Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Perancangan Unit Filtrasi untuk Pengolahan Limbah Domestik

## Menggunakan Sistem
Downflow

## Design of Domestic Waste Filtration Unit with Downflow System
Akhmad Adi Sulianto 1* , Evi Kurniati 1 , Alivia Ayu Hapsari 2
1 Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
2 Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
Email Korespondensi: adi_sulianto@yahoo.com

## ABSTRAK
Indonesia  adalah  negara  kepulauan  yang  memiliki  jumlah  penduduk  yang  besar.  Hal  ini menyebabkan  lingkungan  Indonesia  mudah  tercemar  karena  limbah  cair  domestik  yang dihasilkan  penduduknya.  Upaya  yang  dilakukan  untuk  mengurangi  pencemaran  yaitu melakukan  pengolahan  limbah  cair  domestik  dengan  metode  sederhana.  Penelitian  bertujuan mengetahui  rancangan  model  filtrasi  yang  baik  untuk  diterapkan  dalam  pengolahan  limbah, serta mengetahui keefektifan variasi susunan media filter dalam menurunkan konsentrasi BOD, COD,  fosfat,  TSS  dan  kekeruhan.  Penelitian  menggunakan  sistem downflow dengan  tiga perlakuan  dan  tiga  kali  pengulangan.  Setiap  perlakuan  unit  filtrasi  dibedakan  penyusunan media filternya. Media filter yang digunakan yaitu ijuk, arang, pasir silika, zeolit, dan kerikil. Hasil  uji  filtrasi  menunjukkan  bahwa  perlakuan  II  lebih  baik  dalam  menurunkan  parameter BOD,  TSS,  fosfat,  kekeruhan,    namun  tidak  pada  parameter  COD.  Hasil  uji  filtrasi  mampu mengolah limbah domestik menjadi air bersih kelas III untuk parameter TSS.
Kata kunci : air limbah domestik, media filter, sistem downflow , unit filtrasi

## ABSTRACT
Indonesia is an archipelago country that has a large population. This caused the Indonesian environment to  be  easily  polluted  due  to  domestic  liquid  waste  generated  by  its  inhabitants.  Efforts  made  to  reduce pollution is to do domestic liquid waste treatment with a simple method. Research aims to determine the design  of  good  filtration  models  to  be  applied  in  sewage  treatment,  and  to  know  the  effectiveness  of variations of filter media composition in lowering the concentration of BOD, COD, phosphate, TSS and turbidity. The research uses a downflow system with three treatments and three times repetition. Each filtration unit treatment differentiated the preparation of its filter media. The filter media used are palm fiber,  charcoal,  silica  sand,  zeolite,  and  gravel.  The  results  of  the  filtration  test  showed  that  the  second treatment  was  better  at  lowering  the  BOD,  TSS,  phosphate,  turbidity  parameters,  but  not  the  COD parameter. Filtration test results are able to process domestic waste into a class III clean water for TSS parameters.
Keywords :  domestic wastewater, filters, downflow system,  filtration unit
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## P ENDAHULUAN
Indonesia adalah negara kepulauan dengan pulau  terbanyak  dibandingkan  dengan negara  lain.  Jumlah  pulau  di  Indonesia sebanyak  13.466  pulau,  data  tersebut diperoleh  dari  data  SLHI    (Status Lingkungan  Hidup  Indonesia)  tahun  2013 yang  telah  dikeluarkan  oleh  Kementerian Lingkungan  Hidup.  Negara  kepulauan yang memiliki tingkat kependudukan yang tinggi  menyebabkan  lingkungan  sekitar dapat
dengan mudah tercemar. Pencemaran dapat
menimbulkan permasalahan  yang  cukup  kompleks  di sekitar lingkungan hidup.
Pencemaran  lingkungan  dapat  terjadi dari berbagai macam sumber, dapat terjadi oleh  kegiatan  manusia  ataupun  dari  alam sekitar.  Namun,  pencemaran  yang  paling utama  disebabkan  oleh  berbagai  kegiatan manusia seperti kegiatan industri, pertanian, transportasi dan kegiatan rumah tangga.    Pada  kegiatan  rumah  tangga menghasilkan  limbah  padat  dan  cair. Limbah  cair  yang  berasal  dari  kegiatan rumah  tangga  disebut  juga  limbah domestik. Air limbah domestik merupakan air  yang  berasal  dari  usaha  atau  kegiatan permukiman,  rumah  makan,  perkantoran, perniagaan,  apartemen,  dan  perumahan (Mubin,  2016).  Adapun  bentuk  dari  air limbah  ini  berupa  tinja,  air  seni,  limbah kamar  mandi,  dan  juga  makanan  atau minuman sisa kegiatan dapur. Pada limbah domestik mengandung suspensi padat dari senyawa  organik.  Zat-zat  organik  yang berada  dalam  limbah  domestik  dapat menimbulkan  perubahan  warna,  rasa  dan bau  yang  tidak  sedap.  Jika  jumlah konsentrasi  polutan  cukup  tinggi  pada limbah domestik maka akan mengakibatkan ancaman yang cukup serius terhadap kelestarian lingkungan,.serta akan berdampak  pada  sifat  fisika,  kimia  dan biologis  lingkungan  perairan  tersebut. Maka air limbah domestik perlu diolah dan digunakan  kembali  untuk  mengurangi pencemaran  yang  terjadi  di  lingkungan perairan.  Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan pengolahan  limbah  cair  domestik.  Hasil penelitian  Lestari  (2012)  pada  efektivitas dalam  pengolahan  limbah  cair  domestik dengan  metode  rawa  buatan  ( constructed
wetland )  menyatakan  ada  penurunan Total Suspended Solid melalui metode filtrasi. Dalam  penelitian  ini  akan  dilakukan pengolahan  secara  fisika,  yaitu  dengan sistem  filtrasi.  Filtrasi  adalah  sistem pengolahan limbah
dengan proses pemisahan  zat  padat  dari  fluida.  Pada proses pengolahan limbah domestik, tujuan filtrasi  adalah  untuk  menghilangkan partikel  yang  tersuspensi  dan  koloidal dengan  cara  menyaringnya  dengan  media filter  (Artiyani,  2016).  Media  filter  yang akan  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu zeolit, pasir, kerikil, ijuk dan arang. Dengan menggunakan  media  filter  ini  diharapkan dapat  mengurangi  konsentrasi  pada parameter  BOD,  COD,  fosfat,  TSS  dan kekeruhan  yang  terdapat  pada  limbah domestik. Penelitian ini menggunakan unit filtrasi sistem downflow y aitu sistem dengan arah  aliran  dari  atas  ke  bawah.  Pada umumnya  sistem  ini  menggunakan  biaya yang  rendah  dan  pengoperasian  serta pemeliharaanya  dapat  dilakukan  dengan mudah. Penelitian
ini
bertujuan mengetahui  perancangan  model  filtrasi yang  akan  diterapkan  dalam  pengolahan limbah domestik,
serta mengetahui keefektifan  variasi  susunan  media  filter dalam  menurunkan  konsentrasi  BOD, COD, fosfat, TSS dan kekeruhan.

