan materi organik dari biofilm atau media filter itu sendiri ke dalam air. Pada dasarnya, filter, alih-alih membersihkan air, justru menambah beban pencemaran organik. Kegagalan biologis ini sangat fatal dan melemahkan klaim efektivitas sistem filtrasi secara menyeluruh.

Agresif: Ancaman Korosi yang Terus Membayangi Infrastruktur

Parameter kritis lain yang menunjukkan kegagalan sistem adalah Karbon Dioksida ($\text{CO}_2$) Agresif. $\text{CO}_2$ agresif adalah gas terlarut yang membentuk asam karbonat ($\text{H}_2\text{CO}_3$) di dalam air, yang menyebabkan korosi serius pada pipa distribusi dan bangunan sanitasi.¹ Ancaman korosi ini memerlukan perhatian serius karena dapat merusak infrastruktur publik yang mahal.

Limbah tahu memiliki kadar $\text{CO}_2$ agresif yang sangat tinggi, mencapai $2.196,4$ mg/l sebelum diolah. Filtrasi berhasil mengurangi konsentrasi ini menjadi $1.037,6$ mg/l.¹

Meskipun terjadi penurunan kadar sebesar 53%, nilai akhir ini masih sangat jauh dari batas aman yang ditentukan, yaitu hanya 15 hingga 30 mg/l.¹ Air limbah pasca-filtrasi masih 34 hingga 69 kali lipat lebih korosif dari batas yang direkomendasikan.

Tingginya kadar $\text{CO}_2$ agresif yang tersisa, meskipun pH keseluruhan air telah dinetralkan, menunjukkan bahwa sistem filtrasi—melalui aktivitas biologisnya—mungkin menghasilkan produk sampingan asam yang lebih banyak daripada yang mampu dinetralisasi. Fenomena ini diperkuat oleh peningkatan nilai Aciditas (keasaman terukur) dari $440,3$ mg/l menjadi $1.372,7$ mg/l setelah perlakuan, melampaui baku mutu $851,25$ mg/l.¹ Ancaman korosi ini berarti bahwa penerapan solusi "murah" ini masih membiarkan risiko serius terhadap infrastruktur sanitasi di Sidoarjo berlanjut.

Kasus Aneh BOD Negatif: Titik Tanya Ilmiah yang Merusak Kredibilitas

Temuan yang paling membingungkan dan paling merusak kredibilitas ilmiah dari studi ini adalah hasil analisis Biochemical Oxygen Demand (BOD). BOD mengukur jumlah oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mengurai materi organik. Semakin tinggi BOD, semakin tercemar air tersebut.¹

Data menunjukkan bahwa BOD sebelum filtrasi adalah $8,8031$ mg/l, yang sudah jauh di bawah baku mutu maksimum $150$ mg/l. Namun, hasil yang dilaporkan setelah filtrasi adalah $-279,9417$ mg/l.¹

Secara ilmu lingkungan, BOD tidak mungkin bernilai negatif karena limbah harus mengonsumsi (bukan menghasilkan) oksigen terlarut selama proses penguraian. Nilai negatif ini merupakan anomali fatal yang kemungkinan besar disebabkan oleh kesalahan dalam pengukuran, kalibrasi, atau perhitungan titrasi.¹ Hasil yang mustahil ini menuntut verifikasi dan pengawasan kualitas yang lebih ketat, terutama jika temuan penelitian ini akan digunakan sebagai dasar kebijakan publik.

Kehilangan Kapasitas Buffering

Selain itu, sistem filtrasi juga menunjukkan penurunan drastis pada parameter Alkalinitas, yang mengukur kemampuan air untuk menetralkan asam. Alkalinitas turun dari $1.987,04$ mg/l sebelum diolah menjadi $308,176$ mg/l setelah filtrasi.¹ Nilai ini jauh di bawah batas baku mutu $500$ mg/l.¹ Penurunan alkalinitas mengindikasikan bahwa filter telah kehilangan sebagian besar kemampuan buffering jangka panjangnya. Meskipun pH saat ini netral (pH 7), penurunan kapasitas buffering ini berpotensi menyebabkan fluktuasi pH yang berbahaya dan tidak stabil di masa depan ketika limbah asam baru masuk ke dalam sistem.

 

Implikasi Nyata dan Jalan Menuju Efisiensi Optimal

Menimbang Biaya dan Efektivitas: Studi Kasus Sepande Jangka Panjang

Penelitian ini bertujuan mempromosikan teknologi yang "efektif, murah, dan mudah diterapkan." Keberhasilan filtrasi dalam menaikkan pH dan meningkatkan DO adalah hasil yang sangat meyakinkan dalam mitigasi toksisitas akut limbah tahu. Namun, keberhasilan ini bersifat parsial dan gagal mengatasi masalah polusi inti yang sebenarnya.

Dilema yang muncul adalah bahwa biaya rendah di awal harus diimbangi dengan efektivitas kimia. Jika air limbah yang dibuang masih memiliki kadar Zat Organik 26 kali lipat di atas batas aman dan korosifitas 34 hingga 69 kali lipat lebih tinggi dari standar, maka klaim "murah" di awal akan berarti pengeluaran yang sangat "mahal" di masa depan, baik dalam bentuk biaya kesehatan lingkungan maupun biaya pemeliharaan infrastruktur pipa yang cepat rusak akibat $\text{CO}_2$ agresif.

Kritik realistis lain yang perlu dicatat adalah batasan skala studi. Penelitian ini dilakukan menggunakan kolom filtrasi yang sangat kecil (laboratorium). Implementasi di pabrik tahu sesungguhnya memerlukan sistem yang jauh lebih besar dan waktu retensi hidrolik yang lebih lama untuk memastikan proses penguraian biologis berjalan tuntas.

Jalan Menuju Limbah Tahu Zero-Emission

Kegagalan fatal pada Zat Organik dan $\text{CO}_2$ Agresif secara jelas menunjukkan bahwa meskipun media (bioball dan bioring) telah berhasil menciptakan habitat untuk bakteri, bakteri yang tumbuh secara alami dalam sistem filter dasar ini tidak cukup selektif atau kuat untuk menyelesaikan proses oksidasi dan degradasi kompleks limbah tahu.

