352326$/ - simpel.its.ac.id
TRANSCRIPT
PROPOSAL
PENELITIAN KERJASAMA ANTAR PERGURUAN TINGGI (PAKERTI)
DANA ITS TAHUN 2020
Perilaku Mikroorganisme Dalam Lapisan Schmutzdecke Pada Unit Filter Pasir
Untuk Mengolah Limbah Domestik
Tim Peneliti:
Ir. Eddy Setiadi Soedjono Dipl.SE.M.Sc, Ph.D (Teknik Lingkungan/FTSPK/ITS)
Maritha Nilam Kusuma, ST.MT (Teknik Lingkungan/FTSP/ITATS)
Salni Oktaviani Ainun S (Mahasiswa/Teknik Lingkungan/FTSPK/ITS)
DIREKTORAT RISET DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ............................................................................................................................... i
DAFTAR TABEL ..................................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ iv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................................. iv
BAB I ringkasan ........................................................................................................................ 1
BAB II PENDAHULUAN ....................................................................................................... 2
2.1 Latar Belakang ................................................................................................................. 2
2.2 Perumusan dan Pembatasan Masalah .............................................................................. 5
2.3 Tujuan .............................................................................................................................. 5
2.4 Urgensi Penelitian ........................................................................................................... 5
BAB iiI TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................................. 7
3.1 State of The Art ................................................................................................................ 7
3.2 Peta Jalan (Road Map) ..................................................................................................... 8
3.3 Sumber Air Limbah Domestik ......................................................................................... 9
3.4 Slow Sand Filter ............................................................................................................. 11
3.4.1 Bagian-Bagian Slow Sand Filter ........................................................................... 12
3.4.2 Kelebihan dan Kekurangan Slow Sand Filter ....................................................... 12
3.4.3 Kriteria Desain Slow Sand Filter .......................................................................... 13
3.4.4 Mekanisme Proses pada Slow Sand Filter ............................................................ 14
3.4.5 Parameter Penting pada Slow Sand Filter ............................................................. 15
3.5 Schmutzdecke .................................................................................................................. 16
3.5.1 Mekanisme Terbentuknya Lapisan Schmutzdecke ................................................ 16
3.5.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Schmutzdecke ........................ 18
3.5.3 Mikroorganisme pada Schmutzdecke ................................................................... 18
3.6 Mekanisme Biodegradasi Mikroorganisme .................................................................... 21
3.7 Interaksi antar Mikroorganisme ..................................................................................... 22
3.8 Nutrisi Makro yang dibutuhkan Bakteri ......................................................................... 22
3.9 Filter Kulit Kerang ......................................................................................................... 23
3.10 Identifikasi Keragaman Bakteri ................................................................................... 24
ii
3.11 Next Generation Sequence (NGS) ............................................................................... 25
BAB IV METODE PENELITIAN ......................................................................................... 29
4.1 Studi Literatur ................................................................................................................. 30
4.2 Persiapan Alat dan Bahan ............................................................................................... 30
4.2.1 Persiapan Alat ......................................................................................................... 30
4.2.2 Persiapan Bahan ...................................................................................................... 32
4.3 Proses Aklimatisasi Media ............................................................................................. 33
4.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................................................................... 33
4.5 Analisis dan Pembahasan ............................................................................................... 35
4.6 Identifikasi Bakteri Schmutzdecke .................................................................................. 35
4.6.1 Titik Lokasi Pengambilan Sampel dan Jumlah Sampel ........................................ 35
4.6.2 Isolasi Bakteri Schmutzdecke ................................................................................ 35
4.6.3 Pembuatan Biakan Murni Bakteri ........................................................................... 36
4.6.4 Pewarnaan Gram ..................................................................................................... 36
4.6.5 Identifikasi secara Molekuler .................................................................................. 37
4.7 Kesimpulan dan Saran .................................................................................................... 37
4.8 Anggota Tim dan Tugas................................................................................................. 38
BAB V JADWAL ................................................................................................................... 39
5.1 Jadwal Penelitian ........................................................................................................... 39
BAB VI DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 40
BAB VII LAMPIRAN ............................................................................................................. 44
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Komposisi Limbah Cair Domestik ......................................................................... 10
Tabel 4. 1 Pembagian Tanggung Jawab dan Kompetensi Tim Peneliti .................................. 38
Tabel 5. 1 Rancangan Jadwal Penelitian .................................................................................. 39
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. 1 Posisi Penelitian .................................................................................................... 8
Gambar 3. 2 Roadmap Penelitian .............................................................................................. 8
Gambar 3. 3 Diagram Komposisi Air Limbah......................................................................... 10
Gambar 3. 4 Tahapan Pembentukan Biofilm (Anonim, 2011) ................................................. 18
Gambar 3. 5 Perlakukan Awal Contoh Schmutzdecke ............................................................. 20
Gambar 3. 6 Schmutzdecke saat dilakukan 1 hari seeding ...................................................... 20
Gambar 3. 7 Matriks pada Schmutzdecke saat dilakukan 1 hari seeding ................................. 20
Gambar 3. 8 Detail Schmutzdecke setelah 40 hari filter beroperasi ......................................... 21
Gambar 3. 6 Tahapan Penelitian .............................................................................................. 29
Gambar 3. 7 Reaktor Vertical Roughing Filter ....................................................................... 31
Gambar 3. 8 Reaktor Slow Sand Filter .................................................................................... 32
Gambar 3. 9 Variasi Media Reaktor Slow Sand Filter ............................................................ 34
iv
DAFTAR LAMPIRAN
Biodata Diri 44
Kesediaan Mitra 46
Nota Kesepahaman ITS dan ITATS 47
1
BAB I
RINGKASAN
Air limbah domestik dibagi menjadi 2 berdasarkan asalnya, yaitu greywater dan blackwater.
Greywater merupakan air limbah yang berasal dari kegiatan dapur, kamar mandi, dan
mencuci sedangkan blackwater merupakan air limbah yang berasal dari toilet. Air limbah
domestik ini mengandung minyak lemak, bakteri patogen dan padatan organik dan anorganik
yang dapat mencemari badan air bila tidak diolah terlebih dahulu. Unit pengolahan baru yang
ditambahkan harus dapat memenuhi beberapa kriteria, antara lain tidak memerlukan lahan
yang luas, mudah dalam pengoperasian dan perawatan, murah, dan mampu memperbaiki
kualitas air limbah domestik agar memenuhi baku mutu sebelum dibuang ke lingkungan.
Salah satu unit pengolahan yang memenuhi kriteria di atas adalah dengan proses pengolahan
air secara biologi yaitu saringan pasir lambat atau slow sand filter. Proses filtrasi ini
menghasilkan lapisan schmutzdecke untuk menghilangkan bahan-bahan organik, mengubah
dan menyisihkan senyawa-senyawa organik sintetik. Salah satu faktor penentu tumbuhnya
lapisan schmutzdecke adalah media tumbuhnya. Penelitian ini akan menguji kinerja unit slow
sand filter sebagai unit pengolah air limbah domestik yang nantinya akan ada peran
schmutzdecke dalam proses biologi yang terjadi didalamnya dalam menguraikan pencemar
yang ada. Dalam mengetahui kinerja rangkaian unit pengolahan tersebut akan dianalisis
parameter BOD, COD, N, dan P pada limbah cair dari kegiatan domestik serta
mengidentifikasi spesies bakteri dominan dan konsorsium mikroorganisme yang tumbuh
pada rangkaian unit pengolahan tersebut menggunakan metode Next Generation Sequence
(NGS).
Kata Kunci: Domestik, Limbah Cair, NGS, Schmutzdecke
2
BAB II
PENDAHULUAN
2.1 Latar Belakang
Semakin bertambahnya jumlah penduduk terutama di kawasan perkotaan menyebabkan
peningkatan kawasan kumuh di area tersebut. Hal ini ditambah lagi dengan rendahnya
pengetahuan dan pendidikan warga di pemukiman kumuh akan sanitasi juga menjadi kendala
dalam mengatasi permasalahan tersebut. Sanitasi dan perilaku kebersihan yang buruk
menyumbang sekitar 88% kematian masyarakat di Indonesia [1]. Berbagai upaya telah
dilakukan oleh pemerintah pusat bekerjasama dengan pemerintah daerah dan masyarakat
untuk mengurangi angka BABs di Indonesia, baik dengan cara pembangunan IPAL Kawasan,
IPAL komunal, septic tank komunal, septic tank individu, dan cubluk.
Umumnya bangunan pengolahan air limbah domestik ini menggunakan unit pengolahan yang
memanfaatkan proses biologis. Prinsip pengolahannya cukup sederhana dan umumnya
menggunakan prinsip anaerob, hal ini dikarenakan biaya pemeliharaan unit pengolahan yang
terbatas. Hingga saat ini, kendala yang dihadapi dari berbagai unit pengolahan limbah
domestik yang ada adalah unit-unit pengolahan tersebut belum mampu menyisihkan N dan P
secara optimal, sehingga pada umumnya hasil olahan unit IPAL untuk parameter N dan P
belum memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan. Kementerian Pekerjaan Umum dan
Perumahan Rakyat (PUPR) telah mengeluarkan juknis tentang unit pengolahan air limbah
khusus untuk parameter N dan P yaitu dengan wetland, namun unit tersebut memerlukan
lahan yang luas, sehingga kurang sesuai untuk daerah-daerah dengan lahan yang terbatas.
Selain itu grey water berkontribusi terhadap tingginya konsentrasi N dan P di badan air.
Adanya buangan deterjen juga memiliki kontribusi terhadap konsentrasi P Kehadiran N dan P
pada perairan ini menjadi nutrisi berbagai organisme mikro dan makro yang ada di badan air
tersebut, akibatnya eutrofikasi tidak dapat dihindari. Eutrofikasi adalah gejala pengayaan
unsur hara Posfat dan Nitrogen yang dapat menimbulkan akibat negatif bagi sumber daya
perairan [2].
Proses yang terjadi dalam pengolahan air terdiri dari proses fisik, kimia, dan biologi. Unit
pengolahan baru yang ditambahkan harus dapat memenuhi beberapa kriteria, antara lain tidak
memerlukan lahan yang luas, mudah dalam pengoperasian dan perawatan, murah, dan
3
mampu memperbaiki kualitas air limbah domestik agar memenuhi baku mutu sebelum
dibuang ke lingkungan [3]. Salah satu unit pengolahan yang memenuhi kriteria di atas adalah
dengan proses pengolahan air secara biologi yaitu saringan pasir lambat atau slow sand filter.
Beberapa pengalaman dalam penggunaan unit slow sand filter apabila ditinjau dari aspek
pembiayaan menunjukkan bahwa biaya pemeliharaan dan biaya operasionalnya lebih murah
dibandingkan dengan unit pengolahan lain dengan proses pengolahan yang berbeda [4,5,6,7].
Apabila ditinjau dari aspek lingkungan, unit slow sand filter tidak perlu menambahkan bahan
kimia dalam proses pengolahannya, sehingga dampak negatif penggunaan bahan kimia
terhadap lingkungan dapat dikurangi.
Slow sand filter berfungsi memisahkan air baku dari pencemar berupa partikel tersuspensi
dan koloid, serta bakteri dengan kecepatan filtrasi yang lambat pada media pasir [8]. Unit ini
menggunakan pasir sebagai media penyaring yang mengacu pada proses alam yaitu ketika air
hujan masuk ke dalam tanah menuju ke akuifer atau sungai bawah tanah [9]. Proses filtrasi
ini menghasilkan lapisan schmutzdecke yang terdiri dari lumpur alluvial, limbah organik,
bakteri, alga. Lapisan schmutzdecke merupakan suatu matriks yang terbentuk dari hasil
ekskresi mikroorganisme yang tumbuh dan berkembang pada media pasir[5]. Lapisan
schmutzdecke dapat dikatakan lapisan biologi aktif di permukaan media filter pasir lambat
karena memiliki kemampuan untuk menghilangkan bahan-bahan organik, mengubah
senyawa-senyawa organik sintetik dan menyisihkan pathogen [10]. Lapisan ini juga
memproduksi mikroorganisme yang aman untuk air minum [10].
