Studi Pengolahan Limbah Greywater Domestik menggunakan Sistem Hidroponik dengan Filter Ampas Kopi

## NISA NURHIDAYANTI, DODIT ARDIATMA, TATA TARNITA
Teknik Lingkungan Universitas Pelita Bangsa, Indonesia Email: nisa.kimia@pelitabangsa.ac.id
Received 13 Oktober 2020 ǀ Revised 27 November 2020 ǀ Accepted 10 Desember 2021

## ABSTRAK
Air  limbah domestik merupakan produk hasil aktivitas manusia  setiap hari yang perlu dilakukan pengolahan agar keberadaannya tidak mencemari lingkungan dan mengganggu kesehatan  manusia. Air  limbah  yang  dihasilkan  dari  kontrakan  X cukup mengganggu estetika karena warnanya yang keruh dan berbau tidak sedap, sehingga  perlu  dilakukan  pengolahan. Penelitian  ini  bertujuan untuk mengkaji efektivitas  hidroponik  tanaman dengan  filter karbon  aktif ampas  kopi dalam menurunkan polutan limbah greywater domestik. Tahapan penelitian ini meliputi aklimatisasi, RFT, pengujian  parameter  polutan  dan  analisa  data. Konsentrasi limbah optimum yang tidak menimbulkan kematian pada tanaman sebesar 40% v/v. Hasil pengujian parameter selama tujuh hari didapatkan efektivitas penurunan polutan BOD sebesar 80.65%, COD sebesar 70.59%, TSS sebesar 79,17%, TDS sebesar -1,82%, fosfat sebesar -62,22% dan detergen sebesar -93,33% dan pH sebesar -0,75%. Artinya penelitian ini efektif untuk menurunkan polutan BOD, COD dan TSS, namun tidak efektif untuk menurunkan polutan TDS, fosfat dan detergen. Penelitian ini perlu ditindaklanjuti dengan mengkaji efektifitas penurunan polutan NH 3 dan total coliform yang terkandung pada limbah domestik.
Kata Kunci : hidroponik, greywater domestik, bunga kana, kayu apu, ampas kopi

## ABSTRACT
Household wastewater is a product of daily human activities that need to be treated so that does not pollute the environment and disturbing human health. The waste water generated from the rented house X is quite disturbing aesthetics because of the cloudy warning and bad odor, so it needs to be treated. This study aims to examine the hydroponic authority of plants with activated carbon coffee grounds filters in reducing household waste pollution. The stages of this research include acclimatization,  RFT,  testing  of  pollutant  parameters  and  data  analysis.  The optimal concentration of waste which does not cause death in plants is 40% v / v. The parameter testing result for seven days showed the effectiveness of reducing BOD pollutants by 80.65%, COD 70.59%, TSS 79.17%, TDS -1.82%, phosphate - 62.22%  and  detergent - 93.33%  and  pH -0.75%. The research  is  effective  in reducing  BOD,  COD  and  TSS  pollutants,  but  not  effective  for  reducing  TDS pollutants, phosphates and detergents. This research needs to be followed up by examining the effectiveness of reducing NH 3 and total coliform contaminants which is contained in domestic waste.
Keywords: hydroponics,  domestic  greywater,  kana  flower,  apu  wood,  coffee grounds