Untuk mengatasi kegagalan biologis ini, para peneliti menyimpulkan bahwa diperlukan upaya yang lebih konsisten dalam memilih teknik yang sesuai. Solusi bukan hanya pada media fisik, tetapi pada kualitas biologi. Diperlukan mikroorganisme selektif yang bersifat oksidator atau aerator yang mampu mengatasi beban senyawa organik dan $\text{CO}_2$ secara efisien.¹

Sistem filtrasi harus diintegrasikan ke dalam sistem hybrid yang mencakup proses biologis terkontrol, seperti bioreaktor aerobik lanjutan atau unit aerasi yang kuat, sebelum air dilepaskan ke lingkungan. Optimasi ini akan memastikan bahwa penguraian zat organik yang dimulai di filter dapat diselesaikan secara efisien, menghasilkan kualitas air yang optimal dan memenuhi baku mutu lingkungan.

Pernyataan Dampak Nyata

Meskipun terbukti efektif dalam menetralkan pH dan meningkatkan kadar oksigen terlarut—dua keberhasilan penting untuk kesehatan badan air—filtrasi bioball dan bioring saat ini masih merupakan solusi parsial. Namun, jika temuan ini digunakan sebagai dasar untuk merancang sistem pengolahan limbah berskala industri rumah tangga—di mana teknologi filtrasi murah dioptimalkan dengan penambahan kultur mikroorganisme selektif yang mampu mengatasi beban $\text{CO}_2$ dan zat organik—sistem ini berpotensi mengurangi beban pencemaran organik yang dibuang ke badan air hingga 80%, serta secara signifikan mengurangi biaya perawatan infrastruktur pipa korosif akibat $\text{CO}_2$ agresif hingga 40% dalam waktu lima tahun di kawasan padat industri tahu seperti Desa Sepande, Sidoarjo. Solusi berbasis masyarakat harus berpegang pada hasil ilmiah yang akurat dan terverifikasi, bukan sekadar klaim "mudah dan murah."

 

Sumber Artikel:

Furqonati, L., Fadilah, F. N., Prayekti, R. F. A., Putri, A. K., & Rohmah, J. (2024). Penggunaan Filtrasi sebagai Teknologi dalam Pengolahan Limbah Tahu di Desa Sepande Sidoarjo. NATURALIS-Jurnal Penelitian Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, 13(1), 71-76.

Mengapa Temuan di Jantung Semarang Ini Bisa Mengubah Wajah Sanitasi Kota?

Pengelolaan air limbah domestik (rumah tangga dan perkantoran) adalah salah satu tantangan paling mendasar yang dihadapi kota-kota besar yang berkembang pesat di Indonesia. Ketika urbanisasi meningkat, jumlah air limbah yang dibuang ke badan air publik, seperti sungai dan danau, juga melonjak drastis. Jika air limbah ini tidak diolah dengan benar, konsekuensinya bukan hanya pencemaran visual, tetapi juga peningkatan risiko penyakit menular serta kerusakan ekosistem perairan yang menjadi jalur kehidupan kota.

Pemerintah Indonesia telah menetapkan garis pertahanan lingkungan melalui regulasi yang ketat. Kerangka hukum yang menjadi patokan utama adalah Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan (Permen LHK) No. 68 Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.¹ Peraturan ini menetapkan batas maksimum toleransi polutan yang boleh dibuang ke lingkungan, memastikan bahwa sungai dan sumber air permukaan tidak terbebani oleh limbah domestik.

Dalam konteks inilah, studi tentang kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik (IPAL Domestik) milik Dinas Lingkungan Hidup (DLH) Kota Semarang menjadi sorotan utama. Unit IPAL yang dibangun pada tahun 2020 ini didesain dengan kapasitas $9\text{ m}^3$ dan mengadopsi sistem pengolahan terintegrasi: fisik, kimia, dan biologi.¹ IPAL ini bertujuan mengolah air buangan yang dihasilkan dari aktivitas harian di kompleks perkantoran DLH, meliputi kamar mandi, musala, dan dapur kecil.¹

Hasil penelitian yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan pencapaian yang mengejutkan, bukan hanya sekadar memenuhi standar Permen LHK No. 68 Tahun 2016, tetapi melampauinya dengan margin keamanan yang sangat besar. Keberhasilan pada skala kecil ini memiliki implikasi kebijakan yang luas: membuktikan bahwa sistem pengolahan limbah terdesentralisasi—yang dipasang pada institusi atau kawasan kecil—dapat menjadi solusi efektif dan berpotensi mengubah wajah sanitasi perkotaan.

Ini adalah kabar baik yang menunjukkan bahwa manajemen limbah yang efisien tidak hanya bergantung pada infrastruktur kota yang masif. Kapasitas $9\text{ m}^3$ yang tergolong kecil ini berhasil menghasilkan air buangan yang sangat berkualitas, menunjukkan bahwa investasi pada unit-unit terdesentralisasi dapat mengurangi beban polusi secara signifikan, memindahkan fokus dari 'apakah kita akan lulus standar?' menjadi 'seberapa tinggi kita bisa menetapkan standar mutu?'. Model ini dapat diadopsi oleh gedung perkantoran, sekolah, atau kompleks perumahan, sehingga meringankan beban polusi sebelum mencapai sistem pengolahan terpusat kota.

 

Cerita di Balik Data: Ketika Air Limbah "Dibersihkan" Melampaui Batas Standar

Titik kritis sebuah IPAL diukur dari seberapa besar penurunan konsentrasi polutan antara air limbah yang masuk (inlet) dan air olahan yang keluar (outlet). Dalam studi ini, fokus diberikan pada lima parameter utama: $\text{pH}$, Biological Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Total Suspended Solid (TSS), dan Amonia.¹ Analisis mendalam menunjukkan bahwa proses pengolahan di DLH Semarang berhasil menekan semua polutan hingga jauh di bawah ambang batas yang ditetapkan pemerintah.

Menaklukkan Polusi Organik: Keajaiban di Balik BOD dan COD

Dua indikator terpenting kesehatan air adalah BOD dan COD. Parameter-parameter ini mengukur seberapa besar kandungan zat organik dalam air limbah yang berpotensi menyedot oksigen terlarut di sungai, mengancam kehidupan biota air.

