Efektivitas Sistem Constructed Wetland Dalam Menurunkan Jumlah Bakteri Patogen Pada Limbah Rumah Sakit
Joshua Christian Arransa Ranti 1 , Haryati Bawole Sutanto 2 , Guruh Prihatmo 3
Program Studi Biologi, Fakultas Bioteknologi, Universitas Kristen Duta Wacana,
Jl. dr. Wahidin Sudirohusodo No. 5 – 25 Yogyakarta, Indonesia Email: joshuachristian7@gmail.com, haryati@staff.ukdw.ac.id, guruh.pri@gmail.com

## ABSTRAK
Limbah  rumah  sakit  merupakan  limbah  yang  berasal  dari  aktivitas-aktivitas  yang  dilakukan  di rumah sakit, seperti limbah domestik, limbah klinis, dan limbah dari laboratorium. Limbah rumah sakit  mengandung  banyak  bakteri  coliform  yang  sangat  berbahaya  apabila  mencemari  lingkungan karena dapat menyebabkan penyakit pada manusia yang mengonsumsinya. Pada umumnya rumah sakit telah menerapkan sistem pengolahan limbah dengan menggunakan desinfektan sebagai tertiary treatment .  Desinfektan  sendiri  dapat  membahayakan  lingkungan  apabila  digunakan  secara  terus- menerus. Selain itu juga, penggunaan desinfektan memakan biaya yang cukup besar. Oleh karena itu, pada penelitian kali ini menggunakan sistem constructed wetland sebagai tertiary treatment dengan menggunakan  tanaman Echinodorus  palaefolius .  Hasil  yang  diperoleh  dari  penelitian  dengan menggunakan  sistem  ini  adalah  persentase  efektivitas  penurunan  total  coliform,  BOD,  nitrat,  dan fosfat. Persentase efektivitas yang diperoleh, yaitu total coliform sebesar 96,17%, BOD sebesar 62,92%, nitrat sebesar 69,98%, dan fosfat sebesar 63,53%.
Kata Kunci: Constructed Wetland , Echinodorus palaefolius , Limbah, Rumah Sakit, Total Coliform..

## ABSTRACT
The wastewater produced in the hospital originates from activities carried out in the hospital, such as domestic waste, clinical waste, and laboratory waste. It contains many coliform bacteria. The bacteria were dangerous if it pollutes the environment because it can be the human’s disease. In gen eral, hospitals have implemented wastewater treatment systems using disinfectants as tertiary treatment. Disinfectant itself can endanger the environment if used continuously. In addition, the use of disinfectants costs a lot. Therefore, this study uses a constructed wetland system as an alternative of the tertiary treatment using Echinodorus palaefolius. The results obtained from studies using this system are the percentage effectiveness of decreasing total coliform, BOD, nitrate, and phosphate. The removal efficiency of the total coliform, BOD, nitrate, & phosphate was 96,17%, 62,92%, 69,98%, & 63,53% respectively.
Keyword: Constructed Wetland, Echinodorus palaefolius, Hospital, Total Coliform, Waste.

