Jurnal Teknik Lingkungan Volume 17 Nomor 2, Oktober 2011 (Hal 1-10)

## OPTIMASI EFISIENSI PENGOLAHAN LINDI DENGAN MENGGUNAKAN CONSTRUCTED WETLAND

## OPTIMIZATION OF LEACHATE TREATMENT EFFICIENCY BY USING  CONSTRUCTED WETLAND
1* Elsa Try Julita Sembiring , 2 Barti Setiani Muntalif
1,2 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung Jl Ganesha 10 Bandung 40132
*1 elsatryjulita@ymail.com dan 2 barti@itb.ac.id
Abstrak:  Lindi  (leachate)  dari  landfill  menjadi  permasalahan  bagi  lingkungan  khususnya  untuk  air permukaan  dan  air  tanah.  Teknologi  pengolahan  yang  diterapkan  landfill  pada  umumnya  masih mengeluarkan effluen yang belum memenuhi baku mutu. Dengan demikian masih diperlukan pengolahan lanjutan  yang  mampu  menurunkan  kadar  pencemar  di  dalam  lindi.  Sistem  constructed  wetland merupakan  salah  satu  metode  yang  dapat  diterapkan.  Constructed  wetland  merupakan  suatu  alternatif sederhana  dengan  biaya  rendah  yang  telah  terbukti  efektif  dalam  perbaikan  kualitas  air.  Penelitian  ini bertujuan untuk mengidentifikasi kondisi optimum constructed wetland aliran bawah permukaan dengan variasi jenis vegetasi, beban COD initial, dan waktu detensi dalam menyisihkan COD, BOD, NTK, Total Fosfat (TP) dan total suspended solid (TSS) pada lindi. Pada penelitian ini digunakan lima buah reaktor constructed  wetland  yang  terdiri  dari  dua  jenis  tanaman:  Cyperus  papyrus  dan  Canna  sp.  Salah  satu reaktor digunakan sebagai kontrol yakni diberi perlakuan tanpa tanaman. Nilai beban COD initial yang digunakan terdiri dari dua variasi yaitu 1000 mg/l COD dan 1500 mg/l COD, dengan waktu detensi (Td) 2 hari dan 4 hari. Dari hasil penelitian diketahui bahwa penyisihan tertinggi COD, BOD, dan TSS terjadi pada reaktor Cyperus papyrus dengan efisiensi penyisihan sebesar 94,81 % dan 94,72% untuk BOD dan COD  (beban  1000  mg/l  COD,  Td  2  hari)  serta  97,47%  untuk  TSS  (beban  1000  mg/l  COD,  Td  4  hari). Penyisihan NTK dan TP terjadi pada tanaman Cyperus papyrus dengan efisiensi sebesar 96,36% (beban 1000 mg/l COD, Td 2 hari) dan 92,15%  (beban 1500 mg/l COD, Td 4 hari)
Kata kunci: constructed wetland, efisiensi penyisihan, lindi, vegetasi wetland, waktu detensi.
Abstract  :  Leachate from  landfills becomes  problem  for environment, particulary for  surface water  and groundwater.  Leachate treatment technology applied in landfill generally still discharges effluent that is not  meet  the  quality  standards  given  yet.  Thus,  following  treatment  is  required  to  decrease  pollutant concentration. The constructed wetland is a method that can be applied. It is a simple low cost technology that has  been proven effective in amelioring. This experiment puposes  to identify the  optimum condition of subsurface flow (SSF) constructed wetland with the variation of vegetations, initial COD loading, and detention  time  in  order  to  remove  COD,  BOD,  TKN,  Total  Phosphate  (TP)  and  total  suspended  solid (TSS) in leachate. In the experiment, there were five reactors consisted of two types vegetation: Cyperus papyrus and Cyperus papyrus. One of the reactor was used as a control that had no vegetation. The COD initial loadings  were  1000 mg  / l and 1500 mg / l and the detention  times (Td)  used were 2 days  and 4 days.  The  experiment  showed  that  highest  efficiency  of  COD,  BOD,  and  TSS  conducted  in  Cyperus papyrus  reactor with removal efficiency 94.81% and 94.72% for COD and BOD  (organic loading 1000 mg / l COD, Td 2 days) and 97.47% for TSS. The highest removal of TKN and TP conducted in Cyperus papyrus  with  efficiency  96.36%  (organic  loading  1000  mg  /  l  COD,  Td  2  days)  and  92.15%  (organic loading 1500 mg / l COD, Td 4 days).