Adanya lapisan schmutzdecke pada unit slow sand filter ini berpengaruh terhadap kinerja unit
tersebut, karena pada lapisan inilah berbabagi proses biologis terjadi, sehingga unit ini
mampu menyisihkan parameter kimia seperti COD, BOD, N dan P serta parameter biologi
seperti Total coli. Pertumbuhan lapisan schmutzdecke dipengaruhi oleh adanya unsur-unsur
nutrisi seperti karbon, nitrogen, dan fosfor (C, N, dan P) yang ada pada air limbah yang
diolah. Rasio C:N yang rendah (kandungan unsur N yang tinggi) akan meningkatkan emisi
dari nitrogen sebagai amonium yang dapat menghalangi perkembangbiakan bakteri. Rasio
C:N yang tinggi (kandungan unsur N yang relatif rendah) akan menyebabkan proses
degradasi berlangsung lebih lambat karena nitrogen akan menjadi faktor penghambat
(growth-rate limiting factor) [11]. Rasio C:N tergantung dari kontaminan yang ingin
diuraikan, bakteri serta jenis nitrogen yang digunakan. Beberapa penelitian menunjukkan
bahwa rasio C:N:P optimum pada proses biodegradasi adalah 100:10:1 [12], sedangkan
4
menurut [13] menjelaskan bahwa perbandingan C:N:P adalah 106:16:1. Bahkan untuk
kondisi oligotropik, perbandingan C:N:P untuk bakteri adalah 44:9:1 [14]. Disisi lain
perbandingan nilai C:N:P sama dengan 100:5:1 dianggap sebagai kondisi optimum untuk
kultur bakteri.
Salah satu jenis mikroorganisme yang banyak ditemukan di lapisan schmutzdecke adalah
bakteri nitrifikasi, dimana bakteri ini termasuk bakteri aerobic [15]. Faktor-faktor yang
berpengaruh terhadap proses slow sand filter dalam menyisihkan total N melalui proses
nitrifikasi adalah densitas biomassa, kecepatan filtrasi, dan ukuran pasir [16]. Tidak seperti
bakteri nitrifikasi, bakteri fosfat (polyphosphate-accumulating bacteria) tidak mudah
ditemukan dalam lapisan schmutzdecke, oleh karena itu, belum banyak penelitian dengan
menggunakan unit slow sand filter ini untuk menyisihkan fosfat. Fosfat ini dapat tersisihkan
karena digunakan oleh mikroorganisme pada umumnya sebagai nutrisi makro yang
dibutuhkan atau karena kehadiran bakteri fosfat (polyphosphate-accumulating bacteria). Hal
ini yang menyebabkan penyisihan N dan P pada unit slow sand filter tidak terlalu tinggi
sehingga dibutuhkan modifikasi media filter. Adanya hal tersebut maka proses biologis yang
terjadi dalam menyisihkan fosfat dalam unit slow sand filter menjadi salah satu urgensi dalam
penelitian ini.Pada penelitian tahap selanjutnya, akan dianalisis recovery N dan P yang ada
pada lapisan schmutzdecke.
Cangkang kerang selama ini belum dimanfaatkan sebagai bahan yang bermanfaat sehingga
cenderung dibuang dan menjadi limbah. Penelitian mengenai pemanfaatan cangkang kerang
belum banyak dilakukan, namun berdasarkan beberapa penelitian para ahli, cangkang kerang
terdiri dari 97% kalsium karbonat dan memiliki potensi tinggi untuk diaplikasikan dalam
bidang kimia, makanan, medis, energy, industry, serta bidang lingkungan. Cangkang kerang
mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dalam kadar yang lebih tinggi bila dibandingkan
dengan batu gamping, cangkang telur, keramik, atau bahan lainnya. Hal ini terlihat dari
tingkat kekerasan cangkang kerang. Semakin keras cangkang, maka semakin tinggi
kandungan kalsium karbonat (CaCO3) nya. Harga dan tarif pemanfaatan bubuk cangkang
kerang relatif rendah, sehingga bubuk cangkang kerang dapat dimanfaatkan sebagai
stabilisasi dan solidifikasi logam berat serta removal fosfat.
Berdasarkan hal tersebut, maka dalam penelitian ini akan menguji kinerja unit slow sand
filter sebagai unit pengolah air limbah domestik yang nantinya akan ada peran schmutzdecke
5
dalam proses biologi yang terjadi didalamnya dalam menguraikan pencemar yang ada. Dalam
mengetahui kinerja rangkaian unit pengolahan tersebut akan dianalisis parameter BOD, COD,
N, dan P pada limbah cair dari kegiatan domestik serta mengidentifikasi spesies bakteri
dominan dan konsorsium mikroorganisme yang tumbuh pada rangkaian unit pengolahan
tersebut.
2.2 Perumusan dan Pembatasan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang mendasari penelitian ini dapat
dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana kinerja unit slow sand filter modifikasi dengan menggunakan media kulit
kerang dalam menyisihkan parameter N dan P pada air limbah domestik?
2. Apakah terdapat perbedaan mikroorgnanisme yang tumbuh pada schmutzdecke di media
pasir dan media kulit kerang?
3. Apakah diperoleh bakteri nitrifikasi dan bakteri fosfat pada schmutzdecke di media pasir
dan media kulit kerang?
2.3 Tujuan
Tujuan yang akan dicapai pada penelitian ini berdasarkan dari uraian latar belakang di atas
adalah sebagai berikut:
1. Memperoleh kinerja unit slow sand filter modifikasi dengan menggunakan media kulit
kerang dalam menyisihkan parameter N dan P pada air limbah domestik dilihat dari
persentasi penyisihan yang diperoleh pada unit pengolahan tersebut.
2. Memperoleh perbedaan mikroorganisme yang tumbuh pada schmutzdecke di media pasir
dan media kulit kerang karena media pertumbuhan schmutzdecke berbeda.
3. Memperoleh bakteri nitrifikasi dan bakteri fosfat pada schmutzdecke di media pasir dan
media kulit kerang.
2.4 Urgensi Penelitian
Urgensi penelitian ini melengkapi penelitian tentang slow sand filter terutama dalam
menyisihkan N dan P dalam mengolah air limbah. Performa yang kurang dalam unit
pengolahan ini membutuhkan modifikasi media yaitu penambahan media kulit kerang.
Modifikasi unit slow sand filter belum banyak dilakukan, sehingga dengan adanya penelitian
ini akan ditemukan beberapa kebaruan penelitian yaitu:
6
1. Model unit modifikasi slow sand filter sehingga dapat meningkatkan kinerja unit
pengolahan tersebut terutama dalam menyisihkan N dan P pada air limbah domestik.
2. Mendapatkan bakteri N dan bakteri P pada lapisan schmutzdeckeyang tumbuh pada media
kulit kerang.
7
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 State of The Art
Berdasarkan penelitian Widyaningsih (2011) Greywater dari kegiatan kantin ini mengandung
konsentrasi Biochemical Oksigen Demand (BOD), Chemical Oksigen Demand (COD),
minyak dan lemak, nitrogen, fosfat dan deterjen yang dapat mencemari badan air bila tidak
diolah terlebih dahulu. Salah satu unit pengolahan yang memenuhi kriteria di atas adalah
dengan proses pengolahan air secara biologi yaitu saringan pasir lambat atau slow sand filter.
Beberapa pengalaman dalam penggunaan unit slow sand filter apabila ditinjau dari aspek
pembiayaan menunjukkan bahwa biaya pemeliharaan dan biaya operasionalnya lebih murah
dibandingkan dengan unit pengolahan lain dengan proses pengolahan yang berbeda [4,5,6,7].
Penelitian ini akan menguji kinerja unit slow sand filter sebagai unit pengolah air limbah
domestik yang nantinya akan ada peran schmutzdecke dalam proses biologi yang terjadi
didalamnya dalam menguraikan pencemar yang ada. Dalam mengetahui kinerja rangkaian
unit pengolahan tersebut akan dianalisis parameter BOD, COD, N, dan P pada limbah cair
dari kegiatan domestik serta mengidentifikasi spesies bakteri dominan dan konsorsium
mikroorganisme yang tumbuh pada rangkaian unit pengolahan tersebut.
Gambar 2. 1 State of the art (SOTA) penelitian
8
3.2 Peta Jalan (Road Map)
Topik penelitian ini masuk dalam Pusat Penelitian Infrastruktur dan Lingkungan
Berkelanjutan. Dimana topik penelitian ini terkait dengan pengendalian pencemaran yaitu
pengelolaan dan pencegahan pencemaran di berbagai media lingkungan (air, tanah, dan
udara) di industri dan permukiman. Posisi penelitian dan road map penelitian disajikan pada
Gambar 3.1 dan Gambar 3.2.
Gambar 3. 1 Posisi Penelitian
Gambar 3. 2 Roadmap Penelitian
9
3.3 Sumber Air Limbah Domestik
Air limbah adalah air yang dikeluarkan oleh industri akibat proses produksi dan pada
umumnya sulit diolah karena biasanya mengandung beberapa zat seperti: pelarut organik zat
padat terlarut, suspended solid, minyak dan logam berat [14]. Air limbah domestik
merupakan air limbah yang bersumber dari kegiatan rumah tangga baik yang berasal dari
kawasan perumahan, kawasan perdagangan, maupuan kawasan perkantoran, dimana
umumnya air limbah ini memiliki konsentrasi BOD antara 400-700 mg/L. Karakteristik air
limbah yang berasal dari perumahan dibedakan menjadi 4 tipe, yaitu:
1) Grey water : Air cucian yang berasal dari dapur, kamar mandi, laundry,
dan lain-lain tanpa tinja dan urin
2) Black water : Air yang berasal dari pembilasan toilet (tinja dan urin)
dengan pembilasan/penyiraman
3) Yellow water : Urin yang berasal dari pemisahan toilet dan urinals (dengan
atau tanpa air untuk pembilasan)
4) Brown water : Blackwater tanpa urin atau yellow water
Air limbah domestik mengandung sebagian besar padatan tersuspensi baik berukuran besar,
sedang maupun kecil (faeces, sisa makanan), partikel koloid maupun terlarut (urine),
senyawa kimia (sabun dan detergen), minyak dan lemak. Karakteristik air limbah domestik
dapat bervariasi sesuai dengan kondisi lokal daerah, waktu aktivitas (jam ke hari, hari ke
minggu, musim), tipe penyaluran (pemisahan yang lainnya atau kombinasi penyaluran
dimana termasuk semburan air), kebiasan, budaya, dan gaya hidup masyarakat.
Air limbah domestik dibagi menjadi 2 berdasarkan asalnya, yaitu greywater dan blackwater.
Greywater merupakan air limbah yang berasal dari kegiatan dapur, kamar mandi, dan
mencuci sedangkan blackwater merupakan air limbah yang berasal dari toilet. Komposisi air
limbah domestik hampir lebih dari 99% berisi air itu sendiri sisanya adalah kandungan
pencemar dengan kuantitas yang dijelaskan pada Gambar 3.3. Adapun untuk komposisi
limbah cair dometik dapat dilihat pada Tabel 3.1.
10
Gambar 3. 3 Diagram Komposisi Air Limbah
Sumber: Sugiharto, 1987
Rata-rata timbulan air limbah yang dihasilkan dari permukiman [13] adalah sebagai berikut
1. Apartemen
a) High-rise: 35 – 75 gal/orang/hari (tipikal: 50) atau 133 – 284 L/orang/hari (tipikal 189)
b) Low rise: 50 – 80 gal/orang/hari (tipikal: 65) atau 189 – 303 L/orang/hari (tipikal: 246)
2. Rumah individu
a) Sederhana: 45 – 90 gal/orang/hari (tipikal: 70) atau 170 – 340 L/orang/hari (tipikal:
265)
b) Menengah: 60 – 100 gal/orang/hari (tipikal: 80) atau 227 – 379 L/orang/hari (tipikal:
303)
c) Mewah: 70 – 150 gal/orang/hari (tipikal: 95) atau 265 – 568 L/orang/hari (tipikal: 360)
3. Hotel: 30-55 gal/orang.hari (tipikal: 100) atau 133-208 L/orang.hari (tipikal: 379)
4. Motel:
a) Dengan dapur: 90 – 180 gal/orang/hari (tipikal: 100) atau 341- 681 L/orang.hari
(tipikal: 379)
b) Tanpa dapur: 75 – 150 gal/orang/hari (tipikal: 95) atau 284 -568 L/orang.hari (tipikal:
360)
Tabel 3. 1 Komposisi Limbah Cair Domestik
Faeces Urine Satuan
Massa basah (gr/org/hari) 135-270 1-1,3 Gr
Massa kering (gr/org/hari) 20-35 0,5-0,7 Gr
Limbah cair
Bahan padat (0,1%) Air (99,9%)
Anorganik Organik
Butiran
Garam
Metal
Protein (65%)
Karbohidrat (25%)
Lemak (10%)
11
Faeces Urine Satuan
Uap air 66-80 93-96 %
Organik 88-97 93-96 %
Nitrogen 5-7 15-19 %
Fosfor 3-5,4 2,5-5 %
Kalium (K2O) 1-2,5 3-4,5 %
Karbon 44-55 11-17 %
Kalsium 4,5-5 4,5-6 %
Sumber: Sugiharto, 1987
3.4 Slow Sand Filter
Slow sand filter efektif digunakan untuk pengolahan air minum sejak 200 tahun yang lalu
[18,19]. Media yang digunakan berupa pasir halus yang berfungsi sebagai filter dengan
filtration rate yang rendah untuk menurunkan kekeruhan dengan proses fisik atau biologi
[20]. Pada flow rate yang ditetapkan, pengendapan padatan berlangsung pada permukaan
pasir. Selain itu pada permukaan pasir, terbentuk lapisan yang terdiri dari lumpur alluvial,
limbah organik, bakteri, alga, dan sebagainya, serta senyawa-senyawa biologi aktif. Lapisan
ini dikenal sebagai schmutzdecke dan bervariasi dari filter satu dengan filter lainnya, dari
material biologi yang pekat membentuk suatu lapisan untuk berlangsungnya proses tumbuh
dan berkembangnya bakteri pada bagian atas pasir setebal beberapa cm.
