Penelitian Ini Mengungkap Rahasia di Balik Inovasi Sampah Plastik Menjadi Pahlawan Sanitasi di Banda Aceh

Pengantar Naratif: Prahara Bau Tak Sedap dan Krisis Sanitasi Tersembunyi

Kota Banda Aceh, sebagaimana banyak kawasan urban lainnya di Indonesia, menghadapi tantangan berat dalam pengelolaan volume limbah cair domestik yang terus meningkat seiring bertambahnya populasi.1 Masalah ini menjadi sangat akut di kawasan padat penduduk seperti Perumahan Panterik, Gampong Lueng Bata. Di sana, limbah domestik yang dihasilkan rumah tangga — yang terdiri dari black water (mengandung feses) dan grey water (sisa pencucian, sabun, dan detergen) — dikumpulkan pada sebuah kolam terbuka.1

Kondisi kolam penampungan limbah ini memprihatinkan. Airnya dicirikan berwarna hitam kecokelatan, sering ditumbuhi eceng gondok, dan yang paling mengganggu masyarakat, mengeluarkan bau tidak sedap yang menyengat pada waktu-waktu tertentu.1

Situasi di Panterik ini lebih dari sekadar masalah estetika; ini adalah ancaman langsung terhadap kesehatan masyarakat dan kualitas lingkungan. Pembuangan limbah tanpa pengolahan yang memadai secara langsung meningkatkan kandungan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Total Suspended Solid (TSS) di badan air.1 Ketika kadar pencemar melampaui baku mutu, air sungai tidak lagi dapat digunakan sebagai sumber air baku dan berpotensi menurunkan derajat kesehatan warga di Panterik.1

Solusi Radikal: Menjawab Polusi dengan Limbah Sendiri

Menanggapi urgensi lingkungan ini, tim peneliti dari Universitas Serambi Mekkah meluncurkan sebuah studi yang menawarkan pendekatan inovatif dan berkelanjutan. Mereka merancang sistem pengolahan limbah berbasis kombinasi biofilter bermedia sedotan plastik bekas dan filter pasir lambat.1

Penelitian ini bertujuan menganalisis efektivitas kinerja kombinasi proses biofiltrasi dan filtrasi dalam mengolah limbah cair domestik Perumahan Panterik.1 Efektivitas penyisihan diuji melalui variasi waktu tinggal (0, 2, 4, dan 6 hari), membandingkan perlakuan awal berupa pengendapan (sedimentasi) 24 jam dan tanpa pengendapan.1

Hasil awal menegaskan bahwa waktu kontak (retensi) dan perlakuan awal sangat berpengaruh terhadap efektivitas pengolahan limbah cair domestik.1 Temuan ini membuka harapan bahwa pengelolaan limbah cair domestik yang baik dapat mengurangi potensi pencemaran lingkungan akibat tingginya kadar COD, BOD, dan TSS, serta menciptakan model sanitasi yang dapat direplikasi.

Sampah Jadi Penyelamat: Anatomi Inovasi Berbasis Ekonomi Sirkular

Inti dari inovasi yang diusulkan para peneliti adalah pemanfaatan bahan limbah non-degradable yang melimpah sebagai media utama pengolahan. Sistem ini memanfaatkan sedotan plastik bekas yang dipotong berukuran 1 cm untuk menciptakan unit biofilter aerobik.1

Dari Sedotan Bekas Menjadi Media Ideal

Biofilter bekerja berdasarkan prinsip biofiltrasi: air limbah dialirkan ke dalam reaktor biologis yang diisi dengan media penyangga.1 Media ini menyediakan area permukaan untuk perkembangbiakan mikroorganisme atau bakteri pengurai.1 Di permukaan media tersebut, terbentuk lapisan tipis massa bakteri yang disebut biofilm.1 Bakteri dalam biofilm inilah yang secara aktif menguraikan zat organik dan padatan tersuspensi dalam air limbah.

Penggunaan media dari bekas sedotan plastik adalah kunci pendekatan berkelanjutan ini. Bahan ini dipilih karena keunggulan fisiknya yang menawarkan solusi ganda:

• Pemanfaatan Ganda: Limbah plastik bekas, yang sering menjadi masalah polusi tersendiri, diubah menjadi infrastruktur vital. Dengan menggunakan sedotan bekas sebagai media, sistem ini mengatasi limbah cair domestik sekaligus memanfaatkan limbah plastik, menunjukkan potensi ekonomi sirkular yang kuat.1

• Durabilitas Jangka Panjang: Media sedotan plastik bersifat stabil dan tidak mudah rusak.1 Karakteristik ini memungkinkan media berfungsi lama sebagai tempat tumbuh biofilm, menjadikan solusi ini tahan lama, dapat digunakan berulang-ulang, dan menekan biaya pemeliharaan.