## 1. PENDAHULUAN
Air limbah merupakan permasalahan yang ditimbulkan sebagai akibat meningkatnya jumlah penduduk. Karena setiap aktivitas manusia setiap hari akan berkontribusi menghasilkan air limbah domestik yang dibuang secara langsung melalui saluran air. Air limbah domestik yang tercemar  akan  menimbulkan  bau,  merusak  estetika  lingkungan  dan  dapat  mengganggu kesehatan  manusia.  Permasalahan  yang  terjadi  adalah  semakin  tinggi  jumlah  populasi manusia tetapi kualitas dan kuantitas sumber daya air semakin menurun, khususnya air tanah yang mulai tercemar oleh air limbah greywater domestik yang tidak dikendalikan dengan baik. Air limbah yang dihasilkan dari kontrakan X cukup mengganggu estetika karena warnanya yang keruh dan berbau tidak sedap, sehingga perlu dilakukan pengolahan. Pengolahan air limbah dengan memanfaatkan hidroponik tanaman kayu apu dan bunga kana serta limbah ampas  kopi  ini memberikan  kontribusi  manfaat  yang  baik  bagi  masyarakat.  Selain  untuk memperindah tempat juga ekonomis dalam hal tempat dan dana untuk pengolahan air limbah greywater. Pengolahan limbah greywater bisa dilakukan dalam skala rumah tangga karena tidak  memerlukan  tempat  yang  luas. Tujuan  penelitian  ini untuk mengkaji  efektivitas hidroponik tanaman dengan filter karbon aktif dari ampas kopi dalam menurunkan TDS, TSS, COD,  BOD, detergen dan fosfat  pada  air  limbah greywater domestik. Tanaman memiliki kemampuan untuk menahan komponen beracun dengan cara biokimia dan fisiologisnya serta menahan senyawa organik tak bernutrisi yang dilakukan pada permukaan akar. Bahan polutan tersebut  akan melalui  proses metabolisme  melalui beberapa proses yaitu  proses reaksi oksidasi, reduksi dan enzimatis.
Beberapa penelitian  tentang  pengolahan  limbah  cair  telah  banyak  dilakukan.  Pengolahan limbah  industri tempe  menggunakan  tanaman eceng gondok  dengan  teknik fitoremediasi dapat menurunkan COD sebesar 59,11%, TSS sebesar 66,44%,
BOD sebesar 77,91% kekeruhan sebesar 85,03% dan N sebesar 61,77% (Novita, Arunggi, & Wahyuningsih,  2019).  Penurunan persentase polutan air  limbah greywater domestik (organik, padatan, nitrogen dan fosfor) lebih dari 90% saat menggunakan area permukaan tinggi, media berdiameter kecil seperti sabut kelapa, ampas kopi bekas, dan pasir (Pradhan, 2019). Penggunaan arang aktif dari ampas kopi terbukti dapat menurunkan BOD, COD dan fosfat dalam limbah laundry sebesar 8,753%, 20,033%, dan 46,875% dengan waktu kontak efektif  selama  5  hari (Istighfari,  2017). Kombinasi  ampas  kopi  dan  limbah  dapat menurunkan konsentrasi krom (VI) sebanyak 100mg/L selama 30 menit (Cherdchoo, 2019). Berdasarkan beberapa referensi diatas, peneliti tertarik untuk memanfaatkan tanaman kayu apu dan bunga  kana dengan filter karbon  aktif dari ampas kopi dalam proses pengolahan limbah greywater domestik  sebagai  proses fitoremediasi dengan  sistem  hidroponik. Filter karbon aktif dari ampas kopi dipilih karena ampas kopi dapat mengadsorpsi berbagai jenis polutan air limbah seperti COD, BOD, TSS, cadmium, kromium dan amonia (Irmanto, 2010; Halim,2013  ;  Cherdchoo,  2019). Penggunaan  tanaman bunga  kana dan kayu  apu berfungsi untuk mengekstrak, mengakumulasi dan/atau detoksifikasi polutan dan merupakan teknik  baru  dan  kuat  untuk  membersihkan  lingkungan (Sidauruk  &  Sipayung,  2015). Manfaat penelitian ini yaitu memberikan kontribusi kepada Universitas Pelita Bangsa mengenai penggunaan  metode  hidroponik  sebagai  salah  satu  alternatif  dalam  mengolah  air  limbah greywater domestik  serta  bermanfaat  bagi  lingkungan  sekitar  karena  dapat  memperindah tempat  dengan  adanya  tanaman  yang  hidup  dengan  memanfaatkan  limbah greywater domestik.

## 2. METODE

## 2.1 Alat dan Bahan Penelitian
Alat penelitian terdiri dari kotak kaleng dengan dimensi 17,3 cm x 14,2 cm x 24 cm bervolume 6  L  sebanyak  1  buah  untuk  digunakan  dalam  tahap karbonasi ampas kopi, reaktor plastik persegi berdimensi 55  cm x 36 x  30  cm  bervolume 50 L sebanyak  3 reaktor  dihubungkan dengan pipa PVC berdiameter 2/3 inci untuk Kayu apu, Reaktor plastik persegi berdimensi 10 cm  x  8  cm x  8  cm  bervolume  8  L  sebanyak  10  reaktor  dihubungkan  dengan  pipa  PVC berdiameter  ½ inci untuk  tanaman Bunga  kana,  Reaktor  plastik  tumbuhan Kayu  apu dan tanaman bunga  kana dihubungkan  dengan  menggunakan  selang berdiameter 11  mm  dan kran  sebagai  pengatur  debit  aliran,  Kotak  persegi  55  cm  x  36  x  30  cm  bervolume  50  L sebanyak  1  buah  digunakan  untuk  menampung  limbah  greywater  domestik  dihubungkan dengan pipa PVC berdiameter 2/3 inci, Pompa yang dilengkapi dengan filter berkapasitas 500 liter/jam, pH meter, TDS meter dan beberapa peralatan analisis TSS sesuai SNI-06-6989.3- 2004,  BOD  dengan  metode  SNI- 6989.72- 2009  dan COD dengan  metode SNI  06- 6989.73:2009, detergen dengan metode SNI 06-6989.51-2005 dan fosfat dengan metode SM 4500-P.D.
Bahan penelitian yang digunakan: limbah greywater domestik yang diambil dari kontrakan X, tanaman bunga kana, tanaman kayu apu, ampas kopi, serbuk ZnCl 2 dan larutan HCl 0,1 N untuk  pengaktifan  arang aktif  dari ampas  kopi,  kayu bakar  yang  digunakan  dalam  proses karbonasi ampas kopi serta Beberapa bahan untuk analisis pengujian sebagai berikut: analisa TSS dengan metode gravimetri (kertas saring Whatman Grade 934 AH dengan ukuran pori 1,5 µm dan air suling), analisa BOD dengan metode  titrasi winkler (air pengencer, larutan mangan sulfat, larutan pereaksi oksigen, larutan asam sulfat, indikator amilum dan natrium tiosulfat), analisa  COD  dengan  metode refluks tertutup  (Kristal  Hg 2 SO 4, Kalium  dikromat, Larutan asam sulfat, perak sulfat (Ag 2 SO 4 ), indikator feroin, Larutan standar fero ammonium, analisa detergen dengan pengukuran MBAS (serbuk alkil sulfonat linier (LAS) atau natrium lauril sulfat, Larutan indikator fenolftalin, Larutan natrium hidroksida, Larutan sulfat, Larutan biru metilen, kloroform, hidrogen peroksida, isopropil alkohol, serabut kaca), analisa fosfat dengan metode spektrofotometri (larutan ammonium molibdate dan larutan timah klorida).

