Disetujui: 26 Agustus 2020
Jl.Ahmad Yani, Tlk.Tering, Kec. Batam Kota, Kota Batam
© 2020 Politeknik Negeri Malang
E-mail: nurululfah@polibatam.ac.id

## Efektifitas Metode Kombinasi Pasir Zeolit dan Arang Aktif dalam Pengolahan Air Lindi di Tempat Pembuangan Akhir (TPA)

## Mega Gemala, Nurul Ulfah*
Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Batam, Batam centre, Jl.Ahmad Yani, Tlk.Tering, Kec. Batam Kota, Kota Batam
*E-mail: nurululfah@polibatam.ac.id
ABSTRAK
TPA Sei Nam Kijang merupakan TPA yang menggunakan sistem sanitary landfill dalam pengelolaan sampah. Kolam penampungan air lindi di TPA tersebut kurang berfungsi dengan baik terlihat dari warna air lindi hitam coklat kepekatan, terdapat lumut dipermukaan air lindi, dan masih tercium bau yang menyengat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifas kombinasi pasir zeolit dan arang aktif dalam mereduksi parameter fisika dan  kimia  pada  air  lindi.  Hasil  menunjukan  bahwa  kombinasi  arang  aktif  dan  pasir  zeolit  efektif  dalam menurunkan kadar BOD, COD, N total, TSS dan pH air lindi pada tiga jenis ketebalan. Efektifitas tertinggi dalam menurunkan TSS adalah ketebalan 10cm sebesar 11,76%. Efektifitas tertinggi dalam menurunkan kadar pH, COD, BOD dan N total adalah ketebalan 20cm sebesar 19,6%, 22,6%, 35,5% dan 33,33%. Untuk Hg dan Cd, proses filtrasi untuk setiap ketebalan tidak efektif dalam menurunkan kadar logam berat tersebut.
Kata kunci : lindi, zeolit, arang aktif

## ABSTRACT
Sanitary landfill is used method for municipal solid waste (MSW) disposal in Sei Nam Kijang dumpling land. Leachate evaporation pond in a landfill site is not working properly which can be seen from the dark brown color of leachate, the moss on the surface of leachate water, and the odor. This study aims to determine the effectiveness of a combination of zeolite sand and activated charcoal in reducing physical and chemical parameters in leachate with variations in thickness used, namely 10 cm, 15 cm, and 20 cm. The results showed that the combination of activated charcoal and zeolite sand is effective in reducing levels of BOD, COD, total N, TSS, and pH of leachate water in all three types of thickness. The highest effectiveness in reducing TSS is 10cm thickness of 11.76%. The highest effectiveness in reducing total pH, COD, BOD and N is 20cm thickness by 19.6%, 22.6%, 35.5% and 33.33%. For Hg and Cd, the filtration process for each thickness is not effective in reducing levels of heavy metals.
Keywords : Leachate, Zeolite, Activated charcoal