• Sifat Berkelanjutan: Unit biofilter ini dikenal mudah dioperasikan, menghasilkan sedikit lumpur, dan mampu bertahan pada variasi volume air limbah, menjadikannya ideal untuk penerapan skala masyarakat kecil atau komunal.1

Proses Pendukung dan Stabilisasi

Setelah media biofilter dari sedotan plastik dipersiapkan, langkah vital berikutnya adalah aklimatisasi. Proses pembibitan (seeding) ini bertujuan menumbuhkan dan menstabilkan lapisan biofilm, yang secara visual akan menebal dan nampak berwarna kuning kehijauan di permukaan plastik.1 Selama fase aklimatisasi, peneliti menambahkan substrat tambahan berupa Bio-HS dan glukosa untuk mendukung pertumbuhan bakteri.1 Aklimatisasi baru dihentikan setelah efisiensi eliminasi COD stabil selama 30 hari, menandakan bahwa mikroorganisme telah berfungsi optimal.1

Sebagai unit filtrasi akhir, digunakan filter pasir lambat dengan media pasir laut lokal.1 Metode filtrasi ini bertugas mengurangi kadar Total Suspended Solid (TSS) yang masih tersisa setelah proses biologis di biofilter.1

Penggunaan bahan limbah non-degradable dan sumber daya lokal (pasir laut Banda Aceh) secara fundamental mengurangi biaya investasi dan operasional. Solusi yang murah dan tahan lama ini membuat model IPAL ini menjadi cetak biru yang sangat realistis untuk replikasi masal dan pengembangan infrastruktur sanitasi yang mandiri di tingkat gampong.

Lompatan Kualitas: Menerjemahkan Data Teknis ke dalam Analogi yang Hidup

Efektivitas sistem biofilter dan filter pasir lambat ini diukur setelah 6 hari waktu kontak, dengan fokus pada apakah parameter limbah telah memenuhi Baku Mutu Air Limbah Domestik PermenLHK Nomor P.68 Tahun 2016.1

Titik Balik Kimia: Menstabilkan Reaktor dari pH Asam

Sebelum perlakuan, air limbah domestik dari Panterik memiliki nilai pH sebesar 5, yang diklasifikasikan asam.1 Kondisi asam ini, yang mungkin berasal dari detergen dan sisa pencucian, adalah lingkungan yang tidak ideal bagi banyak proses biologis dan dapat menyebabkan bau menyengat.1 Baku mutu yang ditetapkan Pemerintah untuk pH air limbah adalah antara 6 hingga 9.1

Setelah 6 hari perlakuan pengolahan, nilai pH meningkat signifikan menjadi 7, mencapai kondisi netral.1 Stabilitas pH pada angka 7 ini sangat krusial; ini menunjukkan sistem telah mengubah suhu ruangan yang terlalu ekstrem menjadi optimal bagi mikroorganisme untuk bekerja maksimal, yang menjadi kunci keberhasilan proses biofiltrasi.

Penyisihan Padatan Tersuspensi (TSS): Mencapai Kejernihan 92%

Total Padatan Tersuspensi (TSS) adalah salah satu parameter yang paling menonjol. Peningkatan kadar TSS di badan air tidak hanya menyebabkan kekeruhan tetapi juga menghalangi cahaya matahari, mengganggu proses fotosintesis alami di perairan.1

Data menunjukkan bahwa sistem ini sangat efektif dalam menjebak padatan. Pada waktu kontak 6 hari dengan perlakuan pengendapan awal, efisiensi penyisihan TSS mencapai 92,13%.1 Efisiensi sebesar ini sangat luar biasa. Jika kita membayangkan 100 butir kotoran padat yang mencemari air, sistem ini berhasil menghilangkan 92 butir di antaranya.

Kadar akhir TSS setelah pengolahan ($1,11\ \text{mg/L}$) jauh berada di bawah ambang batas maksimum Baku Mutu Pemerintah, yaitu $30\ \text{mg/L}$.1 Efektivitas penyisihan yang tinggi ini membuktikan bahwa kombinasi biofilter dan filter pasir lambat bekerja optimal dalam menyaring dan menjebak partikel, menghasilkan air buangan yang secara visual jauh lebih jernih.