## 2.2 Pembuatan Arang Aktif dari Ampas Kopi
Proses  pembuatan  arang  aktif meliputi proses  dehidrasi,  karbonasi  dan  aktivasi.  Tahap dehidrasi berfungsi  untuk menghilangkan kandungan air di dalam bahan baku. Tahap karbonisasi berfungsi untuk menghilangkan unsur oksigen dan hidrogen dari karbon untuk menghasilkan kerangka struktur karbon  tertentu.  Tahap  aktivasi  merupakan proses pengaktifan karbon melalui pemanasan atau ekstraksi dengan menggunakan pelarut untuk tujuan menghasilkan karbon aktif dengan daya adsorpsi yang besar (Suprianofa, 2016). Pembuatan ampas kopi mengikuti diagram alir pada gambar 1 sebagai berikut:
Ampas Kopi DIAGRAM ALIR PENELITIAN Diagram Alir Pembuatan Arang Aktif Ampas Kopi Penjemuran oleh Sinar Matahari Dibakar dalam Kotak
Kaleng ± 400 o C selama 3 jam Diayak dengan pengayak 80 mesh Direndam dengan ZnCl 2 30%  dengan rasio 2:1 selama 24
jam Dicuci dengan Air hangat suhu 80 o C selama 20 menit Dicuci dengan HCl 0,1 N perbandingan 1:10 selama 20 menit Dicuci dengan Air hangat suhu 80 o C selama 20 menit
Arang Aktif Ampas Kopi
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Arang Aktif Ampas Kopi

## 2.3. Desain Penelitian
Hidroponik merupakan cara budidaya tanaman dengan sistem kerja yang melibatkan air dan nutrisi, dimana akar dikuatkan oleh media tanam selain tanah (Halim, 2016). Penelitian ini menggunakan jenis hidroponik irigasi tetes ( drip irrigation) yaitu sistem yang memberikan air dan nutrisi dalam bentuk tetesan. Tetesan diarahkan tepat ke daerah perakaran tanaman agar tanaman dapat langsung menyerap air dan nutrisi yang diberikan (Apriyanti, 2015). Desain Sistem  pengolahan  Limbah greywater sistem  hidroponik  dan  rangkaian  alat  penelitian disajikan pada Gambar 2 dan Gambar 3 sebagai berikut:.
Gambar 2. Desain Sistem Pengolahan Limbah Greywater Sistem Hidroponik
Keterangan alat:
[1] Filter
[1.a] Arang aktif ampas kopi
[1.b] Silika
[1.c] Batu kerikil
[2] Bak fitoremediator kayu apu I
[3] Bak fitoremediator kayu apu II [4] Bak fitoremediator kayu apu III
[5] selang konektor
[6] Bak fitoremediator bunga kana I [7] Bak fitoremediator bunga kana II [8] Bak kontrol I [9] Pipa penghubung bak fitoremediator Bunga kana [10] Bak Kontrol II [11] Pipa penghubung bak fitoremediator ke bak tampungan limbah greywater
[12] Outlet pengambilan sampel [13] Bak Tampungan limbah greywater [14] Pompa ke bak fitoremediator kayu apu [15] Pompa ke filter

## Mekanisme kerja alat penelitian:
Proses ini diawali dengan wadah tampungan diisi limbah yang telah dibuat sesuai konsentrasi tertentu. Pompa dinyalakan sampai limbah ter alirkan menuju bak fitoremediator Kayu apu I, II,  dan  III  terisi.  Kemudian valve penghubung fitoremediator kayu  apu dengan  bak fitoremediator bunga kana dibuka supaya limbah ter alirkan pada bak fitoremediator bunga kana I dan II. Pada bak Kontrol dilakukan pengamatan tinggi permukaan air limbah sampai batas tertentu dan akar bunga kana terendam. Kemudian valve yang menghubungkan bak fitoremediator bunga  kana dengan  bak  tampungan  limbah  dibuka supaya limbah  dapat tersirkulasi  dan  tanaman  dapat  melakukan  proses fitoremediasi.  Kemudian  pompa yang menuju filter dinyalakan sebagai proses penyaringan dengan menggunakan komposisi arang aktif  ampas  kopi, silika, dan  batu  kerikil.  Setelah melewati  proses  penyaringan pada  filter, limbah  dialirkan  kembali  menuju  bak  tampungan  limbah.  Proses  ini  berlangsung  terus menerus selama tujuh hari dan dilakukan pengambilan sampel melalui kran output pada hari yang telah ditentukan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Uji Kualitas Limbah
Hasil uji karakteristik air limbah greywater domestik pada kontrakan X disajikan pada Tabel 1 sebagai berikut (Permen LHK Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016):
Tabel 1. Hasil Uji Kualitas Limbah Greywater Domestik No. Parameter Satuan Hasil Uji Baku Mutu Parameter Baku Mutu Air Limbah Domestik 1. pH - 8,5 6 - 9 2. TSS (Residu Tersuspensi) mg/L 238 30 3. BOD 5 mg/L 558 30 4. COD mg/L 867 100 Paramater Tambahan 1. TDS ppm 615 - 2. Fosfat mg/L 0,54 - 3. Detergen mg/L 0,12 -
Berdasarkan  tabel  di  atas  menunjukkan  bahwa  parameter  TSS,  BOD  dan  COD  air  limbah greywater domestik dari kontrakan X melebihi baku mutu yang ditetapkan.