## Pendahuluan
Di Indonesia, sedang marak terjadinya banjir yang merendam beberapa wilayah. Banjir ini sendiri terjadi karena curah hujan yang cukup tinggi dan meluapnya air sungai akibat debit air yang melebihi batas. Akibat dari banjir ini adalah dapat menyebabkan banyaknya masyarakat yang terkena water borne disease . Water borne disease merupakan penyakit yang ditularkan melalui air, akibat kontak langsung  antara manusia  dengan  bakteri  berbahaya. Water  borne  disease dapat  ditularkan  karena kondisi dari air yang telah terkontaminasi oleh bakteri-bakteri pembawa penyakit. Salah satu sumber yang dapat menyebabkan perairan menjadi tercemar dan terkontaminasi adalah air limbah rumah sakit yang tidak diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air.
Di beberapa negara, pengolahan terhadap limbah telah menjadi perhatian besar, karena akibat dari pencemaran terhadap air ini menyebabkan meningkatnya jumlah penyakit, seperti kolera dan diare yang  dapat  menyebabkan  kematian.  Di  Indonesia,  pemerintah  telah  menetapkan  sebuah  regulasi kepada setiap rumah sakit untuk memiliki sebuah IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) sehingga
kebanyakan  rumah  sakit  telah  mengolah  limbah  mereka  sebelum  dibuang  ke  badan  air,  tetapi permasalahan yang terjadi adalah kebanyakan rumah sakit menggunakan senyawa kimiawi berupa desinfektan sebagai pengolahan lanjutan ( tertiary treatment ) agar limbah yang dibuang ke badan air sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah. Di sisi lain, penggunaan senyawa kimiawi  akan  berdampak  buruk  terhadap  lingkungan  apabila  digunakan  secara  terus-menerus. Selain itu, pembelian senyawa kimiawi yang akan dipakai membutuhkan biaya yang besar. Untuk itu diperlukan  sebuah  alternatif  sistem  pengolahan  lanjutan  untuk  mengganti  penggunaan  senyawa kimiawi, yaitu sebuah sistem yang murah, dan efisien dalam mengolah berbagai jenis limbah. Salah satu sistem yang cocok untuk digunakan adalah Constructed Wetland [7]. Constructed  Wetland sendiri  adalah  salah  satu  sistem  pengolahan  limbah  yang  dapat  mengelola berbagai jenis limbah, seperti limbah industri, limbah domestik, limbah dari sisa pertanian, bahkan hingga limbah rumah sakit [8]. Selain itu, sistem ini juga dapat dikatakan sistem yang murah tetapi efisien,  karena  sistem  ini  memanfaatkan  kemampuan  tanaman  untuk  mengolah  limbah-limbah tersebut hingga aman untuk dibuang ke badan air [7].
Banyak sekali jenis-jenis tanaman yang dapat digunakan dalam sistem Constructed Wetland . Salah satunya adalah  tanaman  melati air  ( Echinodorus  palaefolius ). Tanaman  ini  merupakan  salah  satu tanaman  hias  yang  dapat  beradaptasi  dengan  baik  di  daerah  tropis  dan  selalu  membutuhkan  air untuk hidupnya. Melati air merupakan tanaman yang perawatannya mudah dan tidak memerlukan perlakuan  khusus.  Selain  itu,  melati  air  memiliki  kemampuan  untuk  menurunkan  dan  mengurai beban organik yang terdapat di dalam limbah sehingga tanaman ini sering digunakan dalam berbagai sistem pengolahan limbah [2].
Tujuan  dilakukannya  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  persentase  efisiensi  dari  sistem pengolahan  limbah constructed  wetland dalam  menurunkan  kadar  total  coliform  yang  terdapat didalam limbah rumah sakit.

## Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fakultas Bioteknologi Universitas Kristen Duta Wacana. Sumber limbah yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah salah satu rumah sakit di Daerah Istimewa Yogyakarta yang telah melalui proses secondary treatment . Limbah yang telah diambil di tampung terlebih dahulu pada bak inlet yang kemudian akan dialirkan ke dalam reaktor constructed wetland dengan tanaman melati air ( Echinodorus palaefolius ), kemudian ditampung di bak outlet lalu diukur. Parameter yang digunakan pada penelitian ini adalah total coliform, BOD, nitrat dan fosfat.

## Desain Reaktor
Pada penelitian ini desain reaktor yang digunakan adalah sebagai berikut (lihat gambar 1).

## Analisis Data
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑎𝑠 (%) = 𝐶1−𝐶2 𝐶1 × 100% Keterangan: C1 = Konsentrasi Awal C2 = Konsentrasi Akhir

