I. Pendahuluan: Darurat Limbah di Banjer, Ancaman Senyap di Pekarangan Rumah

Krisis Sanitasi yang Tak Terlihat

Infrastruktur perkotaan seringkali diukur dari jalan raya, gedung pencakar langit, atau pasokan air bersih. Namun, masalah sanitasi yang terabaikan, terutama manajemen air limbah domestik, adalah ancaman senyap yang merusak lingkungan dan kesehatan masyarakat dari dalam. Studi mendalam yang dilakukan oleh para ahli teknik sipil di Kelurahan Banjer Lingkungan V, Kecamatan Tikala, Manado, telah mengungkap kondisi sanitasi yang berada dalam status darurat, sekaligus menawarkan cetak biru rekayasa yang revolusioner untuk mengatasinya.1

Fakta mengejutkan yang mendasari penelitian ini adalah bahwa Kelurahan Banjer, area dengan kepadatan penduduk signifikan, belum memiliki Sistem Pengolahan Air Limbah (SPAL) yang terintegrasi. Air limbah domestik dari rumah tangga, pasar, dan fasilitas umum tidak diolah sama sekali—ia dibuang secara langsung dan tanpa pandang bulu. Air kotor ini mengalir bebas ke saluran drainase, sungai, bahkan membanjiri pekarangan dan jalan, menciptakan pemandangan yang merusak estetika lingkungan secara parah.1

Dampak dari praktik buruk ini jauh melampaui masalah bau atau pemandangan. Para peneliti menekankan bahwa pembuangan air limbah mentah secara langsung menimbulkan tiga masalah serius. Pertama, terjadi gangguan signifikan terhadap kehidupan biotik di sungai, merusak ekosistem air lokal. Kedua, limbah menjadi media masif penyebaran penyakit, yang pada akhirnya mengakibatkan penurunan serius pada tingkat kesehatan penduduk. Ketiga, dan mungkin yang paling mengkhawatirkan, kondisi ini memicu terjadinya pencemaran air tanah. Keluhan warga mengenai air sumur yang tercemar, terutama di sekitar area pasar tradisional, menjadi indikasi nyata bahwa polusi tidak hanya bertahan di permukaan, tetapi telah merembes dan mengkontaminasi sumber air bawah tanah yang vital bagi kehidupan sehari-hari.1

Biaya Kegagalan Desentralisasi

Krisis sanitasi yang dialami Banjer merupakan cerminan nyata dari kegagalan sistem pengolahan limbah individual atau setempat (on-site), seperti septic tank yang tidak terawat atau pembuangan langsung dari rumah tangga. Ketika limbah individu dibiarkan terakumulasi, volume air limbah yang dibuang akan berlebihan, melampaui kapasitas alami lingkungan untuk menerima dan memprosesnya, sehingga terjadi kerusakan ekosistem yang meluas.1

Skala kerusakan lingkungan ini memaksa perencanaan untuk beralih ke solusi yang jauh lebih kompleks dan berinvestasi besar: pendekatan terpusat (off-site). Studi ini menunjukkan bahwa keengganan awal masyarakat dan pemerintah daerah untuk mengelola limbah pada tingkat individu kini menghasilkan tuntutan untuk investasi infrastruktur skala kota. Pengalihan dari sistem on-site yang gagal menjadi proyek publik yang vital adalah satu-satunya cara rekayasa untuk mengembalikan keseimbangan ekologis dan lingkungan hidup di Kelurahan Banjer.1

 

II. Mengapa Pilihan Jatuh pada Sistem Terpusat Gravitasi? (Off Site System)

Detail Arsitektur Sistem

Untuk mengatasi masalah lingkungan yang akut ini, tim perencana merumuskan desain berdasarkan Sistem Pengolahan Terpusat (Off Site System). Pendekatan ini secara fundamental berbeda dari sistem on-site yang ada. Dalam sistem terpusat, air limbah disalurkan keluar dari lokasi pekarangan masing-masing rumah ke saluran pengumpul air buangan (saluran riol), yang kemudian menyalurkannya secara terpusat ke satu fasilitas utama, yaitu Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), sebelum air yang telah diolah dibuang ke badan perairan.1

Infrastruktur yang direncanakan ini dirancang untuk melayani populasi yang signifikan, mencakup 3.974 jiwa atau setara dengan 575 bangunan di Kelurahan Banjer Lingkungan V.1 Skala layanan ini, yang setara dengan proyek infrastruktur di kota kecil, menjamin efisiensi dan kontrol kualitas pengolahan limbah yang terstandar. Secara operasional, sistem ini memanfaatkan pengaliran gravitasi.1 Penggunaan gravitasi adalah keputusan rekayasa yang sangat strategis karena pola aliran tanpa tekanan ini secara inheren mengurangi biaya operasional jangka panjang—meminimalkan kebutuhan energi untuk pompa, mengurangi risiko kegagalan mekanis, dan membuat seluruh jaringan perpipaan menjadi lebih mudah dan lebih murah untuk dipelihara.1

Batasan Kritis: Dilema Air Non-Toilet (Grey Water)

Meskipun ambisius, perencanaan ini memuat batasan teknis yang sangat penting: sistem ini dirancang untuk secara eksklusif hanya menangani air limbah non-toilet (grey water).1 Air limbah yang dilayani hanya berasal dari kamar mandi, dapur, dan cucian. Air limbah toilet (black water), yang menjadi sumber utama patogen dan zat padat yang paling berbahaya, dikecualikan dari cakupan pengolahan ini.1

Keputusan ini mencerminkan dilema pragmatis dalam sanitasi perkotaan. Mengolah black water akan meningkatkan kompleksitas desain reaktor biologis, membutuhkan waktu retensi yang jauh lebih lama, dan memicu kebutuhan penanganan lumpur (sludge) yang lebih rumit dan mahal. Dengan fokus pada grey water, yang menyumbang volume terbesar dari limbah domestik, perencana memastikan efisiensi biaya dan kemudahan operasional awal. Namun, ini meninggalkan pekerjaan rumah yang besar bagi pemerintah daerah untuk menanggulangi black water secara terpisah di masa depan, karena pemenuhan janji perlindungan kesehatan sepenuhnya terhambat akibat pengecualian limbah toilet.