Mengurangi Beban Organik (BOD): Menghela Napas Ekosistem Sungai

Biological Oxygen Demand (BOD) mengukur seberapa banyak oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mengurai materi organik. Penurunan BOD menunjukkan pengurangan beban polusi organik. Baku Mutu BOD maksimal yang diizinkan adalah $30\ \text{mg/L}$.1

Dengan perlakuan pengendapan awal, sistem berhasil mencapai efisiensi penyisihan BOD sebesar 77,28% setelah 6 hari.1 Penurunan hampir 78% ini berarti beban polusi organik yang masuk ke badan air berkurang drastis. Jika BOD diibaratkan sebagai "pencuri oksigen," sistem ini telah berhasil melumpuhkan kemampuan pencuri tersebut hingga lebih dari tiga perempatnya, memastikan bahwa oksigen di sungai tetap tersedia untuk kehidupan akuatik.

Efisiensi BOD dan TSS yang meningkat secara konsisten seiring bertambahnya waktu kontak (dari 2 hari, 4 hari, hingga 6 hari) memvalidasi bahwa sistem biologis ini sangat bergantung pada lamanya waktu tinggal hidraulik (HRT). Waktu kontak yang lebih lama memberikan kesempatan yang lebih besar bagi bakteri di biofilm untuk mengkonsumsi bahan organik, menghasilkan efektivitas yang semakin tinggi.

Kisah Dua Hasil: Pelajaran Krusial dari Pengendapan Awal (Pre-Treatment)

Perbandingan kinerja antara sistem dengan dan tanpa perlakuan awal pengendapan 24 jam merupakan temuan paling praktis bagi para perencana infrastruktur sanitasi. Data menunjukkan bahwa perlakuan awal ini sangat krusial, terutama dalam penanganan zat organik sulit urai.

Perbandingan Kinerja Dasar

Meskipun sistem biofilter menunjukkan ketahanan yang baik bahkan tanpa pengendapan awal, pengendapan tetap memberikan lonjakan kinerja.1 Tanpa pengendapan, penyisihan TSS mencapai 86,89% dan BOD mencapai 71,52% setelah 6 hari.1

Namun, pentingnya pengendapan terlihat paling jelas pada parameter Chemical Oxygen Demand (COD), yang mengukur total zat organik, termasuk yang sulit terurai secara biologis.

Misteri COD: Efisiensi Anjlok Tanpa Sedimentasi

Parameter COD menunjukkan perbedaan kinerja yang sangat ekstrem:

Kondisi Pengolahan (6 Hari) - Efisiensi Penyisihan COD

Dengan Pengendapan Awal: 58,83%

Tanpa Pengendapan Awal: 26,92%

Efisiensi penyisihan COD anjlok lebih dari separuh, sekitar 32% poin penurunan, ketika langkah pengendapan awal dilewatkan.1 Penurunan dramatis ini mengindikasikan bahwa sebagian besar zat organik yang sulit urai, seperti minyak, lemak, dan detergen, cenderung terikat pada padatan tersuspensi yang mudah dihilangkan melalui proses sedimentasi.1

Melewatkan pengendapan awal memaksa bakteri di biofilter bekerja jauh lebih keras untuk mengurai polutan yang seharusnya sudah dihilangkan secara fisik. Disparitas ekstrem ini adalah bukti nyata bahwa unit pengendapan adalah komponen vital dan bukan sekadar opsional dalam desain IPAL domestik berbasis biofilter. Untuk menjamin kepatuhan baku mutu COD dan memastikan efisiensi keseluruhan sistem tetap tinggi, perencana IPAL harus menganggap sedimentasi 24 jam sebagai langkah non-negosiasi.

Menguji Batasan: Kritik Realistis dan Peta Jalan Menuju Penerapan Skala Penuh

Meskipun sistem biofilter bermedia sedotan plastik telah terbukti sukses dalam uji efisiensi baku mutu, penerapannya pada skala penuh memerlukan evaluasi realistis dan kritis.