Key words: constructed wetland,removal effeciency, leachate, wetland vegetation, detention time

## PENDAHULUAN
Pengelolaan  akhir  sampah  secara  landfill  merupakan  metode  yang  umum  digunakan untuk  penanganan  limbah  padat  di  banyak  negara  (Tchobanoglous,  1993).  Masalah  timbul ketika air hujan atau air permukaan meresap ke dalam timbunan sampah dan kemudian terjadi penguraian sampah secara kimia dan biokimia yang akan menimbulkan rembesan yang disebut dengan  lindi  (leachate).  Lindi  umumnya  terdiri  dari  logam  berat,  senyawa  organik  dan anorganik seperti ammonia, sulfat, dan logam kationik (Christnsen et al 2002 dalam Yalcuk et al 2009).  Lindi  dapat  mencemari  air  permukaan  dan  air  bawah  tanah  karena  pada  umumnya mengandung nilai BOD 2.000-30.000 mg/L dan COD berkisar 3.000-60.000 mg/L (Martono et al).  Lindi  dengan  karakteristik  ini  tidak  dapat  langsung  dibuang  ke  badan  air  karena  akan mencemari  air.  Pengolahan  utama  yang  telah  diterapkan  untuk  penanganan  lindi  antara  lain aerated  lagoon,  activated  sludge,  thrickling  filter  dan  lain-lain  (Renou  et  al  2008  dalam Syarifah  2010).  Pengolahan  ini  memerlukan  biaya  konstruksi  dan  operasional  yang  cukup tinggi.  Selain  itu,  effluent  yang  dikeluarkan  dari  pengolahan  utama  kebanyakan  belum memenuhi baku mutu karena kadar pencemar initial lindi yang cukup besar. Dengan demikian dibutuhkan pengolahan lanjutan untuk mengolah effluen lindi ini.
Constructed  wetland  dapat  dijadikan  sebagai  alternatif  pengolahan  lanjutan  yang memiliki  karakteristik  performa  yang  baik,  biaya  pengoperasian  dan  investasi  yang  minimum dan  sesuai  untuk  di  negara  berkembang  seperti  Indonesia.  Constructed  wetland  merupakan pengolahan  terencana  dan  terkontrol  yang  telah  disesain  dan  dibangun  menggunakan  proses alama  yang  melibatkan  vegetasi,  media, dan  miroorganisme untuk  mengolah  air  limbah.  Jenis constructed  wetland  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  subsurface  flow  (SSF). Constructed wetland SSF mengolah limbah saat mengalir secara horizontal melalui celah-celah media dalam keadaan di  bawah  permukaan  media. Pada SSF constructed wetland ini, vegetasi memiliki peran  dalam menyediakan oksigen di  zona  akar, menjadi tempat  melekatnya  bakteri, dan menyerap polutan dalam limbah. Jenis tanaman yang digunakan pada penelitian ini adalah Cyperus papyrus dan Canna sp.
Pada  penelitian  ini,  lindi  dengan  dua  variasi  konsentrasi  diolah  dengan  menggunakan Cyperus  papyrus,  Canna  sp  dan  tanpa  tanaman  (blank  reactor)  pada  waktu  detensi  dua  dan empat hari. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui kondisi optimum SSF constructed wetland akan  dengan  variasi  jenis  vegetasi,  beban  pengolahan,  dan  waktu  detensi  dalam  menyisihkan COD, Total, NTK, Total Fosfat (TP) dan total suspended solid (TSS) pada lindi.

## METODOLOGI
Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi  yang  dipilih  sebagai  tempat  pengambilan  sampel  adalah  tempat  pengelolaan akhir  (TPA)  Sarimukti  yang  terletak  di  Cipatat  Kabupaten  Bandung  Barat.Penelitian  ini diakukan  di  Laboratorium  Kualitas  Air  Program  Studi  Teknik  Lingkungan  ITB  mulai  Maret sampai Agustus 2011.

## Vegetasi Wetland
Tanaman  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  Cyperus  papyrus  dan  Cyperus papyrus yang diperoleh dari Cihideung Lembang. Pada Gambar 1.danGambar 2. ditunjukkan kedua jenis tanaman yang digunakan.
Gambar 1.Cyperus papyrus Gambar 2.Cyperus papyrus
Reaktor Wetland
Pada  penelitian  ini  dipergunakan  5  reaktor  SSF  constructed  wetland  yang  terbuat  dari bahan plastik dengan ukuran 54 x 39 x 35 cm dengan sistem batch reactor, yaitu:
1. Reaktor A: tanaman Cyperus papyrus
2. Reaktor B: tanaman Cyperus papyrus
3. Reaktor E: tanpa tanaman (kontrol)
4. Reaktor C: tanaman Cyperus papyrus
5. Reaktor D: tanaman Cyperus papyrus
Media Reaktor Wetland
Media yang digunakan pada constructed wetland ini adalah ijuk yang berada pada dasar reaktor,  batu  kerikil,  dan  pada  bagian  paling  atas  adalah  tanah  subur.  Ijuk  digunakan  sebagai penyaring  atau  filtrasi  partikel  tersuspensi  dalam  limbah.  Kerikil  yang  digunakan  memiliki diameter  +2  cm  berasal  dari  Sungai  Cikapundung.  Pada  bagian  paling  atas  reaktor  digunakan tanah  subur  sebagai  tempat  tumbuhnya  vegetasi.  Media  tanah  ini  berasal  dari  Lembang. Susunan media dari kelima reaktor dalam penelitian ini dapat ditunjukkan  padaGambar 3.