Media pasir ditahan oleh kerikil dengan sistem underdrain di dalamnya. Unit ini mampu
menyisihkan senyawa karbon, bakteri pathogen, protozoa parasit, dan suspended solids
[21,22]. Slow sand filter merupakan salah satu proses pengolahan air yang efektif, murah, dan
sederhana [7,23]. Dikatakan efektif karena hanya menggunakan satu macam pengolahan saja
mampu menghasilkan kualitas yang baik. Pada slow sand filter terjadi pengurangan
kekeruhan air sampai pada tingkat yang dapat ditoleransi untuk air bersih. Selain itu juga
terjadi penurunan derajat warna dan konsentrasi bakteri yang cukup tinggi, serta penurunan
kandungan zat organik dan besi. Murah karena pada dasarnya proses tersebut tidak
memerlukan energi dan bahan kimia, serta pembangunannya tidak memerlukan biaya besar.
Sederhana karena operasinya tidak memerlukan tenaga khusus yang terdidik dan terampil [7].
Pasir halus digunakan sebagai filter dengan filtration rate yang rendah untuk menurunkan
kekeruhan dengan proses fisik atau biologi [20]. Pasir ditahan oleh kerikil dengan sistem
12
underdrain di dalamnya. Pengendapan partikel padat berlangsung pada permukaan pasir [5]
dan biomassa tumbuh dipermukaan pasir [24].
Media pasir yang digunakan memiliki diameter efektif antara 0,15–0,35 mm dan uniformity
coefficient kurang dari 2. Kedalaman filter antara 0,3–1,5 m (untuk menjaga kualitas air hasil
olahan dan menghindari headloss yang berlebihan). Gambar 2.1 berikut ini merupakan
gambaran bagian-bagian dari saringan pasir lambat yang diadopsi dari World Health
Organization (WHO).
3.4.1 Bagian-Bagian Slow Sand Filter
Slow sand filter terdiri dari beberapa bagian yaitu [5]:
1. Bak penampung supernatan (supernatant water reservoir), memiliki fungsi utama dalam
menjaga tekanan air yang melewati saringan pasir.
2. Medium bed filter, merupakan tempat berlangsungnya proses purifikasi.
3. Sistem drainase bawah, bertujuan untuk mendukung media filter, untuk menanggulangi
air yang kemungkinan mengalir di bawah bed filter.
4. Sistem kontrol katup, berfungsi untuk mengatur kecepatan aliran yang melalui bed filter.
3.4.2 Kelebihan dan Kekurangan Slow Sand Filter
Keuntungan dari slow sand filter adalah [5] :
a. Kualitas hasil olahan.
Unit slow sand filter efektif dalam mengolah air baik secara fisik, kimia serta biologi
tanpa penambahan bahan kimia.
b. Biaya konstruksi yang murah dan mudah proses pembuatannya.
Desain slow sand filter yang sederhana sehingga mudah dalam proses konstruksi serta
tidak memerlukan biaya yang cukup tinggi.
c. Biaya operasional yang murah dan mudah penerapannya.
Unit slow sand filter, dalam proses pengolahannya tidak menggunakan bahan kimia,
sehingga biaya operasional cukup murah. Biaya operasional ini hanya digunakan untuk
pembersihan unit filter yang bisa dilakukan secara manual maupun mekanik.
d. Konservasi air
Untuk proses pencucian, slow sand filter tidak memerlukan air pencuci filter dalam
jumlah besar, sehingga mampu menghemat air.
e. Sludge yang dihasilkan bermanfaat
13
Sludge yang dihasilkan dapat dikeringkan di bak pengeringan lumpur (dewatering
sludge), karena tidak adanya penambahan bahan kimia seperti koagulan, sehingga sludge
ini dapat dimanfaatkan (sludge yang dihasilkan bersifat ramah lingkungan).
Kelemahan slow sand filter menurut adalah:
a. Kekeruhan tinggi pada air baku menyebabkan beban filter menjadi besar, sehingga rawan
terjadi clogging.
b. Memerlukan lahan yang cukup luas dikarenakan kecepatan penyaringan rendah.
c. Terbentuknya lapisan biofilm dapat terganggu apabila kualitas air effluent tercemar oleh
senyawa toksik.
d. Diperlukan penutup untuk negara empat musim, hal ini dimaksudkan untuk mencegah
pembekuan air pada musim dingin.
Gambar 2. 2 Unit Saringan Pasir Lambat
(Sumber: Jakok, 2009)
3.4.3 Kriteria Desain Slow Sand Filter
Umumnya slow sand filter menggunakan pasir dengan diameter efektif antara 0,15-0,35 mm
dan uniformity coefficient kurang dari 2. Kedalaman filter antara 0,3-1,5 m untuk menjaga
Biological Layer
14
kualitas dari filtrate dan menghindari headloss yang berlebih [5, 16]. Slow sand filter akan
memiliki efisiensi yang tinggi dengan laju aliran 0,1-0,3 m/jam dan dimeter butiran pasir 0,1-
0,3 mm, namun hal ini juga didukung oleh material yang terakumulasi pada lapisan
schmutzdecke (biofilm) [10]. Ukuran pasir yang digunakan dalam slow sand filter akan
berpengaruh terhadap perannya sebagai penyaring dan peng-adsorpsi material organik dari air
baku [25].Teknologi saringan pasir lambat dari segi arah alirannya dapat dibedakan menjadi
tiga jenis, yaitu aliran dari atas ke bawah (down flow), aliran dari bawah e atas (up flow) dan
kombinasi keduanya [7].
3.4.4 Mekanisme Proses pada Slow Sand Filter
Proses utama yang terjadi ketika partikel melewati saringan pasir adalah [5]:
1. Penyaringan (straining/screening).
Diameter butiran pasir yang terdapat di alam biasanya ± 150 μm dan celah yang terbentuk
berdiameter ± 20 μm. Celah ini tidak mampu untuk menangkap partikel koloid (diameter
± 1μm) atau bakteri (panjang ± 15μm), sehingga lapisan schmutzdecke yang terbentuk
berperan penting sebagai media penyaring (filter skin) secara biologis.
2. Sedimentasi.
Proses pengendapan terjadi ketika partikulat tersuspensi melewati butiran pasir.
3. Inertial and centrifugal forces.
Menunjukkan partikel-partikel spesifik dengan gaya gravitasi yang lebih besar
dibandingkan air disekitarnya, sehingga menyebabkan partikel tersebut keluar dari jalur
dan kontak dengan butiran pasir.
4. Difusi (brownian movement).
5. Mass attraction (van der waals force).
Proses ini memberikan kontribusi dalam proses transport massa dan mekanisme
perlekatan dari mikroorganisme.
6. Electrostatic and electrokinetic attraction.
Berkaitan dengan mekanisme perlekatan, dengan prinsip menahan partikel yang telah
terbawa ke dalam butiran pasir. Gaya ini juga berkontribusi terhadap mekanisme transport
secara keseluruhan sebelum kontak terhadap butiran pasir terjadi.
15
3.4.5 Parameter Penting pada Slow Sand Filter
3.4.5.1 Parameter P (Pospat) Total
Setiap senyawa fosfat terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel
organisme dalam air. Fosfat organik merupakan fosfat yang terikat dengan senyawa-senyawa
organik sehingga tidak berada dalam larutan secara bebas. Fosfat organik terdapat dalam air
buangan berupa tinja dan sisa makanan Apabila kadar fosfat didalam air terlalu rendah maka
pertumbuhan tanaman dan ganggang akan terhalang sehingga nutrient semakin menurun.
Apabila kadar fosfat serta nutrien lainnya tinggi maka pertumbuhan tanaman dan ganggang
semakin meningkat sehingga tanaman dan ganggang dapat menghabiskan oksigen didalam
air. Berdasarkan ikatan kimia, senyawa fosfat dibedakan dalam beberapa jenis yaitu
ortofosfat, polifosfat, dan fosfat organik. Kandungan fosfat di dalam air memiliki kriteria
berbeda-beda, kandungan fosfat organik biasanya antara 2 mg/L – 3 mg/L dan kandungan
fosfat anorganik antara 0,5 mg/L – 1 mg/l.
3.4.5.2 Parameter N (Nitrogen) Total
Air permukaan atau air tanah yang tercemar oleh limbah domestik atau limbah industri
amoniak bisa mengandung nitrat tinggi karena terjadi proses nitrifikasi. Beberapa bentuk
senyawa nitrogen yaitu nitrogen organik yang meliputi protein, asam amino dan urea
sedangkan nitrogen amoniak meliputi garam ammonium, amoniak, nitrogen nitrit, dan
nitrogen nitrat.
1. Nitrat dan Nitrit
Analisis nitrat cukup sulit sebab jenis kandungan nitrat didalam air cukup peka terhadap
beberapa gangguan sehinga prosedur analisisnya cukup rumit. Analisis yang sering
digunakan yaitu analisis spektrofotometris yang menggunakan panjang gelombang sebesar
220 nm (sinar ultra ungu) yang cocok digunakan sebagai analisis penduga. Kadar nitrat yang
diperbolehkan berkisar antara 10 mg/L – 20 mg/L. Nitrat merupakan salah satu unsur penting
untuk sintesa protein tumbuh-tumbuhan dan hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi yang
tinggi dapat mensimulasi pertumbuhan ganggang sehingga air kekurangan oksigen terlarut
yang dapat menyebabkan kematian ikan. Nitrat dibentuk oleh asam nitrit yang berasal dari
ammonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari
siklus nitrogen. Nitrat dan nitrit merupakan suatu komponen yang mengandung nitrogen
berikatan dengan atom oksigen. Aktifitas mikroba di tanah maupun di air yaitu menguraikan
sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-tama menjadi ammonia kemudian akan
16
dioksidasi menjadi nitrat. Nitrat ini merupakan senyawa yang paling sering ditemukan di
dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat dipermukaan.
2. Amoniak
Amoniak di dalam air permukaan berasal dari air seni, tinja, dan oksidasi zat organik secara
mikrobiologis yang berasal dari air alam maupun air buangan. Air tanah paling sedikit
mengandung amoniak sebab amoniak dapat menempel pada butir-butir tanah liat selama
infiltrasi air kedalam tanah. Amoniak dapat dihilangkan sebagai gas melalui aerasi atau reaksi
dengan asam hipoklorit sehingga menjadi kloromin yang tidak berbahaya atau menjadi gas
N2. Kadar amoniak di dalam air tidak boleh melebihi 0,5 mg/L, akan tetapi jika air akan
dimanfaatkan sebagai air minum maka kandungan amoniak nya harus nol. Amoniak bebas
disebut sebagai nitrogen amoniak, dihasilkan dari pembusukan secara bakterial zat-zat
organik. Pada siklus nitrogen dapat dijelaskan bahwa amoniak bisa terdapat di dalam air
melalui tanah maupun langsung masuk ke dalam badan air. Amoniak yang terkandung di
dalam air dapat mempengaruhi perubahan fisik pada air.
3.5 Schmutzdecke
Pada permukaan media pasir terbentuk suatu lapisan tersebut terdiri dari lumpur alluvial,
limbah organik, bakteri, alga, dan senyawa-senyawa biologi aktif. Lapisan ini dikenal sebagai
schmutzdecke dan bervariasi dari filter satu dengan filter lainnya [5]. Lapisan schmutzdecke
yang terbentuk dapat menghilangkan bahan-bahan organik, mengubah senyawa-senyawa
organik sintetik dan membasmi patogen, memproduksi mikrobiologi yang aman untuk air
minum [10].