## BAHAN DAN METODE
Tahap  Persiapan  Alat  dan  Bahan,  serta Perangkaian Alat
Perancangan  alat  dilaksanakan  di  MCK Terpadu  RT  03  RW  07  Kelurahan Tlogomas, Kota Malang yang terletak pada koordinat 7 o 55'29.8" LS dan 112 o 36'02.2" BT. Alat  yang  digunakan  yaitu  pipa  yang memiliki diameter 4" dan panjang 1 meter. Sedangkan  untuk  media  yang  digunakan adalah  pasir  silika  (berukuran  8-16  mesh atau  berdiameter  rata-rata  2  mm),  arang aktif (ukuran 4-8 mesh), zeolit (14-20 mesh), ijuk dan kerikil (13-19 mm). Media tersebut dicuci dan dibersihkan terlebih dahulu agar pada  saat  pengujian  bekerja  secara  baik. Unit  filtrasi  akan  diisi  media  filter  yaitu kerikil (25 cm), ijuk (10 cm), zeolit (30 cm), pasir (20 cm) dan arang aktif (10 cm). Bagian  atas  dari  pipa  diberi  lubang supaya memudahkan dalam proses
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
pengawasan  kinerja  unit  filtrasi.  Lubang tersebut  akan  ditutup  dengan  potongan pipa  lain  yang  selanjutnya  dikunci menggunakan  klem.  Unit  filtrasi  akan disusun secara horizontal dengan kemiringan  31.4%  seperti  pada  Gambar  1. Artinya setiap panjang pipa 1 meter, ujung pipa  effluen  akan  turun  30  cm  dari  ujung pipa  influen.    Instalasi  air  kotor  dalam pendimensian dan perencanaan kemiringan  pipa  harus  dapat  mengalirkan kotoran  padat  maupun  cair  dengan  lancar atau  tidak  terjadi  gangguan  pada  saat dialirkan (Artiyani, 2016).

## Gambar 1. Isometri rancangan alat

## Pengambilan dan Pengujian Air Limbah
Sampel air limbah domestik grey water yang digunakan  diambil  dari  IPAL  MCK Terpadu,  Tlogomas  Malang.  Air  limbah yang  diambil  adalah  limbah  yang  belum melewati  proses  pengolahan  dari  IPAL Tlogomas.  Yaitu  pada  bak  penampung awal, dimana air limbah domestik tersebut akan  diuji  karakteristiknya  terlebih  dahulu untuk  mengetahui  kualitas  dari  sampel tersebut.  Pengujian  sampel  air  limbah domestik  akan  dilakukan  di  Perum  Jasa Tirta I dengan parameter yang diuji adalah BOD,  COD,  fosfat,  TSS  dan  kekeruhan. Hasil  uji  sampel  kemudian  dibandingkan dengan  baku  mutu  air  limbah  domestik yang  mengacu  pada  Peraturan  Gubernur Jawa Timur No 72 Tahun 2013.

