Anugroho, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah MCK (IPAL-MCK) Berbasis Biofilm Mikroalga Skala Rumah Tangga
Evaluation of Performance Domestic Treatment Plant Based – Biofilm Microalgae Household Scale
Fajri Anugroho 1* , Angga Dheta Sirrajudin 1 , Ditasya Kinanti Putri 2 1 Dosen Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145 2 Mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145
* Email korespondensi : fajri.anugroho@ub.ac.id

## Abstrak
Air  merupakan  suatu  kebutuhan  kebutuhan  dasar  manusia,  dimana  meningkatnya  populasi manusia diiringi peningkatan kebutuhan konsumsi air. Penggunaan air untuk berbagai kegiatan menghasilkan limbah cair domestik yang berasal dari kegiatan mandi, cuci dan kakus. Air limbah domestik biasanya dibuang ke saluran air menuju sungai  dapat menurunkan kualitas air dan fungsi air untuk kehidupan makhluk hidup akibat pencemaran air permukaan. Tujuan penelitian ini adalah pemanfaatan  Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) skala rumah  tangga berbasis biofilm mikroalga untuk mengolah limbah MCK secara fisika dan biologi dengan waktu detensi terbaik  kinerja  awal  selama  24  jam.  Degradasi  BOD,  COD,  TSS,  nitrat,  nitrit  dan  amonium masing-masing sebesar 58.68%, 60.77%, 68.36%, 67.80%, 80% and 60.38%.
Kata kunci : Biofilm, limbah MCK, mikroalga

## Abstract
Water is a basic human need, where increasing human populations are accompanied by an increase in water consumption needs. The use of water for various activities produces domestic liquid waste that comes from bathing, washing and toilet activities. Domestic wastewater is usually discharged into the water channel to the river can reduce water quality and water functions for the life of living things due to pollution of surface water. The purpose of this study was to use a household scale wastewater treatment plant (IPAL) based on microalgae biofilm to treat MCK waste physically and biologically with the best detention time for 24 hours of initial performance. Degradation for BOD, COD, TSS, nitrate and ammonium parameters are 58.68%, 60.77%, 68.36%, 67.80%, 80% and 60.38%, respectively.
Keywords : Biofilm, microalgae, sewage household,

## PENDAHULUAN
Populasi  manusia  khususnya  di  Indonesia semakin  meningkat  setiap  tahunnya. Menurut Badan Pusat Statistika (2013), laju pertumbuhan  penduduk  di  Indonesia dikategorikan tinggi yaitu sebesar 1,2% per tahun atau sekitar 3 juta jiwa per tahunnya. Semakin  besar  pertumbuhan  penduduk maka  semakin  besar  pula  kebutuhan penggunaan  konsumsi  air,  baik  untuk konsumsi minum, mandi, memasak maupun mencuci.
Dengan semakin banyaknya  pemanfaatan  akan  air  maka limbah  yang  dihasilkan  semakin  banyak dan terjadi pencemaran lingkungan perairan. Indonesia sendiri sumber
penghasil  limbah  cair  terbesar  berasal  dari aktivitas  rumah  tangga  tak  terkecuali limbah mandi cuci kakus.
Semakin banyaknya jumlah limbah domestik yang dihasilkan maka diperlukan pengolahan  limbah  secara  terpadu  dan mampu  mengurangi  kandungan  zat pencemar  yang  terdapat  pada  limbah domestik.  Pengolahan  air  limbah  domestik skala  rumah  tangga  berbasis biofilm mikroalga ini disesuaikan dengan Peraturan Pemerintah  no.  82  tahun  2001  untuk  baku mutu  air  limbah  domestik.  Sehingga  air yang  dibuang  ke  badan  air  sudah  aman digunakan dan tidak mencemari lingkungan.
Anugroho, et al.

## BAHAN DAN METODE
Material Pembentuk Biofilm Media  pembentuk biofilm menyerupai sarang  tawon  yang  tersusun  dari  114 potongan Polyvinyl Chloride (PVC) tinggi 10 cm, diameter dalam 2.0 cm dan ketebalan 0,2 cm  yang  direkatkan  satu  dengan  lainnya sehingga  memiliki  permukaan  yang  luas untuk  membentuk biofilm sebagai  media tumbuh bakteri.