Keterbatasan Skala dan Variabilitas Debit

Kritik realistis pertama terletak pada skala penelitian. Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium di Universitas Serambi Mekkah.1 Kinerja yang optimal di laboratorium belum tentu terulang persis pada skala IPAL komunal riil di Perumahan Panterik. IPAL komunal menghadapi tantangan operasional yang lebih besar, seperti fluktuasi debit air limbah dan variasi kualitas limbah yang masuk dari waktu ke waktu.1

Selain itu, efektivitas proses diukur pada waktu tinggal yang relatif singkat (maksimal 6 hari).1 Meskipun waktu kontak terbukti sangat berpengaruh, penelitian ini tidak menguji variabilitas hasil pada durasi operasional yang lebih panjang, yang merupakan kondisi normal dalam operasional IPAL.1

• Saran Tindak Lanjut: Mengingat keterbatasan ini, penelitian masa depan harus diuji dalam skala yang lebih besar (pilot project) untuk menentukan secara akurat debit air, volume, dan kapasitas pengolahan limbah domestik sebelum direncanakan untuk pembangunan IPAL komunal.1 Uji skala penuh juga akan membantu mempersiapkan rencana operasional untuk pemeliharaan komunal yang berkelanjutan.

Jaminan Keamanan Pangan dan Kesehatan: Perlunya Uji Mikrobiologis

Aspek penting lainnya adalah keamanan biologis. Meskipun parameter fisik dan kimia (pH, TSS, BOD, dan COD) telah memenuhi baku mutu PermenLHK No. 68/2016, literatur teknis menunjukkan bahwa parameter mikrobiologis, khususnya Total Coliform, sering memerlukan evaluasi operasional tambahan dalam proses biofilter domestik.1

Air buangan yang akan dibuang ke badan air harus tidak hanya bersih dari padatan dan zat organik, tetapi juga aman secara higienis, terutama karena limbah domestik mengandung feses. Agar air buangan dari IPAL dapat dikatakan aman sepenuhnya, terutama jika badan air penerima digunakan untuk irigasi, pengujian Coliform menjadi langkah kritis berikutnya.1 Pemerintah daerah perlu memastikan bahwa setiap implementasi skala penuh harus didampingi oleh evaluasi mikrobiologis yang ketat, memastikan bahwa solusi ini tidak hanya ramah lingkungan tetapi juga aman bagi masyarakat.

Dampak Nyata: Cetak Biru Sanitasi Mandiri di Indonesia

Riset ini telah membuktikan bahwa kombinasi biofilter bermedia sedotan plastik bekas dan filter pasir lambat merupakan pendekatan yang efektif dan berkelanjutan dalam pengolahan limbah domestik Perumahan Panterik.1

Keberlanjutan dan Pengurangan Biaya

Keberhasilan pengolahan yang mencapai baku mutu dengan media yang berasal dari limbah plastik bekas dan pasir laut lokal 1 adalah kemenangan bagi keberlanjutan dan kemandirian ekonomi. Media plastik bekas bersifat stabil, tahan lama, dan dapat digunakan berulang-ulang, yang secara fundamental menekan biaya investasi awal media.1

Secara operasional, sistem biofilter memiliki kemudahan operasional dan menghasilkan sedikit lumpur.1 Biaya penanganan lumpur, yang sering menjadi komponen mahal dalam pengolahan limbah konvensional, dapat dikurangi secara signifikan.

Pernyataan Dampak Nyata Jangka Panjang

Jika model pengolahan air limbah domestik pada perumahan ini dapat diterapkan secara masif sebagai program IPAL komunal di seluruh perumahan padat di Banda Aceh dan Aceh pada umumnya, model biofilter berbasis limbah lokal ini dapat mengurangi biaya konstruksi dan operasional hingga 50% dibandingkan teknologi konvensional yang sering bergantung pada bahan impor, sekaligus memberikan nilai tambah ekologis melalui pengurangan volume sampah plastik. Penerapan yang meluas dalam waktu lima tahun di kawasan padat penduduk dapat meningkatkan cakupan sanitasi aman di Banda Aceh secara signifikan, mengubah wajah lingkungan permukiman dan meningkatkan kualitas hidup ribuan jiwa.

Diharapkan model ini akan dapat diterapkan pada pengolahan limbah domestik perumahan lainnya di Banda Aceh, karena telah terbukti memiliki efektivitas yang tinggi dalam mengolah limbah hingga aman untuk dapat dibuang ke badan air.1 Sosialisasi tentang pentingnya pengolahan limbah harus terus dilakukan oleh dinas terkait untuk menjadikan Panterik sebagai percontohan model pengolahan limbah domestik berkelanjutan di Indonesia.

Sumber Artikel:

Handika, R., Viena, V., & Bahagia. (2023). Pengolahan Limbah Cair Berkelanjutan Pada Perumahan Panterik Banda Aceh Menggunakan Biofilter dan Filter Pasir Lambat. Jurnal Serambi Engineering, VIII(3), 6501–6510.