Meski lingkupnya terbatas, volume harian grey water yang harus dikelola tetap fantastis: sistem ini dirancang untuk mengalirkan total 476.880 liter air limbah per hari.1 Untuk memberikan gambaran visual, volume limbah harian yang harus diproses ini setara dengan menguras lebih dari 2.380 unit bak mandi standar setiap harinya.

 

III. Kisah di Balik Data Debit: Ketika Waktu Mandi Pagi Menentukan Ukuran IPAL

Waktu Kritis yang Mendikte Desain

Aspek yang paling menentukan dalam desain infrastruktur sanitasi adalah pemahaman tentang perilaku masyarakat yang dilayani. Dimensi IPAL tidak dapat didasarkan hanya pada debit rata-rata, tetapi harus mampu menahan beban hidrolik pada saat puncak penggunaan. Melalui survei perilaku air, para peneliti berhasil mengidentifikasi pola penggunaan air bersih yang unik di Kelurahan Banjer.1

Temuan data menunjukkan adanya sinkronisasi masal dalam aktivitas penduduk. Jam Puncak (Peak Hour) penggunaan air terjadi dalam jendela waktu yang sangat sempit, yaitu pukul 06:00 hingga 07:00 pagi. Selama satu jam kritis ini, terjadi lonjakan debit hingga mencapai 12,691% dari total air limbah yang dihasilkan sepanjang hari.1 Fenomena lonjakan sesaat ini, yang disebabkan oleh waktu bersiap-siap untuk bekerja atau sekolah, adalah stres hidrolik maksimum yang harus ditanggung oleh seluruh jaringan pipa dan fasilitas pengolahan.

Visualisasi Data Kuantitatif dan Buffer Kejut

Pentingnya data jam puncak ini adalah korelasinya yang erat dengan biaya infrastruktur. Semakin sinkron aktivitas komunitas, semakin besar dan mahal fasilitas IPAL yang harus dibangun untuk menyerap lonjakan hidrolik tersebut. Jika lonjakan ini tidak ditangani, air limbah akan dipaksa melalui proses pengolahan terlalu cepat, menurunkan efisiensi biologis yang ditargetkan dan pada akhirnya menyebabkan air yang dibuang kembali mencemari sungai.

Oleh karena itu, insinyur harus merencanakan buffer keamanan. Untuk mencegah IPAL kewalahan pada jam 06:00–07:00, kapasitas desain harus dinaikkan dengan penambahan 30% buffer dari total debit air limbah yang masuk selama beban puncak.1 Penambahan 30% ini berfungsi sebagai stabilisator atau "tangki cadangan" wajib. Keputusan ini memastikan bahwa reaktor biologis memiliki waktu tinggal yang cukup untuk bekerja, bahkan selama lonjakan debit tertinggi. Setelah penambahan buffer ini, kapasitas pengolahan total yang ditetapkan adalah 118 meter kubik per hari ($118~m^{3}/hari$).1

 

IV. Mengupas Tuntas Pabrik Pembersih: Rahasia Biofilter Anaerob-Aerob

Dimensi dan Kinerja IPAL

Fasilitas pengolahan akhir yang direncanakan, Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), adalah sebuah pabrik pembersih dengan enam tahapan yang sangat spesifik. Untuk menampung seluruh proses ini, dimensi bak IPAL yang direncanakan memiliki ukuran total yang masif, yaitu 29 meter kali 8 meter.1 Luas fisik ini hampir menyamai dua lapangan bulutangkis yang digabungkan.

Inti dari proses pengolahan adalah teknologi Biofilter Anaerob-Aerob.1 Ini adalah metode pengolahan biologis yang menggunakan koloni bakteri yang dibiakkan pada media filter plastik tipe sarang tawon. Mikroba ini bekerja untuk memecah kontaminan organik yang terdapat dalam air limbah.

Rantai Pengolahan Enam Langkah

IPAL dirancang sebagai rangkaian bak yang setiap baknya memiliki waktu retensi (waktu tinggal) tertentu yang disengaja untuk memastikan bakteri memiliki cukup waktu untuk bekerja.1

1. Bak Pemisah Lemak (Grease Removal): Air limbah masuk pertama kali ke bak ini dengan waktu tinggal singkat 30 hingga 60 menit. Tujuannya adalah menghilangkan minyak dan lemak yang akan menyumbat media filter biologis dan mengganggu kinerja di tahap selanjutnya.1

2. Bak Ekualisasi/Penampungan Air: Bak ini memiliki volume efektif sekitar $30~m^{3}$. Waktu tinggal yang ditetapkan adalah 6 jam. Bak ini berfungsi sebagai paru-paru sistem, menyerap kejutan debit pada jam puncak. Tugas utamanya adalah menstabilkan debit $118~m^{3}/hari$ yang masuk, memastikan aliran yang seragam dan stabil ke reaktor biologis.1

3. Bak Pengendapan Awal: Dengan waktu tinggal sekitar 3 jam, tahap ini mengurangi beban zat padat tersuspensi dan sebagian Biological Oxygen Demand (BOD), mempersiapkan air untuk proses biologis utama.1

4. Biofilter Anaerob: Bak raksasa ini memiliki volume efektif $55~m^{3}$. Bakteri anaerob bekerja tanpa pasokan oksigen eksternal, memecah zat organik. Ruang ini diisi dengan media filter plastik tipe sarang tawon yang berfungsi sebagai rumah yang luas bagi koloni mikroba.1 Waktu tinggal rata-rata di bak anaerob ini adalah 6,71 jam.