## 3.2 Tahap Aklimatisasi
Tanaman bunga kana dan kayu apu yang telah dewasa ditanam di fitoreaktor. Tujuan tahap ini untuk mendapatkan tanaman bunga kana dan kayu apu yang telah beradaptasi pada media yang akan digunakan pada Range Finding Test (RFT) dan uji fitoremediasi.

## 3.3 Range Finding Test (RFT)
RFT dilakukan dengan fitoreaktor menggunakan 5 variasi konsentrasi air limbah yaitu 10%, 20%, 40%, 60%, dan 80% (v/v) dari jumlah volume 200 liter, kemudian menambahkan dan menyirkulasikan air  limbah  yang  telah  disiapkan  secara  berulang  ke  dalam fitoreaktor. Konsentrasi limbah yang tidak menyebabkan kematian pada tanaman bunga kana dan kayu apu sebesar  40%.  Selanjutnya  dilakukan  pengujian  Parameter  TSS,  BOD, COD,  fosfat, deterjen, pH dan TDS pada hari ke 0, 1, 3, 5 dan 7 yang dilakukan pada sore hari masing- masing sebanyak 2 liter. Hasil RFT tanaman bunga kana dan kayu apu disajikan pada gambar 4 dan gambar 5 sebagai berikut:
Gambar 4. Grafik RFT tanaman bunga kana
Gambar 5. Grafik RFT tanaman kayu apu 0 0 0 73,04 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 Efek Kematian Tumbuhan (%) Konsentrasi Limbah (% v/v) Hasil Range Finding Test (RFT) Kayu Apu 0 0 0 5 15 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 Efek Kematian Tumbuhan (%) Konsentrasi Limbah (% v/v) Hasil Range Finding Test (RFT) Tanaman Bunga Kana
Gambar 4 dan 5 menunjukkan bahwa tanaman bunga kana dan kayu apu mampu bertahan hidup  dengan  baik  pada  konsentrasi  limbah  sebesar  40% v/v.  Pada  konsentrasi limbah sebesar 60% v/v dan 80% v/v tanaman bunga kana dan kayu apu tidak dapat hidup dengan baik, tanaman kayu apu ditandai dengan warna daun yang kuning dan tenggelam ke dasar fitoreaktor.  Sedangkan  untuk bunga  kana ditandai  dengan  daun  yang  layu, kuning kecokelatan serta menjadi kering. Konsentrasi limbah optimum yang digunakan yaitu 40%v/v dari total volume 200 liter. Hal ini dilakukan agar selama proses fitoremediasi, tanaman bunga kana dan kayu apu masih tetap tumbuh dengan baik.

## 3.4 Hasil Uji Parameter pada Fitoreaktor
Hasil pengujian pada konsentrasi limbah 40% v/v disajikan pada Tabel 2 di bawah ini:
Tabel 2. Hasil Pengujian Limbah Greywater 40% v/v No. Parameter Satuan Hasil Uji Hari Ke- 0 1 3 5 7 1. pH - 8,02 7,32 7,53 7,38 8,08 2. TDS ppm 440 417 427 437 448 3. TSS mg/L 48 10 10 10 10 4. BOD 5 mg/L 155 58 53 38 30 5. COD mg/L 221 114 140 89 65 6. Fosfat mg/L 0,45 1,03 0,84 1,13 0,73 7. Detergen mg/L 0,3 0,45 0,58 0,41 0,58

## 3.4.1 Total Suspended Solids (TSS)
Hasil pengujian TSS pada konsentrasi limbah 40% v/v digambarkan pada Gambar 6 sebagai berikut:

## Gambar 6. Grafik Hasil Uji Total Suspended Solids (TSS)
Berdasarkan  grafik  di  atas, setelah  mengalami fitoremediasi dengan  filter konsentrasi  TSS mengalami  penurunan sampai  hari  kedua,  hal ini  dikarenakan  proses  sedimentasi  koloid detergen sedang terjadi pada larutan limbah. Karbon aktif ampas kopi dalam filter memiliki
0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 mg/L Hari Ke- Total Suspended Solids (TSS) TSS dengan Filter Baku Mutu TSS Linear (TSS dengan Filter)
kerapatan  yang  tinggi yang menyebabkan  porositas  permukaan  semakin  kecil sehingga padatan yang tersuspensi dan koloid pada larutan limbah terjerap dalam filter tersebut. Ampas Kopi memiliki porositas permukaan yang kecil karena ukuran butir ampas kopi halus sebesar 80  mesh  yang  menyebabkan  pori  dalam  susunan  ruang  filter  yang  akan dilalui oleh  aliran limbah semakin padat dan menyebabkan koloid serta partikel tersuspensi mengisi ruang pori yang kecil (Cherdchoo, 2019). Konsentrasi TSS kembali mengalami peningkatan pada hari ketiga  karena adanya  pertumbuhan lumut  pada  bak fitoreaktor yang  menyebabkan penambahan jumlah padatan tersuspensi.