Gambar 1. Media Sarang Tawon

## Reaktor Mikroalga
Reaktor  mikroalga  berdimensi  panjang  100 cm dan lebar 50-65 cm sesuai dengan derajat kemiringannya.  Reaktor  mikroalga  seperti atap  rumah  namun  berbahan  plastik transparan  dengan  inlet  dan  outlet  terbuat dari ½ diameter pipa PVC panjang 100 cm dan diameter 2,5 inchi dan di bagian ujung ditutup dengan penutup pipa silinder. Alat ini  disempurnakan  dengan  penambahan selang input dan output .
Tabel 1. Dimensi Reaktor Pengolahan Spesifikasi Dimensi (cm) Tinggi reaktor kaca Lebar reaktor kaca
Panjang total reaktor kaca Ketebalan kaca luar Ketebalan kaca dalam Panjang kolom sedimentasi Ketinggian pipa penghubung 1 Panjang kolom biofilm Ketinggian pipa penghubung 2 Panjang kolom mikroalga Lebar lubang synthetic cloth Panjang lubang synthetic cloth Panjang kolom penyaringan Tinggi sekat kecil 1
Panjang kolom storage Tinggi sekat kecil 2 90,0 40,0 166,0 1,0 0,5 30,0 60,0 28,0 60,0 40,0 30,0 60,0 40,0 60,0 28,0 40,0

## Reaktor Pengolahan
Reaktor pengolahan terbuat dari kaca yang dirancang sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan  ( Tabel  1 )  berjumlah  lima  bak menjadi  satu  rangkaian  pengolahan,  yaitu sedimentasi, biofilm, mikroalga,  filtrasi  dan storage.
Perancangan Prototipe Fungsional
Prototipe  IPAL  menggunakan  kombinasi pengolahan  fisika  dan  biologi.  Pengolahan fisika  yang  digunakan  yaitu  pegendapan, aerasi  dan  filtrasi  sedangkan  pengolahan biologi menggunakan biofilm dan penambahan mikroalga. Reaktor  IPAL  skala  rumah  tangga berbasis biofilm mikroalga terdiri dari (1) bak pengendapan/penampungan awal (bertujuan  untuk  memisahkan  partikel- partikel  padatan  secara  gravitasi;  (2)  bak biofilm (yang  merupakan  bakteri  aerobik), aerasi  untuk  meningkatkan  kadar  oksigen terlarut  ( Dissolved  Oxygen) pada  air,  yang dibutuhkan  oleh  bakteri  untuk  degradasi polutan;  (3)  bak  mikroalga,  mengolah  air limbah(degradasi  polutan  yang  masih tersisa)  dari  bak biofilm dengan  mikroalga;
(4) bak filtrasi, menggunakan empat bahan filter  (pasir  silika,  arang  aktif,  kerikil  dan dakron)  untuk  melakukan  proses  filter;  (5) bak  penampung  akhir/ storage ,  sebagai wadah limbah pengolahan akhir/hasil akhir pengolahan  (efluen);  (6)  saluran  pipa  antar reaktor  berdiameter  2,54  cm  untuk mengalirkan  air  limbah  dari  bak  ke  bak pengolahan  selanjutnya;  (7)  Media  PVC berbentuk  sarang  tawon  untuk  media tumbuh  bakteri  ( biofilm );  (8)  rumah mikroalga membutuhkan oksigen dan sinar matahari  untuk  pendegrdasian  polutan dalam  proses  fotosintesis;  (9)  filter  kanebo ( syntethic cloud)
untuk memisahkan mikroalga
dengan
limbah
MCK,
dikarenakan  partikel  mikroalga  sangatlah kecil

## Pembentukan biofilm dan chlorella
Pembentukan  biofilm  dilakukan  dengan menempatkan  sarang  tawon  PVC  ke  dasar bak  dan  mengisi  bak  dengan  limbah  cair domestik  (diambil  dari  pengolahan  limbah MCK  terpadu  di  Tlogomas,  Malang)  ke dalam  reaktor  pengolahan  (terdiri  dari  5 bak)  sebanyak  400  L.  Proses  pembentukan
Anugroho, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
biofilm  secara  aerobik  ditunjang  dengan suplai  oksigen  melalui  aerator  untuk meningkatkan  kandungan  DO  ( dissolved oxygen) di  dalam  air  limbah  yang dibutuhkan
oleh
bakteri untuk mendegradasi polutan.