## 1.  PENDAHULUAN
Sanitary  landfill adalah  sistem  pengelolaan sampah yang umum digunakan di dunia dan Indonesia.  Sistem  ini  dianggap  mudah  dan relatif murah sehingga sampai saat ini masih banyak  dipergunakan  di  beberapa  daerah  di Indonesia  karena  pada  dasarnya  sistem  ini memanfaatkan lahan cekungan yang memenuhi  syarat  seperti  jenis  dan  prioritas tanah  [1,2]  Salah  satu  permasalahan  yang sering  terjadi  pada  sistem  pengelolaan sampah seperti ini adalah air lindi atau yang biasa  dikenal  dengan  istilah leachate yang berasal  dari  tumpukan  sampah.  Air  lindi  ini
dapat  menimbulkan  bau  dan  mengandung banyak mikroorganisme patogen serta bahan pencemar  lainnya  seperti  logam  berat.  Jika air lindi ini terinfiltrasi ke dalam tanah akibat sistem  yang  bocor  atau run  off akibat  air hujan,  maka dapat berpotensi mencemari air tanah  maupun air permukaan dan hal ini akan mempengaruhi kesehatan masyarakat sekitar[2].
Timbulan sampah per hari setiap individu di Kabupaten  Bintan  pada  tahun  2013  adalah 2,75-3,25  liter/orang/hari  dengan  jumlah penduduk adalah 448.355 jiwa. Pertumbuhan penduduk  setiap  tahunnya  4,5%.  Jumlah
sampah  akan  semakin  meningkat  seiring dengan meningkatnya gaya hidup masyarakat  [3]. Berdasarkan hasil observasi langsung ke tempat pembuangan akhir (TPA) Sei  Nam  Kijang,  sampah  yang  ditangani sebanyak  ±85%.  Sedangkan  yang  terangkut ke  TPA  yang  terletak  di  Sei  Enam  Kijang sebanyak  ±63m3 per/hari.
Pengolahan sampah di TPA Sei Nam Kijang inmenggunakan sistem sanitary landfill . Air lindi yang dihasilkan dari sampah ditampung di dalam kolam penampungan dan dibiarkan mengendap  didalam  kolam  penampungan. Kolam-kolam penampungan air lindi di TPA Sei  Nam  Kijang  kurang  berfungsi  dengan baik,  ini  terlihat  dari  warna  air  lindi  hitam coklat kepekatan, terdapat lumut dipermukaan air lindi, dan masih tercium bau yang menyengat.
Salah  satu  sistem  pengolahan  limbah  yang pernah  dilakukan  adalah  menggunakan media absorben, yaitu karbon aktif, zeolit dan silika  gel  untuk  media  filter  [1].  Hasil penelitian menunjukan efektifitas penurunan paling besar untuk logam Fe adalah 62,728 % dengan  media  zeolit,  dan  untuk  logam  Cr sebesar  42,028%  dengan  media  zeolit. Sedangkan  pada  penelitian  Tibin  R  Prayudi [4],  keefektifan  Pengolahan  Antara  Abu Terbang  Dengan  Karbon  Aktif  Terhadap Kebutuhan  Oksigen  Kimia  (Kok),  Warna Dan Logam Berat Air Lindi Sampah. Dengan persentase  Dalam  menurunkan  Fe  air  lindi sampah, pemakaian karbon aktif lebih efektif dibandingkan dengan pemakaian abu terbang,  misalnya  pada  pemakaian  dosis  50 mg/lt,  kemampuan  karbon  aktif  dapat menurunkan Fe adalah 3,7 kali lebih efisien dibandingkan dengan pemakaian abu terbang.
Dalam  dunia  industri  atau  badan  usaha, karbon aktif sangat di perlukan karena dapat mengabsorbsi  bau,  warna,  gas  dan  logam. Pada  umumnya  karbon  aktif  digunakan sebagai bahan penyerap dan penjernih. Pasir zeolit  merupakan  salah  satu  adsorben alternatif yang memiliki kemampuan adsorpsi  yang  tinggi  dan  dapat  diaplikasi dalam  rentang  suhu  yang  luas  sehingga
sangat  cocok  digunakan  sebagai  adsorben, zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaring molekuler,  senyawa  penukar  ion,  sebagai filter dan katalis [5].
Berdasarkan  kesimpulan  dari  penelitian Takwanto[6],  pengolahan  air  lindi  lebih efektif apabila dilakukan dengan mengunakan metode kombinasi yaitu elektrokoagulasi-adsopsi karbon aktif dengan penurunan BOD sebesar 91.60%.
Oleh karena itu, perlu dicari sebuah alternatif pengolahan air lindi metode kombinasi yang lebih ekonomis dengan teknologi sederhana. Pada  penelitian  ini  mengunakan  kombinasi filter  media  alam  pasir  zeolit  dan  karbon aktif.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui pengaruh ketebalan penggunaan media kombinasi pasir zeolit dan arang aktif dalam mereduksi parameter fisika dan kimia. Ketebalan  yang  digunakan  untuk  masing- masing filter terdiri dari 3 jenis yaitu 10cm, 15cm dan 20cm.