## 3.4.2 Biological Oxygen Demand (BOD
5 )
Hasil  pengujian  BOD  pada  konsentrasi  limbah  40%  v/v  disajikan  pada  Gambar  7  sebagai berikut:

## Gambar 7. Grafik Hasil Uji BOD 5
Grafik di atas menunjukkan bahwa pengujian BOD sejak hari pertama sampai dengan hari ketujuh konsentrasi BOD mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan polutan zat organik telah terurai secara mikrobiologi menjadi karbon dioksida (CO 2 ) dan air (H 2 O) dan amonia (NH 3 ) akibat kondisi pH yang semakin netral. Adapun reaksi oksidasi yang terjadi selama proses fitoremediasi berlangsung pada Persamaan (1) sebagai berikut (Sawyer,Clair N.;McCarty, Perry L; Parkin, Gene F., 2003):
(1)
Semakin  rendah  konsentrasi  BOD  dalam  air  limbah  artinya  kualitas  air  semakin  baik (Michelcic &  Ziemmerman,  2014).  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa  semakin  lama proses fitoremediasi,  maka  semakin  banyak  senyawa  organik  dalam  air  limbah  yang teroksidasi menjadi gas CO 2 dan air (Ikhtiar, 2017).

## 3.4.3 COD (Chemical Oxygen Demand)
Hasil  pengujian  COD  pada konsentrasi  limbah  40%  v/v  disajikan  pada  Gambar  8  sebagai berikut:
0 30 60 90 120 150 180 -1 1 3 5 7 mg/L Hari Ke- Biological Oxygen Demand (BOD 5 ) BOD5 dengan
Filter
Baku Mutu BOD5 Linear (BOD5 dengan Filter)

## Gambar 8. Grafik Hasil Uji COD
Berdasarkan  grafik  di  atas  bahwa  konsentrasi  COD  mengalami  penurunan  dari  hari ke-nol sampai hari pertama kemudian mengalami peningkatan sampai hari ketiga, hal ini disebabkan karena  aktivitas  fotosintesis  tanaman  yang  menghasilkan  biomassa  dan  uap  air,  sehingga bahan organik yang harus didegradasi dapat mengalami peningkatan (Doraja et al, 2012). Konsentrasi COD mengalami penurunan kembali dari hari ketiga sampai hari ketujuh sehingga berada di bawah baku mutu. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin lama proses fitoremediasi maka  semakin  menurun  konsentrasi  COD  dalam  air  limbah.  Hal  ini disebabkan lamanya waktu tinggal akan memberi peluang pada mikroorganisme di akar untuk memecah bahan-bahan organik yang terkandung dalam limbah. Penurunan nilai COD juga dipengaruhi oleh adanya suplai oksigen dan cahaya matahari, dimana cahaya matahari dan keberadaan oksigen mendukung pertumbuhan mikroorganisme pada akar semakin banyak. Reaksi  yang  terjadi  selama  proses  penurunan  COD  pada  proses fitoremediasi mengikuti persamaan  (2)  sebagai  berikut (Sawyer,Clair  N.;McCarty,  Perry  L;  Parkin,  Gene  F., 2003):
(2)

## 3.4.4 Detergen
Hasil pengujian detergen pada konsentrasi limbah 40% v/v disajikan pada Gambar 9 sebagai berikut:
0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 1 2 3 4 5 6 7 mg/L Hari Ke- Chemical Oxygen Demands (COD) COD dengan Filter
Baku Mutu COD Linear (COD dengan Filter)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0 1 2 3 4 5 6 7 mg/L Hari Ke- Hasil Uji Detergen Detergen dengan Filter
Linear (Detergen dengan Filter)
Berdasarkan  grafik  di atas menunjukkan  bahwa  konsentrasi detergen dalam  air  limbah mengalami peningkatan signifikan dari hari ke-nol sebesar 0,3 mg/L menjadi 0,58 mg/L pada hari ketujuh. Peningkatan konsentrasi detergen ini terjadi karena metode pengujian MBAS ikut mendeteksi fosfat.  Hubungan antara meningkatnya nilai detergen ini bersifat linier dengan meningkatnya nilai fosfat. Penambahan kadar fosfat ini juga dipengaruhi oleh penggunaan filter  karbon  aktif  dari  ampas  kopi  yang  mengandung  fosfat  anorganik  dalam  komposisi kimianya. Berdasarkan penelitian, ampas kopi mengandung fosfor 2,11% yang berkontribusi meningkatkan  konsentrasi  ion  fosfat  dalam  air  limbah (Tarigan,  2018). Peningkatan detergen terdeteksi sebagai peningkatan konsentrasi MBAS yang terbentuk dari ikatan dengan anion surfaktan (baik dalam bentuk fosfat dari ampas kopi ataupun ammonium sebagai hasil oksidasi dari senyawa organik oleh mikrobiologi) yang memiliki nilai ukur sebanding detergen. Kondisi  detergen  yang  fluktuatif  dikarenakan  selama  proses fitoremediasi berlangsung, kemampuan karbon aktif ampas kopi yang memiliki kapasitas adsorpsi tertentu disesuaikan dengan  ukuran  partikel  karbon  aktif  yang  digunakan yaitu  80  mesh. Semakin  kecil  ukuran partikel  karbon  aktif  maka  semakin  besar  luas  permukaan yang  dapat  menyerap  polutan sehingga  lebih  banyak  situs  atau permukaan  karbon  aktif  yang  dapat digunakan  sebagai tempat teradsorpsinya surfaktan kationik/detergen (Utomo dkk, 2018).