Schmutzdecke memiliki arsitektur kompleks, kaya akan mukopolisakarida yang dihasilkan
oleh mikroorganisme in situ dan alga yang telah mati [26]. Lapisan ini tersusun atas material
biologi yang pekat sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya bakteri pada bagian atas pasir
setebal beberapa cm [5].
3.5.1 Mekanisme Terbentuknya Lapisan Schmutzdecke
Penyisihan pencemar dalam slow sand filter terjadi pada schmutzdecke. Lapisan
schmutzdecke adalah lapisan biologis aktif atau tempat berkembangnya mikroorganisme
pada permukaan pasir [27]. Lapisan ini membawa materi organik yang terbawa air
merupakan makanan bagi mikroorganisme yang ada pada lapisan schmutzdecke. Oksidasi
17
yang terjadi atas beberapa materi organik oleh mikroorganisme menghasilkan energi yang
digunakan untuk proses metabolisme (dissimilation). Produk yang dihasilkan dari proses
dissimilasi akan digunakan kembali oleh mikroorganisme yang berada di media pasir yang
ada di bawahnya. Materi organik yang bersisa dari proses metabolisme akan diubah menjadi
sel-sel baru untuk pertumbuhan (assimilation). Materi organik yang digunakan baik untuk
proses metabolisme maupun untuk proses pertumbuhan akan diubah bakteri menjadi air,
karbon dioksida, dan beberapa garam inorganik seperti sulfat, nitrat, dan fosfat yang akan
terbawa air menuju effluent. Pada kondisi yang memungkinkan mikroorganisme ini akan
membentuk biofilm [28, 29].
Biofilm adalah perubahan yang terjadi disekitar sel mikroorganisme yaitu adanya peningkatan
produksi suatu enzim exopolimer matriks oleh mikroorganisme yang dapat melekat pada
suatu permukaan substrat. Biofilm merupakan salah satu fenomena hasil modifikasi fiosiologi
oleh beberapa gen dari suatu sel sehingga mampu melekat pada suatu permukaan [30].
Pelekat karbohidrat ini merupakan polimer ekstraseluler dibentuk oleh bakteri, yang tersusun
oleh sejumlah besar protein, polisakarida, asam nukleat dan fosfolipid yang berfungsi sebagai
jembatan antar permukaan sel dan menjadi inisiasi pada pembentukan biofilm [31].
Polisakarida (polimer dari monosakarida) yang diproduksi oleh mikroorganisme untuk
membentuk biofilm termasuk exopolysaccharides (EPS) yaitu polisakarida yang dikeluarkan
dari dalam sel [32]. Mekanisme pembentukan biofilm pada permukaan padatan melalui
beberapa tahapan (Gambar 3.4), yaitu: Pelekatan awal, pada proses ini terjadi pelekatan
mikroorganisme pada permukaan padatan yang dapat diperantarai oleh fili (rambut halus sel),
misalkan pada Pseudomonas aeruginosa.
Pelekatan permanen, proses ini merupakan pelekatan mikroorganisme dibantu oleh
exopolysaccharides (EPS).
Maturasi I, pada proses ini terjadi pematangan biofilm tahap awal.
Maturasi II, pada proses ini terjadi pematangan biofilm tahap akhir, dalam tahap ini mikroba
siap untuk menyebar.
Dispersi, pada proses ini sebagian bakteri menyebar dan berkolonisasi di tempat lain.
18
Gambar 3. 4 Tahapan Pembentukan Biofilm (Anonim, 2011)
Pembentukan biofilm memiliki keuntungan dibandingkan dengan bakteri yang tumbuh
tersuspensi (suspended growth). Beberapa keunggulannya adalah menghasilkan kepadatan
populasi yang lebih tinggi sehingga lebih efisien terhadap penggunaan nutrisi dan lebih tahan
terhadap perubahan lingkungan [30,31]. Hal ini mengakibatkan aktivitas biodegradasi lebih
tinggi dibandingkan dengan pertumbuhan tersuspensi, namun kekurangan penggunaan
pengolahan dengan sistem attachment growth ini adalah terjadinya clogging (penyumbatan)
pada media [31].
3.5.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Schmutzdecke
Seperti halnya bakteri pada umumnya, keragaman bakteri yang ada pada lapisan
schmutzdecke dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH, temperatur, komposisi
bahan kimia dan turbiditas, konsentrasi nutrisi dalam perairan, kecepatan aliran, kandungan
oksigen terlarut, dan jumlah penerimaan cahaya [5]. Selain itu adanya predator berupa
protozoa juga mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme schmutzdecke sehingga dapat
memperpanjang waktu aklimatisasi [33].
Keberadaan alga juga berperan penting terhadap keragaman mikroba yang tumbuh. Hal ini
dipengaruhi oleh input senyawa karbon dan beberapa nutrisi yang terbawa air baku dan
dimanfaatkan mikoorganisme schmutzdecke sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan
mikroba di dalamnya [10].
3.5.3 Mikroorganisme pada Schmutzdecke
Lapisan schmutzdecke yang terbentuk pada permukaan media slow sand filter terdiri atas
beberapa mikroorganisme seperti bakteri, diatom, dan zooplankton [34, 35]. Genus bakteri
19
Pseudomonas ditemukan tumbuh dominan pada lapisan biofilm filter [36]. Identifikasi bakteri
lapisan schmutzdecke pada unit slow sand filter yang digunakan untuk mengolah air limbah
domestik perkotaan hingga tingkat spesies telah dilakukan. Hasil identifikasi tersebut
ditemukan Agrobacterium radiobacter dan Aerosomonas hydrophila yang merupakan spesies
yang tumbuh dominan pada lapisan tersebut. Proses identifikasi bakteri dengan sistem isolasi
biofilm pada lapisan schmutzdecke menggunakan scanning electron microscopy (SEM)
didapatkan Pseudomonas stutzeri yang tumbuh dominan [30]. Scanning electron microscopy
(SEM) adalah metode yang sangat canggih untuk menentukan keragaman dari
mikroorganisme yang melekat pada permukaan media pasir dan digunakan sebagai indikator
reaksi fisik antara permukaan media pasir dengan pertumbuhan schmutzdecke [34].
Hasil identifikasi spesies bakteri lain adalah Chryseomonas luteola, Aeromonas caviae, dan
Pseudomonas cepacian [37]. Pada dasar slow sand filter ditemukan beberapa spesies seperti
Aeromonas salmonicida, Aeromonas cavia, Pseudomonas aeruginosa, Pasturella aerogenes,
Pseudomonas fluorescens, Vibrio metschnikovii, dan Pseudomonascepacia. [38]
menunjukkan hasil isolasi DNA yang dari bakteri yang terdapat pada schmutzdecke memiliki
kemiripan sebesar 98% dengan spesies bakteri Sphingopyxis witflariensis, yaitu jenis bakteri
yang mampu menguraikan microcytin toxic yang biasanya terdapat dalam air baku yang sulit
dihilangkan dengan proses pengolahan secara kimia dan fisika. Selain spesies bakteri, pada
lapisan schmutzdecke juga ditemukan beberapa jenis diatom seperti Gyrosigma sp. atau
Nitzschia sp., Melosira varians, Cocconeis sp., dan Cyclostephanos dubius yang berhasil
diidentifikasi menggunakan SEM [27].
Beragamnya spesies bakteri yang tumbuh pada schmutzdecke dipengaruhi oleh umur filter
beroperasi, dimana semakin lama filter beroperasi, maka semakin beragam spesies bakteri
yang ada [27,31]. Hal ini juga dibuktikan oleh Samantha et al. pada tahun 2001
memvisualisasikan pertmbuhan lapisan schmutzdecke dengan menggunakan SEM. Hasil
visualisasi tersebut menunjukkan adanya perbedaan antara schmutzdecke pada saat seeding
awal dan saat filter tengah beroperasi.
Keberadaan mikoorganisme dalam slow sand filter memiliki ekosistem yang kompleks
dimana jenis mikoorganisme tidak ditentukan berdasarkan tingkat kedalaman media tapi
terdistribusi secara menyeluruh. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti fisik, kimia,
dan biologi. Gambar 3.5 menunjukkan keanekaragaman mikroorganisme pada lapisan
20
schmutzdecke termasuk didalamnya terdapat diatoms, algae, bakteri, dan berbagai produk
ekstraselular. Pada gambar tersebut juga terlihat micrograph dari contoh schmutzdecke yang
telah dicuci oleh asam nitrit menunjukkan bahwa asam tersebut memotong beberapa
mikroorganisme yang ada [34].
Gambar 3. 5 Perlakukan Awal Contoh Schmutzdecke
Gambar 3. 6 Schmutzdecke saat dilakukan 1 hari seeding
Keterangan:
A: Diatoms
Gambar 3. 7 Matriks pada Schmutzdecke saat dilakukan 1 hari seeding
Keterangan:
B: Bakteri coccoid
A
C
B D
E
21
C: Bakteri batang
D: Alga
E: Lendir (perekat)
Gambar 3.7 menunjukkan bahwa setelah dilakukan seeding selama 1 hari ditemukan
mirkoorganisme yang berupa diatoms sedangkan Gambar 3.7 menunjukkan matriks yang
telah terbentuk pada schmutzdecke pada hari pertama seeding, matriks tersebut terbentuk dari
hasil ekskresi mikroorganisme.
Gambar 3. 8 Detail Schmutzdecke setelah 40 hari filter beroperasi
Keterangan:
C: Bakteri coccoid
D: Bakteri batang
E: Diatoms
F: Matriks
Gambar 3.8 menunjukkan bahwa matrik yang terbentuk oleh polisakarida. Melekatnya
mikroorganisme yang terjadi diakibatkan oleh adanya lendir (perekat) [39] yang berpengaruh
terhadap kemampuan mikroorganisme untuk menempel pada media pasir dan oleh karena itu
tidak akan terlepas selama proses filtrasi.
3.6 Mekanisme Biodegradasi Mikroorganisme
Biodegradasi adalah penguraian atau perombakan secara biologis. Suatu senyawa ditentukan
oleh sifat dan susunan bahan, dimana pada umumnya senyawa organik mempunyai sifat
cepat terdegradasi dan senyawa anorganik mempunyai sifat lebih lambat terdegradasi. Di
C D E
F
22
alam, biodegradabilitas ditentukan oleh beberapa faktor antara lain faktor biotik (bentuk dan
sifat jasad) dan faktor abiotik (bentuk, sifat, kadar air, susunan media, dan lain sebaginya)
dari bahan [40, 41, 42].
Air baku yang berasal dari air sungai umumnya tersusun dari senyawa organik, senyawa
anorganik, dan limbah non domestik yang mempunyai kandungan yang berbeda-beda
sehingga penggunaan mikroorganisme dalam biodebradasi limbah. Oleh karena itu,
keseluruhan proses biodegradasi berlangsung secara enzimatis [40, 41, 42].
3.7 Interaksi antar Mikroorganisme
Pola hubungan antara mikroorganisme satu dengan yang lain dalam proses penguraian
pencemar pada air baku perlu diperhatikan. Umumnya proses yang mempengaruhi pola
hubungan antar mikroorganisme adalah faktor biotik (bentuk dan sifat jasad) dan faktor
abiotik (bentuk, sifat, kadar air, susunan media, dan lain sebaginya). Faktor penting lainnya
adalah aklimatisasi yakni proses mengadaptasikan mikroorganisme berinteraksi dengan
faktor lingkungan supaya aktivitas enzim optimal [40, 41, 42, 43].
Semua mikroorganisme sangat bergantung pada lingkungan sekitar. Mikroorganisme dapat
bertahan terhadap lingkungan dengan cara menyesuaikan diri (adaptasi) kepada pengaruh
faktor dari luar. Penyesuaian mikroorganisme terhadap faktor lingkungan dapat terjadi secara
cepat dan ada yang bersifat sementara, tetapi ada juga perubahan itu bersifat permanen
sehingga mempengaruhi bentuk morfologi serta sifat-sifat fisiologik secara turun menurun.
Aktivitas mikroorganisme juga dipengaruhi oleh lingkungan. Beberapa golongan
mikroorganisme sangat tahan terhadap perubahan-perubahan yang terjadi di lingkungan,
sehingga cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru, namun ada pula golongan
mikroorganisme yang sama sekali tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya [42,
43, 44]. Beberapa faktor yang mempengaruhi proses aklimatisasi adalah faktor abiotik (faktor
alam dan faktor kimia) dan faktor biotik [42, 43, 44].
