Penelitian Ini Mengungkap Rahasia di Balik Kualitas Air Limbah Surakarta – dan Ini yang Harus Anda Ketahui!

Menilik Jantung Sanitasi Surakarta: Kinerja IPAL Pucangsawit dan Ancaman 20 Tahun Mendatang

Ancaman Senyap di Balik Laju Urbanisasi

Kota Surakarta, sebagaimana layaknya pusat urbanisasi di Jawa Tengah, menghadapi tantangan yang senyap namun krusial: pengelolaan air limbah domestik. Seiring bertambahnya waktu, populasi di suatu daerah ikut bertambah, dan secara langsung peningkatan jumlah penduduk ini mengakibatkan lonjakan volume hasil luaran air limbah rumah tangga.1 Jika tidak dikelola secara optimum, limpahan limbah ini dapat mengancam kualitas lingkungan dan kesehatan publik, terutama mencemari sumber air.

Pemerintah Kota Surakarta mengandalkan kinerja empat Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) komunal utama, yaitu IPAL Semanggi, Mojosongo, UNS, dan IPAL Pucangsawit. IPAL Pucangsawit yang melayani kawasan tengah Surakarta tergolong instalasi yang relatif baru.1 Oleh karena itu, penelitian mendalam telah dilakukan untuk mengevaluasi kinerja eksistingnya dan, yang lebih penting, merencanakan upaya pengembangan yang dapat dilakukan pada IPAL Pucangsawit agar tetap mampu melayani kebutuhan sanitasi masyarakat dalam 20 tahun mendatang.1 Kajian proaktif ini mencerminkan niat baik dalam tata kelola infrastruktur jangka panjang, tetapi data di balik IPAL ini mengungkap kontradiksi yang memerlukan perhatian segera.

Proses Transformasi: Mengubah Air Keruh Menjadi Ramah Lingkungan

IPAL Pucangsawit menggunakan serangkaian proses pengolahan air limbah domestik. Prosesnya dimulai ketika air limbah domestik dialirkan secara gravitasi menuju bak penampung sementara. Dari sana, air limbah didorong oleh pompa menuju bak screening untuk disaring dari limbah padat.1

Setelah penyaringan, air limbah memasuki bak sedimentasi awal. Pada bak ini, pengendapan partikel lumpur, pasir, dan kotoran organik berlangsung. Selanjutnya, air limbah dialirkan ke bak biofilter anaerob—sebuah komponen kunci dalam sistem Anaerobic Baffled Reactor (ABR) yang dikenal kokoh—di mana bakteri pengurai bekerja tanpa oksigen untuk mengurai polutan.1 Proses kemudian berlanjut ke bak biofilter aerob untuk dilakukan aerasi, yang diikuti oleh bak pengendapan akhir. Setelah seluruh tahapan pengendapan selesai, air limbah yang telah diolah kemudian dibuang ke sungai, dengan harapan tidak mencemari sumber air.1

Keberhasilan seluruh proses ini dinilai dari kemampuannya menurunkan konsentrasi pencemar, sehingga kualitas kandungan air limbah memenuhi baku mutu sesuai dengan parameter effluent yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan (Permen LHK) Nomor P 68 Tahun 2016.1

Rahasia di Balik Angka: Lompatan Kualitas Air Olahan yang Mengejutkan

Hasil analisis kualitas air limbah di IPAL Pucangsawit mengungkap sebuah capaian teknis yang mengejutkan: tingkat efisiensi pengolahan air limbah domestik yang tergolong sangat tinggi, jauh melampaui standar nasional.1 Penelitian ini menjadi penegasan bahwa secara teknis, Surakarta memiliki infrastruktur pengolahan air limbah yang sangat mumpuni.

Efisiensi Pengolahan yang Melampaui Standar

Efisiensi pengolahan di IPAL Pucangsawit diukur berdasarkan kemampuan instalasi tersebut dalam mengurangi kandungan polutan dari inlet (air masuk) ke outlet (air keluar). Semua parameter yang diukur mencatatkan efisiensi di atas 70%, dan mayoritas berada di atas 80%, bahkan mendekati 100%.