Gambar 3. Susunan Media pada Reaktor

## Aklimatisasi Reaktor
Tahap  aklimatisasi  dilakukan  setelah  penyiapan  reaktor  dan  penanaman  vegetasi wetland selesai dilakukan dengan cara mengalirkan air hujan ke dalam reaktor, dan air tersebut didiamkan  selama  satu  minggu  dalam  reaktor.  Tahap  penjenuhan  selesai  dilakukan  jika  muka air pada reaktor tidak mengalami penurunan lagi (Setiyawan, 2007).

## Pengoperasian Reaktor
Lindi  dialirkan  melalui  saluran  inlet  yang  masuk  ke  dalam  reaktor  melalui  perforated pipe dan pengambilan sampel dilakukan pada pipa outlet yang berada di sisi kanan reaktor. Pada
penelitian  ini  dilakukan  variasi  waktu  detensi  pada  constructed  wetland  dan  variasi  tanaman untuk melihat pengaruhnya pada lindi yang dimasukkan. Variasi yang dilakukan yaitu: Variasi 1 : Beban pengolahan COD 1000 mg/l COD tanaman Cyperus papyrus Variasi 2 : Beban pengolahan COD 1000 mg/l COD tanaman Cyperus papyrus Variasi 3 : Beban pengolahan COD 1500 mg/l COD tanpa tanaman (kontrol) Variasi 4 : Beban pengolahan COD 1500 mg/l COD tanaman Cyperus papyrus Variasi 5 : Beban pengolahan COD 1500 mg/l COD tanaman Cyperus papyrus
Limbah  dimasukkan  pada  hari  pertama  dan  dilakukan  pengambilan  sampel  setiap hari sekali,  untuk  melihat  penurunan  konsentrasi  COD  dan  pengukuran  BOD,  NTK,  TP,  dan  TSS pada air limbah pada hari kedua dan keempat.
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  3  kali  running,  meskipun  kondisi  awal  untuk  setiap running  tidak  tepat  sama.  Running  pertama  dilakukan  setelah  reaktor  melewati  tahap aklimatisasi  terlebih  dahulu.  Namun  pada  running  kedua  dan  ketiga  dilakukan  dengan  cara mengeluarkan  efluen  dalam  reaktor  dan  reaktor  didiamkan  selama  1  hari  sebelum  dilakukan running selanjutnya.
Pengambilan dan Pengukuran Sampel Pengambilan sampel dilakukan dengan metode sampel sesaat (grab sample). Kerangka penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.Sampling dan Pengukuran Reaktor Penggunaan Vegetasi COD initial (mg/L) Pengukuran parameter CW A Cyperus papyrus 1000 COD, pH dan temperatur (setiap hari) NTK, fosfat, BOD, TSS (initial dan hari ke-2 dan hari ke-4) CW B Cyperus papyrus 1000 CW C Tanpa vegetasi 1500 CW D Cyperus papyrus 1500 CW E Cyperus papyrus 1500

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Beban COD initialyang digunakan adalah 1000 mg/l COD dan 1500 mg/l. Konsentrasi ini dipilih berdasarkan efisiensi pengolahan utama lindi yang diperkirakan berkisar 97% untuk untuk pengolahan dengan cara kolam aerasi. COD lindi secara umum yaitu 2520 – 28800 mg/l. Dengan demikian efluen diperkirakan memiliki konsentrasi antara 1000 – 2000 mg/l COD.
Sebelum  reaktor  dioperasikan,  dilakukan  pengukuran  karakterisitik  awal  limbah berdasarkan variasi konsentrasi.Tabel 2.menunjukkan karakteristik limbah initial.
Tabel 2.Karakteristik Limbah Initial Parameter Unit Karakteristik 1000 mg/l COD 1500 mg/l COD Suhu o C 26 26 pH mg/l 8,36 8,5 BOD mg/l COD mg/l 1050,45 1569,37 TSS mg/l 342 TP mg/l 3,62 3,97 NTK mg/l 212,80 366,45
Lindi dimasukkan ke reaktor sesuai dengan konsentrasi yang ditetapkan dan didiamkan selama  4  hari.  Parameter  utama  yang  diukur  pada  penelitin  ini  adalah  COD,  Nitrogen  Total Kjeldahl (NTK),total fosfat (TP) dan total suspended solid (TSS). Waktu detensi adalah 2 hari dan 4 hari yang merupakan waktu awal stabilnya penyisihan COD pada constructed wetland ini.