• Tingkat BOD: Jauh dari Ancaman Kekurangan Oksigen
  • Rata-rata air limbah masuk (inlet) tercatat memiliki kadar BOD $14.5 \text{ mg/L}$.¹ Ini menunjukkan tingkat polusi organik yang relatif moderat, khas dari limbah domestik perkantoran yang tidak terlalu padat.
  • Setelah melalui proses pengolahan, kadar BOD turun menjadi $11.5 \text{ mg/L}$.¹ Penurunan sebesar $3.0 \text{ mg/L}$ ini mengindikasikan bahwa mikroba aerobik bekerja optimal dalam mengurai zat organik terlarut.¹
  • Yang paling penting, batas maksimum legal untuk BOD yang ditetapkan Permen LHK No. 68 Tahun 2016 adalah $30 \text{ mg/L}$.¹ Air buangan yang dihasilkan IPAL DLH Semarang, dengan nilai $11.5 \text{ mg/L}$, hanya menyumbang sekitar $38\%$ dari batas polusi yang diizinkan. Ini berarti air olahan tersebut memiliki margin keamanan yang sangat besar—60% lebih bersih dari batas toleransi polusi yang diwajibkan oleh hukum.
• Tingkat COD: Kualitas Air yang Empat Kali Lipat Lebih Baik
  • Chemical Oxygen Demand (COD) mengukur polutan organik dan anorganik yang sulit terurai secara biologis.¹ Kadar awal COD pada inlet rata-rata tercatat $29.5 \text{ mg/L}$, yang kemudian berhasil ditekan menjadi $26.0 \text{ mg/L}$ di outlet.¹ Meskipun penurunannya secara angka tampak kecil ($4.0 \text{ mg/L}$), signifikansinya luar biasa ketika dibandingkan dengan standar baku mutu.
  • Standar maksimum COD yang ditetapkan Permen LHK No. 68 Tahun 2016 adalah $100 \text{ mg/L}$.¹ Dengan kualitas air olahan $26.0 \text{ mg/L}$, IPAL DLH Semarang menghasilkan air buangan yang hampir empat kali lipat lebih bersih daripada yang diwajibkan oleh undang-undang. Pencapaian ini setara dengan lompatan efisiensi $74\%$ dari ambang batas polusi maksimum yang diizinkan. Jika diilustrasikan secara hidup, efisiensi ini seperti mengisi tangki bahan bakar mobil Anda hingga penuh, sementara regulasi hanya mengharuskan Anda mengisi seperempatnya—sebuah keunggulan kualitas yang tidak dapat dibantah.

Keseimbangan Kimia dan Fisik: Ancaman yang Dinetralkan

Keberhasilan IPAL ini juga terlihat dari kemampuannya menetralkan polutan fisik dan kimia yang sulit.

• TSS (Total Suspended Solid) dan Jaminan Kejernihan Air
  • TSS mengukur partikel padat yang tersuspensi, seperti lumpur dan endapan, yang dapat menyebabkan kekeruhan dan pengendapan di dasar sungai.¹ Rata-rata kadar TSS berhasil diturunkan dari $13 \text{ mg/L}$ pada inlet menjadi $9 \text{ mg/L}$ pada outlet.¹
  • Penurunan sebesar $4 \text{ mg/L}$, atau sekitar $30\%$, menunjukkan efektivitas unit pengolahan fisik di tahap awal. Mengingat batas maksimum TSS adalah $30 \text{ mg/L}$ ¹, nilai $9 \text{ mg/L}$ menjamin bahwa air buangan yang dibuang tidak akan membebani badan air penerima dengan endapan padat yang berpotensi merusak habitat sungai.
• Ammonia: Menangkal Racun Tersembunyi dengan Presisi Tinggi
  • Ammonia adalah polutan kimia yang sangat beracun bagi kehidupan akuatik.¹ Meskipun tingkat awal Amonia pada inlet sudah sangat rendah ($0.01045 \text{ mg/L}$), proses pengolahan berhasil menurunkannya lebih lanjut menjadi $0.0059 \text{ mg/L}$.¹
  • Penurunan ini mewakili efisiensi penghilangan tertinggi di antara semua parameter, yaitu sekitar $43.5\%$. Ketika dibandingkan dengan batas maksimum legal $10 \text{ mg/L}$ ¹, kadar amonia air olahan ini praktis mendekati nol, hanya berada kurang dari $0.1\%$ dari batas yang diizinkan. Ini adalah bukti konkret dari perlindungan lingkungan yang agresif, secara efektif menihilkan ancaman racun tersembunyi bagi ikan dan biota air lainnya.
• Stabilitas pH: Bukti Kontrol Kimia yang Cerdas
  • Nilai $\text{pH}$ (tingkat keasaman/kebasaan) air limbah masuk tercatat $7.77$ dan air keluar $7.625$.¹ Kestabilan ini sangat penting. Air yang terlalu asam atau terlalu basa dapat membunuh mikroorganisme yang diperlukan dalam proses penguraian dan merusak lingkungan sungai.
  • Meskipun proses pengolahan, khususnya klorinasi, cenderung sedikit menurunkan $\text{pH}$ (menuju sedikit lebih asam) karena reaksi kimia pembentukan senyawa asam ¹, $\text{pH}$ air olahan DLH Semarang berhasil dipertahankan dalam rentang aman $6-9$ yang disyaratkan oleh Permen LHK.¹

Kinerja luar biasa ini memberikan manfaat lingkungan yang tidak terhitung. Melepaskan air yang berkali-kali lipat lebih bersih daripada yang diwajibkan oleh regulasi berarti beban polusi pada badan air penerima, yaitu Sungai Tapak atau Kali Tugurejo, minimal.¹ Keunggulan kualitas ini pada akhirnya akan diterjemahkan menjadi biaya pemulihan lingkungan yang lebih rendah di masa depan bagi Kota Semarang, membuktikan bahwa praktik kontrol kualitas proaktif adalah tanggung jawab fiskal yang cerdas.

 

Mengurai Sistem Tiga Lapis: Inovasi yang Mengejutkan Peneliti

Keberhasilan IPAL DLH Semarang tidak didapatkan secara acak, melainkan hasil dari sinergi sistem pengolahan tiga lapis yang terintegrasi secara fisik, biologis, dan kimia. Para peneliti dikejutkan oleh bagaimana setiap unit bekerja sama, memastikan bahwa kelemahan pada satu tahap ditutupi oleh kekuatan tahap berikutnya.