3.8 Nutrisi Makro yang dibutuhkan Bakteri
Beberapa nutrisi penting yang dibutuhkan mikroorganisme adalah karbon, nitrogen, dan
fosfor. Pada dasarnya semua mikrroganisme memerlukan karbon sebagai sumber energi
untuk aktivitasnya. Nitrogen dan fosfor merupakan penyusun senyawa-senyawa penting
23
dalam sel yang menentukan aktivitas pertumbuhan mikrooganisme. Ketiga unsur ini harus
ada dalam rasio yang tepat agar tercapai pertumbuhan mikroba khususnya bakteri yang
optimal. Rasio C:N yang rendah (kandungan unsur N yang tinggi) akan meningkatkan emisi
dari nitrogen sebagai amonium yang dapat menghalangi perkembangbiakan bakteri. Rasio
C:N yang tinggi (kandungan unsur N yang relatif rendah) akan menyebabkan proses
degradasi berlangsung lebih lambat karena nitrogen akan menjadi faktor penghambat
(growth-rate limiting factor) [11]. Rasio C:N tergantung dari kontaminan yang ingin
diuraikan, bakteri serta jenis nitrogen yang digunakan. Beberapa penelitian menunjukkan
bahwa rasio C:N:P optimum pada proses biodegradasi adalah 100:10:1 [12], sedangkan
menurut [13] menjelaskan bahwa perbandingan C:N:P adalah 106:16:1. Bahkan untuk
kondisi oligotropik, perbandingan C:N:P untuk bakteri adalah 44:9:1 [14]. Disisi lain
perbandingan nilai C:N:P sama dengan 100:5:1 dianggap sebagai kondisi optimum untuk
kultur bakteri.
3.9 Filter Kulit Kerang
Cangkang kerang selama ini belum dimanfaatkan sebagai bahan yang bermanfaat sehingga
cenderung dibuang dan menjadi limbah. Penelitian mengenai pemanfaatan cangkang kerang
belum banyak dilakukan, namun berdasarkan beberapa penelitian para ahli, cangkang kerang
terdiri dari 97% kalsium karbonat dan memiliki potensi tinggi untuk diaplikasikan dalam
bidang kimia, makanan, medis, energy, industry, serta bidang lingkungan. Cangkang kerang
mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dalam kadar yang lebih tinggi bila dibandingkan
dengan batu gamping, cangkang telur, keramik, atau bahan lainnya. Hal ini terlihat dari
tingkat kekerasan cangkang kerang. Semakin keras cangkang, maka semakin tinggi
kandungan kalsium karbonat (CaCO3) nya. Harga dan tarif pemanfaatan bubuk cangkang
kerang relatif rendah, sehingga bubuk cangkang kerang dapat dimanfaatkan sebagai
stabilisasi dan solidifikasi logam berat serta removal fosfat.
Kandungan kalsium karbonat yang tinggi (97%) membuat cangkang kerang dapat digunakan
sebagai penjernih air. Kalsium karbonat pada kerang mampu membersihkan air, bahkan dapat
mengurangi kadar besi, mangan dan logam lainnya. Penambahan kalsium karbonat kerang
1% dapat menurunkan nilai kekeruhan air karena kulit kerang mengandung CaCO3 yang
merupakan material berpori yang dapat mengikat kotoran. Beberapa penelitian menyebutkan
bahwa cangkang kerang berpotensi dimanfaatkan sebagai media biofiltrasi untuk mengolah
limbah cair. Umumnya, penelitian tersebut tidak menggunakan cangkang kerang sebagai
24
biofilter secara langsung, melainkan dilakukan tahap pre-treatment terlebih dahulu melalui
proses kalsinasi atau pirolisasi membentuk CaO. Produk yang disesuaikan ini kemudian
digunakan sebagai media filter yang baik.
3.10 Identifikasi Keragaman Bakteri
Identifikasi bakteri adalah sebuah proses untuk mengetahui spesies bakteri dari sebuah isolat
murni yang belum diketahui jenisnya. Identifikasi bakteri diawali dengan pengamatan
morfologi koloni bakteri dan proses pewarnaan yang merupakan kunci awal identifikasi.
Selanjutnya dilakukan pengujian untuk mendapatkan spesies bakteri. Ada dua macam metode
identifikasi bakteri yaitu pengujian biokimia dan pengujian molekular. Pengujian molekular
menggunakan prinsip-prinsip yang berkaitan erat dengan genetika. Proses identifikasi
dilakukan dengan membandingkan rangkaian DNA dari bakteri yang diperiksa dengan bank
data genetik bakteri yang sudah diketahui. Metode dalam pemeriksaan spesies bakeri secara
molekular, di antaranya adalah pemeriksaan PCR (Polymerase Chain Reaction) dan
pemeriksaan 16S rRNA secara langsung (direct sequencing) [45].
Polymerase Chain Reaction (PCR) merupakan suatu teknik yang digunakan dalam membuat
salinan DNA [46]. Teknik PCR didasarkan pada amplifikasi fragmen DNA spesifik dimana
terjadi penggandaan jumlah molekul DNA pada setiap siklusnya secara eksponensial dalam
waktu yang relatif singkat [47], fragmen tersebut dikenal dengan istilah primer [17]. Proses
PCR hanya dapat menyalin fragmen pendek DNA, yakni 10 kb (kb = kilo base pairs atau
1000 pasang basa) [48]. Pemotongan fragmen DNA melibatkan siklus temperatur terkontrol
yang berulang untuk proses pemisahan rangkaian DNA, serta pemanjangan primer [49].
Selama proses PCR berlangsung, akan terjadi 3 fase pertumbuhan produk amplifikasi yakni:
1. Pemisahan Rangkaian DNA (Denaturation)
Pada tahap ini terjadi proses denaturasi cetakan DNA (DNA template) pada
temperatur 94-96 °C, yakni pemisahan utas ganda DNA menjadi dua utas tunggal
DNA oleh enzim helikase dengan bantuan topoisomerase [49].
2. Penempelan (Annealing) Primer
Pada tahap ini terjadi penempelan (annealing) atau hibridisasi antara oligonukleotida
RNA yang disebut primer, yang dibentuk oleh primase, dengan utas tunggal cetakan
DNA. Terjadi penurunan suhu menjadi 45-60 °C [49]. Primer ini merupakan
oligonukelotida utas tunggal yang sekuensnya dirancang komplementer dengan ujung
25
fragmen DNA yang akan disalin dimana primer nantinya akan menentukan daerah
awal dan akhir yang akan disalin [48].
3. Pemanjangan (Elongation) Primer
Proses ini disebut juga dengan polimerisasi. Pada tahap ini terjadi proses pemanjangan
primer menjadi suatu utas DNA baru oleh enzim DNA polimerase [48], sehingga
diperoleh amplifikasi DNA antara 106-10
9 kali [47]. DNA polimerase akan memasangkan
dNTP yang sesuai dengan pasangannya, yakni pasangan basa nukleotida AT dengan
berpasangan dengan GC, membentuk rantai ganda (double helix) yang baru, disebut
dengan leading strand (untaian DNA yang disintesis dengan arah 5' ke 3’) dan lagging
strand (untaian DNA yang disintesis dengan arah 3’ ke 5’ dan membentuk fragmen
terputus yang disebut okazaki fragment, fragmen ini nantinya disambung oleh DNA
Ligase) [48].
3.11 Next Generation Sequence (NGS)
Next-Generation Sequencing (NGS), atau dikenal juga dengan istilah highthroughput
sequencing, adalah sebuah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan beberapa teknologi
sequencing setelah metode Sanger. NGS telah menjadikan proses sequencing DNA atau RNA
menjadi jauh lebih cepat serta jauh lebih murah dibandingkan apabila proses sequencing
dilakukan dengan menggunakan metode sebelumnya, seperti metode Sanger (Sanger
sequencing method) [50].
Next-Generation Sequencing (NGS) merupakan istilah yang digunakan untuk menyebutkan
perkembangan metode sequencing (pengurutan) DNA setelah metode yang diperkenalkan
oleh Sanger dan Maxam-Gilbert pada tahun 1977 [51]. Metode sanger dinilai memiliki
beberapa kekurangan dalam hal efektifitas dan jumlah basa yang berhasil diurutkan.
Kekurangan tersebut dapat diminimalkan dengan menggunakan teknologi Next-Generatin
Sequencing (NGS) yang dapat mengurutkan genom dan menghasilkan sekuen dalam jumlah
yang cukup banyak, waktu yang lebih singkat dan biaya yang relatif murah [52].
Generasi kedua teknologi sekuensing setelah generasi pertama Sanger dikenal dengan next
generation sequencing (NGS). Filosofi dasar pembentukan mesin NGS diadaptasi dari
metode sekuensing shotgun [53]. Istilah NGS secara kolektif digunakan untuk
mendeskripsikan semua teknologi sekuensing selain teknologi sekuensing Sanger. Teknologi
NGS membaca templat DNA secara acak (random) sepanjang seluruh genom dengan
26
membuat potongan-potongan pendek DNA genom, kemudian menyambungkannya dengan
adapter (potongan DNA pendek yang didesain khusus untuk tujuan ini) agar dapat dibaca
oleh mesin NGS secara random selama proses sintesis DNA.
Dengan demikian, teknologi NGS sering disebut dengan sekuensing paralel secara massif
(massively parallel sequencing). Panjang bacaan sekuen DNA yang dihasilkan mesin NGS
jauh lebih pendek dibandingkan bila menggunakan mesin sekuensing dengan metode Sanger.
NGS menghasilkan panjang sekuen DNA antara 50-500 bp. Karena sekuen yang dihasilkan
NGS pendek, sekuensing setiap fragmen DNA mesti dilakukan lebih dari sekali ukuran
genom (genome sequence coverage). Sebagai contoh, bila sequence coverage suatu genom
30 kali berarti fragmen-fragmen DNA pada genom tersebut disekuen 30 kali sehingga setiap
fragmen DNA dalam genom dibaca mesin 30 kali. Hal ini dilakukan untuk menjaga akurasi
data hasil sekuensing.
Prinsip kerja sekuensing DNA dengan teknik / metode next-generation sequencing adalah
sebagai berikut :
1. Genom DNA yang akan disekuensing terlebih dahulu harus dipotong potong dengan
ukuran 400 sampai 100 pasang basa per potongan (fragmen).
2. Tiap – tiap fragmen DNA diisolasi dalam larutan yang berisi manik (bead).
3. Fragmen DNA tersebut kemudian diperbanyak dengan teknik Polimerase Chain Reaction
(PCR). Manik (bead) yang ada dalam larutan tersebut mampu mengikat single strand
DNA hasil perbanyakan DNA dengan Polimerase Chain Reaction (PCR) pada ujung 5’
sehingga seluruh copi DNA hasil Polimerase Chain Reaction (PCR) terikat pada manik
(bead).
4. Manik (bead) yang telah mengikat single strand DNA kemudian dimasukkan ke dalam
salah salah satu sumuran (well). Sumuran (well) tersebut berisi primer dan DNA
polimerase sehingga dapat menghibridisasi single strand DNA yang menempel pada
manik (bead).
5. Pada alat tersebut terdapat 2 juta sumuran yang masing – masing diisi fragmen – fragmen
DNA genom yang akan disekuensing. Sumuran ynag telah terisi single strand DNA,
primer dan DNA polimerase kemudian ditambahkan dengan 4 jenis dNTPs
(deoxyribonucleotide) yaitu deoxyadenosine triphosphate (dATP), deoxythymidine
triphosphate (dTTP), deoxyguanosine triphosphate (dGTP) dan deoxycytidine
triphosphate (dCTP) secara bergantian. Tiap – tiap akan dilakukan pergantian jenis dNTPs
27
(deoxyribonucleotide) sumuran dicuci terlebih dahulu agar tidak terkontaminasi dNTPs
(deoxyribonucleotide) yang ada sebelumnya.
Gambar 2. 3 Tahapan Sekuensing DNA Dengan Metode Next-Generation Sequencing
6. Jika dNTPs (deoxyribonucleotide) yang ditambahkan dalam sumuran komplemanter
dengan basa nitrogen dari single strand DNA, Misalnya basa nitrogen dari single strand
DNA yang belum berpasangan dengan dNTPs (deoxyribonucleotide) adalah Timin (T)
sedangkan dNTPs (deoxyribonucleotide) yang ditambahkan dalam sumuran adalah dTTP,
maka keduanya akan berpasangan dan melepaskan PPi. PPi tersebut akan menghasilkan
cahaya yang kemudian direkam oleh mesin.