• Padatan Tersuspensi (TSS): Parameter yang menunjukkan jumlah partikel padat tersuspensi dalam air, mencapai efisiensi tertinggi, yaitu sebesar 97,88%.1 Ini berarti, dari konsentrasi awal yang sangat tinggi, yaitu 378 miligram per liter ($mg/L$) saat masuk ke IPAL, kandungan TSS berhasil diturunkan hingga menjadi hanya 8 $mg/L$ di air keluaran.1 Angka 8 $mg/L$ ini menjadi prestasi yang signifikan karena jauh di bawah batas maksimum baku mutu yang ditetapkan pemerintah, yakni 30 $mg/L$. Dengan kata lain, air olahan IPAL Pucangsawit setidaknya 3,75 kali lebih bersih dari batas minimum baku mutu.1

• Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD): BOD, yang merupakan ukuran polutan organik yang menguras oksigen di perairan, mencatatkan efisiensi pengolahan sebesar 94,94%.1 Konsentrasi BOD yang masuk (inlet) adalah 176 $mg/L$, dan setelah diolah, konsentrasi di outlet hanya tersisa 8,9 $mg/L$.1 Penurunan drastis BOD sebesar hampir 95% ini ibarat menaikkan kapasitas paru-paru sungai, karena air yang dibuang telah sangat rendah kandungan polutannya. Air olahan ini sekitar 3,4 kali lebih baik dari batas baku mutu yang ditetapkan sebesar 30 $mg/L$.1

• Parameter Lain: Pengurangan polutan juga tercatat tinggi untuk Chemical Oxygen Demand (COD), mencapai efisiensi 83,75% (menurun dari 275 $mg/L$ ke 44,7 $mg/L$), dan untuk Minyak dan Lemak, yang mencapai efisiensi 72,73% (menurun dari 11 $mg/L$ ke 3 $mg/L$). Sama seperti BOD dan TSS, hasil akhir COD (44,7 $mg/L$) dan Minyak/Lemak (3 $mg/L$) juga berada jauh di bawah ambang batas baku mutu yang masing-masing 100 $mg/L$ dan 5 $mg/L$.1

Kontradiksi Keunggulan Teknis: Beban yang Terlalu Ringan

Meskipun data efisiensi ini menunjukkan keunggulan teknis yang nyaris sempurna, analisis lebih mendalam mengungkapkan sebuah kontradiksi yang perlu diangkat ke ranah kebijakan publik. Kinerja luar biasa ini dicapai saat IPAL Pucangsawit beroperasi dengan beban yang sangat ringan.

Berdasarkan data debit air limbah aktual dari jumlah pelanggan saat ini (689 Sambungan Rumah atau SR pada 2020), jumlah limbah cair yang dihasilkan hanya sekitar 5,4 liter per detik ($L/detik$).1 Sementara itu, kapasitas terpasang IPAL Pucangsawit saat ini adalah 40 $L/detik$.1

Ini berarti, IPAL Pucangsawit hanya dimanfaatkan sekitar 13,5% dari total kapasitasnya. Keunggulan teknis yang dicapai (efisiensi >90%) terjadi dalam kondisi beban kerja yang sangat rendah. Kontradiksi ini menyoroti bahwa walaupun infrastruktur secara rekayasa sudah sangat siap untuk mengelola limbah, output lingkungan yang diselamatkan masih minimal karena rendahnya input dari pelanggan. Infrastruktur siap, namun koneksi sosial dan partisipasi publik belum mencapai target.

Alarm Kapasitas untuk 51.000 Jiwa: Mengapa Pengembangan Jangka Panjang Mendesak?