5. Biofilter Aerob: Bak ini memiliki volume efektif $30~m^{3}$. Di tahap ini, terjadi perubahan radikal. Udara diinjeksikan (menggunakan Ring Blower yang direncanakan) untuk memfasilitasi bakteri aerobik. Bakteri aerobik ini sangat efisien dalam menghilangkan sisa BOD yang lolos dari proses anaerob.1

6. Bak Pengendapan Akhir: Sebagai tahap klarifikasi terakhir, bak ini memiliki waktu tinggal sekitar 3 jam. Padatan biologis (lumpur yang mengandung bakteri mati) dipisahkan dari air olahan sebelum air yang telah bersih siap dibuang ke lingkungan.1

Kapasitas fisik IPAL yang besar ini menunjukkan bahwa tidak ada cara cepat untuk membersihkan limbah biologis dalam skala ini. Total waktu retensi minimal sekitar 18 hingga 24 jam adalah investasi yang diperlukan untuk memberikan waktu yang cukup bagi mikroba melakukan tugas mereka.

Kualitas Target

Target kinerja yang ditetapkan untuk proses Biofilter Anaerob-Aerob ini adalah tingkat efisiensi pengolahan antara 75% hingga 80% untuk BOD (Biological Oxygen Demand).1 Efisiensi 80% ini memiliki makna ekologis mendalam: berarti empat dari lima unit polusi organik di dalam air telah dihilangkan. Air yang tadinya dapat membunuh kehidupan di sungai kini diubah menjadi air olahan yang telah memenuhi standar lingkungan, memungkinkan ekosistem sungai dan badan air penerima untuk pulih dan berfungsi kembali secara normal.

 

V. Jaringan Pipa Gravitasi: Dari Selokan Rumah Hingga Saluran Utama Raksasa

Keajaiban Rekayasa: Kecepatan Self-Cleaning

Keberhasilan Sistem Terpusat sangat bergantung pada jaringan perpipaan yang luas dan presisi. Jaringan ini dibagi menjadi empat tingkatan: Sambungan Rumah, Saluran Tersier, Saluran Sekunder, dan Saluran Primer/Induk.1 Karena seluruh sistem mengandalkan pengaliran gravitasi, prinsip rekayasa kunci adalah menjamin kemampuan pembersihan diri (self-cleaning) pipa.

Insinyur harus memastikan kecepatan aliran air limbah selalu minimum 0,3 meter per detik ($0,3~m/s$).1 Kecepatan minimum ini adalah ambang batas kritis. Jika aliran melambat di bawah $0,3~m/s$, padatan tersuspensi dalam air limbah akan mengendap, memicu pembentukan sedimen permanen yang cepat menyebabkan penyumbatan. Oleh karena itu, menjaga kecepatan $0,3~m/s$ ini sama pentingnya dengan menjaga kualitas air olahan itu sendiri.

Kontras Ekstrem pada Diameter Pipa

Akumulasi limbah dari ribuan individu ke satu titik pengolahan menghasilkan kontras ekstrem dalam dimensi pipa, yang secara dramatis menggambarkan besarnya masalah yang timbul dari pengumpulan limbah domestik.

Jaringan dimulai dari Sambungan Rumah (SR) yang melayani satu rumah (diperkirakan 5 orang), menghasilkan debit kecil sekitar $0,000863 \text{ liter/detik}$. Pipa yang digunakan pada tingkat ini memiliki diameter hanya sekitar 6 sentimeter (menggunakan pipa PVC).1

Sebaliknya, setelah seluruh air limbah dari 575 bangunan di Kelurahan Banjer terakumulasi, Saluran Primer/Induk (sp1) menuju IPAL harus dirancang untuk menampung debit $0,4506196 \text{ liter/detik}$. Pipa yang digunakan untuk saluran utama ini mencapai diameter raksasa 138,4 sentimeter (dibulatkan menjadi 150 sentimeter) dan harus terbuat dari pipa beton.1 Diameter 150 sentimeter ini lebih lebar dari tinggi manusia dewasa, menyerupai gorong-gorong beton besar, mencerminkan besarnya volume air yang dikelola.

Presisi Kemiringan dan Peran Bak Kontrol

Untuk mencapai kecepatan self-cleaning $0,3~m/s$ tanpa bantuan pompa, kemiringan pipa ($S$) harus dihitung dengan presisi luar biasa. Kemiringan minimum yang dibutuhkan menurun drastis seiring bertambahnya diameter pipa. Sebagai contoh, pipa kecil Sambungan Rumah berdiameter 6 cm membutuhkan kemiringan sekitar $0,006\%$. Sementara itu, pipa primer beton raksasa berdiameter 150 cm hanya membutuhkan kemiringan minimal $0,0001\%$.1

Kemiringan $0,0001\%$ berarti bahwa pipa hanya turun satu sentimeter dalam jarak 10 kilometer. Presisi geometris yang diperlukan untuk membangun "lereng" sedatar ini di bawah tanah adalah tantangan rekayasa sipil yang luar biasa.