## 2.  METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini akan dilakukan pengolahan  air  lindi  secara  sederhana,  dari mulai pengolahan air lindi sebelum perlakuan kemudian di ukur dengan melihat parameter fisika  dan  kimia  (TSS,  pH,  BOD,  COD,  N, Hg,  Cd)  dengan  melihat  warna  dan  bau. Kemudian  di  lakukan  pengolahan  air  lindi dengan proses penyaringan sederhana dengan  metode  kombinasi  pasir  zeolit  dan arang  aktif  untuk  melihat  efektif atau tidak efektifnya paremeter fisika dan kimia dalam pengolahan air lindi dengan membandingkan baku  mutu  Peraturan  Menteri  Lingkungan Hidup P.59/Menlhk/Setjen/Kum.1/7/2016 tentang baku mutu lindi, dengan kandungan pH, BOD, COD,N, Hg dan Cd yang diijinkan adalah  6-9,  150  mg/L,  300  mg/L,  60  mg/L, 0,005 mg/L dan 0,1 mg/L.

## 2.1.LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  selama  3  bulan  yaitu mei  hingga  juli  tahun  2019.  Pengambilan sampel  lindi  dilakukan  di  TPA  Sei  Nam
Kijang Kabupaten Bintan. Berdasarkan hasil observasi,  TPA  ini  berlokasi  jauh  dari pemukiman  penduduk.  Pengolahan  sampah yang  dilakukan  di  TPA  ini  menggunakan sistem sanitary landfill .

## 2.2.PENGAMBILAN SAMPEL DAN PENGUJIAN AWAL
Pengambilan  sampel  mengacu  pada  SNI No.6989.59:2008  dengan  pemilihan  titik sampling  adalah  titik  yang  dapat  mewakili karakteristik air limbah. Sampel lindi diambil sebanyak 58 liter. Sedangkan pengujian awal dilakukan  di  laboratorium  Balai  Teknis Kesehatan  Lingkungan  (BTKL)  Kelas  I Batam  dan  Laboratorium  PT.Surveyor Indonesia Batam. Parameter pengujian terdiri dari fisika berupa TSS dan kimia berupa pH, Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical  Oxygen  Demand (COD),  N  total, Mercuri (Hg) dan Kadmium (Cd). Pemilihan paramater  mengacu  pada  Peraturan  Menteri Lingkungan Hidup Nomor
P.59/Menlhk/Setien/Kum.1/7/2016 mengenai  baku  mutu  lindi  bagi  usaha dan/atau kegiatan tempat pemprosesan akhir sampah.

## 2.3.PROSES FILTRASI
Filter  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  arang  aktif,  pasir  zeolit,  ijuk  dan kerikil. Lapisan ini akan dirancang menjadi 3 kombinasi rancangan berdasarkan  ketebalan yaitu ketebalan 10cm, 15cm dan 20cm yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Berdasarkan  rancangan  Gambar 1,  fungsi dari  masing-masing  lapisan  adalah  kerikil untuk  penyaring kotoran-kotoran kasar, ijuk sebagai  penyaring  kotoran  yang  ukurannya besar  dan  kecil,  arang  aktif  sebagai  bahan penyerap  dan  pembersih  dan  pasir  zeolit sebagai  filter  dan  katalis[7,8]  Rancangan filter ini dibuat menggunakan alat sederhana yaitu galon dengan ukuran ±10L.Hasil filtrasi air lindi pada setiap kombinasi diuji dengan parameter yang sama dengan pengujian awal untuk kemudian dihitung efektifitasnya.
Gambar  1. Rancangan  proses  filtrasi  air lindi.