Penelitian ini tidak hanya berfungsi sebagai laporan kinerja, tetapi juga sebagai peringatan keras (alarm) mengenai kebutuhan kapasitas di masa depan. Fokus penelitian ini adalah pada rencana pengembangan IPAL untuk menghadapi ancaman senyap yang timbul dari pertumbuhan populasi yang diproyeksikan hingga 2039.1

Proyeksi Populasi dan Target Kebijakan

Laju pertumbuhan penduduk di wilayah layanan IPAL Pucangsawit diperkirakan akan terus menanjak. Proyeksi menunjukkan bahwa jumlah penduduk di tahun 2039 akan mencapai sekitar 171.224 jiwa (berdasarkan perhitungan aritmatik).1

Tingginya proyeksi ini memaksa pihak pengelola untuk segera bertindak. PDAM Surakarta menetapkan target ambisius bahwa IPAL harus mampu melayani 30% dari total populasi di wilayah layanan tersebut.1 Berarti, di tahun 2039, IPAL Pucangsawit harus siap melayani sekitar 51.368 jiwa.1

Jika target pelayanan $51.368$ jiwa ini terpenuhi, maka debit air limbah yang harus diolah oleh IPAL Pucangsawit akan melonjak secara dramatis. Berdasarkan perhitungan teknis (menggunakan faktor timbulan air buangan 80% dari kebutuhan air bersih), debit air limbah rencana akan meningkat dari kapasitas saat ini (40 $L/detik$) menjadi 80 liter per detik ($L/detik$).1

Keterbatasan Waktu Tinggal dan Solusi Rekayasa

Peningkatan debit air limbah secara mendadak dari 40 $L/detik$ menjadi 80 $L/detik$ akan menciptakan masalah rekayasa yang besar: Waktu Tinggal (Hydraulic Retention Time atau HRT) air di dalam bak pengolahan akan terpotong menjadi setengahnya, jika volume bak tidak segera ditambah.1

Waktu Tinggal adalah parameter vital. Jika waktu tinggal terlalu singkat, bakteri pengurai, yang bertanggung jawab atas efisiensi 97% yang dibanggakan, tidak akan punya cukup waktu untuk bekerja mengurai polutan. Akibatnya, air keluaran akan melebihi baku mutu, dan kinerja luar biasa IPAL Pucangsawit saat ini akan runtuh di masa depan.

Oleh karena itu, penambahan volume bak pengolahan bukan lagi pilihan, melainkan keharusan mutlak untuk mempertahankan standar kualitas pengolahan. Penelitian ini menyediakan blueprint inovasi yang jelas mengenai berapa banyak penambahan volume yang diperlukan untuk setiap unit bak agar HRT ideal terpenuhi pada debit 80 $L/detik$.

Blueprint Inovasi: Penambahan Volume Bak Seukuran Gedung Mini

Untuk mengatasi lonjakan debit hingga 80 $L/detik$ dan memastikan waktu tinggal yang optimal, peneliti telah merencanakan alternatif pengembangan fasilitas IPAL Pucangsawit. Penambahan volume pada bak-bak pengolahan ini didasarkan pada perhitungan untuk menjaga waktu tinggal air limbah tetap ideal (antara 4 hingga 6 jam, tergantung jenis bak).1

Perincian Kebutuhan Volume untuk HRT Ideal

Kebutuhan penambahan volume paling signifikan terjadi pada bak yang menopang proses aerasi dan sedimentasi awal:

1. Biofilter Aerob: Bak ini memerlukan penambahan volume terbesar. Untuk mencapai Waktu Tinggal Rencana (HRT) selama 6 jam pada debit 80 $L/detik$, volume bak harus mencapai 1.728.000 liter. Ini menuntut penambahan volume sebesar 864 meter kubik ($m^{3}$) dari volume eksistingnya.1

2. Bak Pengendap Awal: Bak ini direncanakan memiliki HRT 4 jam. Untuk mencapai target volume yang dibutuhkan sebesar 1.152.000 liter, diperlukan penambahan volume sebesar 590,4 $m^{3}$.1

3. Bak Pengendap Akhir: Sama seperti pengendap awal, bak pengendap akhir memerlukan HRT 4 jam dan membutuhkan penambahan volume sebesar 288 $m^{3}$.1

Jika digabungkan, total penambahan volume pada tiga bak kritis ini mencapai 1.742,4 $m^{3}$. Untuk memberikan gambaran yang lebih hidup, volume penambahan yang harus dibangun ini setara dengan ruang bawah tanah atau fondasi sebuah gedung perkantoran mini. Penambahan skala besar ini merupakan justifikasi teknis yang kuat yang harus segera ditindaklanjuti dengan pengajuan anggaran belanja modal signifikan oleh pemerintah daerah.1