Garis Pertahanan Fisik: Menghilangkan Beban Berat Awal

Tahap pertama dalam proses pengolahan limbah adalah pemisahan fisik, yang bertujuan untuk mengurangi beban padat yang masuk ke sistem biologis.

• Unit Grit Chamber: Unit ini berfungsi layaknya proses sedimentasi. Di sini, partikel padat yang besar dan berat—seperti pasir, kerikil, atau tanah—dipisahkan dari air limbah dengan memanfaatkan gaya gravitasi.¹ Dengan membuang partikel-partikel ini di awal, grit chamber secara signifikan mengurangi Total Suspended Solid (TSS) air limbah.¹ Penghilangan awal ini sangat krusial karena mengurangi risiko terjadinya pengendapan di saluran selanjutnya dan mempermudah kerja unit pengolahan berikutnya.¹

Inti Biologis: Aerasi sebagai Penggerak Utama

Inti dari proses pengolahan adalah aerasi. Proses ini adalah penyediaan oksigen ke dalam air limbah, menciptakan kondisi aerobik yang ideal bagi pertumbuhan mikroorganisme pengurai.¹

• Mekanisme Ganda pada Polusi Organik (BOD/COD): Mikroba aerobik memerlukan oksigen untuk mengoksidasi senyawa organik yang ada dalam air limbah, mengubahnya menjadi bentuk yang lebih stabil seperti karbon dioksida ($\text{CO}_2$), air ($\text{H}_2\text{O}$), dan sel-sel baru.¹ Dengan adanya oksigen, mikroba ini bekerja optimal, yang secara langsung bertanggung jawab atas penurunan signifikan kadar BOD.¹ Selain itu, efisiensi aerasi juga dilaporkan mampu mengurangi kadar COD secara substansial dengan mendegradasi surfaktan dan senyawa organik lainnya.¹
• Mekanisme Ganda pada TSS: Selain peran biologisnya, proses aerasi juga membantu secara fisik. Penambahan oksigen dapat memecah gumpalan-gumpalan padatan yang masih tersisa, sehingga memfasilitasi penyerapan oksigen dan meningkatkan efektivitas bakteri pengurai.¹ Semakin baik pasokan oksigen, semakin baik pertumbuhan populasi organisme, dan semakin cepat proses dekomposisi limbah.¹
• Filtrasi Media Sarang Tawon: Sistem ini juga mengandalkan unit filtrasi, yang dalam hal ini menggunakan media sarang tawon. Unit ini secara spesifik menargetkan senyawa organik yang lebih sulit diurai. Penelitian menunjukkan bahwa media sarang tawon efektif dalam mendegradasi surfaktan tertentu dalam limbah deterjen, yang merupakan kontributor utama bagi tingginya COD.¹ Proses aerobik yang berlangsung di media ini memecah senyawa tersebut, berkontribusi pada penurunan total polutan kimia.

Penyempurnaan Kimia: Klorinasi yang Tepat Sasaran

Tahap terakhir, klorinasi, adalah penyempurnaan kimia yang berfungsi ganda: sebagai disinfektan dan penetralisir racun.

• Fungsi Disinfeksi Kritis: Klorin diberikan di bak effluent untuk membunuh bakteri patogen yang mungkin masih tersisa di air olahan, memastikan bahwa air yang dibuang ke lingkungan benar-benar aman dari risiko kesehatan.¹
• Netralisasi Amonia: Klorin juga memainkan peran penting dalam menetralkan Amonia ($\text{NH}_3$). Klorin bereaksi dengan amonia melalui asam hipoklorit (HOCl), mengoksidasinya menjadi senyawa chloramine yang tidak berbahaya atau bahkan gas nitrogen ($\text{N}_2$).¹ Inilah alasan di balik penurunan kadar Amonia sebesar $43.5\%$.
• Pengendalian pH: Meskipun klorinasi diketahui dapat membuat air sedikit lebih asam—seperti yang terlihat dari sedikit penurunan $\text{pH}$ dari $7.77$ ke $7.625$ ¹—penggunaan klorin yang terukur menjamin bahwa nilai $\text{pH}$ tetap terkontrol dan berada dalam batas aman yang diizinkan untuk pelepasan ke badan air.

Sinergi antara pemisahan fisik yang efisien, bioremediasi aerobik yang intensif, dan pemolesan kimia yang presisi adalah kunci di balik kualitas air olahan yang jauh melampaui standar. Model terintegrasi ini menunjukkan bahwa untuk mencapai kualitas air buangan yang unggul, kota-kota harus beralih dari solusi proses tunggal menjadi sistem pertahanan yang terkoordinasi dan multi-lapisan.

 

Opini dan Kritik Realistis: Skala Kecil, Tantangan Besar untuk Replikasi Massal

Sebagai jurnalis yang fokus pada kebijakan lingkungan, kinerja unggul IPAL DLH Semarang harus diakui sebagai benchmark operasional. Namun, interpretasi data ini harus disertai dengan kritik yang realistis untuk menghindari ekspektasi yang tidak proporsional saat model ini diterapkan di skala yang lebih besar.

Fokus Tunggal pada Limbah Beban Rendah

Kritik utama yang perlu ditekankan adalah sifat dari limbah yang diolah. Penelitian ini secara spesifik menguji air limbah yang berasal dari aktivitas domestik perkantoran DLH Kota Semarang.¹ Air limbah institusional semacam ini umumnya dikategorikan sebagai limbah beban rendah. Hal ini tercermin dari kadar polutan masuk (inlet) yang sudah sangat rendah dibandingkan standar limbah domestik perkotaan pada umumnya.

Sebagai contoh, kadar BOD inlet hanya $14.5 \text{ mg/L}$ dan COD inlet $29.5 \text{ mg/L}$.¹ Dalam konteks limbah domestik komunal perkotaan padat, kadar BOD sering kali melebihi $200 \text{ mg/L}$, dan COD bisa mencapai ratusan $\text{mg/L}$. Karena IPAL DLH Semarang menerima air limbah yang sejak awal sudah relatif bersih, sistem ini memiliki margin yang jauh lebih mudah untuk mencapai ambang batas baku mutu yang ditetapkan Permen LHK.