## Rancangan Percobaan
Penelitian  ini  menggunakan  pengolahan data  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL). Pemilihan pengolahan data ini berdasarkan perlakuan yang dilakukan pada penelitian,
yaitu  variasi  media  filter.  Seluruh perlakuan dilakukan
seragam dan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Perlakuan pertama (S1) urutan media filter pada  unit  filtrasi  dari  atas  kebawah  yaitu ijuk,  arang,  kerikil,  zeolit  dan  pasir; perlakuan  kedua  (S2)  yaitu  ijuk,  pasir, kerikil,  arang,  dan  zeolit;  perlakuan  ketiga (S3)  yaitu  ijuk,  kerikil,  arang,  pasir,  dan zeolit.

## Proses Pengoperasian
Dalam  proses  pengoperasian  dilakukan dengan  cara  mengalirkan  air  limbah domestik secara manual ke masing-masing unit  perancangan  filtrasi  dengan  sistem aliran intermitten .  Pengambilan  sampel dengan  rentang  waktu  selama  4  jam  yang dibagi menjadi 3 interval waktu, yaitu pada pukul 06.00 - 10.00 WIB, pukul 10.00 - 14.00 WIB,  dan  pukul  14.00  -  18.00  WIB. Diasumsikan  air  limbah  yang  dihasilkan per  orang  sebanyak  97  liter.hari -1 ,  dimana satu  keluarga  diasumsikan  terdapat  4 orang,  sehingga  total  air  limbah  dalam  1 hari sebanyak 388 liter atau 16.7 liter.jam -1 . Sampel  akan  diambil  dan  dimasukkan kedalam  wadah  sampel,  yang  kemudian akan  dialirkan  ke  masing-masing  unit filtrasi.
Dalam  pengambilan  sampel efluen menggunakan  metode grab  sampling .  Hasil filtrasi  dari  masing-masing  unit  akan ditampung terlebih dahulu. Air hasil filtrasi kemudian  diambil  sebanyak  kurang  lebih 1,5  liter  dan  ditempatkan  di  botol  untuk dilakukan  pengujian  karakteristik  BOD, COD,  fosfat,  TSS  dan  kekeruhan  di  Perum Jasa Tirta I. Penelitian  akan  berlangsung  selama  60 menit  pada  setiap  perlakuan  dan  akan diambil data volume setiap kurun waktu 3 menit.  Data  volume  tersebut  kemudian akan  digunakan  untuk  menghitung  debit efluen .  Dalam  menentukan  debit  efluen dapat  dihitung  dengan  persamaan  sebagai berikut:
..............................................................(1) Dimana : Q = debit aliran air (m 3 .s -1 ) V = volume air yang keluar (m 3 ) T = waktu (s)
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Berdasarkan  debit  e fluen tersebut  dapat diketahui headloss pada  masing-masing filter.  Dalam  perhitungan  h eadloss nilai faktor kebulatan dan porositas dari masing- masing  media  filter  juga  diperlukan.  Nilai faktor kebulatan ( ᴪ ) dan porositas ( ε ) zeolit yaitu 0,57 (Ruya et al., 2018) dan 0,3 (Jha & Sigh,  2018);  pasir  kuarsa  0,82  dan  0,42 (Siwiec,  2007);  ijuk  0,61  (Lam  et  al.,  2007) dan  0,95  (Bouasker  et  al.,  2014);  kerikil  0,8 dan 0,4 (Bunte & Steven, 2001); dan karbon aktif 0,72 dan 0,55 (Siwiec, 2007).
1. Menghitung bilangan Reynolds
ᴪ ...........................................(2) Keterangan: NRe = bilangan Reynolds
ᴪ = faktor kebulatan bahan = massa jenis fluida (kg.m -3 )
D   = diameter pipa (m) µ  = viskositas kinematik fluida = 10 -3 m 2 .s -1
2. Menghitung nilai f'
( - ) .............................(3)
Keterangan: F  = faktor gesekan = porositas bahan
3. Menghitung nilai headloss
ᴪ ( - ) ......................................(4)
Dimana: Hf =  Kehilangan  tekanan/head  loss (m)
C  =  Koefisien  pipa  (Pipa  PVC,  PE,
PPR = 150) Q   = Debit air (L.s -1 ) d   = Diameter pipa (mm)
L   = Panjang media filter (m)