Gambar 2. Mini IPAL MCK
Mikroalga Chlorella vulgaris sebanyak 1 L  dengan  kerapatan  2,6x10 7 sel/mL  juga dimasukkan dan ditumbukan dalam rumah mikroalga  yang  selama  pertumbuhannya membutuhkan  sinar  matahari  secara langsung  dan  oksigen  terlarut  dari  gerak jatuh  bebas  air  limbah  secara  gravitasi. Pertumbuhan  mikroalga  membutuhkan nutrien  yang  diperoleh  dari  limbah  cair domestik  sehingga  dapat  menurunkan polutan yang terdapat di dalamnya.

## Mekanisme Pengolahan Limbah
Air  limbah  MCK  dituang  ke  reaktor pengolahan  (bak  penampung  awal  atau pengendapan,  bak  biofilm,  bak  filter,  bak penampung  akhir)  dengan  total  volume sebanyak  400  liter,  dimana  pada  masing masing  bak  diisi  sesuai  dengan  volume maksimum.  Air  limbah  berturut-turut dialirkan dari bak penampungan awal, bak biofilm (sarang tawon), bak mikroalga (juga terjadi  sirkulasi  bak  mikroalga  ke  reaktor terang  mikroalga,  dimana  mikroalga  yang mengikuti  aliran  air  limbah  menerima energi sinar matahari), menuju bak filter, ke bak  penampungan  akhir,  lalu  kembali  ke bak penampungan awal, dan terus mengalir selama 24 jam.
Air  limbah  di  dalam  bak  biofilm  dan bak  mikroalga  dialirkan  udara  memakai aerator  untuk  suplai  kebutuhan  oksigen bagi  bakteri  aerobik  maupun  mikroalga. Pada  proses  filtrasi  ini  dilakukan  2  cara filtrasi,  yang  pertama  dengan  filtrasi menggunakan  kanebo  ( synthetic  cloud) berfungsi  untuk  memisahkan  mikroalga dengan air limbah MCK yang telah diolah. Filtrasi  kedua  menggunakan  pasir  silika, arang  aktif,  kerikil  dan  dakron  untuk menyerap  dan  menjernihkan  air  olahan limbah  MCK  sebelum  masuk  ke  bak penampung akhir.
Air  limbah  MCK  yang  terdapat  pada bak storage/ bak  penampung  akhir  akan dipompakan menuju bak pengendapan atau sedimentasi dengan aliran debit sebesar 7,0 cm 3 /s.  Aliran  ini  konstan  selama  24  jam. Setiap 6 jam sekali air limbah MCK diambil sampelnya  untuk  dilakukan  pengujian kualitas air limbah, yaitu pada waktu 0 jam ( infulen) , 12 jam ( efluen) , dan 24 jam ( efluen) . Pengambilan sampel dilakukan pada aliran yang  keluar  pada  selang  dari  bak storage yang  akan  menuju  bak  pengendapan/ sedimentasi, dilakukan pengambilan sampel  sebanyak  tiga  kali  dengan  volume pengambilan sebanyak 600 mL.
Pengujian  kualitas  air  limbah  MCK untuk  parameter  pH  (pH universal )  dan suhu  (termometer)  dilakukan  secara langsung di lapangan. Sedangkan DO, BOD, COD,  TSS,  Nitrat,  Amonia  dan  Fosfat dilakukan  pengujian  di  Laboratorium Kualitas Air PJT 1 Kota Malang.