Penyisihan Pencemar dengan Cyperus papyrus
Penyisihan pencemar dengan Cyperus papyrus berlangsung pada reaktor A dan reaktor E dengan konsentrasi limbah 1000 mg/l COD dan 1500 mg/l COD. Hasil penyisihan COD dari setiap  perlakuan  ditampilkan  pada  Gambar  4.  Beban  COD  initialnya  adalah  1050,45  mg/l untuk reaktor A dan variasi kedua adalah 1558,37mg/l COD untuk reaktor E. Efluen dari reaktor A berkisar antara 44,28 mg/l – 66,67 mg/l  dengan rata-rata 55,47  mg/l untuk waktu detensi 2 hari  dengan  efisiensi  sebesar  93,48  %  –  95,93%    dengan  rata-rata  94,81%  sedangkan konsentrasi  COD    efluen  setelah  4  hari  sebesar  73,51  mg/l  –  128,11  mg/l    dengan  rata-rata 100,81mg/l. Efisiensi yang diperoleh pada reaktor A sebesar 87,65 % - 93,26% dengan rata-rata 90,46 % .
Efluen  reaktor  E  setelah  2  hari  berkisar    116,67  mg/l  –  246  mg/l    dengan  rata-rata 167,80 mg/l atau efisiensinya sebesar 83,16 % – 92,85 %  dengan rata-rata 89,10 %. Sedangkan konsentrasi  COD  efluen  dengan  waktu  detensi  4  hari  berkisar  178,23  mg/l  –  370,11  mg/l dengan  rata-rata  256,15  mg/l.  Efisiensi  dari  reaktor  E  ini  berkisar  antara  88,23%  –  89,08  % dengan rata-rata 88,66%.
(a)
(b)
Gambar 4. Efisiensi Penyisihan Parameter oleh C. papyrus
(a) Reaktor A   (b) Reaktor E
Konsentrasi NTK influen pada reaktor A sebesar 212,8 mg/l. Efluen reaktor A dengan waktu detensi 2 hari adalah 12,25 mg/l atau memiliki efesiensi 93,76% sedangkan efluen untuk waktu detensi 4 hari adalah14 mg/l dengan efesiensi 94,25%. Untuk reaktor E, konsentrasi NTK influen  sebesar  366,45  mg/l  dan  efluen  untuk  waktu  detensi  2  hari  dan  4  hari  berturut-turut sebesar 27,65 mg/l dan 29,75 mg/l atau efesiensi sebesar 90,92% dan 87,17%.
Konsentrasi  TP  influen  pada  reaktor  A  sebesar  3,62  mg/l.  Efluen  reaktor  A  dengan waktu  detensi  2  hari  dan  4  hari  berturut-turut  sebesar  0,411  mg/l  dan  0,068  mg/l  dengan efesiensi 91,27% dan 89,30%. Sedangkan untuk reaktor E, konsentrasi TP influen sebesar 3,97 mg/l dengan efluen untuk waktu detensi 2 hari dan 4 hari berturut-turut sebesar 1,62 mg/l dan 1,13 mg/l dengan efesiensi sebesar 60,26% dan 59,14%.
Konsentrasi  TSS  influen  pada  reaktor  A  sebesar  342  mg/l.  Efluen  reaktor  A  dengan waktu  detensi  2  hari  dan  4  hari  berturut-turut  sebesar  102,6  mg/l  dan  65,70  mg/l  dengan efesiensi penyisihan sebesar 70% dan 80,79%. Sedangkan untuk reaktor  E, konsentrasi influen adalah  746,667  mg/l.  Efluen  dari  reaktor  E  untuk  waktu  detensi  2  hari  dan  4  hari  besarnya 159,75 mg/l dan 18,93 mg/l dengan efesiensi 78,61% atau 97,46%.