## Teknik Analisis Data
Dalam  penelitian  ini  akan  menggunakan teknik  analisis  data  secara  deskriptif sehingga  analisis  data  dilakukan  dengan menginterpretasikan  data  yang  diperoleh dan  menyajikan  dalam  bentuk  grafik  dan tabel.  Tahap  analisa  data  pada  penelitian ini  dilakukan  untuk  mengetahui  persen penurunan  beban  pencemar  air  limbah domestik  dari  masing-masing  parameter yang  telah  diuji  pada  saat  sebelum  dan sesudah dilakukan filtrasi.
Efektivitas (%) = .....................(5)
dimana : a  =  nilai  konsentrasi  pencmar  sebelum dilakukan filtrasi b  =  nilai  konsentrasi  pencemar  setelah dilakukan filtrasi Selanjutnya  untuk  mengetahui  besarnya pengaruh  perbedaan  susunan  media  filter dengan  tingkat  kadar  pencemar  dilakukan pengujian  menggunakan SPSS 20.0 dengan uji One Way ANOVA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Air Limbah Domestik
Nilai BOD, COD, fosfat, TSS dan kekeruhan pada  air  limbah  domestik  sebelum dilakukan filtrasi sebesar 67.64 mg.L -1 ; 189.5 mg.L -1 ;  8.877  mg.L -1 ;  35.9  mg.L -1 dan  54 mg.L -1 .  Hasil  dari  pengujian  awal  air limbah  domestik  belum  memenuhi  baku mutu  menurut Standar Air bersih Kelas III Menurut  PP  No.  82  Tahun  2011  untuk paramter  fosfat  (maksimum  1  mg.L -1 ); Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  No 68  Tahun  2016  untuk  parameter  BOD (maksimum 30 mg.L -1 ) dan COD (maksimum  100  mg.L -1 );  dan  Standar  Air Bersih  Menurut  Permenkes  Nomor  32 Tahun 2017 untuk parameter kekeruhan (25 NTU). Air limbah domestik merupakan air buangan  dari  kegiatan  manusia  seperti rumah makan, perkotaan, permukiman dan perumahan. Air buangan tersebut mengandung  unsur  organik  tersuspensi, unsur  organik  terlarut,  unsur  anorganik serta
mikroorganisme.
Unsur-unsur tersebut  akan  mencerminkan  kualitas  air buangan dalam sifat fisik, kimiawi maupun biologi (Cardova, 2011).

## Hasil Uji BOD
BOD  ( Biological  Oxygen  Demand )  adalah parameter  dalam  pengujian  air  limbah domestik  yang  merupakan  jumlah  oksigen terlarut  yang  dibutuhkan  mikroorganisme dalam  menguraikan  bahan  organik  pada air. Nilai BOD dapat menjadi acuan sebagai gambaran kadar bahan organik yang dapat terdekomposisi  (Cordova,  2008).  Kadar BOD  menurun  setelah  melalui  unit perancangan filtrasi,
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
(a) (b) (c) (d) (e) Gambar 2. Rerata hasil uji filtrasi parameter (a) BOD (b) COD (c) fosfat (d) TSS (e) kekeruhan
Tabel 1. Pengaruh perlakuan terhadap kadar pencemar dan efisiensi penurunannya
Perlakuan Kadar BOD* (mg.L -1 )
COD* (mg.L -1 ) Fosfat (mg.L -1 ) TSS* (mg.L -1 ) Kekeruhan* (NTU) S1 56.98 a 157.67 a 6.356 a 21.67 a 31.500 a S2 58.71 b 160.23 b 6.121 a 23.80 b 33.567 a S3 61.58 c 163.73 c 6.691 a 27.20 c 34.930 a BNJ 5% 1.658 0.913 0.989 1.843 1.109 Perlakuan Efisiensi Penurunan  (%) S1 13.20 16.79 28.29 33.70 38.02 S2 15.75 15.44 31.04 39.64 41.67 S3 8.95 13.59 24.62 24.23 35.30
Keterangan: *Angka yang diikuti notasi huruf sama pada kolom yang sama menyatakan tidak berbeda nyata berdasarkan Uji Tukey 0,05
67,64 58,71 56,98 61,58 0 20 40 60 80 Kad ar BOD (m g/L) Susunan Variasi Media Filter Kadar BOD Baku Mutu 189,5 157,67 160,23 163,73 0 50 100 150 200 Kad ar COD (m g/L) Susunan Variasi Media Filter Kadar COD Baku Mutu 8,877 6,365667 6,121  6,691 0 2 4 6 8 10 Kad ar Fo sf at (m g/L) Susunan Variasi Media Filter Kadar Fosfat Baku Mutu 35,9 23,8  21,67 27,2 0 10 20 30 40 Kad ar TSS (m g/L) Susunan Variasi Media Filter Kadar TSS Baku Mutu 54 33,46 31,5 34,93 0 10 20 30 40 50 60 Kad ar Ke keru h an (N TU ) Susunan Variasi Media Filter Kadar Kekeruhan Baku Mutu
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan namun  pada  ketiga  susunan  variasi  media filter  masih  melebihi  standar  baku  mutu Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia Nomer  82  Tahun  2001  atau  air  hasil  filtrasi masih  cukup  tinggi  bahan  organiknya.  Air hasil  filtrasi  masih  memerlukan  pengolahan lebih  lanjut  seperti  proses  aerasi  dan penambahan mikroorganisme.
Nilai  tertinggi  efisiensi  penurunan  BOD terjadi  pada  S2  sebesar  15,75%  atau  cukup efektif  untuk  mengurangi  tingginya  kadar BOD pada air limbah domestik. Namun pada perlakuan  S2  belum  berfungsi  dengan  baik dalam  menyerap  dan  mendegradasi  limbah domestik disebabkan aktivitas dari mikroorganisme  pada  unit  perancangan filtrasi  belum  bekerja  secara  baik  dalam mendegradasi  bahan  organik.  Hasil  uji  One Way  ANOVA  menunjukkan  susunan  variasi media  filter  memiliki  nilai  signifikan  yang lebih  kecil  dari  taraf  signifikan,  sehingga susunan media filter berpengaruh kadar BOD. Menurut  Ronny  (2018)  pasir  mempunyai kemampuan  sebagai  filtran  yang  dapat memisahkan senyawa kimia padat dan cair, dimana  cairan  dari  limbah  melewati  media sehingga  padatan  tersuspensi  halus  dapat dipindahkan atau diperahkan.