Analisa  evaluasi  kinerja  IPAL-MCK dilakukan dengan metoda membandingkan dengan  nilai  baku  mutu  secara  deskriptif untuk  mengetahui  tingkat  efisiensi  kinerja dari  IPAL-MCK  dengan  membandingkan parameter  yang  terukur  dengan  parameter baku  mutu  air  (Peraturan  Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001). Efisiensi kinerja IPAL-MCK pada waktu 12 jam dan 24 jam (Persamaan 1)
𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = (𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛−𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛) (𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛) 𝑥 100% ...(1)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Beberapa  parameter  kualitas  air  limbah mengalami  penurunan  dan  telah  sesuai dengan  baku  mutu  berdasarkan  Peraturan
Anugroho, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Pemerintah  Nomor  82  Tahun  2001,  namun BOD,  COD  dan  Fosfat  belum  memenuhi baku mutu ( Tabel 2).
Tabel 2. Hasil Pengujian Parameter Pengujian Waktu (jam) Nilai Maks 0 12 24 pH 6,9 7,1 7,0 6-9 Suhu (°C) 25,0 25,5 25,7 ± 3 DO (mg.L -1 ) 4,8 5,0 5,4 >4 BOD (mg.L -1 ) 21,3 13,9 8,8 3 COD (mg.L -1 ) 76,4 62,3 29,9 25 TSS (mg.L -1 ) 25,6 8,8 8,1 1000 Nitrat (mg.L -1 ) 0,30 0,74 0,94 10 Amoniak  (mg.L -1 ) 0,03 0,10 0,09 - Fosfat (mg.L -1 ) 0,36 0,29 0,28 0,2

## Suhu
Perbedaan  hasil  pengukuran  dari  0  jam hingga  24  jam  tidak  mengalami  perbedaan yang jauh, dimana selisih hanya 0,2 sampai
0,5. Suhu sangat berperan dalam pengendalian  kondisi  ekosistem  yang terdapat di perairan. Peningkatan suhu akan menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi  bahan  organik  oleh  mikroba. Kisaran suhu optimum untuk pertumbuhan fitoplankton di perairan adalah sekitar 20°C -  30°C  (Effendi,  2003).  Sehingga  suhu  air limbah  MCK  setelah  pengolahan  dapat dikatakan  masih  mendukung  dalam  hal pertumbuhan fitoplankton apabila dibuang ke  badan  air,  selain  itu  jika  dibandingkan dengan baku mutu air kelas II berdasarkan Peraturan  Pemerintah  Repubilk  Indonesia Nomor  82  tahun  2001  yaitu  deviasi  3  dari keadaan alamiah, maka kondisi kualitas air sungai ditinjau dari parameter suhu sudah dalam  batas  baku  mutu  air  sesuai peruntukkannya.

## pH
Air  normal  yang  memenuhi  syarat  suatu kehidupan yaitu mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,  nilai  pH  air  yang  tidak  tercemar biasanya  mendekati  netral  (pH  =  7)  dan memenuhi  kehidupan  hampir  semua organisme  air  (Wardhana,  2004).  Sehingga dibandingkan  dengan  nilai  pH  sesuai dengan baku mutu air kelas II berdasarkan Peraturan  Pemerintah  Rapublik  Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 yaitu berkisar antara 6-9, maka kondisi kualitas air limbah MCK sebelum  dan  sesudah  pengolahan  bila dilihat dari parameter pH  air masih dalam
batas  baku  mutu  air  sesuai  dengan peruntukkannya.
DO (Dissolved Oxygen) Perairan  dapat  dikategorikan  sebagai perairan yang baik dan tingkat pencemarannya rendah, jika kandungan DO >5  mg/L  (Salmin,  2005).  Hal  ini  dapat disimpulkan  bahwa  kualitas  air  limbah MCK  setelah  pengolahan  berdasarkan parameter
DO,
memiliki
tingkat
pencemaran  yang  rendah.  Dengan  adanya pengolahan  menggunakan  IPAL  skala rumah  tangga  berbasis biofilm mikroalga menghasilkan nilai
DO meningkat, menandakan  kandungan  oksigen  semakin banyak dalam limbah MCK olahan.