Menariknya, Biofilter Anaerob, yang memiliki volume eksisting 1.728.000 liter, ditemukan masih memiliki safety margin volume yang memadai. Waktu tinggalnya pada debit 80 $L/detik$ tetap memenuhi parameter, yaitu 6 jam, sehingga tidak diperlukan penambahan volume pada bak tersebut.1

Kritik Realistis: Tantangan Sosial yang Lebih Berat dari Tantangan Teknik

Meskipun secara teknis IPAL Pucangsawit adalah sebuah cerita sukses rekayasa sipil dengan efisiensi mendekati 98%, kinerja infrastruktur ini terancam oleh kegagalan di sektor sosial dan kebijakan publik. Penelitian ini tidak hanya menyajikan solusi beton, tetapi juga mengemukakan kritik realistis yang menyoroti kesenjangan antara kemampuan infrastruktur dan pemanfaatannya oleh masyarakat.

Krisis Keterlibatan Publik: Kesenjangan Pemanfaatan

Data yang paling mengkhawatirkan adalah rendahnya jumlah pelanggan yang terhubung. Meskipun IPAL dirancang untuk melayani ribuan rumah, pada tahun 2020, jumlah pelanggan hanya mencapai 689 Sambungan Rumah (SR).1 Jumlah ini sangat jauh di bawah proyeksi pelanggan di tahun 2039 yang diperkirakan mencapai 1.118 hingga 1.356 SR.1

Kesenjangan antara kapasitas yang tersedia (40 $L/detik$) dan debit aktual dari pelanggan saat ini (5,4 $L/detik$) merupakan bukti kuat bahwa mayoritas warga di wilayah layanan IPAL Pucangsawit masih memilih membuang air limbah domestik mereka secara langsung ke lingkungan atau saluran drainase.1 Tindakan pembuangan langsung ini memiliki dua implikasi negatif. Pertama, ini meniadakan manfaat investasi besar dalam infrastruktur sanitasi. Kedua, yang lebih parah, ini mengecilkan peluang penghematan biaya kesehatan dan lingkungan yang seharusnya dapat ditawarkan oleh IPAL, karena polutan tetap masuk ke perairan Surakarta tanpa diolah.

Oleh karena itu, peneliti menekankan bahwa keberhasilan rencana 20 tahun tidak terletak pada penambahan volume beton, melainkan pada penambahan koneksi pelanggan. Pihak pengelola perlu secara agresif melakukan edukasi dan pendekatan kepada warga di wilayah layanan agar mereka berlangganan dan mengalirkan air limbah domestiknya ke IPAL Pucangsawit.1

Keterbatasan Sistem dan Isu Operasional Minor

Selain isu sosial, terdapat kritik ringan terkait kelemahan bawaan sistem dan operasional harian. Sistem Anaerobic Baffled Reactor (ABR), meskipun efisien dalam pengolahan air, masih memiliki kelemahan bawaan. Lumpur dan limbah padat yang tersisa dari proses ABR masih memerlukan pengolahan lebih lanjut agar dapat digunakan kembali atau dibuang dengan benar.1

Oleh karena itu, peneliti merekomendasikan penambahan fasilitas seperti Sludge Drying Bed untuk membantu proses sedimentasi dan manajemen lumpur.1 Rekomendasi ini mengimplikasikan bahwa manajemen limbah padat saat ini belum sepenuhnya optimal.

Masalah operasional harian lainnya yang menghambat kinerja keseluruhan IPAL juga harus diperhatikan, meskipun tergolong teknis minor. Masalah seperti bak kontrol air limbah yang meluap, terjadinya pengapungan di bak aerobik, dan air olahan yang keluar masih berbau, semuanya dapat menurunkan kepercayaan publik dan mengganggu efisiensi.1 Bahkan, isu sederhana seperti penutup manhole yang sulit dibuka juga memerlukan solusi praktis, seperti penggantian dengan bahan yang lebih efisien untuk memudahkan kegiatan pengontrolan rutin.1

Kritik ini memperkuat narasi bahwa keberhasilan sanitasi perkotaan bersifat holistik. Kinerja teknis tinggi (efisiensi air 97%) akan sia-sia jika gagal dalam manajemen lumpur atau, yang lebih mendasar, gagal dalam koneksi sosial dengan masyarakat yang dilayani. Solusi untuk 20 tahun mendatang membutuhkan kolaborasi antara insinyur sipil, perencana anggaran, dan komunikator publik.