## Hasil Uji COD
COD  ( Chemical  Oxygen  Demand )  adalah banyaknya  oksigen  yang  dibutuhkan  untuk mengoksidasi  bahan  organik  secara  kimia. Kadar COD diperlukan guna mengukur kadar bahan organik yang terkandung dalam limbah domestik  yang  berisi  komponen-komponen bersifat  racun  bagi  kehidupan  biologis. Pengukuran COD dalam air limbah menunjukkan  jumlah  bahan  organik,  baik yang  mudah  didegradasi  secara  biologi ( biodegradable )  maupun  yang  sulit didegradasi ( nonbiodegradable ) (Suryani, 2010).
Ketiga unit perancangan filtrasi mengalami penurunan  pada  kadar  COD.                Nilai efisiensi penurunan kadar COD S1 mengalami penurunan  lebih  tinggi  dibanding  S2  dan  S3. Menurut  Nasrokhah  (2018)  zeolit  mempunyai kapasitas  pertukaran  ion  yang  tinggi  karena dapat  memisahkan  molekul  gas  atau  zat  lain dari suatu campuran tertentu. Berdasarkan  hasil  uji One  Way ANOVA diketahui  bahwa  pada  susunan  variasi  media filter memiliki nilai signifikan yang lebih kecil dari  taraf  signifikan,  sehingga  susunan  media filter  berpengaruh  terhadap  kadar  COD  yang terkandung  dalam  air  limbah  domestik.
Penggunaan  media  filter  seperti  arang  aktif dan  zeolit  dapat  menyerap  polutan  yang terkandung  dalam  air  limbah  domestik sehingga  terjadinya  penurunan  kadar  COD. Pada  proses  filtrasi,  media  filter  ini  berperan memisahkan  atau  menghilangkan  air  dari polutan  mikro  misalnya  zat  organik,  dan deterjen.

## Hasil Uji Fosfat
Fosfat  adalah  parameter  dalam  pengujian  air limbah domestik yang menyatakan banyaknya deterjen  yang  terdapat  pada  limbah  rumah tangga.  Dalam  air  limbah  rumah  tangga mengandung  senyawa  fosfat  dalam  3  bentuk, yaitu  sebagai  ortofosfat,  polifosfat  dan organofosfat.  Kadar  fosfat  dalam  limbah domestik merupakan parameter yang menyatakan  banyaknya  detergen  dalam limbah  rumah  tangga  karena  berhubungan dengan  aktivitas  mencuci  manusia.  Namun jika  jumlah  dari  kadar  fosfat  yang  terlalu banyak,  maka  fosfat  dapat  menyebabkan pengkayaan unsur hara (eutrofikasi). Perlakuan  S2  cukup  efektif  (31,04%)  dalam penurunan  kadar  fosfat  atau  mampu melakukan  proses  penyerapan  pada  kadar fosfat.  Penyerapan  fosfat  oleh  media  filter seperti  zeolit  terjadi  karena  zeolit  memiliki kemampuan dalam pertukaran ion. Berdasarkan  hasil  uji One  Way ANOVA diketahui  bahwa  pada  perbedaan  susunan variasi  media  filter  dengan  kadar  fosfat  tidak mempunyai  perbedaan  yang  signifikan. Menurut  Efendi  (2015)  pemberian  filter memberikan pengaruh pada konsentrasi fosfat dengan kemampuan filter dalam menurunkan konsentrasi  fosfat.  Zeolit  mampu  merendam atau menurunkan polutan mikro misalnya zat organik, dan deterjen yang terdapat dalam air (Ronny, 2018).