Selain jaringan perpipaan, Bak Kontrol (Bak Manhole) wajib dibangun pada setiap pertemuan atau percabangan pipa. Bak kontrol berfungsi untuk mencegah turbulensi (hydraulic jump), mengendapkan sedimen, dan yang paling penting, memberikan akses bagi petugas untuk melakukan inspeksi dan pemeliharaan.1 Ukuran bak kontrol harus disesuaikan dengan diameter pipa terbesar yang disambung; misalnya, Bak Kontrol B8 untuk pipa 150 cm berukuran $160 \text{ cm} \times 160 \text{ cm}$.1

Keberhasilan operasional jaringan pipa ini dalam jangka panjang sangat bergantung pada satu faktor non-teknis: ketiadaan sampah padat. Teknik self-cleaning yang dirancang dengan cermat hanya berfungsi untuk mencegah pengendapan padatan alami. Penumpukan sampah non-organik (seperti plastik atau sisa makanan yang dibuang ke saluran air) akan segera melumpuhkan jaringan. Oleh karena itu, partisipasi warga dan disiplin komunal menjadi fondasi bagi keberhasilan rekayasa ini.

 

VI. Kritik Realistis dan Tantangan Penerapan Jangka Panjang

Mengecilkan Dampak Sanitasi Total

Meskipun perencanaan ini menawarkan desain teknis yang solid dan terperinci, kritik realistis terbesar tetap pada keterbatasan studi yang hanya berfokus pada air non-toilet (grey water).1 Dengan tidak menangani air limbah toilet (black water) yang mengandung konsentrasi patogen tertinggi, sistem ini tidak secara langsung menghilangkan risiko penyakit berbasis air yang ditularkan melalui kontaminasi tinja. Dampak positif pada penurunan biaya kesehatan terkait penyakit menular mungkin tidak akan maksimal secara umum, karena sumber utama patogen masih dibiarkan di tingkat tangki septik rumah tangga.

Kegagalan untuk menanggulangi black water berarti potensi pencemaran air tanah akibat kebocoran tangki septik masih ada. Sanitasi total harus mencakup pengolahan black water; tanpa itu, perlindungan kesehatan yang komprehensif belum tercapai.

Risiko Operasional dan Tata Kelola

Tantangan terbesar bagi pemerintah daerah bukanlah pembangunan itu sendiri, tetapi keberlanjutan operasionalnya. Para peneliti secara eksplisit menekankan kebutuhan tata kelola yang kuat dengan dua saran mendesak 1:

Pertama, Perlu dibentuk tim dari kelurahan atau petugas khusus untuk merawat Sistem Pengolahan Air Limbah (SPAL). IPAL Biofilter Anaerob-Aerob, meskipun efisien, adalah aset biologis dan mekanis yang kompleks. Tanpa institusi pengelola yang terlatih, memiliki anggaran tetap, dan memiliki kemampuan teknis yang memadai, aset bernilai tinggi ini berisiko mengalami kerusakan atau kegagalan teknis dalam waktu singkat. Kegagalan institusional akan membatalkan semua keunggulan rekayasa yang telah direncanakan.

Kedua, Peran serta dari penduduk Banjer agar tidak membuang sampah dan merusak saluran tersebut.1 Risiko terbesar yang dihadapi sistem gravitasi adalah perilaku masyarakat. Jaringan pipa yang dirancang presisi dengan kemiringan minimal sangat rentan terhadap penyumbatan yang disebabkan oleh sampah padat anorganik. Jika warga terus membuang sampah ke saluran air, pipa-pipa tersebut akan tersumbat, dan biaya perbaikan akan menguras anggaran perawatan yang sudah terbatas. Keberlanjutan sistem ini pada dasarnya adalah 50% teknik dan 50% disiplin masyarakat. Pendidikan publik mengenai pemilahan sampah harus menjadi program pendamping wajib untuk memastikan jaringan sanitasi ini berfungsi efektif dan tidak cepat rusak.

 

VII. Penutup: Memetakan Dampak Nyata dan Visi Lingkungan

Perencanaan teknis yang dilakukan ini merupakan langkah maju yang krusial bagi Kelurahan Banjer. Dengan menghilangkan hampir setengah juta liter air limbah grey water setiap hari dan mencapai target pengurangan polusi organik (BOD) hingga 80%, wilayah ini akan mencapai lompatan besar dalam kebersihan lingkungan dan perlindungan ekosistem sungai.

Jika infrastruktur ini diterapkan dan dikelola dengan baik, temuan ini bisa memberikan dampak nyata dan terukur. Proyek ini diprediksi dapat mengurangi risiko pencemaran air permukaan hingga 80% dan secara efektif mengurangi biaya kesehatan terkait penyakit berbasis air di wilayah tersebut, seperti diare dan tifus, dalam waktu lima tahun, sekaligus memulihkan ekosistem sungai di Kelurahan Banjer.

Perencanaan sistem terpusat ini menawarkan model yang dapat direplikasi untuk komunitas urban padat lainnya di Indonesia yang menghadapi krisis sanitasi serupa. Ini adalah bukti bahwa melalui perencanaan teknis yang presisi, penggunaan teknologi pengolahan biologis yang canggih, dan investasi infrastruktur terpusat, masalah lingkungan domestik yang akut dapat diatasi, membawa Banjer menuju masa depan yang lebih sehat dan lestari.

Pembukaan: Ketika Budaya Bertabrakan dengan Ekologi

Kota Bengkulu, sebuah wilayah dengan kekayaan sejarah maritim dan budaya, memiliki warisan yang sangat khas: Batik Besurek. Kerajinan ini, yang berpusat di Kawasan Sentra Kerajinan Tangan Kelurahan Anggut Atas, tidak hanya menjadi identitas Provinsi Bengkulu, tetapi juga sumber mata pencaharian bagi setidaknya 16 Industri Kecil Menengah (IKM) di sana.1 Namun, di balik keindahan motif kaligrafi yang menghiasi kain, tersimpan sebuah ironi lingkungan yang mendalam.