## 2.4.ANALISIS DATA
Efektifitas  dari  setiap  kombinasi  filtrasi dinyatakan  dengan  dalam  persentase  yang dihitung  dengan  menggunakan  persamaan berikut [9]:

## 𝐸 = 𝑇𝑜 − 𝑇𝑖 𝑇𝑜 × 100%
Keterangan: E  = Efektifitas penyaringan To= Hasil sebelum penyaringan Ti = Hasil setelah penyaringan
Kemudian  ketercapaian  efektifitas  dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut [10]:
∅ = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑙 𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡 ≥ 1
Keterangan: ∅ = Efektifitas ∅ ≥1, maka akan tercapai efektifitas.
∅ <1, maka efektifitas tidak tercapai.

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1.KUALITAS  AIR  LINDI  SEBELUM PENGOLAHAN
Kualitas sampel lindi untuk parameter fisika dan  kimia  sebelum  dilakukan  proses  filtrasi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Parameter fisika dan kimia sample lindi sebelum dilakukan proses filtrasi No Parameter Hasil Pemeriksaan 1 Total Suspended Solid (TSS) 170 mg/L 2 pH 9,54 3 Biochemical Oxygen Demand (BOD) 45 mg/L 4 Chemical Oxygen Demand (COD) 150 mg/L 5 N total 18 mg/L 6 Mercuri (Hg) <0,00048 mg/L 7
Kadmium (Cd)
<0,0003 mg;/L
Berdasarkan  Tabel  1,  pH  dari  sampel  lindi adalah  9,54.  Nilai  ini  melebihi  baku  mutu yang  ditetapkan  oleh  peraturan  Menteri Lingkungan Hidup nomor P.59/Menlhk/Setien/Kum.1/7/2016  yaitu  6- 9. Sedangkan untuk nilai TSS yaitu 170 mg/L juga  tidak  memenuhi    baku  mutu  yang
ditetapkan  sebesar  100  mg/L.BOD  sebesar 45 mg/L sudah memenuhi standar baku mutu sebesar  150  mg/L,  COD  sebesar  150  mg/L sudah  memenuhi  satandar  baku  mutu  yaitu 300  mg/L,  Nitrogen  (N)  sebesar  18  mg/L sudah  sesuai  dengan  baku  mutu  yaitu  60 mg/L,  dan  total  mercuri  (Hg)  sebesar  < 0,00048 mg/L, kadnium (Cd) sebesar 0,0003 mg/L masih memenuhi syarat dibawah angka baku mutu yaitu 0,1 mg/L.

## 3.2.KUALITAS  AIR  LINDI  SETELAH PROSES FILTRASI.
Perbandingan  kualitas  sampel  lindi  setelah melalui  proses  filtrasi  dengan  3  jenis ketebalan berbeda dapat dilihat pada Tabel 2. Berdasarkan Tabel 2 kualitas air lindi untuk parameter  TSS  sesudah  pengolahan  dengan ketebalan 10cm adalah 150 mg/L. Sedangkan untuk  ketebalan  15cm  dan  ketebalan  20cm adalah  158mg/L  dan  175mg/L.  Nilai  ini masih di atas baku mutu yaitu 100 mg/L.
Tabel 2. Perbandingan kualitas sampel lindi sesudah proses filtrasi dengan 3 ketebalan berbeda
No Parameter Ketebalan (cm) Baku Mutu 10 15 20 1 TSS (mg/L) 150 158 175 100 2 pH 8,71 8,51 7,67 6-9 3 BOD (mg/L) 40 35 29 150 4 COD (mg/L) 132 122 116 300 5 N Total 17 15 12 60 6 Hg (mg/L) <0,00048  <0,00048  <0,00048 0,005 7 Cd mg/L) <0,0003 <0,0003 <0,0003 0,1
Selain  itu,  penurunan  kadar  pH  tertinggi adalah  pada  ketebalan  20cm  dengan  nilai 7,67.  Nilai  ini  sudah  memenuhi  baku  mutu sebesar  6,0  –  7,0.  Nilai  BOD  sebelum pengolahan  adalah  45  mg/L  dan  sesudah pengolahan  berkisar  antara  29-40mg/L.  Hal ini sudah memenuhi standar baku mutu. Nilai COD  sesudah  pengolahan  berkisar  antara 116-132 mg/L dan sudah memenuhi standar baku  mutu  yaitu  300  mg/L.  N  total  sesudah pengolahan  berkisar  antara  12-  17  mg/L. Kadar mercuri (Hg) sebelum pengolahan dan sesudah  pengolahan  sama,  <0,00048  mg/L. Kadmium  (Cd)  sebelum  pengolahan  dan sesudah pengolahan sama sebesar < 0, 0003
mg/L.  Nilai  Cd  dan  Hg  sudah  memenuhi standar baku mutu. .