## Hasil Uji TSS
TSS  ( Total  Suspended  Solid )  adalah  bahan organik  yang  melayang  dan  larut  dalam  air serta  berhubungan  dengan  tingkat  kekeruhan air.  TSS  yang  ada  pada  air  limbah  domestik berasal  dari  hasil  penguraian  bahan  organik yang  umunya  berasal  dari  sisa  makanan, mikroorganisme,  ion-ion,  partikel  tanah  dan dari  bahan  kimia  lain  yang  digunakan  di dalam  rumah  tangga.  Pada  setiap  susunan media  filter  mengalami  penurunan  setelah melalui  unit  perancangan  filtrasi.  Unit perancangan  filtrasi  yang  paling  baik  dalam menurunkan kadar TSS ada pada S2. Hasil uji
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan filtrasi  tersebut  jika  dibandingkan  dengan baku  mutu  Peraturan  Pemerintah  Republik Indonesia  Nomer  82  Tahun  2001  telah memenuhi  standar  baku  mutu  air  bersih golongan  III.  Walaupun  kadar  TSS  cukup rendah,  namun  harus  tetap  dilakukannnya pengawasan. Menurut Sami (2012), penyisihan bahan  padat  tersuspensi  (TSS)  dalam  air limbah  dapat  terjadi  karena  penahanan  oleh media  filter  melalui  porositasnya  dan ketebalan  susunan  media  yang  dilewati  oleh aliran air limbah di dalam kolom proses. Nilai efisiensi penurunan tingkat kadar TSS yang  tertinggi  pada  S2  dengan  nilai  efisiensi penurunan  kadar  TSS  sebesar  39,64%.  Hal  ini disebabkan  oleh  media  filter  yang  digunakan saat  penelitian,  media  filter  yang  digunakan seperti  arang  aktif,  zeolit,  pasir  dan  kerikil. Adapun  susunan  variasi  media  filter  yang kedua  yaitu  ijuk-pasir-kerikil-arang-zeolit. Susunan  variasi  media  filter  ini  paling  baik dikarenakan  saat  air  dialirkan  dari  atas  ke bawah  zeolit  berada  pada  susunan  paling bawah.  Maka  air  yang  melewati pasir-kerikil- arang  memiliki  kesempatan  kontak  yangg lebih lama dengan media tersebut. Berdasarkan  hasil  uji  One  Way  ANOVA diketahui  bahwa  pada  perbedaan  susunan variasi  media  filter  dengan  kadar  TSS menghasilkan  adanya  perbedaan  nyata  atau dapat dikatakan bahwa susunan variasi media filter  memiliki  pengaruh  terhadap  kadar  TSS. Pada  penelitian  ini  menggunakan  proses  unit perancangan filtrasi dengan media filter salah satunya pasir.

## Hasil Uji Kekeruhan
Kekeruhan ini disebabkan adanya reaksi kimia yang  menyebabkan  adanya  mikroorganisme yang mati dan hasil degradasi dari zat organik itu sendiri (Hadi, 2014). Dengan dilakukannya pengolahan  filtrasi  kadar  kekeruhan  pada  air limbah  dapat  berkurang.  Nilai  efisiensi penurunan  tingkat  kadar  kekeruhan  pada  S2 memiliki  nilai  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  susunan  media  S1  dan  S3.  Hasil efisiensi  penurunan  kadar  kekeruhan  yang tinggi  ini  menandakan  bahwa  pada  unit perancangan  susunan  variasi  media  filter bekerja dengan baik melalui proses pengolahan filtrasi.  Berdasarkan hasil uji One Way  ANOVA  diketahui  bahwa  pada perbedaan  susunan  variasi  media  filter dengan  kadar  kekeruhan  menghasilkan adanya  perbedaan  nyata  atau  mempunyai perbedaan yang signifikan, sehingga
menunjukkan  bahwa  susunan  variasi  media filter  mempengaruhi  pada  kadar  kekeruhan dalam  proses  pengolahan  unit  perancangan filtrasi.  Flok  yang  terbentuk  akan  semakin banyak  dan  besar  akibat  tumbukan  yang terjadi  pada  proses  filter.  Proses  filtrasi dipengaruhi  oleh  topologi  ruang  pori,  sifat dari  partikel  yang  terbawa,  bentuk  kekasaran permukaan  konsentrasi  dan  lain-lain  (Adi, 2014).  Secara  lengkap,  hasil  filtrasi  dapat dilihat pada Gambar 2.

## Evaluasi Susunan Filter
Hasil pengaruh susunan filter terhadap kadar pencemar  dan  efisiensi  penurunannya  dapat dilihat  pada  Tabel  1.  Pada  saat  air  limbah domestik dimasukkan kedalam unit perancangan  filtrasi,  setiap  bahan  akan mengambil  peran  dan  fungsi  masing-masing secara  fisik  maupun  kimiawi.  Ijuk  berfungsi menyaring kotoran, arang berfungsi menyerap polutan serta pasir berperan untuk menjernihkan  air.  Ijuk  digunakan  karena memiliki  kelenturan  sekaligus  kepadatan sehingga  mudah  menyaring  kotoran  besar pada  air  (Kumalasari  &  Satoto,  2011).  Dalam penelitian  ini  diketahui  bahwa  S2  dengan susunan  media  filter  kedua  yaitu  ijuk,  pasir, kerikil,arang dan zeolit lebih baik dari S1 dan S3.  Susunan  media  filter  merupakan  satu  hal yang  penting  untuk  perhatikan.  Jika  media filter  tidak  disusun  secara  tepat  maka  akan mengganggu hasil dari penyaringan. Susunan media  filter  kedua  sesuai  dengan  literatur yang telah ada, menurut Rohim (2016) urutan penyusunan  diawali  dengan  ijuk  atau  jerami pada bagian paling atas, lalu pasir, kerikil atau batu dan arang.