Implikasi Skala: Hasil luar biasa ini tidak dapat secara langsung diekstrapolasi ke sistem pengolahan limbah berskala kota atau kawasan perumahan padat. Untuk menghadapi beban COD yang jauh lebih tinggi dan kompleks, model DLH Semarang harus diadaptasi dan ditingkatkan kapasitasnya secara signifikan, mungkin memerlukan waktu retensi yang lebih lama atau teknologi pengolahan tersier yang lebih intensif. Dengan demikian, penelitian ini adalah model operasional yang sempurna untuk skala institusi, tetapi hanya berfungsi sebagai proof of concept bagi sistem skala kota.

 

Tantangan Keberlanjutan dan Biaya Operasional

Opini ringan harus diarahkan pada isu keberlanjutan. Keberhasilan jangka pendek yang diukur selama dua hari berturut-turut ini harus dibuktikan melalui pemeliharaan jangka panjang. Sistem IPAL DLH Semarang mengandalkan mekanisme yang kompleks, terutama unit biologis (aerasi) dan kimia (klorinasi).¹

• Ketergantungan Energi: Proses aerasi, yang merupakan tulang punggung keberhasilan penurunan BOD dan COD, sangat bergantung pada pasokan energi listrik yang stabil untuk memasukkan oksigen ke dalam air limbah.¹ Jika terjadi gangguan listrik atau kerusakan pompa, lingkungan aerobik yang penting bagi mikroorganisme akan hilang, menyebabkan efisiensi penguraian BOD/COD turun drastis.
• Pengendalian Kimia: Demikian pula, tahap klorinasi memerlukan suplai bahan kimia (klorin) yang konsisten dan dosis yang tepat untuk disinfeksi dan penghilangan amonia.¹ Pengawasan teknis yang cermat dan komitmen anggaran yang stabil untuk operasi dan pemeliharaan adalah kunci keberhasilan model ini.

Kunci keberhasilan jangka panjang model DLH Semarang terletak pada disiplin operasional, yang mungkin menjadi tantangan terbesar saat konsep ini direplikasi oleh institusi lain dengan sumber daya teknis atau anggaran pemeliharaan yang terbatas.

 

Masa Depan Nol Limbah: Dampak Nyata untuk Kota Sehat dan Kali Tugurejo

Kesimpulan dari studi ini sangat jelas: IPAL Domestik DLH Kota Semarang, meskipun berskala kecil, telah membuktikan dirinya sebagai fasilitas yang sangat efektif dan beroperasi jauh di atas standar mutu yang diwajibkan oleh Permen LHK No. 68 Tahun 2016.¹ Air buangan yang dihasilkan dari IPAL ini sangat layak untuk dibuang ke badan air penerima, yaitu Tapak River/Kali Tugurejo.¹

Meningkatkan Kualitas Ekosistem Sungai

Dengan konsisten menghasilkan air yang jauh lebih bersih—terutama dengan kadar polutan organik yang hanya seperempat dari batas legal COD, dan tingkat amonia yang hampir nol ($0.0059 \text{ mg/L}$) ¹—IPAL ini secara langsung mengurangi tekanan ekologis pada sungai. Pelepasan efluen berkualitas tinggi ini menjamin bahwa tidak akan terjadi pengurasan oksigen di sungai atau kerusakan fatal pada ekosistem akuatik.

Proyeksi Kebijakan Sanitasi Kota Lima Tahun ke Depan

Keberhasilan teknis pada skala institusional ini memberikan validasi ilmiah yang kuat bagi pemerintah kota untuk mengadopsi dan mendanai pembangunan IPAL terdesentralisasi serupa di seluruh bangunan institusional, kampus, atau kawasan perumahan kluster.

Pernyataan Dampak Nyata

Jika Pemerintah Kota Semarang menjadikan model operasional DLH ini sebagai standar yang harus dicapai oleh setiap fasilitas publik dan swasta di kota, dalam waktu lima tahun, dampaknya terhadap sanitasi kota bisa menjadi revolusioner. Replikasi model ini secara luas diproyeksikan dapat mengurangi total beban polusi organik (BOD dan COD) yang masuk ke badan air penerima di kawasan perkotaan hingga $75\%$ (dibandingkan jika hanya memenuhi batas minimum Permen LHK). Hal ini secara substansial akan meningkatkan kualitas air sungai secara keseluruhan, menjadikannya lebih aman untuk publik, dan mengurangi biaya pemulihan lingkungan yang mahal, mengubah Sungai Tapak dan Kali Tugurejo menjadi aset vital kota yang benar-benar bersih. Proyek ini membuktikan bahwa target ambisius 'Nol Limbah' adalah pencapaian yang realistis, terukur, dan patut dicontoh oleh kota-kota lain.

 

Sumber Artikel:

Yolanda, V. C., & Heriyanti., A. P. (2024). Wastewater Quality Characteristics Test in Domestic Wastewater Treatment Plant Dinas Lingkungan Hidup Kota Semarang. Indonesian Journal of Earth and Human, 1(1), 44–52.

Pendahuluan: Ketika Infrastruktur Sanitasi Menjadi Sorotan Utama

Di tengah laju peningkatan penduduk dan pembangunan yang pesat, isu pengelolaan air limbah domestik menjadi salah satu tantangan terbesar bagi wilayah urban di Indonesia, termasuk Kota Bitung, Sulawesi Utara. Pemerintah setempat telah merespons kebutuhan mendesak ini melalui pembangunan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Komunal, khususnya di Kelurahan Girian Indah. Wilayah ini, dengan populasi yang mendekati 9.000 jiwa ¹, sangat bergantung pada fasilitas ini untuk menangani limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan sehari-hari, baik itu black water (limbah WC) maupun grey water (limbah mandi dan cuci).¹

IPAL Komunal Girian Indah, yang mulai beroperasi pada akhir 2019, mengadopsi teknologi pengolahan Anaerobic Baffled Reactor (ABR), sebuah metode yang diakui efektif dan tepat guna untuk permukiman padat.¹ Fasilitas ini dirancang untuk melayani sekelompok rumah tangga yang terhubung melalui jaringan perpipaan. Meskipun target awal perencanaan adalah 150 Sambungan Rumah (SR), saat ini IPAL tersebut baru melayani 46 SR, mencakup sekitar 172 jiwa.¹

Sebuah penelitian evaluatif mendalam baru-baru ini telah mengungkap paradoks kritis mengenai kinerja operasional IPAL ini. Di satu sisi, temuan teknis menunjukkan bahwa teknologi ABR yang digunakan memiliki potensi pembersihan yang mendekati sempurna, mampu menghilangkan polutan kunci hingga lebih dari 90% pada hari-hari pengujian terbaik.¹ Namun, di sisi lain, infrastruktur vital ini ternyata sangat rentan, mudah lumpuh oleh gangguan operasional non-teknis, termasuk kriminalitas dan masalah perilaku pengguna. Studi kasus ini, yang menggabungkan analisis teknis dengan tinjauan sosial-ekonomi, berfungsi sebagai cermin penting bagi keberlanjutan proyek sanitasi komunal di seluruh Indonesia.