## 3.3.EFEKTIFITAS  FILTRASI  DALAM PENGOLAHAN AIR LINDI
Perhitungan  efektifitas  bertujuan  untuk mengetahui kemampuan arang aktif dan pasir zeolit dalam mengabsopsi kandungan berbahaya  pada  air  lindi.  Berdasarkan Gambar  2,  efektifitas  pengolahan  tertinggi untuk  parameter  TSS  adalah  filter  dengan ketebalan 10cm dengan efektifitas mencapai 11,76%. Ketebalan 20cm efektifitas bernilai minus yaitu -2,94%. Hal ini disebabkan oleh zeolit  mengandung  pengotor  yang  dapat
menghalangi terjadinya adsoprsi unsur sadah oleh  zeolit  [9,10].  Kemungkinan  lainnya adalah  dikarenakan  distribusi  adsorbat  yang masuk kedalam partikel media filter sebagai
absorben  tidak  terserap  secara  maksimal. Selain  itu  juga,  ketebalan  filter  mengalami kejenuhan karena terlalu tebal .
Gambar 2. Perbandingan efektifitas filtrasi sederhana untuk 3 kombinasi ketebalan
Sedangkan  untuk  pH,  efektifitas  tertinggi yaitu ketebalan 20cm yang mencapai 19,6%. Ketebalan  20cm  berdasarkan  Gambar  2 adalah  efektifitas  penyerapan  tertinggi  pada BOD sebesar 35,55% di bandingkan dengan ketebalan  15cm  sebesar  22,22%  dan ketebalan  10cm  sebesar  11,11%.  Selain BOD,  ketebalan  20cm  juga  efeketif  dalam menyaring  N  total  dan  COD  dengan persentase  mencapai  33,33%  dan  22,6%. Diperkuat  dengan  penelitian  Yusriani  Sapta [11],  dengan  ukuran  karbon  aktif  yang semakin  tebal  semakin  meningkatkan  daya serap  karbon  aktif.  Untuk  Hg  dan  Cd efektifitas sama untuk setiap kombinasi yaitu 0%  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa  proses filtrasi ini tidak efektif dalam pengolahan Hg dan Cd.
Berdasarkan hasil tersebut maka 3 kombinasi ketebalan filter ini efektif untuk menurunkan parameter  fisika  berupa  TSS  dengan  nilai  > 1. Begitu juga untuk parameter kimia berupa pH,  BOD,  COD  dan  N  total  diperoleh  nilai >1. Sedangkan untuk parameter logam berat seperti  Hg  dan  Cd,  pengolahan  ini  tidak efektif  dalam  menurunkan  kadar  logam tersebut  dengan  nilai  <1.  Hal  ini  mungkin
dikarenakan kadar Hg dan Cd sudah rendah dari  sebelum  dilakukan  proses  filtrasi  yaitu kurang dari 0 mg/L.