## Evaluasi Debit Keluaran
Debit yang masuk yaitu 800 ml setiap 3 menit atau  setara  dengan  0.016  m 3 .jam -1 .  Penelitian ini  berlangsung  selama  60  menit  dan dilakukan  pendataan  volume  dalam  waktu  3 menit.  Fluktuasi  debit  dapat  dilihat  pada Gambar  3.  Debit  pada  proses  filtrasi merupakan faktor yang mempengaruhi dalam proses  filtrasi.  Debit  yang  terlalu  besar  akan menyebabkan  tidak  berfungsinya  filter  secara efisien. Diperlukan keseimbangan antara debit dengan  media  filter  agar  didapatkan  hasil yang  baik.  Nilai  debit  keluaran  semua perlakuan  berfluktuatif.  Berdasarkan  sistem kontrol  kecepatannya,  dapat  dikategorikan menjadi  filter constant  rate dimana  debit  hasil proses  filtrasi  konstan  sampai  pada  level
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan tertentu. Hal ini dilakukan dengan memberikan  kebebasan  kenaikan  level  muka air di atas media filter (Maryani, 2014).
Gambar 3. Debit luaran

## Nilai Headloss
Adanya  kekentalan  pada  fluida  akan menyebabkan  terjadinya  tegangan  geser  pada waktu  bergerak.  Tegangan  geser  ini  akan merubah  sebagian  energi  aliran  menjadi bentuk  energi  lain  seperti  panas,  suara  dan sebagainya.  Pengubahan  bentuk  energi tersebut  menyebabkan  terjadinya  kehilangan energi  (Waspodo,  2017).  Besarnya  headloss yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5..
Gambar 4. Nilai total headloss
Perlakuan S2 mengalami peningkatan pada headloss .  Air  limbah  domestik  yang  tersaring di  media  filter  lama  kelamaan  akan menyumbat  pori-pori  media  sehingga  akan terjadi  clogging  (penyumbatan).  Salah  satu penyebab dari penyumbatan yaitu  perbedaan ukuran  media  filter  (Adi,2014).  Adapun perbedaan  ukuran  pada  media  filter  ini  yaitu pasir  berukuran  8-16  mesh,  arang  aktif berukuran  4-8  mesh,  zeolit  berukuran  14-20 mesh  dan  kerikil  berukuran  13-19  mesh. Clogging ini  akan  meningkatkan  nilai headloss aliran  air  pada  media  filter.  Peningkatan
headloss dapat  dilihat  dari  meningkatnya permukaan air diatas media atau menurunnya debit  filtrasi  (Maryani,  2014).  Upaya  dalam menghilangkan clogging ,  dilakukan  pencucian media filter atau mengganti pada media filter tersebut.
Gambar 5. Nilai headloss terhadap waktu
Dalam proses filtrasi, partikel yang terdapat pada  aliran  akan  tersaring  di  media  filter. Pada  filtrasi  dengan  kontrol  laju  akan mengalami suatu penurunan yang disebabkan oleh keadaan media filter yang mencapai titik jenuh  karena  menyimpan  padatan  yang tersaring. Clogging (penyumbatan)  adalah permasalahan pada sistem pengolahan filtrasi pada  limbah  domestik,  karena clogging (penyumbatan)  pada  unit  filter  akan menyebabkan  pengurangan  pada  porositas media  sehingga  secara  teoritis  dengan bertambahnya  waktu  akan  meningkatkan headloss pada  filter.  Selain  porositas  media filter  yang  dapat  mempengaruhi  besarnya headloss ,  nilai  pada  faktor  kebulatan  pada setiap media filter juga dapat mempengaruhi.
Berdasarkan  pemaparan  diatas  dapat diambil kesimpulan bahwa :
1. Hasil uji filtrasi menunjukkan bahwa pada perlakuan II lebih baik dalam menurunkan parameter  BOD,  TSS,  Fosfat,  kekeruhan, namun tidak pada parameter COD.
2. Dalam  penurunan  efektifitas  perlakuan  II memiliki  hasil  sebesar  15,75%  untuk  BOD, TSS  sebesar  39,64%,  COD  sebesar  15,44% Fosfat  sebesar  31,04%  dan  Kekeruhan sebesar 41,67%.
3. Pada  hasil  uji  filtrasi  pada  parameter  TSS mampu  mengolah  limbah  domestik menjadi air bersih kelas III.
0 0,005 0,01 0,015 0,02 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 Q (m 3/ja m ) Waktu (menit) S1 S2 S3
153,9792 765 161,8213 65 154,5106 334 150 155 160 165 h L (m ) S1                          S2                          S3 0 50 100 150 200 250 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 h L (m ) Waktu (menit) S1 S2 S3