 

Mengapa IPAL Komunal Girian Indah Menjadi Cermin Sanitasi Nasional?

Beban Pencemaran Ekstrem di Pintu Masuk Instalasi

Analisis kualitas air limbah mentah yang memasuki instalasi (influen) menunjukkan betapa beratnya tugas yang diemban oleh IPAL Komunal Girian Indah. Air limbah yang masuk ini memiliki tingkat pencemaran yang secara konsisten melebihi kadar maksimum yang diizinkan oleh peraturan pemerintah.¹

Secara kuantitatif, rata-rata konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) yang masuk mencapai 433 mg/L, sementara Biologycal Oxygen Demand (BOD) berada di angka 234 mg/L.¹ Kedua parameter ini mengukur kandungan organik yang sangat tinggi, sebuah indikasi beban polutan domestik yang berat. Meskipun demikian, rasio BOD terhadap COD (0.54) menunjukkan bahwa kandungan organik ini masih tergolong mudah diurai dan diolah secara biologis oleh sistem ABR.¹

Untuk mengukur dampak pencemaran ini secara keseluruhan, penelitian menggunakan Metoda STORET, sebuah pendekatan yang mengklasifikasikan status mutu air. Hasilnya sangat mengkhawatirkan: air limbah mentah di pintu masuk IPAL diklasifikasikan dengan skor -40, yang menempatkannya dalam kategori Cemar Berat (Kelas D).¹ Klasifikasi ini menegaskan betapa krusialnya keberadaan IPAL sebagai benteng pertama perlindungan lingkungan.

Peran Vital IPAL dalam Mengubah Status Air

Meskipun harus berhadapan dengan air limbah yang berstatus Cemar Berat, IPAL Girian Indah berhasil menjalankan fungsi utamanya. Berkat pengolahan melalui reaktor ABR, status mutu air buangan (efluen) yang keluar dari instalasi menunjukkan perbaikan signifikan.

Analisis Metoda STORET pada air buangan menunjukkan skor -12. Peningkatan drastis ini berhasil mengubah klasifikasi air limbah dari Cemar Berat (Kelas D) menjadi Cemar Sedang (Kelas C).¹ Perbedaan skor 28 poin (dari -40 ke -12) merupakan lompatan besar dalam mitigasi risiko pencemaran, yang menunjukkan pengurangan tingkat polutan keseluruhan sekitar 70%.

Peningkatan status ini menunjukkan bahwa investasi pada teknologi ABR adalah valid dan berperan aktif dalam melindungi badan air lokal dari cemaran yang ekstrem. Namun, perlu dicatat bahwa status Cemar Sedang masih berada di bawah standar ideal, yang seharusnya mencapai Cemar Ringan (Kelas B) atau bahkan memenuhi baku mutu lingkungan, terutama jika efluen tersebut dialirkan kembali ke badan air/air tanah. Kondisi ini mengindikasikan perlunya intervensi teknis yang ditargetkan untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi dan konsisten, memastikan sistem ini dapat berfungsi secara optimal dalam jangka panjang.

 

Lonjakan Efisiensi yang Mencengangkan—Dan Kerentanan di Balik Data

Potensi Maksimal Teknologi ABR

Sistem ABR yang digunakan di Girian Indah menunjukkan kapabilitas yang luar biasa dalam memurnikan air limbah, terutama jika kondisi operasionalnya stabil. Selama periode pengujian, khususnya pada Hari Pertama dan Hari Ketiga, sistem ini mencapai efisiensi removal (penyisihan) polutan yang sangat tinggi.¹

• Pada Hari Ketiga, misalnya, efisiensi penyisihan BOD mencapai puncaknya di angka 94,58%, mendekati batas atas kriteria desain optimal untuk ABR (70–95%). Efisiensi penyisihan COD juga mencapai angka impresif 90,34%.¹ Pencapaian efisiensi BOD hingga lebih dari 94% ini ibarat sebuah proses pemurnian yang nyaris sempurna, mengubah air yang sangat kotor menjadi jauh lebih bersih dalam satu siklus.
• Untuk polutan biologis, hasil di Hari Pertama bahkan lebih spektakuler, dengan efisiensi pemusnahan kuman Total Coliform mencapai 99,87%.¹

Kinerja ini membuktikan bahwa kemampuan mikroba anaerob dalam reaktor ABR Girian Indah sangat efektif dan memiliki potensi untuk menghasilkan air buangan yang sangat bersih.

Misteri Anjloknya Kinerja di Hari Kedua

Data pengujian laboratorium juga mengungkap titik kelemahan yang serius: ketidakstabilan kinerja yang dramatis pada Hari Kedua.¹ Dalam rentang 24 jam, IPAL mengalami kemerosotan kemampuan pemurnian yang mengejutkan, sebuah bukti nyata betapa rapuhnya sistem ini terhadap gangguan operasional minor.

Efisiensi removal COD anjlok tajam dari 85,76% pada Hari Pertama menjadi hanya 38,51% pada Hari Kedua.¹ Penurunan efisiensi COD sebesar lebih dari 50% dalam sehari ini setara dengan kehilangan lebih dari setengah daya bersih pemurnian instalasi. Bersamaan dengan itu, efisiensi removal BOD juga mengalami kemerosotan serius, hanya mencapai 62,52%, angka ini jatuh di bawah batas minimum kriteria desain yang disarankan (70%).¹

Kejadian anjloknya kinerja ini diperparah oleh kegagalan sistem dalam mengendalikan polutan biologis. Pada Hari Kedua, kadar Total Coliform pada air buangan (outlet) justru melewati kadar maksimum baku mutu yang ditetapkan pemerintah.¹

Perpaduan kegagalan biologis (BOD/COD anjlok) dan kegagalan desinfeksi (T.Coliform lolos) yang terjadi bersamaan ini menunjukkan adanya peristiwa tunggal yang merusak integritas sistem, kemungkinan besar berupa shock loading (masuknya polutan dalam jumlah besar yang meracuni mikroba) atau gangguan fisik yang mendadak. Kualitas pengolahan anaerob sangat sensitif terhadap waktu tinggal (HRT) dan kondisi air masukan yang stabil. Jika stabilitas mikroba terganggu, seluruh rantai pemurnian akan terancam, menyebabkan air buangan gagal memenuhi baku mutu kesehatan masyarakat.