## 3.4.5 Fosfat
Hasil pengujian fosfat pada konsentrasi limbah 40% v/v disajikan pada Gambar 10 sebagai berikut:

## Gambar 10. Grafik Hasil Uji Fosfat
Grafik di atas menunjukkan bahwa konsentrasi fosfat mengalami peningkatan dari hari ke-nol sebesar 0,45 mg/L menjadi 0,73 mg/L pada hari ke-tujuh. Peningkatan kadar fosfat ini terjadi karena adanya pengaruh penambahan fosfat yang berasal dari ampas kopi pada filter ampas kopi. Penyebab lain meningkatnya kadar fosfor pada fitromediasi dengan filter yaitu karena terjadi proses dekomposisi mikroorganisme dari lumut yang menyebabkan nilai fosfat organik dalam limbah meningkat. Semakin tinggi fosfat yang dihasilkan, maka dapat menyebabkan kerusakan  lingkungan  karena  fosfat berkontribusi  terhadap  eutrofikasi yang  dapat meningkatkan ledakan pertumbuhan alga (Waluyo, 2018).
Pada hari pertama sampai hari ketiga konsentrasi ion fosfat mengalami penurunan, hal ini dikarenakan ion fosfat yang diserap oleh tanaman bunga kana dan kayu apu sebagai nutrisi sehingga semakin lama fitoremediasi akan menyebabkan penurunan konsentrasi ion fosfat (Padmaningrum,  Aminatun,  &  Yuliawati,  2014).  Tetapi  kemudian  mengalami peningkatan di hari ketiga sampai hari kelima, kondisi ini terjadi karena detergen pada larutan
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 1 2 3 4 5 6 7 mg/L Hari Ke- Hasil Uji Fosfat Fosfat dengan Filter
limbah mulai terlarut sempurna. Detergen mengandung kadar fosfat yang tinggi. Fosfat ini berasal  dari  komposisi  detergen  yaitu Sodium  Tripoly  Fosfate (STTP).  Peningkatan  jumlah fosfat  ini  juga  menyebabkan  pertumbuhan  lumut  yang  berlebih  pada  bak fitoreaktor atau disebut  eutrofikasi.  Jumlah  fosfat  pada  hari  ke  tiga  yang  semakin  tinggi  disintesis  oleh mikroorganisme pada kondisi aerob menjadi ortofosfat (H 3 PO 4 , H 2 PO 4 2- , HPO 4 - , PO 4 3- ) dengan menggunakan energi yang dihasilkan dari proses oksidasi senyawa oleh bahan kimia ataupun oleh mikroorganisme. Pada hari kelima sampai hari ketujuh konsentrasi ion fosfat mengalami penurunan kembali karena akar tanaman bunga kana dan kayu apu yang menyerap fosfat sebagai  nutrisi  sehingga  semakin  lama fitoremediasi akan  menyebabkan  penurunan konsentrasi  ion  fosfat. Fosfat  mengalami  kondisi  fluktuatif  pada  penelitian  ini dikarenakan adanya penguraian bahan  organik  oleh mikroorganisme menjadi  bahan  anorganik  seperti senyawa ortofosfat yang menyebabkan peningkatan pada satu waktu proses di bak fitoreaktor dan pada waktu berikutnya terjadi penurunan fosfat karena digunakan oleh tanaman bunga kana dan tanaman kayu apu sebagai nutrisi tambahan dalam pertumbuhannya (Christanty, Barus, & Desrita, 2016).

## 3.4.6 TDS (Total Dissolved Solids)
Hasil pengujian TDS pada konsentrasi limbah 40% v/v disajikan pada Gambar 11 sebagai berikut:

## Gambar 11. Grafik Hasil Uji TDS
Grafik di atas menunjukkan bahwa konsentrasi TDS mengalami peningkatan dari hari ke-nol sebesar sampai hari ketujuh. Hal ini disebabkan karena produk hasil dekomposisi kimia dalam bentuk  mineral,  garam,  logam  serta  gas karbon  dioksida yang  terlarut  dalam  air  limbah sebagai  hasil  metabolisme  tanaman bunga  kana dan kayu  apu.  Senyawa  organik maupun senyawa anorganik yang belum terdegradasi secara sempurna oleh mikroorganisme di akar juga turut berkontribusi meningkatkan konsentrasi TDS dalam air limbah. pH yang mengalami penurunan selama proses di bak fitoreaktor berpengaruh terhadap total zat organik, dimana semakin  berkurang  nilai  pH  maka  zat  organik  dalam  limbah  akan  semakin  tinggi  yang berpengaruh pada nilai TDS (Suprihatin & Suparno, 2013).

## 3.4.7 pH
Hasil  pengujian  pH  pada  konsentrasi  limbah  40%  v/v disajikan  pada  Gambar  12  sebagai berikut:
400 410 420 430 440 450 460 1 2 3 4 5 6 7 ppm Hari Ke- Total Dissolved Solids (TDS) TDS dengan Filter
Linear (TDS dengan
Filter)

## Gambar 12. Grafik Hasil Uji pH
Berdasarkan grafik di atas menunjukkan bahwa pH mengalami kondisi fluktuatif selama 7 hari dalam bak fitoreaktor pada kisaran pH 7,32 - 8,10. Penurunan pH terjadi akibat penyerapan nutrien oleh tanaman bunga kana dan kayu apu. Penyerapan nutrien oleh tanaman terjadi dengan mekanisme penukaran kation dan anion dalam air limbah. Tanaman akan melepaskan ion H + dari akar untuk ditukarkan dengan kation-kation seperti Ca 2+ , K + , Fe 2+ , Mg 2+ , NH 4 + , Zn 2+ , Cu 2+ dan Mn 2+ yang menyebabkan pH naik. Untuk menyerap anion seperti NO 3 - , H 2 PO 4 - , BO 3 - , dan SO 4 2- , tanaman akan menukarnya dengan melepas ion OH - dari akar ke lingkungan yang  menyebabkan  pH  turun (Novita,  Arunggi,  &  Wahyuningsih,  2019). Proses penyerapan  nutrien  ini  berlangsung  terus  menurus  dan  menyebabkan  kondisi  pH  setiap harinya mengalami perubahan. Peningkatan pH juga berasal dari kadar basa yang berasal dari detergen pada air limbah (Bai, Shivanna, & Shivakumar, 2010).