7. Sumuran kemudian dicuci dan ditambah dNTPs (deoxyribonucleotide) lain, Jika dNTPs
(deoxyribonucleotide) yang ditambahkan dalam sumuran tidak komplemanter dengan basa
28
nitrogen dari single strand DNA,misalnya basa nitrogen dari single strand DNA yang
belum berpasangan dengan dNTPs (deoxyribonucleotide) adalah Guanin (G) sedangkan
dNTPs (deoxyribonucleotide) yang ditambahkan dalam sumuran adalah dTTP, maka
keduanya tidak berikatan dan tidak menghasilkan PPi.
8. Proses tersebut diulang-ulang hingga seluruh basa nitrogen dari single strand DNA
berpasangan dengan komplementernya. Ada tidaknya cahaya PPi tersebutlah yang akan
direkam dan diolah sehingga mendapatkan data urutan basa nitrogen dari fragmen single
strand DNA.
29
BAB IV
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan untuk mengidentifikasi spesies bakteri pada lapisan schmutzdecke
unit slow sand filter media pasir dan media kulit kerang yang digunakan sebagai unit
pengolahan air limbah domestik. Tujuan lain penelitian ini adalah untuk mengetahui efisiensi
penyisihan parameter N dan P dalam air limbah domestik menggunakan unit slow sand filter.
Tahapan penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3. 9 Tahapan Penelitian
Penelitian yang telah dilakukan
menggunakan unit slow sand
filter
Kualitas air limbah domestik yang
bersifat fluktuatif dari waktu ke
waktu yang dapat mempengaruhi
kualitas air hasil olahan unit slow
sand filter
Adanya perbedaan media yang
digunakan pada unit slow sand
filter
Sangat dimungkinkan tumbuhnya
spesies bakteri dengan strain-
strain baru
Studi
Literatur
Isolasi bakteri Schmutzdecke
Pewarnaan gram
PCR
Elektroforesis DNA
Urutan rantai basa spesies
Spesies bakteri
schmutzdecke teridentifikasi
Ekstraksi
DNA
Sequencing
proses (NGS)
Blast NCBI
Identifikasi lapisan schmutzdecke
Pengumpulan data primer
dan sekunder
Persiapan alat dan bahan
Proses aklimatisasi pada media slow
sand filter
Pelaksanaan penelitian:
- Arah aliran pada unit slow
sand filter, yaitu: down
flow dan up flow
- Variabel media filter, yaitu
media pasir dan kulit
kerang
- Analisis kandungan P total
dan N total pada air hasil
olahan unit slow sand filter
- Tumbuhnya lapisan
schmutzdecke
Pengolahan Air Limbah Domestik
dengan unit Slow Sand Filter
Hasil penyisihan parameter
P total dan N total
Pembuatan biakan murni
bakteri
30
Penelitian diawali mengidentifikasi permasalahan terkait dengan pengolahan air limbah
domestik menggunakan unit slow sand filter, kemudian permasalahan-permasalahan tersebut
dilakukan pengkajian dengan studi literatur untuk mencari pemecahannya. Dalam penelitian
ini dilakukan identifikasi spesies bakteri pada lapisan schmutzdecke dan proses penyisihan
polutan P total dan N total dalam air limbah domestik menggunakanunit slow sand filter.
4.1 Studi Literatur
Studi literatur dibutuhkan dari awal hingga akhir penelitian untuk menunjang jalannya
penelitian supaya dapat memperoleh dasar teori yang jelas dan dapat dipertanggung
jawabkan. Penggunaan studi literatur dalam analisis penelitian dapat menunjang penelitian
menjadi semakin terarah sehingga mempunyai patokan atau pedoman dalam pembuatan
pembahasan dan akhirnya diperoleh suatu kesimpulan dari hasil penelitian. Sumber literatur
yang digunakan dalam penelitian ini meliputi buku-buku, jurnal penelitian baik internasional
maupun nasional yang diakses di internet dan beberapa penelitian pendahuluan.
4.2 Persiapan Alat dan Bahan
Alat dan bahan perlu dipersiapkan untuk mempersiapkan seluruh kebutuhan peralatan dan
bahan yang digunakan selama penelitian berlangsung. Kegiatan meliputi persiapan alat dan
bahan yang dibutuhkan mulai dari penentuan dimensi reaktor hingga persiapan bahan untuk
analisis.
4.2.1 Persiapan Alat
Alat yang perlu dipersiapkan dalam pelaksanaannya adalah dimensi reaktor dan alat untuk
analisis uji parameter. Penentuan dimensi reaktor uji slow sand filter mengacu pada SNI
3891:2008 tentang perencanaan instalasi saringan pasir lambat yang dimodifikasi menjadi
skala laboratorium. Penentuan reaktor ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.
(3.1)
Keterangan:
A = Luas permukaan bak (m2)
Q = Debit air baku (m3/jam)
V = Kecepatan penyaringan (m2/jam)
(3.2)
Keterangan:
P = Panjang dimensi reaktor (m)
31
L = Lebar dimensi reaktor (m)
Reaktor yang digunakan untuk penelitian pengolahan air limbah domestik adalah reaktor
slow sand filter. Reaktor yang digunakan terbuat dari akrilik dengan ketebalan 0,75 cm.
Berikut adalah rincian dimensi dari reaktor.
a. Reaktor vertical roughing filter berdimensi (25 15 95) cm dengan rincian:
Panjang reaktor : 25 cm
Lebar reaktor : 15 cm
Tinggi freeboard : 20 cm
Tinggi kompartemen I :25 cm
Tinggi kompartemen II :25 cm
Tinggi kompartemen III :25 cm
Tinggi total reaktor : 95 cm
Gambar reaktor vertical roughing filter dapat dilihat pada Gambar 3.2
Gambar 3. 10 Reaktor Vertical Roughing Filter
b. Reaktor slow sand filter berdimensi (16 13 110) cm dengan rincian:
Panjang reaktor : 16 cm
Lebar reaktor : 13 cm
Tinggi freeboard : 20 cm
Tinggi supernatant : 10 cm
Tinggi media pasir : 60 cm
20
25
25
25
95
25
15
a
b
c
Keterangan(Adlin, 2012):
a: Kerikil 3cm untuk
kompartemen I
b: Kerikil 2 cm untuk
kompartemen II
c: Kerikil 1 cm untuk
kompartemen III
32
Tinggi media penyangga :20 cm
Tinggi total reaktor : 110 cm
Gambar reaktor slow sand filter dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3. 11 Reaktor Slow Sand Filter
4.2.2 Persiapan Bahan
Kegiatan persiapan bahan meliputi air limbah domestik, bahan-bahan untuk analisis
parameter, serta media filter yang digunakan.
1. Penyediaan air limbah domestik
Air limbah yang digunakan adalah air limbah domestik. Penggunaan air limbah domestik
ini dimaksudkan untuk mengetahui efektifitas media filter dalam menurunkan parameter
P total dan N total yang terdapat pada air limbah domestik. Penelitian ini berjalan secara
terus-menerus selama 24 jam, sehingga penyediaan air limbah menjadi hal penting dalam
penelitian ini.
2. Persiapan Media Filter
Media filter yang digunakan untuk reaktor slow sand filter adalah pasir halus dan kulit
kerang. Jenis pasir yang digunakan adalah pasir kali. Media pasir yang digunakan
berukuran 0,15-0,3 mm, sedangkan pada roughing filter digunakan media filter tersusun
atas kerikil berdiamer 1, 2, dan 3 cm. Media penyangga pada unit slow sand filter
digunakan kerikil berdiameter 1-3 cm. Pemilihan media pasir dan kerikil tersebut
merupakan salah satu faktor yang memengaruhi proses pengolahan air limbah domestik.
Media yang digunakan perlu dilakukan pencucian untuk menghilangkan kotoran yang
menempel pada media. Media yang telah dicuci kemudian dikeringkan dengan dijemur
16
60
13
b
c
20
10
20
a
11
0
Keterangan:
a: Supernatan
b: Media pasir 0,15-0,3 mm
c: Media penyangga kerikil
1-3 cm
33
di bawah sinar matahari. Media yang telah kering diayak menggunakan ayakan
bertingkat untuk mendapatkan ukuran media filter yang diperlukan.
4.3 Proses Aklimatisasi Media
Media filter harus diaklimatisasi terlebih dahulu sebelum penelitian tahap kedua dilakukan.
Aklimatisasi dilakukan dengan tujuan menumbuhkan lapisan biofilm atau schmutzdecke pada
media pasir. Aklimatisasi dilakukan dengan cara merendam media pasir dalam reaktor selama
7-14 hari dengan dialiri air limbah domestik secara terus menerus. Tahap ini dilakukan
pengembangbiakkan mikroorganisme atau disebut juga seeding terlebih dahulu. Seeding yang
dilakukan adalah seeding secara alami dengan cara mengalirkan air limbah secara kontinyu
ke dalam reaktor yang medianya telah disusun dengan variasi jenis media sesuai dengan
rencana. Penggunaan air limbah selama proses seeding dilakukan karena air limbah kaya
akan mikroorganisme dan telah mempunyai sumber nutrien yang cukup sehingga
pertumbuhan mikroorganisme pada media akan menjadi cepat. Dalam proses ini akan
terbentuk lapisan biofilm berupa schmutzdecke yang menyelimuti media.
Hasil seeding diamati setiap hari untuk mengetahui perkembangan pembentukan biofilm.
Apabila pada media terbentuk lapisan lendir yang berwarna hitam kecoklatan-coklatan serta
tidak mudah terlepas dari media, maka dapat dipastikan bahwa telah tumbuh mikroorganisme
pada media. Hal tersebut dilakukan untuk didapatkan hasil sampai terjadi steady state pada
kondisi air baku. Tujuan proses aklimatisasi adalah terjadinya proses penyesuaian diri oleh
mikroorganisme terhadap lingkungan barunya dan berakhir ketika proses adaptasi sejumlah
bakteri aktif dengan air baku telah menunjukan kestabilan. Selain itu aklimatisasi bertujuan
untuk menjamin sel-sel mikroba mampu memanfaatkan senyawa-senyawa pencemar pada air
baku sebagai nutrisi, sehingga perombakan dapat berlangsung dengan cepat. Bagian atas
media pasir halus diberikan tinggi air minimum di atas permukaan media. Fungsi air tersebut
adalah untuk mencegah lapisan lumpur mengalami kekeringan karena pada lapisan ini tempat
tumbuhnya lapisan biofilm atau schmutzdecke.
4.4 Pelaksanaan Penelitian
Media yang telah melalui proses aklimatisasi selanjutnya dilakukan pengaturan debit yang
mengalir pada masing-masing reaktor. Pengaturan debit dilakukan dengan menyesuaikan
bukaan kran yang digunakan pada tiap-tiap reaktor. Untuk memastikan bahwa debit yang
mengalir sesuai, dilakukan pengecekan dan pengaturan ulang setiap hari. Pengukuran debit
34
dilakukan dengan gelas ukur, dengan menampung air limbah ke dalam gelas ukur dan
mencatat berapa waktu yang diperlukan untuk memenuhi volume yang ditentukan. Bukaan
kran diatur sampai mendapatkan kecepatan aliran yang sesuai. Pengaturan debit pada bukaan
kran menuju roughing filter disesuaikan dengan kecepatan filtrasi serta arah aliran optimum
roughing filter yang terpilih.
Penelitian dapat dimulai saat media reaktor slow sand filter telah mengalami aklimatisasi.
Proses filtrasi dimulai dengan cara mengalirkan air limbah ke dalam reaktor roughing filter,
hasil dari pengolahannya kemudian dialirkan ke dalam bak-bak penampung yang kemudian
diuji parameter P total dan N total. Air yang yang telah diuji selanjutnya dialirkan ke reaktor
slow sand filter dengan pengaturan debit yang disesuaikan dengan variabel bebas berupa
kecepatan filtrasi yang ditentukan, yaitu 0,2 m/jam dan 0,4 m/jam.
Efluen slow sand filter kemudian dialirkan ke dalam bak penerima efluen atau bak
penampung yang selanjutnya dilakukan uji parameter P total dan N total. Proses penelitian
dilakukan selama 10 hari pada masing-masing variasi yang digunakan. Diharapkan
serangkaian reaktor filtrasi mampu mengolah air limbah domestik sehingga sesuai dengan
baku mutu yang ditentukan.