## 4.  KESIMPULAN
Hasil  menunjukan  bahwa  kombinasi  arang aktif  dan  pasir  zeolit  efektif  dalam menurunkan kadar BOD, COD, N total, TSS dan pH air lindi  pada ketiga jenis ketebalan yaitu  10cm,  15cm  dan  20cm.  Efektifitas tertinggi  dalam  menurunkan  TSS  adalah ketebalan  10cm  sebesar  11,76%.  Efektifitas tertinggi dalam menurunkan kadar pH, COD, BOD  dan  N  total  adalah  ketebalan  20cm sebesar  19,6%,  22,6%,  35,5%  dan  33,33%. Untuk Hg dan Cd, proses filtrasi untuk setiap ketebalan  tidak  efektif  dalam  menurunkan kadar logam berat tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A.  I.  Larasati,  Efektivitas  Adsorbsi Logam Berat Pada Air Lindi Menggunakan  Media  Karbon  Aktif, Zeolit  dan silika Gel  di  TPA Tlekung, Batu  (The  Effectiveness  of  Heavy Metals  Adsorptions  on  Leachate  by
-5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% TSS pH BOD COD Nitrogen (N) Mercuri (Hg) Cadmium (Cd) E fek tif it a s Parameter 10 cm 15 cm 20 cm
Activated Carbon , Zeolite , and Silica Gel in TPA Tlekung , Batu , J. Sumberd.
Alam dan Lingkung ., vol. 2 , no. 1, hal. 44–48, 2015.
[2]  Chávez  dan  Y.  L.  Galiano,  Landfill leachate  treatment  using  activated carbon  obtained  from  coffee  waste, Eng.  Sanit.  e  Ambient .,  vol.  24,  no.  4, hal. 833–842, 2019.
[3]  A.  B.  Irawan  dan  A.  R.  Ade  Yudono, Studi  Kelayakan  Penentuan  Tempat Pemrosesan  Akhir  Sampah  (Tpa)  Di Pulau Bintan Propinsi Kepulauan Riau,
J. Ilmu Lingkung .,vol. 12, no. 1, hal 1- 11, 2014.
[4]  W.  Dan,  L.  Berat,  dan  A.  I.  R.  Lindi, Karbon  Aktif  Terhadap  Kebutuhan Oksigen Kimia ( Kok ), Abstrak , vol. 4, no. 2, hal. 140–147, 2009.
[5]  S.  Salamah,  Pembuatan  Karbon  Aktif Dari  Kulit  Buah  Mahoni  Dengan Perlakuan Perendaman Larutan Koh, in Prosiding Seminar Nasional Teknoin2 ,
2008, no. 5, hal. 55–59.
[6]  A.  Takwanto,  A.  Mustain,  dan  H.  P. Sudarminto,  Penurunan  Kandungan Polutan  pada  Lindi  dengan  Metode Elektrokoagulasi-Adsorbsi
Karbon Aktif  untuk  Memenuhi  Standar  Baku
Mutu  Lingkungan, J.  Tek.  Kim.  dan Lingkung .,  vol.  2,  no.  1,  hal.  11-16,
2018.
[7]  H.  Setyobudiarso  dan  E.  Yuwono, Rancang  Bangun  Alat  Penjernih  Air Limbah Cair Laundry Dengan Menggunakan Media Penyaring Kombinasi Pasir – Arang Aktif Jurusan Teknik  Lingkungan  dan  Teknik  Sipil
ITN Malang, J. Neutrino , vol. 6, no. 2, hal. 84–90, 2014.
[8]  M. Gemala dan H. Oktarizal, Rancang Bangun  Alat  Penyaringan  Air  Limbah Laundry, Chempublish J ., vol. 4, no. 1, hal. 38–43, 2019.
[9]  G. Tchobanoglous, F. L. Burton, dan H. D.  Stensel,  Wastewater  Engineering:
Treatment  and  Reuse.  Metcalf  {&} Eddy, Inc. 2004.
[10]  B.  Schermerhorn,  Introduction  to Management, 13th edition. 2017.
[11]  Y. S. Dewi dan Y. Buchori, Penurunan COD, TSS pada penyaringan air limbah tahu  menggunakan  media  kombinasi pasir  kuarsa,  karbon  aktif,  sekam  padi dan  zeolit, J.  Ilm.  satya  negara Indones. ,  vol.  9,  no.  1,  hal.  74–78, 2016.