 

Dilema Operasional: Dari Sampah Plastik Masyarakat hingga Hilangnya Pompa Vital

Laporan ini menekankan bahwa inkonsistensi kinerja yang ditemukan pada Hari Kedua tidak semata-mata disebabkan oleh masalah desain, melainkan dipicu oleh serangkaian faktor operasional dan non-teknis yang bersifat kemanusiaan.

Kerentanan Terhadap Kriminalitas Infrastruktur

Salah satu temuan operasional paling mengkhawatirkan adalah insiden kriminalitas. Peneliti menemukan bahwa pompa ring blower yang sangat penting untuk proses aerasi (bagian dari pengolahan pasca-ABR) di stasiun pompa IPAL telah hilang karena diambil orang yang tidak bertanggung jawab, meskipun stasiun pompa tersebut sudah dilengkapi dengan pintu besi dan digembok.¹

Pegawai Dinas Perumahan Rakyat dan Kawasan Permukiman (Dinas Perkim) Kota Bitung mengonfirmasi bahwa insiden pencurian fasilitas selalu terjadi.¹ Hilangnya pompa ini secara langsung menghambat fungsi IPAL. Pompa aerasi berperan krusial dalam langkah terakhir pengolahan untuk meningkatkan oksigen terlarut dan mengurangi polutan yang tersisa, terutama T.Coliform. Oleh karena itu, kegagalan sistem untuk mengendalikan T.Coliform pada Hari Kedua kemungkinan besar disebabkan oleh gangguan mekanis akibat pencurian pompa vital ini.

Ini adalah kritik realistis yang harus diangkat: investasi miliaran rupiah pada infrastruktur sanitasi modern dapat dengan mudah dilumpuhkan oleh tindakan kriminalitas dan lemahnya pengamanan aset. Pemerintah daerah harus segera mengintegrasikan anggaran keamanan aset, termasuk pemasangan CCTV dan penambahan personel pengawas, sebagai bagian tak terpisahkan dari keberlanjutan IPAL.¹ Keberhasilan teknologi akan sia-sia jika faktor keamanan dasar tidak terpenuhi.

 

Tantangan Perilaku Pengguna

Selain masalah keamanan, IPAL juga menghadapi masalah perilaku dari penggunanya. Meskipun secara umum kondisi fisik IPAL Komunal di Girian Indah terawat dengan baik dan tidak ada keluhan luapan air limbah ¹, peneliti menemukan adanya sampah plastik di bak pengendapan.¹

Masyarakat pengguna IPAL secara kolektif menyangkal membuang sampah ke saluran. Namun, temuan sampah plastik di bak pengendapan mengindikasikan bahwa perilaku membuang sampah rumah tangga, meskipun tidak disengaja, saat melakukan kegiatan MCK tetap menjadi masalah serius. Keberadaan sampah ini dapat menyumbat aliran dan mengganggu proses pra-pengolahan di bak pengendapan, membebani kinerja ABR secara keseluruhan.¹

Masalah operasional harian seperti pencurian pompa dan pembuangan sampah ini menunjukkan bahwa pengelolaan IPAL yang terpusat pada dinas pemerintah seringkali kurang responsif dan kurang memiliki rasa kepemilikan lokal.

 

Kunci Keberlanjutan: Kesiapan Masyarakat sebagai Penyelamat Infrastruktur

Kinerja teknis IPAL sangat dipengaruhi oleh dukungan dan partisipasi masyarakat yang menggunakan fasilitas tersebut. Dalam aspek sosial-ekonomi, penelitian ini menemukan adanya modal sosial yang kuat di Kelurahan Girian Indah, yang dapat menjadi kunci keberlanjutan sistem ini.

Kapasitas dan Komitmen Komunitas

Profil pengguna IPAL di Girian Indah menunjukkan karakteristik yang positif. Mayoritas kepala keluarga tercatat berprofesi sebagai pekerja swasta (89,1%), dan hampir seluruhnya (97,8%) memiliki riwayat pendidikan terakhir Sekolah Menengah Atas (SMA).¹ Kombinasi profesi yang mandiri dan tingkat pendidikan yang memadai menunjukkan bahwa komunitas ini memiliki kapasitas untuk mengelola fasilitas teknis secara mandiri.

Temuan yang paling optimistis adalah komitmen kolektif masyarakat terhadap keberlanjutan IPAL. Meskipun saat ini IPAL masih dikelola oleh Dinas Perkim Kota Bitung, seratus persen (100%) masyarakat pengguna menyatakan kesiapan mereka untuk membentuk Kelompok Pemanfaat dan Pemelihara (KPP) atau Kelompok Swadaya Masyarakat (KSM).¹

Kesiapan ini bukan sekadar retorika; hal ini juga disertai dengan komitmen finansial. Seluruh masyarakat pengguna IPAL menyatakan siap mengeluarkan biaya pemeliharaan setiap bulan, dengan mayoritas memilih kisaran Rp 2.000 per bulan sebagai biaya yang wajar.¹ Keterlibatan masyarakat secara langsung, seperti yang diwujudkan melalui pembentukan KPP/KSM, dapat menciptakan mekanisme pengawasan internal yang jauh lebih efektif terhadap isu-isu harian seperti pencurian dan perilaku pembuangan sampah.

Transisi Menuju Manajemen Mandiri

Kegagalan operasional yang disebabkan oleh pencurian pompa menunjukkan kegagalan pengamanan aset yang dikelola secara terpusat. Mengalihkan pengelolaan operasional dan pemeliharaan dasar dari Dinas Perkim kepada KPP/KSM merupakan strategi keberlanjutan yang paling realistis. KPP/KSM yang aktif akan menumbuhkan rasa kepemilikan yang lebih besar, mengubah anggota masyarakat dari sekadar pengguna menjadi penjaga infrastruktur. Hal ini akan mengurangi ketergantungan IPAL pada anggaran pemerintah untuk masalah sepele, memungkinkan dana APBD difokuskan pada peningkatan kapasitas teknis, seperti yang direkomendasikan dalam redesign.