Sulianto, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## DAFTAR PUSTAKA
Adi  W.,  Sari  S.P.,  Umroh.  2014.  Efektivitas filter  bahan  alami  dalam  perbaikan kualitas  air  masyarakat  nelayan  wilayah pesisir Kabupaten Bangka.
Jurnal Sumberdaya Perairan . 8(2), 34-39. Artiyani A., Heri N. 2016. Kemampuan filtrasi upflow  pengolahan  filtrasi  upflow dengan media pasir zeolit dan arang aktif dalam  menurunkan  kadar  fosfat  dan deterjen  air  limbah  domestik. Jurnal Industri Inovatif. 6(1), 8-15.
Bouasker  M.,  Belayachi  N.,  Hoxha  D.,  Al-
Mukhtar
M. 2014. physical
characterization of natural straw fibers as aggregates  for  construction  materials applications. Materials  Journal. 7,  3034-
3048 Bunte  K.,  Abt  S.R.  2001. Sampling  Surface  and Subsurface  Particle-Size  Distribution  in Wadable  Gravel  and  Cobble-Bed  Streams  for Analyses in Sediment Transport, Hydraulics, and  Streambed  Monitoring .  United  States Department  of  Agriculture.  Washington D.C
Efendi, E. 2015. Penurunan fosfat pada sistem resirkulasi  dengan  penambahan  filter yang berbeda. e-JRBP 3, 370 Hadi,  W.  2014.  Penggunaan  unit  slow  sand filter, ozon generator dan rapid sand filter untuk  meningkatkan  kualitas  air  sumur dangkal menjadi air layak minum dengan parameter kekeruhan, Fe,  dan Mn. Jurnal Teknik Pomits 3, F-257. Kumalasari  F.,  Satoto  Y.  2011. Teknik  Praktis Mengolah  Air  Kotor  Menjadi  Air  Bersih . Laskar Aksara. Bekasi
Lam  P.S.,  Sokhansanj  S.,  Bi  X.,  Mani  S.,  Lim C.J.,  Womac  A.R.,  Hoque  M.,  Peng  J., Jaya  T.S.,  Naimi  L.J.,  Nayaran  S..  2007. Physical  characterization  of  wet  and  dry wheat  straw  and  switchgrass  -  bulk  and specific density.
ASABE Annual International Meeting.
Minneapolis, Minnesota.
Lestari  D.E.  2012.  Efektivitas  Pengolahan Limbah  Cair  Domestik  dengan  Metode Rawa  Buatan  (Constructed  Wetland). Universitas  Islam  Negeri  Alauddin Makassar. Makassar
Maryani  D.  2014.  Pengaruh  ketebalan  media dan  rate  filtrasi  pada  sand  filter  dalam menurunkan  kekeruhan  dan  total coliform. Jurnal teknik POMITS 3, D-193
Mubin F. 2016. Perencanaan sistem pengolahan  air  limbah  domestik  di Kelurahan Istiqlal Kota Manado.
Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sam Ratulangi Manado. Manado:
Nasrokhah.  2018.  Penerapan  Meode  Filtrasi dan Adsorpsi dalam Pengolahan Limbah Laboratorium. Universitas
Jendral
Soedirman. Purwokerto Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72 Tahun  2013  Tentang  Baku  Mutu  Air Limbah Bagi Industri dan/Atau Kegiatan
Usaha Lainnya
Ronny.  2018.  Penurunan  Kadar  COD  dengan Metode  Filtrasi  Multimedia  Filter  pada Air  limbah  Laundry.  Universitas  Islam Negeri Alauddin. Makasar
Ruya  P.M.,  Susanto  H.,  Purwasasmita  M. 2017.  Experimental  study  on  pressure drop  and  flow dispersion  in  packed  bed of  natural  zeolite. MATEC  Web  of Conferences 156, 02006.
Sahoo  B.B.,  Jha  R.,  Singh  A.,  Kumar  D.  2018. Apllication of Support Vektor Regression for  Modeling  Low  Flow  Time  Series. KSCE Journal of Civil Engineering 23, 923- 934 Sami M. 2012. Penyisihan COD, TSS, dan pH dalam  Limbah  Cair  Domestik  dengan Metode  Fixed-Bed  Column  Up  Flow.
Politeknik
Negeri Lhouksemawe.
Lhouksemawe Siwiec,  T.  2007.  The  sphericity  of  grains  of filtration  beds  applied  for  water treatment  on  examples  of  selected minerals. Electronic  Journal  of  Polish Agricultural Universities . 10(1), 1-22 Sumantri  A.,  Cordova  M.R.  2011.  Dampak limbah  domestik  perumahan  skala  kecil terhadap kualitas air ekosistem penerimanya  dan  dampaknya  terhadap kesehatan masyarakat. JPSL. 1(2), 127-134 Suryani,  N.  2010.  Kajian  Efisiensi  Sistem Pengolahan Air Limbah PT. Unitex serta Dampaknya  terhadap  Perairan.  Institut Pertanian Bogor. Bogor
Waspodo.  2017.  Analisa  Head  Loss  Sistem Jaringan  Pipa  Pada  Sambungan  Pipa
Kombinasi Diameter Berbeda. Muhamadiyah. Pontianak