COD BOD NTK TP TSS 2 hari 94.81 94.72 93.76 91.27 70.00 4 hari 90.46 90.40 94.25 89.30 80.79 50 60 70 80 90 100 Efesiensi Peny is ihan (%) COD BOD NTK TP TSS 2 hari 89.10 88.78 90.92 60.26 78.61 4 hari 88.66 83.68 87.17 59.14 97.46 0 20 40 60 80 100 Efesiensi Peny is ihan (%)
Penyisihan Pencemar dengan Cyperus papyrus
Penyisihan  pencemar  dengan  Cyperus  papyrus  terjadi  pada  reaktor  B  dengan konsentrasi  limbah  1000  mg/l  COD  dan  1500  mg/l  COD.  Hasil  penyisihan  COD  dari  setiap perlakuan  ditampilkan  pada  Gambar  5.  Konsentrasi  influen  variasi  pertama  adalah  1050,45 mg/l  untuk  reaktor  B  dan  variasi  kedua  adalah  1558,37  mg/l  untuk  reaktor  D.  Efluen  dengan waktudetensi  2  hari  dari  reaktor  B  berkisar  antara  52,78  mg/l  –  111,11 mg/l    dengan rata-rata 79,23    mg/l  dengan  efisiensi  sebesar  89,81%  –  94,84  %    dengan  rata-rata  92,51%.Sedangkan konsentrasi COD  efluen dengan waktu detensi 4 hari berkisar38,02 mg/l –284,70 mg/l  dengan rata-rata 149,75  mg/l. dengan efisiensi yang diperoleh berkisar72,57 % – 96,51%  dengan rata- rata 85,57 % .
Efluen reaktor D dengan waktu detensi 2 hari berkisar  50 mg/l – 299,29 mg/l  dengan rata-rata 158,41 mg/l dengan  efisiensi yang diperoleh sekitar  79,51 %  – 96,94%   dengan rata- rata  89,55%.  Efluen  COD  dengan  waktu  detensi  4  hari  berkisar  20,41  mg/l  –  384,34  mg/l dengan  rata-rata  195,75  mg/l  dengan  efisiensisebesar  73,69  %  –  93,42  %    dengan  rata-rata 90,62% .
(a) (b) Gambar 5.Efisiensi Penyisihan Parameter oleh Cyperus papyrus (a) Reaktor B (b) Reaktor D
Konsentrasi NTK influen pada  reaktor B sebesar  212,8 mg/l. Efluen reaktor B dengan waktu detensi 2 hari dan 4 hari berturut-turut sebesar 8,4 mg/l dan 15,05 mg/l. Sedangkan untuk reaktor  D,  konsentrasi  NTK influen sebesar  366.45  mg/l  dan pada  efluen setelah  2  hari  dan  4 hari berturut-turut sebesar 26,95 mg/l dan 49 mg/l.
Konsentrasi  TP  influen  pada  reaktor  B  sebesar  3,62  mg/l.  Efluen  reaktor  B  dengan waktu detensi 2 hari dan 4 hari berturut-turut sebesar 1,33 mg/l dan 0,565 mg/l dengan efisiensi 65,73% dan 86,87%. Sedangkan untuk reaktor D, konsentrasi TP influen sebesar 3,97 mg/l dan pada  efluen  setelah  2  hari  dan  4  hari  berturut-turut  sebesar  0,602  mg/l  dan  0,47  mg/l  dengan efesiensi 78,63% dan 92,15%.
TSSyang terkandung pada influen sebesar 342 mg/l  untuk variasi 1000 mg/l COD dan 746,67  mg/l  untuk  variasi  1500  mg/l  COD.  Konsentrasi  TSS  pada  reaktor  B  dengan  waktu detensi 2 hari dan 4 hari berturut-turut 48,54 mg/l dan 193,74 mg/l dengan efisiensi  85,81% dan 43,35%. TSS pada reaktor D dengan waktu detensi  2 hari dan 4 hari berturut-turut 173,95 mg/l dan 146,73mg/ldengan efisiensi 76,70% dan 80,35%.
Pengaruh Variasi Waktu Detensi
Pada reaktor dengan Cyperus papyrus penyisihan pada waktu detensi 2 hari lebih tinggi untuk beban konsentrasi 1000 mg/l COD maupun 1500 mg/l untuk parameter COD, BOD, dan TP.  Sedangkan  penyisihan  NTK  terjadi  secara  bervariasi.  Pada  beban  pengolahan  1000  mg/l COD efesiensi penyisihan NTK tidak signifikan sehingga pengaruh waktu detensi sangat kecil, sedangkan  pada  beban  pengolahan  1500  mg/l  perbedaan  efesiensi  terlihat  cukup  signifikan.
COD BOD NTK TP TSS 2 hari 92.51 92.46 96.36 65.73 85.81 4 hari 85.57 85.74 92.95 86.87 43.35 0 20 40 60 80 100 Efesiens i Penyisihan (%) CO D BO D NT K TP TS S 2 hari 89.55 89.91 89.93 78.63 76.70 4 hari 90.62 87.53 77.42 92.15 80.35 0 20 40 60 80 100 Efisiensi Penyisihan (%)
Dengan  demikian  secara  umum  dapat  dikatakan  bahwa  penyisihan  NTK  lebih  tinggi  terjadi pada waktu detensi 2 hari.