 

Mengamankan Masa Depan: Desain Ulang Tangki dan Proyeksi Kapasitas Jangka Panjang

Meskipun saat ini IPAL belum mengalami masalah luapan air limbah, inkonsistensi kinerja dan proyeksi pertumbuhan penduduk menuntut adanya peningkatan teknis. Pengembangan ini difokuskan pada perbaikan proses pra-pengolahan untuk meningkatkan stabilitas kinerja ABR dan daya tahan sistem secara keseluruhan.¹

Redesign Krusial pada Zona Tangki Pengendapan

Rekomendasi teknis utama yang diajukan dalam penelitian ini adalah melakukan redesign dramatis pada bak atau tangki pengendapan. Tujuan dari redesign ini adalah untuk memaksimalkan proses pengendapan partikel lumpur, pasir, dan kotoran organik tersuspensi (TSS) di awal proses, sehingga mengurangi beban cemaran yang masuk ke kompartemen reaktor ABR.¹

Peningkatan dimensi yang diusulkan sangat signifikan. Panjang tangki pengendap diusulkan ditingkatkan dari dimensi awal 1,5 meter menjadi 6 meter, Lebar 5 meter, dan Kedalaman 2,3 meter.¹ Peningkatan panjang hingga 400% ini dirancang untuk memaksimalkan Waktu Detensi Hidrolik (Hydraulic Retention Time, HRT), memberikan waktu yang jauh lebih lama bagi padatan untuk mengendap sebelum memasuki proses biologis ABR yang sensitif.

Secara teknis, peningkatan dimensi pengendap ini bertujuan untuk menjamin air yang masuk ke ABR jauh lebih bersih dan stabil. Perhitungan desain menunjukkan bahwa dengan dimensi baru ini, efisiensi penyisihan polutan pada fase pengendapan awal dapat mencapai penyisihan BOD sebesar 30% dan penyisihan COD sebesar 28%.¹ Dengan memindahkan hampir sepertiga beban organik di tahap awal, IPAL akan menjadi jauh lebih tangguh terhadap shock loading dan inkonsistensi yang menyebabkan kegagalan mendadak seperti yang terlihat pada Hari Kedua pengujian.

Proyeksi Kapasitas Hingga Tahun 2032

Proyeksi pengembangan ini tidak hanya menanggapi masalah saat ini, tetapi juga berorientasi pada kebutuhan sanitasi di masa depan. Perencanaan kapasitas IPAL didasarkan pada proyeksi jumlah penduduk Kelurahan Girian Indah hingga tahun 2032, yang diperkirakan akan mencapai 8.258 jiwa.¹

Menggunakan asumsi standar bahwa 80% dari kebutuhan air bersih akan menjadi air limbah, IPAL yang direnovasi ini harus siap menangani debit rata-rata air limbah sebesar 1.123 meter kubik per hari, atau setara dengan mengolah lebih dari satu juta liter air limbah setiap hari.¹ Kebutuhan ini menunjukkan bahwa IPAL Girian Indah harus bertransformasi dari fasilitas kecil menjadi instalasi yang sangat andal untuk mendukung kesehatan lingkungan kota.

 

Kesimpulan dan Dampak Nyata: Peta Jalan Menuju Sanitasi Kota yang Sehat

Studi kasus evaluasi kinerja dan operasional IPAL Komunal di Kelurahan Girian Indah, Bitung, adalah sebuah pelajaran berharga tentang pengelolaan infrastruktur sanitasi di daerah perkotaan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa teknologi ABR memiliki potensi teknis yang sangat besar, terbukti mampu mengubah status mutu air dari Cemar Berat (skor -40) menjadi Cemar Sedang (skor -12) dan mencapai efisiensi removal polutan hingga di atas 90% pada kondisi optimal.¹

Namun, keberhasilan ini sangat rentan terhadap kegagalan operasional yang disebabkan oleh faktor manusia. Inkonsistensi kinerja yang tajam—terutama kegagalan T.Coliform yang melewati ambang batas baku mutu pada Hari Kedua—secara kuat diyakini berhubungan dengan insiden pencurian pompa vital yang melumpuhkan sistem aerasi.¹ Selain itu, perilaku membuang sampah plastik yang menyumbat bak pengendapan juga turut mengancam stabilitas proses biologis.

Maka, konsistensi kinerja—bukan hanya efisiensi maksimum—adalah kunci keberlanjutan IPAL. Konsistensi ini hanya dapat dicapai melalui kombinasi sinergi antara intervensi teknis yang ditargetkan dan penguatan manajemen lokal.

Pernyataan Dampak Nyata

Jika rekomendasi teknis berupa redesign tangki pengendapan diimplementasikan (meningkatkan panjang dari 1,5 meter menjadi 6 meter), yang menjamin stabilitas air masukan ke reaktor ABR, dan jika transisi manajemen operasional kepada Kelompok Pemanfaat dan Pemelihara (KPP/KSM) dipercepat, IPAL Komunal Girian Indah memiliki peta jalan yang jelas menuju keberlanjutan penuh.

Dalam waktu lima tahun, IPAL ini berpotensi konsisten menghasilkan air buangan yang diklasifikasikan sebagai Cemar Ringan (Kelas B) atau bahkan memenuhi baku mutu air tanah domestik secara penuh, menjamin investasi negara tetap fungsional dan mampu melayani proyeksi lebih dari 8.000 jiwa di masa depan. Peningkatan kualitas air efluen secara kolektif akan mengurangi biaya kesehatan masyarakat secara substansial akibat penyakit terkait air, sekaligus menjamin lingkungan hidup yang lebih bersih dan sehat di Girian Indah.

 

Sumber Artikel:

Duma, A. T., Mangangka, I. R., & Legrans, R. R. I. (2022). Evaluasi Kinerja Dan Operasional Instalasi Pengolahan Air Limbah Komunal Di Kelurahan Girian Indah Kecamatan Girian Kota Bitung. TEKNO, 20(82).