Gambar 3. 12 Variasi Media Reaktor Slow Sand Filter
35
4.5 Analisis dan Pembahasan
Analisis data dilakukan berdasarkan hasil pengukuran parameter-parameter yang ditentukan
pada setiap titik sampling. Analisis data dilakukan secara deskriptif untuk mencari presentase
penurunan parameter P total dan N total sebelum dan sesudah proses filtrasi. Analisis data
dilakukan untuk mengetahui efisiensi penyisihan parameter air baku hasil olahan. Rumus
yang digunakan untuk menghitung efisiensi penyisihan tiap parameter adalah sebagai berikut:
Efisiensi penyisihan (%) =
(3.3)
Keterangan:
C0 = konsentrasi awal parameter
C1 = konsentrasi parameter pada efluen
Hasil yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel dan grafik untuk mengetahui besarnya
penyisihan setiap parameter. Setelah setiap variabel diketahui hasilnya, maka dilakukan
pembahasan dengan memperhatikan faktor yang mempengaruhinya.
4.6 Identifikasi Bakteri Schmutzdecke
4.6.1 Titik Lokasi Pengambilan Sampel dan Jumlah Sampel
Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua hari sekali dalam kurun waktu 15 hari sehingga
terdapat tujuh kali pengambilan sampel. Sampel diambil dari atas lapisan pasir dan geotextile
pada unit slow sand filter. Total jumlah sampel yang diambil = variasi getotextile (2) x waktu
sampling (7) x jenis sampel (2) = 28 buah.
4.6.2 Isolasi Bakteri Schmutzdecke
Proses isolasi ini adalah proses dimana contoh bakteri schmutzdecke dibiakkan pada suatu
media untuk selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap morfologi koloni yang tumbuh.
Koloni yang terpilih berikutnya dimurnikan pada agar miring sebagai isolat murni [44].
Proses isolasi bakteri dengan tahapan prosedur sebagai berikut:
1. Sampel schmutzdecke diatas pasir dan geotextile diambil dengan pipet steril sebanyak 10
ml, sedangkan untuk kerikil diambil secara acak dan ditambahkan air baku 10 ml.
Selanjutnya sampel diambil 1 ml dan dibuat seri pengenceran dengan larutan NaCl.
2. Dua pengenceran terakhir diambil 0,1 ml dan ditanam secara pour plate pada media
Nutrient Agar (NA), kemudian diinkubasi pada 370C selama 1x24 jam.
3. Diamati morfologi koloni yang tumbuh dan dicatat jenisnya.
36
4. Koloni yang terpilih ditumbuhkan atau dimurnikan pada agar miring sebagai isolat murni.
4.6.3 Pembuatan Biakan Murni Bakteri
Biakan murni ini dilakukan untuk mendapatkan koloni-koloni bakteri schmutzdecke yang
terpisah-pisah yang selanjutnya ditanam kembali pada suatu media NA (Pelchzar dan Chan,
1986). Biakan murni yang dihasilkan diperiksa dengan cara pewarnaan gram untuk
memastikan bahwa telah didapatkan biakan murni.
Pembuatan biakan murni dapat dilakukan dengan metode cawan gores. Inokulum digoreskan
dipermukaan medium NA, dalam cawan petri steril, dengan jarum ose dibuat streak kuadran
selanjutnya ditumbuhkan selama 24 jam. Diantara garis-garis goresan akan terdapat koloni-
koloni yang terpisah, koloni tersebut ditanam kembali pada medium NA padat dengan cara
yang sama (Pelchzar dan Chan, 1986). Diperiksa dengan pewarnaan gram untuk memastikan
telah didapatkan biakan murni.
4.6.4 Pewarnaan Gram
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa pewarnaan gram ini berfungsi untuk
memastikan bahwa biakan murni telah didapatkan. Apabila dari pewarnaan gram ini
menghasilkan sel yang berwarna ungu maka bakteri digolongkan bakteri gram positif
sedangkan apabila dari pewarnaan gram ini menghasilkan sel yang berwarna merah maka
bakteri digolongkan bakteri gram negatif.
Proses isolasi bakteri, dengan tahapan prosedur sebagai berikut [44]:
1. Pembuatan preparat pada jenis bakteri yang diuji (digunakan biakan 24 jam)
2. Ditambahkan larutan kristal ungu selama 1 menit dan dibilas dengan aquades.
3. Ditambahkan larutan iodium selama 2 menit dan dibilas dengan aquades.
4. Dicuci dengan etanol 85% tetes demi tetes selama 30 detik atau hingga warna ungu
hilang, lalu dibilas dengan aquades.
5. Ditambahkan safranin selama 30 setik lalu dibilas dengan aquades.
6. Diangin-anginkan dan diamati di bawah mikroskop warna dan bentuk sel
7. Apabila sel berwarna ungu, bakteri digolongkan gram positif dan ketika sel berwarna
merah maka bakteri tersebut digolongkan gram negatif.
37
4.6.5 Identifikasi secara Molekuler
Proses identifikasi dilakukan dengan pemeriksaan Gen 16S rRNA yang merupakan
pemeriksaan secara langsung dari kultur yang sudah murni. Penggunaan 16S-rRNA telah
digunakan sebagai parameter sistematik molekuler universal, representatif, dan praktis untuk
mengkonstruksi dan mengidentifikasi kekerabatan filogenetik pada tingkat spesies. Salah satu
faktor penting yang mempengaruhi kualitas deteksi molekuler berbasis PCR ialah pemilihan
primer yang tepat. Primer PCR merupakan oligonukleotida yang berperan sebagai inisiasi
amplifikasi molekul DNA. Adanya primer PCR tersebut, maka gen target akan teramplifikasi
sepanjang reaksi PCR berlangsung.
Kultur yang sudah murni dilakukan proses ekstraksi DNA kemudian ditambahkan rangkaian
DNA polymerase untuk amplifikasi PCR. Selanjutnya sampel dimasukkan ke gel (agarose)
untuk proses elektroforesis. Gel yang telah melewati proses elektroforesis dilihat dibawah
lampu flourescens untuk melihat ada atau tidaknya hasil ekstraksi DNA dari sampel.
Kemudian dilakukan purifikasi sampel untuk proses sequencing dengan metode Next-
Generation Sequencing (NGS).
Teknologi Next-Generatin Sequencing (NGS) yang dapat mengurutkan genom dan
menghasilkan sekuen dalam jumlah yang cukup banyak, waktu yang lebih singkat dan biaya
yang relatif murah [52]. Teknologi NGS membaca templat DNA secara acak (random)
sepanjang seluruh genom dengan membuat potongan-potongan pendek DNA genom,
kemudian menyambungkannya dengan adapter (potongan DNA pendek yang didesain
khusus untuk tujuan ini) agar dapat dibaca oleh mesin NGS secara random selama proses
sintesis DNA. Hasil sequencing diedit menggunakan software Sequence Scanner ver.1.0 dan
dilakukan proses BLAST dari web NCBI [45].
4.7 Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan dari hasil penelitian diperoleh dari hasil analisis dan pembahasan yang didukung
dengan teori yang telah ada. Isi dari kesimpulan merupakan jawaban dari rumusan masalah
penelitian, adapun saran dapat diberikan dari hasil kesimpulan. Isi dari saran yang diberikan
diharapkan nantinya bermanfaat untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
38
4.8 Anggota Tim dan Tugas
Berikut adalah tabel pembagian tanggung jawab dan kompetensi dari masing-masing
anggota tim.
Tabel 4. 1 Pembagian Tanggung Jawab dan Kompetensi Tim Peneliti
No. Nama Asal
Institusi
Posisi di
Kelompok Riset
Peran / Tanggung
Jawab
1. Ir. Eddy Setiadi Soedjono
Dipl.SE.M.Sc, Ph.D
ITS Ketua Periset Mengkoordinasikan
hal-hal terkait
penelitian serta
memberikan
bimbingan dan
arahan yang baik
kepada anggota
maupun kepada
mitra
2. Maritha Nilam Kusuma,
ST.MT
ITATS Anggota Membantu ketua
tim peneliti dalam
melakukan
persiapan dan
pelaksanaan
penelitian, serta
penyusunan laporan
penelitian.
3. Salni Oktaviani Ainun S ITS Anggota
(Mahasiswa)
Membantu
pengambilan sampel
dan analisis
parameter
39
BAB V
JADWAL
5.1 Jadwal Penelitian
Jadwal pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada Tabel 5.1.
Tabel 5. 1 Rancangan Jadwal Penelitian
No. Jenis Kegiatan
Bulan Pelaksanaan
2020 2021
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
1 Studi literatur
2 Pembuatan reaktor
3 Proses aklimatisasi media
5 Simulasi unit pengolahan slow
sand filter
6 Pengambilan sampel untuk
analisis N dan P
7 Pengambilan sampel untuk
identifikasi bakteri pada
lapisan schmutzdecke
8 Identifikasi bakteri
9 Analisis data dan pembahasan
10 Pembuatan laporan
11 Monev akhir
12 Pengerjaan artikel ilmiah
40
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
[1] Ajakima, S.O dan Soedjono E.S. 2016. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah
Komunal Di Kelurahan Kedung Cowek Sebagai Upaya Revitalisasi Kawasan Pesisir
Kota Surabaya. Jurnal Teknik ITS 5(2): 109-115.
[2] Walukow, A. F. 2010. Kajian Parameter Kimia Posfat Di Perairan Danau Sentani
Berwawasan Lingkungan. Forum Geografi, Vol 24 (2), pp : 183-197.
[3] Widyaningsih, V. 2011. Pengolahan Limbah Cair Kantin Yongma FISIP UI. Skripsi:
Fakultas Teknik Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Indonesia
[4] Bauer, R., Dizer, H., Graeber, I., Rosenwinkel, K.H., dan Pila, J.M. 2011. Removal of
bacterial fecal indicators, coliphages and enteric adenoviruses from waters with high
fecal pollution by slow sand filtration. Journal of Water Research, vol. 45, pp: 439-452.
[5] Huisman, L. dan Wood, W.E. 1974. Slow sand filtration. Geneva: WHO.
[6] Jenkins, M.W., Tiwari, S.K., dan Darby, J. 2011. Bacterial, viral, and turbidity removal
by intermittent slow sand filtration for household use in developing countries:
experimental investigation and modelling. Journal of Water Research, vol. 45, pp: 6227-
6239.
[7] Said, N.I., dan Herlambang, A. 1997. Pengolahan Air Bersih Dengan Proses Saringan
Pasir Lambat Up Flow. Jurnal Teknologi Lingkungan, vol. 6, pp: 672-789
[8] Cheremisinoff, N, P. 2002. Handbook of Wasteater Treatment Technologies. USA:
Butterworth-Heinemann.
[9] Logsdon, G. S., Kohne, R., Abel, S., dan LaBonde, S. 2002. Slow sand filtration for
small water systems. Journal of Enviromental Engineering Science, vol. 1, pp: 339-348.
[10] Campos, L. C. 2002. Thesis: modelling and simulation of the biological and physical
processes of slow sand filter. London: University of London.
[11] Alexander, M. 1994. Biodegradation and bioremediation. United States of America:
Academic Press, Inc.
[12] Lemos, D.A., Cardoso, S.L., Vieira, P.A., Cardoso, V.L. 2013. Bioremediation of soil
contaminated with biodiesel and glycerin-result of soil microbial adaptation through
evidence contaminants removal. Chemical Engineering Transactions, vol. 32, pp: 463-
468.
[13] Redfield, A.C., Ketchum, B.H., Richards, F.A. 1963. The influence of organisms on the
composition of sea water. In: M.N. Hill (Ed), Wiley-Interscience.
41
[14] Chrzanowski, T.H., Kyle, M., Elser, J.J., Sterner, R.W. 1996. Element ratios and growth
dynamics of bacteria in an oligotrophic Canadian shield lake. Aquatic Microbial
Ecology, vol. 11, pp: 119-125.
[15] Pell M. and Nyberg F. 1989. Infiltration Of Wastewater In A Newly Started Pilot Sand-
Filter System: II Development And Distribution Of The Bacterial Populations. J.
Environ. QuaL, vol.18, pp: 457-462.
[16] Nakhla, G dan Farooq, S. 2003. Simulat Neousnitrififcation-Denitrification In Slow Sand
Filter. Journal of Hazardous Materials, vol. B96, pp. 291–303.
[17] Metcalf dan Eddy. 2004. Waswater engineering: treatment and reuse, 4th
edition. New
York: McGraw Hill Companies, Inc.
[18] Weber, S.M.L.,dan Dick, R.I. 1999. Bacterivory By A Chrysophyte In Slow Sand Filters.
Journal Of Water Research, vol. 33, no. 3, pp: 631-638.
[19] Langenbach, K., Kuschk, P., Horn, H., dan Kastner, M. 2010. Modeling of slow sand
filtration for disinfection of secondary clarifier effluent. Journal of Water Research, vol.
44, pp: 159-166.