## Hasil dan Pembahasan
Hasil uji setiap parameter sebelum dan sesudah diolah ditampilkan pada tabel 1 dengan perbandingan baku mutu yang dikutip dari Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 Halaman 77 [4]. Penelitian ini ingin melihat kemampuan sistem constructed wetland dalam menurunkan kadar total coliform yang terdapat di dalam limbah rumah sakit. Tentunya terdapat beberapa parameter yang berkaitan dengan turunnya kadar total coliform, seperti BOD, Nitrat, dan Fosfat. Jika dilihat dari hasil pengukuran parameter BOD yang telah didapatkan maka dapat dilihat bahwa nilai BOD rata-rata  pada  inlet  sebesar  376,24  mg/l  dan  pada  outlet  sebesar  139,52  mg/l  dengan  persentase efektivitas  penurunan  sebesar  62,92%  yang  menunjukkan  bahwa reaktor  cukup  efisien  dan  efektif dalam mengurai beban organik yang terdapat di dalam limbah. Menurut APHA [1], proses yang terjadi di dalam reaktor sehingga menurunkan nilai BOD yang cukup signifikan adalah tanaman melakukan fotosintesis yang akan menghasilkan oksigen yang nantinya akan dimanfaatkan oleh mikroorganisme pengurai  limbah  sehingga  beban  organik  dalam  limbah  akan  berkurang  dan  nilai  BOD  pun  akan mengalami  penurunan.  Penurunan  nilai  BOD  juga  berpengaruh  terhadap  penurunan  nilai  total coliform.  Penurunan  kandungan  senyawa  organik  juga  menandakan  berkurangnya  ketersediaan nutrient  bagi  bakteri  patogen  sehingga  menyebabkan  kematian  dan  penurunan  pada  kadar  total coliform.
Dalam  limbah  rumah  sakit  terkandung  nitrat  yang  cukup  tinggi. Hal  tersebut  dapat di lihat  pada tabel  hasil  yang  menunjukkan  bahwa  kandungan  nitrat  pada  inlet  sebesar  14,29  mg/l  yang menandakan bahwa apabila limbah tersebut tidak diolah dan langsung di buang ke badan air maka akan menyebabkan kerusakan ekosistem pada badan air tersebut. Dalam proses pengolahan, nitrat digunakan sebagai nutrisi bagi mikroorganisme yang akan mendegradasi bahan organik pada limbah. Sehingga  apabila  pada  outlet  kandungan  nitrat  menurun  dapat  dikatakan  bahwa  mikroorganisme yang  mendegradasi  bahan  organik  mengonsumsi  nitrat  cukup  banyak  sehingga  kandungan  nitrat menurun.  Hal  ini  juga  sesuai  dengan  penelitian  Olutiola et  al [3],  yang  mengatakan  apabila  laju konsumsi nitrat oleh mikroorganisme tinggi, maka penurunan nilai nitrat akan terjadi. Selain itu juga dapat dilihat pada tabel hasil, nilai kandungan nitrat pada bagian outlet mengalami penurunan yang cukup  signifikan  menjadi  sebesar  4,92  mg/l  dan  dengan  itu  dapat  dikatakan  bahwa  persentase efisiensi penurunan kandungan nitrat di dalam reaktor sebesar 69,98%. Penurunan nilai nitrat ini juga berbanding lurus dengan turun nya nilai total coliform, karena salah satu proses yang terjadi adalah predasi yang dilakukan oleh mikroorganisme pengurai limbah, yang dimana mikroorganisme ini memanfaatkan nitrat untuk di konsumsi menjadi nutrient bagi mikroorganisme tersebut sehingga penurunan nilai nitrat juga pasti akan diikuti dengan penurunan nilai total coliform karena bakteri- bakteri patogen yang termasuk dalam bakteri coliform telah di eliminasi oleh mikroorganisme predasi. Kandungan  fosfat  dapat  mengalami  penurunan  apabila  laju  konsumsi  fosfat  oleh  mikroorganisme tinggi maka penurunan kandungan fosfat akan terjadi. Hal tersebut dapat dilihat pada tabel hasil, dimana  kandungan  fosfat  pada  bagian  inlet  sebesar  8,39  mg/l  dan  pada  bagian  outlet  mengalami penurunan  yang  cukup  signifikan  hingga  mencapai  hasil  sebesar  3,06  mg/l.  Hal  ini  terjadi  akibat mikroorganisme  menggunakan  fosfat  sebagai  nutrien  untuk  mengurai  beban  organik  pada  limbah sehingga terjadilah penurunan kadar fosfat yang cukup signifikan dengan persentase efisiensi sebesar 63,53%. Penurunan nilai kandungan fosfat berbanding lurus dengan penurunan nilai total coliform, karena  mikroorganisme  yang  nantinya  akan  mengeliminasi  bakteri-bakteri  patogen  akan
Parameter Perlakuan Baku Mutu Inlet Outlet Ef (%) BOD (mg/l) 376,24 139,52  62,92 50 Fosfat (mg/l) 8,39 3,06 63,53 0,1 Nitrat (mg/l) 14,29 4,92 69,98 2 Total Coliform (MPN/100ml) 134742, 5 5167,1 3 96.17 10.00
Tabel 1. Hasil Uji Parameter Sebelum dan Sesudah Pengolahan
menggunakan fosfat sebagai nutrient untuk metabolismenya sehingga penurunan nilai total coliform akan  berbanding  lurus  dengan  penurunan  nilai  kandungan  fosfat.  Hal  ini  juga  sesuai  dengan penelitian Olutiola et al [3], yang menyatakan bahwa kandungan fosfat akan turun bersamaan dengan turunnya  kandungan  total  coliform  karena  adanya  penekanan  penggunaan  fosfat  oleh mikroorganisme untuk kegiatan metabolisme yang nantinya akan mengurai bakteri-bakteri patogen di dalam limbah. Menurut  Pratiwi et  al [5],  kehidupan  biota  perairan  lain  akan  terganggu  apabila  limbah  dengan konsentrasi total coliform yang tinggi langsung dibuang begitu saja ke badan air. Untuk itu diperlukan sistem pengolahan limbah untuk mengolah limbah-limbah yang mengandung banyak bakteri coliform tersebut. Banyak proses pengolahan yang dapat dilakukan untuk menurunkan total coliform, seperti predasi  yang  dilakukan  oleh  mikroorganisme  terhadap  bakteri  coliform,  penyinaran  dengan  sinar matahari, filtrasi, adsorb oleh tanaman dan biofilm. Semakin efektif dan efisien reaktor pengolahan limbah  bekerja,  maka  penurunan  nilai  total  coliform  akan  semakin  signifikan.  Nilai  total  coliform sebesar  134742,5  MPN/100ml  pada  inlet  dan  mengalami  penurunan  menjadi  5167,13  MPN/100ml pada outlet yang menunjukkan adanya efisiensi penurunan sebesar 96,17%. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa terjadi penurunan nilai total coliform yang signifikan dengan persentase efektivitas sebesar  96,17%.  Penurunan  nilai  yang  signifikan  tersebut  terjadi  akibat  proses-proses  pengolahan limbah  yang  telah  disebutkan  berjalan  dengan  efektif  dan  efisien.  Salah  satu  faktor  yang  dapat menyebabkan penurunan kadar total coliform adalah karena adanya aktivitas predasi yang dilakukan oleh mikroorganisme terhadap bakteri patogen. Mikroorganisme tersebut akan mengeliminasi bakteri patogen  sehingga  jumlah  total  coliform  akan  menurun.  Faktor  lainnya  yang  dapat  menyebabkan penurunan jumlah total coliform adalah sinar UV. Sinar UV sendiri didapatkan langsung dari cahaya matahari yang nantinya dapat merusak struktur sel bakteri patogen sehingga menyebabkan kematian bagi bakteri tersebut. Menurut Rito [6], panjang gelombang yang dapat mengeliminasi bakteri patogen adalah 290-400 nm. Sinar UV dengan panjang gelombang tersebut umumnya adalah sinar matahari pada jam 10 pagi hingga jam 2 siang dan selama waktu penelitian, reaktor pengolahan limbah selalu terkena  sinar  matahari  tersebut  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa  salah  satu  faktor  yang menyebabkan  penurunan  signifikan  kadar  total  coliform  adalah  sinar  UV  yang  didapatkan  dari cahaya matahari.