BOD ( Biochemical Oxygen Demand)
Hasil  pengujian  sebelum  dan  sesudah pengolahan untuk
parameter BOD, menunjukkan  adanya  penurunan  dari waktu yang telah ditentukan dengan selisih 0 jam-12jam sebesar 7,4 mg .L -1 dan efisiensi 34,74%,  sedangkan  24  jam  12,5  mg .L -1 dengan  efisiensi  58,68%.  Penurunan  ini disebabkan  adanya  kontak  antara  limbah terhadap biofilm ,  sehingga  semakin  lama waktu  tinggal  pengolahan  limbah  akan terjadi peningkatan suplai oksigen ke dalam air  limbah  dan  juga  mikroba  lebih  sering kontak  dengan  udara.  Menurut  Ahmad (2004),  jumlah  oksigen  yang  tersedia  pada limbah  meningkat  maka  jumlah  mikroba pada  media  cakram  semakin  berkembang sehingga  lapisan biofilm menjadi  lebih banyak  dan  kadar toxic pada  limbah  akan menurun.  Apabila  dibandingkan  dengan Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia Nomor  82  Tahun  2001,  baku  mutu  untuk kelas  II  sebesar  3  mg .L -1 ,  maka  kondisi sebelum  dan  sesudah  pengolahan  masih diatas  baku  mutu  air.    Hal  ini  dapat disebabkan  oleh  kurang  lamanya  waktu running proses pengolahan limbah MCK .
COD ( Chemical Oxygen Demand)
Pengurangan  nilai  COD  disebabkan  oleh mikroorganisme  yang  melekat  pada  media pipa pvc. Pada proses pembentukan biofilm agar  hasil  pengolahan  didapatkan  secara optimum  maka  dalam  hal  pendistribusian air  limbah  MCK  pada  permukaan  media pipa  PVC  merata  dengan  air  atau
Anugroho, et al.
Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan tenggelam. Hal ii mempermudah
pembentukan  lapisan biofilm. Berdasarkan hasil,  semakin  lama  waktu  tinggal  makan semakin  turun  nilai  COD.  Hal  ini disebabkan  semakin  lama  waktu  tinggal akan semakin memberi banyak kesempatan pada  mikroorganisme  untuk  memecah bahan-bahan  organik  yang  terkandung dalam limbah. Selain itu faktor oksigen yang cukup  dapat  mempengaruhi  penurunan nilai COD sehingga mikroorganisme dapat mendegradasi  kandungan  organik  dalam limbah  MCK.  Apabila  dibandingkan dengan  Peraturan  Pemerintah  Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001, baku mutu untuk  kelas  II  sebesar  25  mg .L -1 ,  maka kondisi  sebelum  dan  sesudah  pengolahan masih diatas baku mutu air. Menurut Susilo (2015), dengan  waktu  tinggal  yang  lebih lama  maka  kontak  limbah  dengan  bakteri biofilm  akan  semakin  panjang,  sehingga memberikan efisiensi penurunan konsentrasi pada kadar COD dan BOD.
TSS ( Total Suspended Solid) Hasil  pengujian  sebelum  dan  sesudah pengolahan untuk
parameter TSS,
menunjukkan  adanya  penurunan  dari waktu yang telah ditentukan dengan selisih 12jam  sebesar  16,8  mg .L -1 dan  efisiensi 65,62%,  sedangkan  24  jam  17,5  mg .L -1 dengan  efisiensi  68,86%.  Penurunan  ini disebabkan oleh pembentukan biofilm yang baik,  sehingga  mikroorganisme  dapat melekat pada media pipa PVC.
Nitrat (NO 3 ) dan Amoniak (NH 3 ) Waktu  detensi  selama  24  jam  cenderung menurunkan kadar amoniak dan nitrat pada pengolahan  limbah  MCK  yang  diperoleh berdasarkan  hasil  pengujian  air  limbah MCK.  Konsentrasi  amoniak  semakin  lama semakin  kecil,  konsentrasi  amoniak  yang terdegradasi  menjadi  nitrit  dan  nitrat  akan semakin banyak. Berdasarkan hasil pengujian dapat dilihat nilai amoniak dalam limbah MCK menurun, nilai amoniak pada waktu  detensi  0  jam  ke  12  jam  mengalami kenaikan, hal ini dapat diasumsikan bahwa bakteri  yang  terdapat  pada  limbah  MCK masih  dalam  kadar  adaptasi  dengan lingkungan  baru  sehingga  mengalami kenaikan.  Penurunan  amoniak  sendiri terjadi dikarenakan terdapatnya aerasi dan
proses  pengurangan  amoniak  melalui proses-proses  seperti  volatilisasi,  nitrifikasi dan denitrifikasi (Aji, 2007).