## 3.4.8 Efektivitas Penurunan Polutan
Perhitungan efektivitas dilakukan dengan membandingkan konsentrasi awal polutan pada hari ke-0  terhadap  konsentrasi  akhir  hari  ke-7  karena fitoremediasi pada  bak fitoreaktor merupakan kontinu proses  dengan  sirkulasi  yang  terus  menerus  untuk  mendapatkan konsentrasi nyata proses fitoremediasi selama tujuh hari. Pertimbangan ini diambil mengingat sejak awal penelitian jumlah hari proses fitoremediasi ini sudah ditentukan selama tujuh hari dan mempertimbangkan fluktuasi data yang terjadi pada setiap parameter merupakan sebab akibat yang saling berhubungan antar satu parameter terhadap parameter lainnya. Fluktuasi data ini dianggap terjadi secara spontan dan sensitif mengalami perubahan terhadap banyak faktor  lainnya.  Pada  dasarnya  perhitungan  efektivitas  dalam  penelitian  ini  dilakukan  tanpa mempertimbangkan fluktuasi data dan hanya membandingkan kondisi awal dan akhir pada setiap  parameter.  Berikut  ini  hasil  perhitungan  efektivitas  proses hidroponik dengan  filter ampas kopi setiap parameter ditampilkan dalam tabel 3 sebagai berikut:
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 pH Hari Ke- Hasil Uji Nilai pH pH dengan Filter pH Minimum pH Maksimum Linear (pH dengan Filter)
Tabel 3. Tabel Hasil Pengolahan dan Efektivitas Proses Hidroponik
Parameter Hasil Pengolahan Baku Mutu Efektivitas Proses (%) pH 8,08 6-9 -0,75 TSS 448 mg/L 30 mg/L 79,17 BOD 5 10 mg/L 30 mg/L 80,65 COD 30 mg/L 100 mg/L 70,59 TDS 65 mg/L - -1,82 Fosfat 0,73 mg/L - -62,22 Detergen 0,58 mg/L - -93,33
Berdasarkan tabel diatas diperoleh efektivitas penurunan polutan dalam pengolahan air limbah greywater domestik  menggunakan  sistem  hidroponik  dengan  filter  ampas  kopi  yaitu  BOD sebesar 80,65%, COD sebesar 70,59%, TSS sebesar 79,17%, TDS sebesar -1,82%, fosfat sebesar -62,22% dan detergen sebesar -93,33% dan pH sebesar -0,75%. Parameter pH, BOD 5, COD telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan, sedangkan TSS masih melebihi baku mutu. Artinya  sistem  hidroponik  menggunakan  tanaman bunga  kana dan kayu apu dengan  filter ampas kopi efektif untuk menurunkan polutan BOD, COD dan TSS, namun tidak efektif untuk menurunkan  polutan  TDS,  fosfat  dan  detergen. Berdasarkan  hasil  penelitian  ini  perlu dilaksanakan penelitian lanjutan dengan metode yang sama dengan menambahkan parameter ammonia dan total coliform yang terkandung pada limbah greywater domestik.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil  uji  parameter  pada  limbah greywater domestik  dengan  filter  karbon  aktif  dari ampas kopi selama tujuh hari didapatkan nilai akhir BOD sebesar 30 mg/L, COD sebesar 65 mg/L,  dan TSS  sebesar 10 mg/L.  Sedangkan  terjadi  peningkatan nilai  akhir pada parameter  TDS menjadi 448 ppm, Fosfat menjadi 0,73 mg/L, detergen menjadi 0,58 mg/L dan pH menjadi 8,08. Hasil uji tersebut memenuhi baku mutu air limbah domestik Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  Republik  Indonesia  Nomor 68 Tahun 2016.
2. Efektivitas penurunan polutan yang dihasilkan yaitu BOD sebesar 80.65%, COD sebesar 70.59%,  TSS  sebesar  79,17%,  TDS  sebesar -1,82%,  fosfat  sebesar -62,22%  dan detergen  sebesar -93,33%  dan  pH  sebesar -0,75%. Artinya  sistem  hidroponik menggunakan tanaman bunga kana dan kayu apu dengan filter ampas kopi efektif untuk menurunkan  polutan BOD,  COD  dan  TSS,  namun  tidak  efektif  untuk  menurunkan polutan TDS, fosfat dan detergen.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti  mengucapkan terima  kasih kepada  Universitas  Pelita  Bangsa  atas  dukungan  dana penelitian sehingga penelitian dapat dilaksanakan dengan baik.