Penyisihan NTK terjadi melalui penyerapan oleh vegetasi dan absorpsi oleh media yang dilewatinya.Kondisi  rhizosphere  pada  akar  tanaman  akan  mendukung  proses  biologi  oleh bakteri  nitrifikasi.  Proses  biologi  pada  wetland  menyisihkan  75%  nitrogen  dalam  air  limbah (Howarth et al, 1996 dalam Melian et al, 2008). Kondisi yang terlalu aerob menyebabkan proses denitrifikasi berjaan kurang baik sehingga terjadi penumpukan produk nitrifikasi yakni nitat dan nitrit dalam effluent.
Pada  reaktor  dengan  tanaman  Canna  sp,  penyisihan  lebih  baik  terjadi  pada  waktu detensi  2  hari  untuk  konsentrasi 1000  mg/l  COD maupun 1500  mg/l  COD yakni  COD,  BOD, NTK,  dan  TSS.Sedangkan  TP  memiliki  penyisihan  paling  tinggi  pada  waktu  detensi  4 hari.Sedangkan penyisihan TSS pada waktu detensi 4 hari mengalami penurunan.
Pada  waktu  detensi  yang  lebih  lama  kontak  antara  pencemar  dengan  bakteri  maupun akar  tanaman  semakin  lama  sehingga  penguraian  fosfat  oleh  bakteri  dan  penyerapan  oleh tanaman juga semakin besar.
Proses  penyisihan  TSS  terjadi  melalui  proses  sedimentasi  dan  filtrasi.  Mekanisme filtrasi  tergantung  pada  bentuk  perakaran  dan  ukuran  media  yang  digunakan  pada  constructed wetland. Waktu detensi yang besar mengakibatkan kontak antara partikel solid dengan akar dan biofilm  semakin  lama  sehingga  tingkat  penyisihan  lebih  besar.Perakaran  vegetasi  juga  turut menentukan kemampuan filtrasi.Akar serabut umumnya mampu menangkap polutan lebih baik karena  memiliki  perakaran  yang  panjang  yang  mampu  menjangkau  area  yang  dalam  dan  luas (Setiyawan,  2007).Perakaran  Cyperus  papyrus  yang  tidak  serabut  menyebabkan  penyisihan tidak dapat berjalan sebaik Cyperus papyrus.
Penyisihan  NTK  memiliki  efisiensi  paling  baik  pada  waktu  detensi  2  hari  sedangkan COD bervariasi.Penyisihan NTK yang semakin rendah diakibatkan oleh nitrifikasi berada dalam kondisi  jenuh  atau  dapat  juga  diakibatkan  oleh  kondisi  rendah  denitrifikasi  (Vymazal,  2005). Efisiensi  penyisihan  COD  pada  beban  1000  mg/l  COD  terjadi  pada  waktu  detensi  2  hari sedangkan pada beban 1500 mg/l COD efisiensi lebih tinggi terjadi pada waktu detensi 4 hari. Namun, efesiensi penyisihan COD tidak signifikan pada Td 4 hari untuk konsentrasi 1500 mg/l COD  sehingga  pengaruh  waktu  detensi  sangat  kecil,  sedangkan  pada  beban  pengolahan  1000 mg/l  perbedaan  efesiensi  terlihat  cukup  signifikan.  Dengan  demikian  secara  umum  dapat dikatakan bahwa penyisihan COD lebih tinggi terjadi pada waktu detensi 2 hari.
Pengaruh Variasi Beban Pengolahan
Tingkat  penyisihan  COD  dengan  variasi  waktu  detensi  dan  beban  pengolahan  dapat dilihat  pada  Gambar  6.untuk  tanaman  Cyperus  papyrus  dan  Cyperus  papyrus  untuk  variasi 1000 mg/l COD serta 1500 mg/l COD.
(a) (b)
Gambar 6.Efisiensi penyisihan COD dengan variasi waktu detensi dan beban pengolahan
(a) Cyperus papyrus (b) Canna sp. 0 20 40 60 80 100 H0 H1 H2 H3 H4 Efesiensi Penyisihan ( %) 1000 mg/l COD (A) 0 20 40 60 80 100 H0 H1 H2 H3 H4 Efesiensi penyisihan (%) 1000 mg/l COD (B)
Pada  Gambar  6.ditunjukkan  bahwa  efisiensi  penyisihan  COD  cenderung  mengalami penurunan  seiring  dengan  bertambahnya  konsentrasi  influen,  baik  pada  tanaman  Cyperus papyrus  maupun  Cyperus  papyrus  Namun  perbedaan  efisiensi  cenderung  kecil  dan  semakin lama semakin stabil.