## Simpulan
Sistem  pengolahan  limbah constructed  wetland dengan  menggunakan  tanaman  melati  air ( Echinodorus  palaefolius )  dapat  dikatakan  efektif  dalam  mengolah  limbah  rumah  sakit  sebagai alternatif tertiay treatment . Hal tersebut dibuktikan dari turunnya nilai total coliform dari 134742,5 MPN/100 ml menjadi 5167,13 MPN/100 ml dengan persentase efisiensi sebesar 96,17%. Penurunan yang cukup signifikan tersebut dapat terjadi karena berbagai proses yang terjadi di dalam reaktor pengolahan  limbah,  seperti  filtrasi,  sedimentasi,  adsorbsi,  oksidasi,  penyinaran  UV,  predasi, persaingan nutrisi.

## Daftar Pustaka
[1] APHA.  (1992). Standard  Methods  for  the  Examination  of  Water  and  Wastewater. 18th ed. American Public Health Association, Washington, DC.
[2] Kasman, M., Riyanti, A., Salmariza, & Ridwan, M. (2018). Reduksi Pencemar Limbah Cair Industri Tahu  dengan  Tumbuhan  Melati  Air  (Echinodorus  palaefolius)  Dalam  Sistem  Kombinasi Constructed Wetland dan Filtrasi. Jurnal Litbang Industri, Vol. 8(1): 39-46
[3] Olutiola, PO., Awojobi, KO., Oyedeji, O., Ayansina, ADV., Cole, OO. (2010). Relationship Between Bacterial Density and Chemical Composition of a Tropical Sewage Oxidation Pond. African Journal of Environmental Science and Technology Vol. 4(9): 595-602/
[4] Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Air Limbah (Hal. 77)
[5] Pratiwi, A.D., Widyorini, N., dan Rahman A. (2019). Analisis Kualitas Perairan Berdasarkan Total Bakteri Coliform di Sungai Plumbon Semarang. Journal of Maquares. 8(3), 211-220
[6] Rito, B. A. (2017). Pemanfaatan Constructed Wetland Sebagai Bagian Dari Rancangan Lansekap Ruang Publik Yang Berwawasan Ekologis.
[7] Setiyanto, R. D., Darundiati, Y. H., & Joko, T. (2016). Efektivitas Sistem Constructed Wetlands Kombinasi Melati Air (Echinodorus palaefolius) dan Karbon Aktif Dalam Menurunkan Kadar COD (Chemical Oxygen Demand) Limbah Cair Rumah Sakit Banyumanik Semarang.
[8] Skrzypiecbcef, K., & Gajewskaad, M. (2017). The Use of Constructed Wetlands For The Treatment of Industrial Wastewater.