Adanya aerasi berpengaruh pada proses nitrifikasi  dan  denitrifikasi.  Berdasarkan hasil  pengujian  bahwa  penambahan  nitrat terbesar pada waktu detensi 24 jam.  Nitrat lebih banyak terbentuk pada waktu detensi 24  jam  dikarenakan  waktu  kontak  relatif lebih lama sehingga proses nitrifikasi dapat berjalan  dengan  baik  sehingga  amoniak yang  drombak  semakin  banyak.  Dengan kondisi
oksigen yang optimum mengakibatkan proses nitrifikasi
berlangsung  optimal  (semakin  banyak amonium yang dirombak menjadi nitrit). Berdasarkan  reaksi  nitrifikasi  terlihat bahwa  nitrat  merupakan  hasil  proses lanjutan dari bentuk nitrit yang teroksidasi. Menuculnya fenomena  jumlah kadar nitrat pada  waktu  12  jam  (setelah  nitrifikasi) mengalami  peningkatan  dan  setelah denitrfikasi mengalami yaitu pada waktu 24 jam.  Fenomena  ini  sebagai  akibat  dari perombakan  amoniak  menjadi  nitrat sehingga  kadar  dari  nitrat  mengalami kenaikan.  Jadi  dapat  disimpulkan  bahwa kedua  parameter  yaitu  amoniak  dan  nitrat memiliki hubungan yang jelas apabila kadar amoniak turun maka kadar nitrat akan naik.

## Fosfat
Hasil  yang  didapatkan  nilai  konsentrasi fosfat  mengalami  naik  turun. Ditinjau  dari kondisi pH yang berkisar antara 8-9, maka kondisi  tersebut  merupakan  kondisi  pH yang kurang baik bagi tersedianya unsur P (Gardner et al., 1991). Menurut Foth (1995) kondisi  pH  yang  baik  untuk  penyerapan fosfat  oleh  tanaman  antara  6-7.  Di  bawah atau  di  atas  angka  tersebut  maka penyerapan  unsur  P  akan  terganggu.  Pada pH  di  bawah  6  maka  P  dapat  berikatan dengan Al maupun Fe membentuk Al-fosfat atau  Fe-fosfat.  Menurut  Hopkins  (1995) pada  kondisi  di  atas  7  maka  unsur  fosfor dalam  bentuk  H 2 PO 4- tereduksi  menjadi H 2 PO 42- atau dalam bentuk PO 43- yang lebih sukar  diserap.  Reduksi  tersebut  terjadi akibat  adanya  ion-ion  hidroksil  OH - . Sehingga pengaruh
penghambatan penyerapan yang mungkin diakibatkan oleh unsur  logam  terimbangi  oleh  kondisi  pH yang tinggi. Nilai pH yang dihasilkan dapat
Anugroho, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
mempengaruhi  nilai  konsentrasi  fosfat. Menurut  Prihantini  (2005),  nilai  pH  yang optimum  untuk  sel Chlorella adalah  6-9 dimana  range  pH  tersebut  sesuai  untuk penyerapan nutrien oleh sel dan kelangsungan aktivitas enzim yang optimum. Namun pada penelitian ini tidak diberikan  nutrien  sehingga  mengakibatkan nilai fosfat fluktuatif.

## Hubungan BOD, COD dan Fosfat terhadap Waktu Detensi
Hasil  pengujian  untuk  parameter  BOD, COD  dan  Fosfat  masih  di  atas  baku  mutu air.  Penurunan  BOD  selama  waktu  detensi berdasarkan regresi linear ( Gambar 3 ).