(a) (b)
Gambar 7.Penyisihan Parameter Pencemar berdasarkan Konsentrasi oleh Cyperus papyrus
(a) waktu detensi 2 hari
(b) waktu detensi 4 hari
Perbandingan  efisiensi  penyisihan  COD,  NTK,  TP,  dan  TP  dengan  variasi  waktu detensi dan beban pengolahan dapat dilihat pada Gambar 7.untuk tanaman Cyperus papyrus.
Pada penyisihan semua parameter pada Cyperus papyrus, peningkatan beban cenderung menurunkan  efisiensi  pada  waktu  detensi  2  dan  4  hari.  Hal  ini  dapat  terjadi  karena  proses biologi  baik  oleh  mikroorganisme  maupun  tanaman  telah  mencapai  titik  optimum  sehingga beban  pengolahan  yang  lebih  tinggi  zat-zat  pencemar  tidak  dapat  lebih  banyak  tersisihkan (Ahmad Setiyawan, 2007).
(a)
(b)
Gambar 8.Penyisihan Parameter Pencemar berdasarkan Konsentrasi oleh Cyperus papyrus (a) waktu detensi 2 hari (b) waktu detensi 4 hari
Pada  penyisihan  parameter  TP,  BOD  dan  COD  pada  Canna  sp.,  peningkatan  beban cenderung menaikkan efisiensi pada waktu detensi 4 hari.Hal ini menunjukkan bahwa Canna.sp cenderung lebih toleran terhadap penambahan konsentrasi.
Pengaruh Vegetasi Pada Penyisihan Pencemar
Tanaman merupakan salah satu komponen penting dari wetland karena memiliki fungsi dalam proses transfer oksigen dari atmosfer ke akar dan selanjutnya oksigen ini akan digunakan sebagai  suplai  O 2 untuk  aktivitas  mikroorganisme.  Selanjutnya  mikrooganisme  ini  akan berperan dalam proses degradasi senyawa organik. Selain itu, tanaman air juga menyerap bahan pencemar  dari  air  limbah  untuk  menjadi  zat  yang  dimanfaatkan  untuk  pertumbuhan  tanaman (Vymazal,  2010).Perbandingan  efisiensi  berdasarkan  jenis  tanaman  untuk  setiap  parameter pencemar dengan beban 1500 mg/l COD dapat dilihat pada Gambar 9.
0 20 40 60 80 100 COD BOD NTK TP TSS E fis iensi Peny is ihan (%) 1000 mg/l COD 0 20 40 60 80 100 COD BOD TKN TP TSS Efesiensi penyisihan (%) 1000 mg/l COD 0 20 40 60 80 100 COD BOD TKN TP TSS E fesiens i penyisihan (%) 1000 mg/l COD 0 20 40 60 80 100 COD BOD TKN TP TSS E fesiens i penyisihan (%) 1000 mg/l COD 1500 mg/l COD
(a) (b)
Gambar 9.Penyisihan Berdasarkan Tanaman pada Konsentrasi 1500 mg/l COD (a) waktu detensi 2 hari (b) waktu detensi 4 hari
Cyperus  papyrus  memiliki  penyisihan  lebih  tinggi  dari  Cyperus  papyrus  untuk parameter  NTK  dan  TSS  waktu  detensi  2  dan  4  hari.Pada  reaktor  control,  penyisihan  untuk semua  parameter  lebih  rendah  menunjukkan  bahwa  vegetasi  memberikan  pengaruh  terhadap penyisihan pencemar. Hal ini dapat diakibatkan oleh penyerapan senyawa organik oleh tanaman yakni antara lain nitrogen untuk selanjutnya dimanfaatkan untuk pertumbuhan tanaman. Namun, pada parameter TSS ditunjukkan bahwa penyisihan oleh control lebih besar dari reaktor dengan vegetasi  Cyperus  papyrus.Hal  ini  menunjukkan  bahwa  penyisihan TSS  lebih  dipengaruhi  oleh proses fisik yaitu filtrasi oleh media dan sedimentasi serta proses biologi oleh mikroorganisme yang melekat pada media yakni kerikil (Surmacz, et al., 2000 dalam Vymazal, J).