Proses pembuatan Batik Besurek, mulai dari penutupan kain dengan lilin (pemalaman), pencelupan, hingga penghilangan lilin (nglorod) yang dilakukan berulang kali untuk setiap warna, secara inheren menghasilkan limbah cair yang sangat pekat dan berbahaya.1 Berdasarkan temuan penelitian terbaru, air buangan dari industri ini dibuang langsung ke saluran drainase umum, bercampur dengan limbah domestik, dan pada akhirnya mengalir ke saluran primer perkotaan sebelum mencapai badan air alami dan berakhir di laut.1

Jika limbah yang berbahaya ini dibiarkan memasuki ekosistem perairan tanpa pengolahan yang memadai, kerusakan lingkungan adalah keniscayaan yang mengancam keberlanjutan sentra kerajinan tersebut. Limbah batik dikenal memiliki volume besar, warna pekat, bau menyengat, dan mengandung berbagai bahan kimia tinggi seperti Soda Kostik, Soda Abu, Asam Sulfat, serta zat warna reaktif, naftol, dan bejana.1 Penelitian ini bertujuan merancang sebuah Instalasi Pengolah Air Limbah (IPAL) yang spesifik untuk mengatasi ancaman serius ini, demi menyelamatkan warisan budaya sekaligus ekosistem Bengkulu.

 

Mengapa Temuan Ini Bisa Mengubah Masa Depan Lingkungan Bengkulu?

Penelitian teknis yang dilakukan oleh tim peneliti ini bukan hanya sekadar studi akademis, melainkan sebuah alarm keras mengenai kualitas lingkungan di sekitar Anggut Atas. Hasil pengujian laboratorium terhadap sampel air limbah industri batik mengungkap kadar polutan yang melampaui standar baku mutu dengan disparitas yang mengejutkan. Ini adalah cerita di balik data yang menunjukkan tingkat krisis lingkungan yang sesungguhnya.

A. Krisis Sesak Napas Sungai: Beban Organik dan Kimia

Salah satu indikator utama kesehatan air adalah seberapa banyak oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mengurai materi organik, yang diukur sebagai BOD (Biochemical Oxygen Demand), dan seberapa besar kontaminan kimia yang ada, diukur sebagai COD (Chemical Oxygen Demand).

Temuan ini menunjukkan bahwa sungai dan anak sungai di Bengkulu yang menampung limbah batik berada dalam kondisi 'sesak napas' yang parah. Untuk Sampel I (limbah setelah pencelupan), kadar BOD terukur sebesar $173,14 \text{ mg/l } O_{2}$, jauh di atas standar mutu yang ditetapkan, yakni $50 \text{ mg/l } O_{2}$.1

Ini berarti limbah tersebut membawa beban organik yang masif. Ketika limbah ini masuk ke badan air, mikroba air secara agresif mengonsumsi oksigen terlarut (Dissolved Oxygen atau DO) untuk mengurai materi tersebut. Proses ini akan menguras persediaan DO dalam air dengan sangat cepat, menciptakan zona kekurangan oksigen yang membunuh ikan dan organisme air lainnya, sehingga mengganggu keseimbangan ekosistem.1

Selain BOD, beban kimiawi yang sulit diurai juga sangat tinggi. Kadar COD mencapai $509,87 \text{ mg/l } O_{2}$, yang tiga kali lipat lebih tinggi dari standar mutu $150 \text{ mg/l } O_{2}$.1 Tingginya COD ini mengindikasikan adanya polutan kimia sintetis, khususnya dari zat warna yang digunakan dalam proses pewarnaan, yang secara alami sulit diurai oleh lingkungan.

B. "Angka Horor" Minyak dan Lemak: Bencana 150 Kali Lipat

Temuan yang paling mengejutkan dan menjadi fokus utama dari krisis pencemaran ini adalah kadar minyak dan lemak. Polutan ini sebagian besar berasal dari proses nglorod (penghilangan lilin/malam).1

Analisis laboratorium menunjukkan kadar minyak/lemak dalam limbah batik mencapai angka $540,65 \text{ mg/l}$. Angka ini sungguh mengkhawatirkan, mengingat standar mutu yang diizinkan hanya sebesar $3,6 \text{ mg/l}$.1

Untuk memberikan gambaran yang hidup, ini berarti limbah batik Besurek mengandung minyak dan lemak 150 kali lipat lebih tinggi daripada batas aman yang ditetapkan. Analogi sederhananya, jika badan air hanya diizinkan menerima satu sendok teh residu minyak per hari, saat ini ia malah dibanjiri oleh 150 sendok teh. Secara fisik, polutan seperti minyak/lemak adalah bencana. Ia akan membentuk lapisan di permukaan air, menghalangi penetrasi sinar matahari yang penting bagi fotosintesis organisme air, dan secara efektif mengisolasi air dari atmosfer, yang semakin memperparah kekurangan oksigen yang disebabkan oleh BOD tinggi.1

C. Tantangan Volume dan Fluktuasi Produksi

Kadar polutan yang ekstrem ini diperparah oleh pola produksi IKM yang tidak stabil. Dalam satu hari, seorang pengrajin bisa melakukan pencelupan hingga lima warna berbeda. Untuk satu jenis warna saja, total debit buangan limbah bisa mencapai 710 liter. Jika ini dikalikan lima, total debit buangan air limbah per hari mencapai $3,550 \text{ liter}$ atau $3,550 \text{ m}^{3}/\text{hari}$.1

Air limbah ini dilepaskan secara berkala (batch), bukan sebagai aliran kontinu. Akibatnya, konsentrasi limbah yang masuk ke saluran pembuangan sangat bervariasi dari waktu ke waktu, sebagaimana dibuktikan dengan perbedaan drastis antara Sampel I, II, dan Sampel III (air campuran zat warna yang belum dicelup).1 Fluktuasi konsentrasi dan debit ini merupakan tantangan terbesar dalam merancang sistem pengolahan, karena unit-unit kimia akan bekerja secara tidak efisien jika inputnya tidak stabil. Oleh karena itu, langkah pertama dalam solusi rekayasa ini adalah menciptakan stabilisasi aliran.