Gambar 3. Penurunan BOD selama waktu detensi
Gambar 4. Penurunan COD selama waktu detensi
Penurunan BOD menggunakan
pendekatan  regresi  linear  (R 2 =0.9888)  dan didapatkan  persamaan  y  =  -0,520x  +  20,91 untuk  waktu  kinerja  IPAL – MCK  24  jam. Hal serupa juga terjadi pada nilai COD yang penurunannya didekati berdasarkan regresi linear (R 2 =0.9514) menggunakan persamaan y  =  -1,935x  +  79,43  untuk  waktu  kinerja IPAL-MCK  selama  24  jam  (Gambar  4).
Sedangkan perubahan fosfat selama waktu detensi mengikuti regresi polynomial ordo 2 . Perubahan  fosfat  mengikuti polynomial dengan  R 2 =1.  Menurut  Gujarati  (2006), keselerasan model regresi dapat diterangkan  dengan  menggunakan  nilai  R 2 semakin  besar  nilai  tersebut  maka  model semakin baik.
Gambar 5. Perubahan Fosfat selama waktu detensi
Pada  penelitian  digunakan biofilm mikroalga  sebagai  pendegradasi  polutan yang  terdapat  pada  limbah  MCK.  Pada dasarnya pertumbuhan mikroalga maupun proses  pembentuk biofilm membutuhkan nutrisi.  Berdasarkan  penelitian  yang dilakukan  Amini  (2006),  nitrat  merupakan sumber nutrisi bagi mikroalga dalam bentuk nitrogen, dengan diberikan pupuk anorganik  (NPK)  dihasilkan  pengujian kandungan  nitrat  sebesar  0,04 – 2,08  ppm, kisaran ini masih berada dalam batas yang dapat  mendukung  pertumbuhan  dari mikroalga.  Pertumbuhan Chlorella dapat tumbuh  dengan  baik  kandungan  nitrat antara 0,9 – 3,5 ppm (Lapu, 1994). Sedangkan kandungan  fosfat  setelah  diberikan  pupuk sebesar  7,0 – 12,57  ppm  dapat  dikatakan sangat  baik  untuk  mendukung  kehidupan biota  akuatik.  Batasan  fosfat  untuk kesuburan perairan tidak boleh melebihi 40 ppm  (Lapu,  1994).  Sedangkan  kadar amoniak yang diperbolehkan tidak melewati 1 ppm (Lapu, 1994). Dalam hal ini dapat  dikatakan  bahwa  kandungan  awal limbah  MCK  masih  kekurangan  nutrisi nitrat, fosfat dan amoniak, karena tidak ada pemberian  nutrisi,  sehingga  berdampak pada  hasil  pengujian  parameter.  Selain
y = -0.5208x + 20.917 R² = 0.9888 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 B OD ( m g/ L) Waktu (jam) y = -1.9363x + 79.432 R² = 0.9514 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 COD (m g/ L) Waktu (jam) y = -0.0023x 2 + 0.0777x + 0.355 R² = 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 10 20 30 Fo sf at (m g/ L) Waktu (jam)
Anugroho, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
kebutuhan  nutrisi,  faktor  aerasi  juga berpengaruh,  dikarenakan  pada  saat running suplai  oksigen  yang  diberikan kurang  dibandingkan  dengan  volume limbah yang digunakan, sehingga mengakibatkan  kurangnya  suplai  oksigen yang diterima oleh limbah. Pendegradasian polutan  karena  kurangnya  suplai  oksigen ini juga berpengaruh.

## Jumlah Fecal Coliform
Adanya  pengolahan  limbah  domestik mampu  menurunkan  tingkat  pencemaran, termasuk jumlah fecal coliform pada limbah. Menurut Resel (2015), dengan menggunakan IPAL RBC ( Rotating Biological Contactor) mampu menurunkan fecal coliform yang  terdapat  pada  limbah  MCK  di Kelurahan  Bontang  Kuala  dengan  efisiensi sebesar  98,99%.  Sedangkan  menurut penelitian  yang  dilakukan  oleh  Nkwonta dan Ochieng (2009) penggunaan jenis media filter  kerikil,  pecahan  batu  bata  dan  arang pada  HRF  ( Horizontal  Flow  Roughing  Filter) mampu  menurunkan  kandungan  bakteri total coliform pada limbah MCK sebesar 94%. Sedangkan  menurut  Suryanti  (2012), dengan  menggunakan  kombinasi  VRF ( Vertical  Flow  Roughing  Filter) dan HRF (Horizontal  Flow  Roughing  Filter) mampu menurunkan fecal coliform sebesar 97,5%.