pH dan Temperatur
pH  influen  dan  efluen  pada  pengolahan  dengan  menggunakan  tanaman  Cyperus papyrus dan Cyperus papyrus ini telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah yaitu  6-9.  Temperatur  rata-rata  pada  pengolahan  dengan  menggunakan  kedua  tanaman  ini adalah 26 o C.Kondisi temperature yang cenderung stabil ini mendukung proses pengolahan oleh wetland  karena  aktivitas  metabolisme  mikroorganisme  dapat  berjalan  dengan  optimum.pH pengolahan dengan menggunakan tanaman dan tanpa tanaman dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10.pH dari hari ke-0 hingga ke-4
pH  cenderung  mengalami  penurunan  menuju  netral  yakni  sekitar  6,0-7,5  dari  kondisi awal 8,36 dan 8,5. Penurunan pH juga terjadi ada reaktor C (kontrol) menjadi netral, meskipun masih  cenderung  lebih  tinggi  daripada  reaktor  dengan  tanaman.Perubahan  kondisi  pH  ini
COD BOD NTK TP TSS Cyperus papyrus 89.10 88.78 90.92 60.26 78.61 Canna sp. 89.55 89.91 89.93 78.63 76.70 Tanpa Tanaman 79.82 69.16 89.62 83.54 58.80 40 50 60 70 80 90 100 Efesiensi (%) COD BOD NTK TP TSS
Cyperus papyrus 88.66 83.68 87.17 59.14 97.46 Canna 90.62 87.53 77.42 92.15 80.35 Tanpa tanaman 84.41 82.31 67.99 78.08 86.69 0 20 40 60 80 100 Efesiensi (%) 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 Hari 0 Hari ke 1 Hari ke 2 Hari ke 3 Hari ke 4 pH A pH B pH C pH D pH E
disebabkan  oleh  salah  satu  fungsi  tanah  sebagai  buffer  sehingga  air  limbah  yang  melewati media akan memiliki pH lebih netral.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengamatan  dan  pengukuran  di  laboratorium  diketahui  bahwa tanaman Cyperus papyrus memberikan efisiensi paling tinggi untuk penyisihan COD, BOD, dan TP    pada  waktu  detensi  2  dan  4  hari  untuk  semua  parameter.Penyisihan  optimum  untuk parameter  COD,  BOD,  dan  TSS  terjadi  pada  reaktor  tanaman  Cyperus  papyrus  dengan  beban 1000 mg/l dengan efisiensi 94,80% dan 94,72% pada waktu detensi 2 hari serta 97,47% untuk TSS (beban 1000 mg/l COD, Td 4 hari). Penyisihan NTK optimum terjadi pada reaktor tanaman Cyperus papyrus 96,36% (Beban 1000 mg/l, Td 2 hari) dan 92,15%  (Beban 1500 mg/l COD, Td 4 hari).
Peningkatan  beban  pengolahan  cenderung  menurunkan  efisiensi  penyisihan  parameter COD  untuk  kedua  tanaman,  tetapi  untuk  penyisihan  parameter  NTK,  TP,  dan  TSS  cenderung meningkat untuk tanaman Cyperus papyruspada waku detensi 4 hari.

## DAFTAR PUSTAKA
Damanhuri, Enri.2008.diktat Landfilling Limbah. Greenway,  Margaret.  2007.  The  Role  of  Macrophytes  in  Nutrient  Removal  using  Constructed wetland.  Springer  Berlin  Heidelberg.  Environmental  Bioremediation  Technologies, 331-351.
Kent,  Donald  M.  2001.  Applied  Wetlands  Science  and  Technology.  CRC  Press  LLC.  Florida, 241-281.
Melian,  Harrera.  2008.  Effect  of  Stone  Filters  in  a  pond-wetland  system  treating  raw  Waste Water from a Univercity Campus.ScienceDirect
Putri, Anggia Retno. 2010. Constructed Wetland sebagai Alternatif Pengolahan Efluen Tangki Septik Dengan Aliran Bawah Permukaan Menggunakan Tanaman Pontederia cordata. Program Studi Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung Savitri.2007. Pengaruh Arang Aktif dan Sagittaria Montevidensis Terhadap Penurunan Polutan Limbah Deterjen Dengan Menggunakan Lahan Basah Buatan. Program Studi Biologi, Institut Teknologi Bandung.
Setiawan,  Ahmad  Soleh.  2007.  Optimasi  Efisiensi  Pengolahan  Efluen  Reaktor  Anaerobik Bersekat Dengan Menggunakan Rekayasa Aliran pada Wetland. Program Studi Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.
Tchobanoglous  G,  Theissen  H,  Vigil  Samuel.  1993.  Integrated  Solid  Waste  Management. McGraw-Hill,  IncVymazal,  Jan.  2005.  Horizontal  Sub-surface  Flow  and  Hybrid Constructed  Wetlands  System  for  Wastewater  Treatment.  Durham:  Journal  Ecological Engineering, Vol.25, Issue 5, pp 478-490
Vymzal,  J.  2008.  Removal  of  Nutrients  in  Various  Types  of  Constructed  Wetland.Springer Science + Business Media B.V.
Vymzal, J. 2008. Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands.Springer Science + Business Media B.V. Yalcuk A, Ugurlu A. 2009. Comparison of Horizontal and Vertical Constructed Wetland System for Landfill Leachate Treatment.Bioresource Technology 100, 2521-2526.