 

Blueprint Penyelamat Lingkungan: Merancang IPAL untuk Limbah Batik

Berdasarkan analisis polutan yang ekstrem, tim peneliti menyimpulkan bahwa pengolahan limbah tidak bisa sekadar mengandalkan proses biologis sederhana. Diperlukan pendekatan fisika-kimia multi-tahap yang agresif untuk menangani minyak, lemak, dan zat warna sebelum pelepasan akhir. Rancangan IPAL ini disusun secara modular, di mana setiap unit memiliki peran spesifik untuk mengatasi salah satu masalah yang teridentifikasi.1

A. Fondasi Stabilitas: Bak Ekualisasi

Langkah pertama yang krusial adalah menormalkan debit dan konsentrasi limbah yang volatil. Di sinilah Bak Ekualisasi berperan. Unit ini berfungsi sebagai penampungan dan homogenisator air limbah sebelum dialirkan ke unit pengolahan lanjutan. Dengan waktu detensi yang direncanakan selama 15 menit, bak ini dirancang untuk mencampur seluruh limbah harian, memastikan karakteristiknya seragam, dan debitnya stabil $0,000041 \text{ m}^{3}/\text{detik}$ sebelum diproses lebih lanjut.1 Dimensi bak ini direncanakan $1,4 \text{ m} \times 1,4 \text{ m}$ dengan kedalaman $1 \text{ m}$.1 Unit ini adalah 'penjaga pintu' yang menjamin seluruh sistem pengolahan hilir dapat bekerja pada kondisi optimal dan konsisten.

B. Pertarungan Kimia: Koagulasi dan Flokulasi

Setelah stabil, limbah diarahkan ke tahap kritis: pengolahan fisika-kimia. Tahap ini dirancang khusus untuk menghadapi "angka horor" minyak/lemak dan padatan tersuspensi. Logikanya, minyak dan zat warna tidak dapat dipisahkan dari air hanya dengan pengendapan; mereka harus diubah secara kimiawi agar dapat menggumpal.

1. Bak Koagulasi

Bak koagulasi adalah tempat pencampuran cepat. Koagulan kimia, seperti tawas ($\text{Al}_{2}(\text{SO}_{4})_{3}$), ditambahkan untuk menstabilkan partikel-partikel koloid yang sangat halus dan bermuatan negatif.1 Dalam rancangan ini, bak koagulasi berbentuk kecil ($0,3 \text{ m} \times 0,3 \text{ m}$) dengan ketinggian $0,7 \text{ m}$.1 Ukuran yang kecil ini memungkinkan gradien kecepatan yang sangat tinggi—pencampuran cepat—yang esensial untuk mendistribusikan bahan kimia secara merata ke seluruh volume air dalam waktu yang sangat singkat. Motor pengaduk dengan daya $0,04 \text{ kw}$ direncanakan untuk memastikan turbulensi yang cukup, yang diperlukan untuk tahap inisiasi kimia ini.1

2. Bak Flokulasi

Segera setelah koagulasi, limbah dialirkan ke bak flokulasi. Unit ini berfungsi kebalikan dari koagulasi; alih-alih pencampuran cepat, unit ini membutuhkan pengadukan lambat yang teratur.

Rancangan ini menggunakan flokulasi mekanis berbentuk paddle yang dibagi menjadi tiga kompartemen, yang masing-masing dirancang dengan gradien kecepatan yang menurun secara progresif (dari $50/\text{det}$ hingga $10/\text{det}$).1 Desain multi-kompartemen dengan kecepatan yang melambat ini adalah nuansa teknis yang penting. Jika kecepatan terlalu tinggi, flok yang mulai terbentuk akan pecah kembali. Jika terlalu lambat, flok tidak akan bertemu dan tumbuh. Dengan merancang gradien kecepatan yang berkurang, peneliti memastikan partikel koloid yang sudah distabilkan dapat bertemu perlahan-lahan, tumbuh menjadi gumpalan (flok) yang cukup besar, sehingga siap diendapkan pada tahap berikutnya. Dimensi komponen paddle (seperti diameter $0,12 \text{ m}$ dan panjang $0,3 \text{ cm}$) telah diperhitungkan secara presisi untuk proses pertumbuhan flok ini.1

C. Memisahkan Bencana: Sedimentasi dan Filtrasi Lanjut

Setelah flok terbentuk, langkah selanjutnya adalah memisahkan padatan ini dari air.

1. Bak Sedimentasi

Bak sedimentasi dirancang sebagai unit terbesar dan terpanjang dalam sistem IPAL ini, dengan dimensi lebar $1,2 \text{ m}$ dan panjang $3,6 \text{ m}$, mengikuti rasio panjang:lebar $3:1$.1 Ukuran ini dipilih untuk memberikan waktu tinggal yang cukup lama bagi flok-flok yang berat, yang kini membawa polutan minyak dan lemak, untuk mengendap ke dasar karena gaya gravitasi. Unit ini berfungsi sebagai pembersih massal, menghilangkan sebagian besar padatan tersuspensi (termasuk lemak) yang sudah berhasil digumpalkan di tahap sebelumnya.