## DAFTAR RUJUKAN
Apriyanti, R. N. (2015). Hidroponik Perkotaan. Depok: PT. Trubus Swadaya.
Bai,  S.,  Shivanna,  S.,  &  Shivakumar,  D.  (2010).  Urban  Wastewater  Characteristic  and  its Management  in  Urban  Areas-A  Case  Study  of  Resource  and  Protection. Journal  of Water Resource and Protection, 2(8), 717-726.
Cherdchoo, W. N. (2019). Removal of Cr(VI) from synthetic wastewater by adsorption onto coffee  ground  and  mixed  waste  tea. Chemosphere, (221),  758–767. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.01.100.
Christanty,  Y.,  Barus,  T.  A.,  &  Desrita.  (2016). Hubungan  Kandungan  Nitrat  dan  Fosfat Terhadap Pertumbuhan Biomassa  Basah Eceng Gondong  di Rawa Kongsi  Sumatera Utara. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Doraja, P.H.,  Shovitri, M.,  Kuswytasari, N.D.  2012.  Biodegradasi  Limbah Domestik  dengan Menggunakan Inokulum  Alami  dari  Tangki Septik. Jurnal Sains  dan  Seni  ITS, 1(1), (Sept, 2012) ISSN : 2301–928X.
Halim, A. A., Latif, M. T., & Ithnin, A., 2013. Ammonia removal from aqueous solution using organic acid modified activated carbon, World Applied Sciences Journal, 24(1), 1–6.
Halim,  J.  (2016). 6  Teknik  Hidroponik  :  Pilihan  Teknik  Bercocok  tanam  Tanpa  Tanah  di Perkotaan. Jakarta: Penebar Swadaya Grup.
Ikhtiar, M. (2017). Analisis Kualitas . Makssar : CV. Social Politic Genius (SIGn).
Irmanto,  &  Suyata.,  2010.  Optimasi  penurunan  nilai  bod,  cod  dan  tss  limbah  cair  industri tapioka menggunakan arang aktif dari ampas kopi. Molekul E-ISSN:2502-5007, Jurnal Ilmiah Kimia, Univ. Jenderal Soedirman, Indonesia, 6(3).
Istighfari, S. D. (2017). Pemanfaatan Kayu apu ( Pistia stratiotes ) untuk Menurunkan Kadar BOD , COD , dan Fosfat pada Air Limbah Laundry . Conference Proceeding on Waste Treatment Technology, (pp. 103–108).
Manik.  (2016). Pengelolaan  Lingkungan  Hidup  . Jakarta:  Kencana  (Divisi  PRENADAMEDIA group).
Michelcic,  J.  R.,  &  Ziemmerman,  J.  B.  (2014). Enviromental  Engineering:  Fundamentals, Sustainability, Design. United States America: John Wiley and Sons, inc.
Novita, E., Arunggi, A. H., & Wahyuningsih, S. (2019). Komparasi Proses Fitoremediasi Limbah Cair Pembuatan Tempe menggunakan Tiga Jenis Tanaman Air . Agroteknologi, 13(1).
Padmaningrum,  R.  T.,  Aminatun,  T.,  &  Yuliawati.  (2014).  Pengaruh  Biomassa  Melati  Air (Echinodorus  Paleafolius)  dan  Teratai  (Nyphaea  Firecrest)  Terhadap  Kadar  Fosfat, BOD, COD TSS dan Derajat Keasaman Limbah Cair Laundry. Jurnal Penelitian Saintek, 19(2), 64-74.
Permen  LHK  Nomor  P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016. (n.d.).  Tentang Baku  Mutu  Air Limbah.
Pradhan,  S.  A.-G.  (2019).  Greywater  treatment  by  ornamental  plants  and  media  for  an integrated  green  wall  system. International  Biodeterioration  and  Biodegradation, https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2019.
Rasdiansyah, Darmadi, &  Supardan, M. D. (2014). Optimasisasi  Proses Pembuatan  Karbon Aktif  dari  Ampas Kopi  Menggunakan  Aktivator  ZnCl2. Jurnal  Teknologi  dan  Industri Pertanian, 6(3), 54-58.
Sawyer,Clair  N.;McCarty,  Perry  L;  Parkin,  Gene  F.  (2003). Chemistry  for  Environmental Engineering and Science. New York: McGrawHill.
Sidauruk, L., & Sipayung, P. (2015). Fitoremediasi Lahan Tercemar di Kawasan Industri Medan dengan Tanaman Hias. Jurnal Pertanian Tropik, 178-186.
Suprianofa, C. (2016). Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Durian sebagai Adsorben Zat Warna dari Limbah Cair Tenun Songket dengan aktivator KOH. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya.
Suprihatin, & Suparno, O. (2013). Teknologi Proses Pengolahan untuk Mahasiswa dan Praktisi Industri. Bogor: PT. Penerbit IPB Press.
Tarigan,  E. W.  (2018). Penentuan  Kadar  Nitrogen,  Fosfat,  dan  Kalium  pada  Limbah  Kopi sebagai Pupuk Organik. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Utomo,  Wahyu  P.,  Zjahra,  V.,  Nugraheni,  Rosyidah,  Shafwah,  Naashihah,  Nurfitria,  Nia. (2018). Penurunan Kadar Surfaktan Anionik dan Fosfat dalam Air Limbah Laundry di Kawasan Keputih, Surabaya Menggunakan Karbon Aktif. Akta Kimindo, 3(1), 127-140
Waluyo, L. (2018). Bioremediasi Limbah. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang (UMM
Press).