Memetakan Masa Depan Sanitasi: Dampak Nyata dan Rekomendasi Aksi

Rencana pengembangan IPAL Pucangsawit hingga tahun 2039 merupakan cetak biru penting bagi masa depan sanitasi Surakarta. Analisis ini memberikan landasan yang kuat bagi pemerintah daerah untuk bertindak, didorong oleh data kinerja yang superior dan proyeksi kebutuhan kapasitas yang mendesak.

Dampak Nyata dari Implementasi Penuh

Jika rencana penambahan volume yang dirancang oleh peneliti dilaksanakan, dan yang terpenting, jika target koneksi pelanggan 30% dari populasi (sekitar $51.368$ jiwa) tercapai, temuan ini akan menghasilkan dampak lingkungan dan ekonomi yang signifikan.

Implementasi penuh rencana ini dapat mengurangi beban polutan (BOD, COD, dan TSS) yang masuk ke sungai di Surakarta hingga lebih dari 90% dari volume limbah yang dilayani. Pengurangan polutan ini, yang konsentrasinya dijaga 2 hingga 3 kali lebih baik daripada standar baku mutu nasional, akan mengurangi biaya yang harus dikeluarkan pemerintah untuk remediasi lingkungan.

Secara finansial, dengan menjaga kualitas air buangan yang tinggi pada skala pelayanan 51.000 jiwa, pemerintah Surakarta dapat menghindari biaya besar yang timbul akibat pencemaran—seperti pengolahan air minum yang lebih mahal, peningkatan biaya kesehatan publik akibat penyakit berbasis air, dan denda lingkungan—dalam waktu lima tahun setelah kapasitas baru tersebut dioperasikan.1 Ini adalah manfaat ekonomi yang melebihi biaya investasi pembangunan infrastruktur.

Rekomendasi Aksi Taktis

Berdasarkan evaluasi kinerja dan proyeksi yang mendalam, ada tiga prioritas aksi yang harus segera dilakukan oleh pemangku kepentingan di Surakarta:

1. Rekayasa Anggaran dan Pembangunan Kapasitas: Pemerintah Kota Surakarta harus segera memverifikasi data dan memformulasikan anggaran untuk penambahan total volume bak sebesar $1.742,4~m^{3}$. Anggaran ini harus dialokasikan untuk penambahan volume di Bak Pengendap Awal ($590,4~m^{3}$), Biofilter Aerob ($864~m^{3}$), dan Bak Pengendap Akhir ($288~m^{3}$), guna menjamin bahwa IPAL dapat menampung debit 80 $L/detik$ di masa depan.1

2. Optimalisasi Manajemen Lumpur: Rencana pengembangan harus mengintegrasikan pembangunan fasilitas pengolahan lumpur lanjutan, seperti Sludge Drying Bed, guna memastikan manajemen limbah padat yang dihasilkan sistem ABR optimal dan sesuai dengan standar lingkungan.1

3. Komitmen Publik dan Edukasi: Upaya edukasi publik harus diperkuat secara signifikan. Pihak pengelola harus melakukan pendekatan persuasif dan edukatif kepada warga di wilayah layanan agar mereka bersedia berlangganan IPAL. Ini adalah langkah paling krusial untuk memastikan infrastruktur vital yang telah dibangun dengan efisiensi teknis tinggi ini tidak beroperasi di bawah potensi minimalnya, sehingga peluang pembuangan air limbah secara langsung ke alam dapat dikecilkan.1 Kegagalan di tahap ini berarti pembangunan fisik yang mahal akan menjadi sia-sia.

Sumber Artikel:

Lemuel, R. P., Utomo, B., & Qomariyah, S. (2022). Evaluasi Layanan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Pucangsawit di Jebres, Surakarta. Jurnal Matriks Teknik Sipil, 10(1). https://dx.doi.org/10.20961/mateksi.v10i1.55280