2. Filtrasi dengan Zeolit: Lapisan Pemurnian Akhir

Sebagai tahap pemurnian akhir (polishing), air efluen yang keluar dari sedimentasi dialirkan melalui Bangunan Filter jenis Rapid Sand Filter.1

Yang menarik adalah pemilihan media filternya. Meskipun secara umum digunakan pasir, rancangan ini secara spesifik memilih batu zeolit.1 Pemilihan zeolit adalah solusi rekayasa yang cerdas dan berlapis. Zeolit dikenal memiliki kemampuan untuk mereduksi salinitas.1 Mengingat proses pembilasan batik menggunakan air garam dalam jumlah besar, limbah batik membawa salinitas tinggi, masalah sekunder yang juga perlu diatasi sebelum dibuang ke laut.1 Lebih jauh, sebagai media pertukaran ion, zeolit juga bertindak sebagai lapisan pemurnian yang sangat efektif, menyaring residu padatan yang sangat halus dan berpotensi menyerap sisa-sisa ion logam atau zat warna yang lolos dari sedimentasi, menjamin kualitas efluen yang maksimal. Bangunan filter ini dirancang dengan dimensi $L=0,6 \text{ m}$, $P=1,2 \text{ m}$, dan tinggi $3 \text{ m}$.1

 

Opini dan Realitas: Ujian Kredibilitas di Lapangan

Rancangan IPAL untuk industri Batik Besurek ini, yang terdiri dari bak ekualisasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan filtrasi zeolit, menunjukkan ketelitian dan pemahaman mendalam peneliti terhadap karakteristik polutan yang ekstrem.1 Desain ini secara teoritis sangat kokoh dan memenuhi kriteria rekayasa lingkungan standar.

Namun, sebagai laporan yang kredibel, harus diakui bahwa penelitian ini adalah studi perancangan yang berbasis pada perhitungan dan analisis. Semua dimensi yang diberikan—mulai dari Bak Koagulasi $0,3 \text{ m} \times 0,3 \text{ m}$ hingga Bak Sedimentasi $3,6 \text{ m} \times 1,2 \text{ m}$—adalah angka-angka di atas kertas yang diperoleh melalui rumus teknis.1

A. Keterbatasan Data Efisiensi

Kritik realistisnya adalah bahwa studi ini belum menyajikan data uji coba operasional atau hasil perhitungan efisiensi penyingkiran polutan yang diharapkan.1

Pertanyaan kunci yang belum terjawab adalah: Seberapa efektifkah sistem multi-tahap ini dalam skenario operasional harian? Meskipun tujuannya implisit adalah menurunkan kadar polutan yang melampaui standar mutu (misalnya, menurunkan minyak/lemak dari $540 \text{ mg/l}$ menjadi kurang dari $3,6 \text{ mg/l}$), kinerja aktual IPAL akan sangat bergantung pada beberapa faktor:

1. Kualitas dan Dosis Koagulan: Efisiensi pemisahan minyak/lemak sangat bergantung pada bahan kimia. Dosis yang salah dapat menyebabkan kegagalan total dalam proses flokulasi.

2. Manajemen Operasional: IPAL fisika-kimia membutuhkan pemeliharaan yang rumit dan konsisten, termasuk pembersihan sludge (lumpur) dari bak sedimentasi dan pencucian balik filter zeolit. IKM yang umumnya memiliki sumber daya terbatas mungkin menghadapi tantangan besar dalam hal pelatihan dan biaya operasional.

Keterbatasan studi hanya pada tahap desain ini membuka diskusi penting mengenai fase implementasi. Rancangan yang brilian akan menjadi sia-sia jika tidak dapat dioperasikan secara berkelanjutan di lapangan.

B. Kebutuhan Intervensi Infrastruktur Komunal

Dengan total debit harian $3,550 \text{ liter}$, IPAL ini harus dibangun secara komunal untuk melayani seluruh sentra kerajinan di Anggut Atas. Hal ini memerlukan intervensi pendanaan yang signifikan dari pemerintah daerah.1

Meskipun investasi awal pada desain ini mungkin terasa mahal bagi IKM, kegagalan untuk berinvestasi akan menghasilkan biaya lingkungan yang jauh lebih besar dalam jangka panjang, berupa kerusakan ekosistem yang sulit dipulihkan dan potensi ancaman kesehatan masyarakat, sebagaimana ditunjukkan studi kasus di daerah lain di Indonesia di mana sumur warga tercemar karena tanah yang terkontaminasi limbah batik.1

 

Pernyataan Dampak Nyata: Menjaga Warisan dan Ekosistem

Analisis mendalam terhadap limbah Batik Besurek Bengkulu menegaskan bahwa aktivitas budaya yang berharga ini berada di persimpangan jalan lingkungan. Peluang untuk melestarikan warisan budaya sekaligus menjaga ekosistem Bengkulu terletak pada implementasi solusi rekayasa yang terukur dan teruji, seperti yang diusulkan dalam rancangan IPAL ini.

Jika rancangan IPAL berbasis Koagulasi, Flokulasi, Sedimentasi, dan Filtrasi Zeolit ini segera diimplementasikan dengan dukungan teknis dan operasional yang memadai, temuan ini memiliki dampak nyata. IPAL ini akan berfungsi sebagai perisai terhadap polutan yang 150 kali lipat lebih beracun dari batas aman, memastikan air buangan yang dilepaskan ke saluran drainase dan laut mendekati standar mutu lingkungan.

Secara finansial, penerapan solusi preventif ini dapat mengurangi biaya lingkungan dan kesehatan masyarakat, menghemat miliaran rupiah bagi Pemerintah Kota Bengkulu dalam waktu lima tahun. Penghematan ini berasal dari penghapusan kebutuhan untuk pemulihan ekosistem yang rusak parah, biaya yang timbul dari pengobatan penyakit yang disebabkan oleh air tercemar, dan potensi sanksi regulasi yang mungkin dihadapi IKM di masa depan. Lebih dari sekadar penghematan, langkah ini akan memastikan Batik Besurek tetap menjadi warisan budaya yang bertanggung jawab dan berkelanjutan bagi generasi mendatang.