Berdasarkan  pengujian  TSS  pada Influent dan Efluent didapatkan  range penurunan TSS 16,8-17,5 mg .L -1 , sedangkan untuk  parameter  COD  didapatkan  range penurunan  14,14-46,47 mg .L -1 .  Menurut Frigon  (2013),  penurunan  parameter  TSS untuk Activated  Sludge sebesar  142,5-170 mg .L -1 sedangkan  untuk Phycochemical sebesar  87,23-15,3 mg .L -1 ,  untuk  parameter COD Activated  sludge sebesar  259,7-360,6 mg/L,  untuk Physicochemical sebesar  45,7- 92,5 mg .L -1 ,  dari  penurunan  TSS  dan  COD juga  mempengaruhi  penurunan  jumlah e. coli dengan Activated sludge sebesar 3,7x10 6 - 4,95x10 6 ,  sedangkan  untuk Phsicochemical sebesar  0,9x10 6 -1,2x10 6 .  Sehingga  dapat disimpulkan  bahwa  dengan  adanya penurunan  terhadap  parameter  TSS  dan COD  juga  mempengaruhi  penurunan jumlah e.coli dalam limbah. Berdasarkan hasil
penelitian didapatkan  evaluasi  kinerja  IPAL  skala
rumah  tangga  berbasis biofilm mikroalaga sebesar
24 jam dengan efisiensi pendegradasian  polutan  pada  masing- masing  parameter  sebesar  BOD  58,68%, COD  60,77%,  TSS  68,36%,  Nitrat  67,80%, Amoniak  80%, Fosfat  60,38%.  Penurunan BOD  dan  COD  selama  24  jam  mengikuti pola regresi linear, sedang perubahan fosfat berdasarkan regresi polinomial ordo 2.

## Daftar Pustaka
Aji,  Angga  Dheta  S.  2007. Pengaruh  Lama Waktu  Aerasi  Terhadap  Penurunan Kadar Amoniak, Nitrit, Nitrat, Senyawa Organik,  dan  Zat  Padat  Air  Limbah Domestik  Pada  Bak  Aerasi  Prototipe IPAL  Sistem  Lumpur  Aktif .  Skripsi. Universitas Negeri Malang. Amini, S. 2006. Konsentrasi Unsur Hara pada Media  dan  Pertumbuhan  Chlorella vulgaris  dengan  Pupuk  Anorganik Teknis dan Analis . Jakarta. Badan Riset Kelautan dan Perikanan. Effendi,  H.  2003. Telaah  Kualitas  Air  Bagi
Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Penerbit
Kanisius. Yogyakarta. Foth,  H.D.  1995. Dasar-dasar  Ilmu  Tanah. Edisi  ke-7 . Penerjemah:  Purbayanti, E.D.,  D.R.  Lukiwati,  dan  R. Trimulatsih. UGM Press. Yogyakarta. Frigon,  D.,  etc.  2013. Biological  and Physicochemical  Wastewater  Treatment Processes  Reduce  the  Prevalence  of Virulent  Escherichia  coli. Canada. McGill University. Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi  Tanaman  Budidaya.
Penerjemah:  Susilo,  H.  Depok. Universitas Indonesia Press.
Gujarati, D.  2006. Dasar-Dasar Ekonometrika . Jakarta. Erlangga. Hopkins,  W.G.  1995. Introduction  to  Plant Phyisiology. New York. John Willey & Sons, Inc. Lapu,  P.  1994. Analisis  Beberapa  Kualitas Sumber  Air  Tambak  di  Maranak, Kabupaten  Maros,  Sulawesi  Selatan. Sulawesi.  Universitas  Hasanudin.  p. 46.