 

Sumber Artikel:

Belladona, M., Nasir, N., & Agustomi, E. (2020). Perancangan Instalasi Pengolah Air Limbah (IPAL) Industri Batik Besurek Di Kota Bengkulu. Jurnal Teknologi, 12(1), 1-8. https://dx.doi.org/10.24853/jurtek.12.1.1-8 1

Pendahuluan
Di Indonesia, jutaan penduduk tinggal di kawasan spesifik perairan seperti tepi sungai dan muara. Permukiman ini memiliki tantangan tersendiri, terutama dalam hal sanitasi. Praktik buang air besar sembarangan dan minimnya pengelolaan limbah domestik menjadi masalah umum. Untuk menjawab isu ini, disertasi Dyah Wulandari Putri (2017) dari ITB menawarkan solusi berbasis Decision Support System (DSS) yang mempertimbangkan keberlanjutan dan kondisi spesifik kawasan.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan DSS dalam pemilihan teknologi pengolahan air limbah domestik yang berkelanjutan dan kontekstual, dengan menggunakan studi kasus di Kecamatan Seberang Ulu I, Palembang (permukiman sungai) dan Desa Sungsang, Banyuasin (permukiman muara).`

Metodologi Penelitian
Penelitian dilakukan dalam tiga tahap:

1. Identifikasi kondisi eksisting: observasi lapangan, kuesioner masyarakat, dan analisis kondisi lingkungan fisik (air, tanah, genangan).
2. Pengembangan DSS: menentukan kriteria, menyusun algoritma pemilihan teknologi, dan mengembangkan program komputer.
3. Evaluasi DSS dan teknologi terpilih: menilai efektivitas sistem dan teknologi yang direkomendasikan.

Hasil Temuan Lapangan

• Akses Air: Permukiman sungai terlayani PDAM; di muara masyarakat bergantung pada air hujan.
• Jenis Toilet: Dominasi toilet jongkok dengan leher angsa (sungai) dan WC cemplung (muara).
• Kondisi Lingkungan: Tanah lunak, pasang surut tinggi, dan kualitas air muara yang korosif terhadap material.

DSS sebagai Solusi Kontekstual
DSS yang dikembangkan mempertimbangkan tiga tahap seleksi:

1. Tahap I – Analisis Kapasitas: Menilai kesesuaian kapasitas teknologi dengan kebutuhan dan keterbatasan masyarakat.
2. Tahap II – Kesesuaian Infrastruktur: Menganalisis preferensi sistem toilet dan ketersediaan air.
3. Tahap III – Kondisi Fisik Spesifik: Menyesuaikan dengan kondisi genangan dan tanah lunak di lokasi studi.

Opsi Teknologi Terpilih
Dari DSS, teknologi unggulan adalah:

• Tripikon-S + Filter Anaerob untuk kawasan sungai dan muara dengan pasokan air kontinu.
• Tripikon-S tunggal untuk kawasan dengan pasokan air tidak kontinu.

Studi Kasus & Angka Kunci

• Wilayah Sungai: Kecamatan Seberang Ulu I, Palembang.
• Wilayah Muara: Desa Sungsang, Banyuasin.
• Jumlah Responden Kuesioner: 30 orang.
• Tanah: Rawa dengan plastisitas sedang dan deformasi signifikan.
• Kualitas Air Muara: Tinggi salinitas dan kandungan sulfat, memicu korosivitas.
• Kapasitas Teknologi: Tidak ada teknologi yang 100% memenuhi seluruh kriteria keberlanjutan, menunjukkan perlunya kebijakan dan sarana pelengkap.

Analisis dan Kritik
Penggunaan DSS memberikan pendekatan sistematis dan adaptif. Namun, keterbatasan muncul dalam pemenuhan semua aspek keberlanjutan. Hal ini menandakan perlunya integrasi dengan kebijakan dan program infrastruktur lainnya. Selain itu, DSS ini membutuhkan data input yang cukup spesifik sehingga harus ada pelatihan penggunaan di tingkat lokal.

Kontekstualisasi dengan Tren Global
Solusi sanitasi berbasis DSS selaras dengan pendekatan global dalam urban sanitation management yang menekankan pada data-driven decision making dan pendekatan berbasis komunitas. Hal ini juga menguatkan agenda SDGs, terutama tujuan 6: Clean Water and Sanitation.

Nilai Tambah dan Implikasi Praktis

• Bagi Pemerintah Daerah: Menyediakan alat bantu pemilihan teknologi sanitasi.
• Bagi NGO dan LSM: Memberikan kerangka untuk intervensi berbasis bukti.
• Bagi Peneliti dan Akademisi: Menawarkan pendekatan holistik dan algoritmik dalam studi permukiman rawa.

Kesimpulan
Penelitian ini menekankan pentingnya pendekatan berbasis data dan kondisi lokal dalam memilih teknologi sanitasi. DSS terbukti mampu memberikan rekomendasi teknologi dengan memperhitungkan kompleksitas sosial dan fisik kawasan perairan. Walau model ini masih belum sempurna, kontribusinya tetap signifikan bagi pengembangan infrastruktur sanitasi berkelanjutan di Indonesia.

Sumber:
Putri, D.W. (2017): Strategi pengembangan infrastruktur air limbah domestik setempat untuk permukiman di kawasan spesifik perairan, Disertasi Program Doktor, Institut Teknologi Bandung.