[20] Ainsworth. 1997. Water treatment processes and practices. T Hall (Editor). Wiltshire:
WRC Swinden.
[21] Aslan, S. dan Cakici, H. 2007. Biological denitrification of drinking water in a slow sand
filter. Journal of Hazardous Materials, vol. 148, pp: 253–258.
[22] Elliott, M.A., Stauber, C.A., Koksal, F., DiGiano, F.A., dan Sobsey, M.D. Reductions of
E. coli, echovirus type 12 and bacteriophages in an intermittently operated household-
scale slow sand filter. Journal of Water Research. (2008). 42: 2662-2670.
[23] Garibaldi, A., Minuto, A., Grasso, V., dan Gullino, M.L. 2003. Application of selected
antagonistic strains against phytophthoracryptogea on gerbera in closed soilless systems
with disinfection by slow sand filtration. Journal of Crop Protection, vol. 22, pp: 1053-
1061.
[24] Rooklidge S.J., Burns, E.R., dan Bolte, J.P. 2005. Modeling Antimicrobial Contaminant
Removal In Slow Sand Filtration. Journal of Water Research, vol. 39, pp: 331–339.
[25] Stevik, T.K., Ausland, G., Hanssen, J.F., danJenssen, P.D. 1999. The Influence Of
Physical And Chemical Factors On The Transport Of E. Coli Through Biological Filters
For Wastewater Purification. Journal of Water Research, vol.33, no. 18, pp: 3701-3706.
[26] Wotton, R.S. dan Hirabayashi, K. 1999. Midge Larvae (Diptera: Chironomidae) As
Engineers In Slow Sand Filter Beds. Journal of Water Research, vol. 33, no. 6, pp: 1509-
1515.
42
[27] Joubert, E.D. dan Pillay, B. 2008. Visualisation of the microbial colonisation of a slow
sand filter using an environmental scanning electron microscope. Journal of
Biotechnology, vol.11, no.2, pp: 1-7.
[28] Liu, Q., Mancl, K., danTuovinen, O.H. 1998. Effect of Inoculation on The
Biodegradation of Butterfat-Detergent Mixtures in Fixed-Film Sand Columns. Journal of
Bioresource Technology, vol.64, pp: 27-32.
[29] Kapellos, G.E., Alexiou, T.S., dan Payatakes, A.C. 2007. Hierarchical simulator of
biofilm growth and dynamics in granular porous materials. Journal of Advances in
Water Resources, vol. 30, pp: 1648–1667.
[30] Lazarova, V., dan Manem, J. 1995. Biofilm characterization and activity analysis in
water and wastewater treatment. Journal of Water Research, vol. 29, no.10, pp: 2227-
2245.
[31] Prakash, B.M., Veeregowda, G., dan Krisnappa. 2003. Biofilm: a survival strategy of
bacteria (review). Journal of Current Science, vol. 85, no. 9, pp: 1299-1307.
[32] Dewanti, R. H. 1997. Pembentukan biofilm bakteri pada permukaan padat. Ulasan
Ilmiah Bul. Teknol dan Industri Pangan, vol. 8, no. 1.
[33] Bourne, D.G., Blakeley, R.L., Riddles, P., dan Jones, G.J. 2006. Biodegradation of the
cyanobacterial toxin microcystin LR in natural water and biologically active slow sand
filters. Journal of Water Research, vol. 40, pp: 1294-1302.
[34] Samantha, P.L., Maereen, M.A.L.M., Andrew, J.L. 2001. Visualisation Of The
Establishment Of A Heterotrophic Biofilm Within The Schmutzdecke Of A Slow Sand
Filter Using Scanning Electron Microscopy. Biofilm Journal, vol.6, pp:1-7.
[35] Joubert, E.D. dan Pillay, B. 2008. Visualisation of the microbial colonisation of a slow
sand filter using an environmental scanning electron microscope. Journal of
Biotechnology, vol.11, no.2, pp: 1-7.
[36] Bruce, A.M. dan Hawkes, H.A. 1983. Biological filter in ecological aspects of used-
water treatment. New York: Academic Press.
[37] Bahgat, M., Dewedar, A., dan Zayed, A. 1999. Sand-filters used for wastewater
treatment: buildup and distribution of microorganisms. Water Research, vol.33, no.8,
pp: 19-49.
[38] Ho, L., Hoefel, D., Saint, C.P., dan Newcombe, G. 2007. Isolation and identification of a
novel microcystin-degrading bacterium from a biological sand filter. Journal of Water
Research, vol. 41, pp: 4685-4695.
43
[39] Allison, D.G. dan Sutherland, I.W. 1987. The role of exopolysaccharides in adhesion of
freshwater bacteria. Journal of General Microbiology, vol. 133, pp: 1319-1327.
[40] Handayanto, E. Dan Hairiah, K. 2007. Biologitanah: landasan pengelolaan tanah sehat.
Yogyakarta: PustakaAdipura.
[41] Beck, B. 2001. Biodegradation and persintence: handbook of environmental chemistry,
Vol.2. Berlin: Springer-Verleg Berlin Heildelberg.
[42] Suriawiria, U. 1996. Mikrobiologi air. Bandung: Penerbit Alumni.
[43] Dwidjoseputro, D. 2003. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta. 37 – 38.
[44] Waluyo, L., Sujono, dan Hadi, S. 2007. Spesifikasi produk inokulum mikroba pengurai
limbah toleran deterjen: upaya bioremediasi pencemar limbah domestik ramah
lingkungan di kawasan padat huni. Malang: Laporan Penelitian Hibah Bersaing,
Universitas Muhammadiyah Malang.
[45] Wiguna, A., Kamil, I. M., dan Suhandono, S. 2011. Identifikasi bakteri air tanah dengan
metode analisis kultur, amplifikasi PCR dan kloning gen 16S rRNA (Studikasus: TPA
Cicabe-Kota Bandung). Penelitian masalah lingkungan di indonesia, pp. 125-136.
[46] Zhu, B. 2006. Degradation of plasmid and plant dna in water microcosms monitored by
natural transformation and real-time polymerase chain reaction (PCR). Journal of
Water Research, vol. 40, pp: 3231-3238.
[47] Abdullah, C. dan Retnoningrum, D.S. 2003. Deteksi bakteri patogen streptococcus
pyogenes dengan teknik polymerase chain reaction (PCR). Jurnal Natur Indonesia, vol.
6, no. 1, pp: 1-4.
[48] Pechorsky, A., Nitzan, Y.,dan Lazarovitch, T. 2009. Identification Of Pathogenic
Bacteria In Blood Cultures: Comparison Between Conventional And PCR Methods.
Journal of Microbiological Methods, vol. 78, pp: 325-330.
[49] Mac Gregor, B.J. 1999. Molecular approaches to the study of aquatic microbial
communities. Journal of Biotechnology, vol. 10, pp: 220-224.
[50] Ku C.S. dan Roukos DH. From next-generation sequencing to nanopore sequencing
technology: paving the way to personalized genomic medicine. Expert Rev. Med.
Devices. 10(1): 1-6.doi: 10.1586/ERD.12.63.
[51] Kosasih, A. 2012. Konstruksi dan Analisis Kualitas Pustaka Genom Kedelai (Glycine
max [L.] Merr.) untuk Sekuensing Genom Total [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor, Bogor.
[52] Metzker M.L. 2010. Sequencing Technologies - The Next Generation. Nature Reviews
Genetics, 11(1), 31-46.
44
Shendure, J., R.D. Mitra, C. Varma, and G.M. Church. 2004. Advanced Sequencing
Technologies: Methods And Goals. Nat. Rev. Genet. 5: 335–344.
BAB VII
LAMPIRAN
7.1 Biodata Diri
1. Ketua
a. Nama Lengkap : Ir. Eddy Setiadi Soedjono, Dipl. S.E., M.Sc., Ph.D.
b. NIP/NIDN : 196003081989031001
c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor Kepala
d. Bidang Keahlian : Air Minum dan Sanitasi Lingkungan
e. Departemen/Fakultas : Teknik Lingkungan/ Fakultas Teknik Sipil,
Perencanaan, dan Kebumian
f. Alamat Rumah dan No. Telp : Jalan Hidrodinamika IV, Blok T-81, Perumdos ITS,
Sukolilo, Surabaya / 081231401686
g. Riwayat penelitian/pengabdian :
Judul Riset Thn
Riset
Peran/
Posisi
Evaluation study and development plan of communal
sanitation system technology in Gresik District, Jawa
Timur: Batch 2
2016 Ketua
Study on achieving good sanitation governance through
musrenbang mechanism in Indonesia: Batch 2 2016 Ketua
h. Publikasi (2)
Tahun Judul Penerbit/Jurnal
2018 Development of anaerobic ammonium oxidation
(anammox) for biological nitrogen removal in
domestic wastewater treatment (Case study:
Surabaya City, Indonesia)
AIP Conference
Proceedings
2018 Physicochemical Characteristic of Municipal
Wastewater in Tropical Area: Case Study of
Surabaya City, Indonesia
IOP Conference
Series: Earth and
Environmental
Science
i. Paten (2) terakhir : -
j. Judul Tugas Akhir, Tesis, dan Disertasi :
- Penyisihan Senyawa Nitrogen dngan Proses Anaerobic Ammonium Oxidation
(ANAMMOX) Pada Anaerobic Baffled Reactor (ABR) dan Anaerobic Up-Flow
45
Reactor (AUR) Menggunakan Air Limbah Sintetis Berkadar Nitrogen Tinggi
(Desertasi).
- Kajian Penerapan Sistem Pengelolaan Air Limbah Domestik Terpusat (SPALD-T) Di
Kecamatan Sukolilo Kota Surabaya (Thesis)
- Domestic wastewater in Indonesia: Challenge in the future related to nitrogen content.
46
2. Anggota
a. Nama Lengkap : Dr. Maritha Nilam Kusuma, ST.MT
b. NIP/NIDN : 1980201712041
c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Asisten Ahli/III-B
d. Bidang Keahlian : Pengolahan Air
e. Departemen/Fakultas : Teknik Lingkungan/ Fakultas Teknik Sipil,
Perencanaan, dan Kebumian
f. Alamat Rumah dan No. Telp : Perum Semolowaru Indah Blok H No 6, Surabaya
(081330991018)
g. Riwayat penelitian/pengabdian :
Judul Riset Thn
Riset
Peran/
Posisi
Inovasi Perangkat Lunak Disain Pengolahan Air Dengan
Metoda Infiltration Gallery Berbasis Android 2019
Pengaruh Karakteristik Tanah Terhadap Polaperilaku
Absorpsi Total Coli
2017-
2018
h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam bentuk makalah atau buku)
Tahun Judul Penerbit/Jurnal
2019 Integration Of Attached Growth and Suspanded
Growth Methods For Processing The Liquid
Waste Of Pathology Laboratory Of Surabaya
ELab Clinic
Poll Res. 39 (1)
2016 Combination upflow roughing filter in series
with Geotextile to removal total nitrate in dry
And rainy season
ARPNjournal of
engineering and
applied sciences.
11:13
i. Paten (2) terakhir : -
j. Judul Tugas Akhir, Tesis, dan Disertasi :
- Pengolahan air sungai menggunakan slow sand filter dengan aliran vertical dan
aliran horizontal
47
7.2 Kesediaan Mitra
48
7.2 Nota Kesepahaman ITS dan ITATS
DATA USULAN DAN PENGESAHAN
PROPOSAL DANA LOKAL ITS 2020
1. Judul Penelitian
Perilaku Mikroorganisme Dalam Lapisan Schmutzdecke Pada Unit Filter Pasir Untuk Mengolah Limbah Domestik
Skema : PENELITIAN KERJASAMA ANTAR PERGURUAN TINGGI
Bidang Penelitian : Infrastruktur dan Lingkungan Berkelanjutan
Topik Penelitian : Pengendalian Pencemaran
2. Identitas Pengusul
Ketua Tim
Nama : Ir. Eddy Setiadi Soedjono Dipl.SE.M.Sc, Ph.D
NIP : 196003081989031001
No Telp/HP : 081231401686
Laboratorium : Laboratorium Teknologi Pengolahan Air
Departemen/Unit : Departemen Teknik Lingkungan
Fakultas : Fakultas Teknik Sipil, Perencanaan, dan Kebumian
Anggota Tim
No Nama Lengkap Asal Laboratorium Departemen/UnitPerguruan
Tinggi/Instansi
1Ir. Eddy Setiadi
Soedjono Dipl.SE.M.Sc, Ph.D
Laboratorium Teknologi
Pengolahan Air
Departemen Teknik Lingkungan
ITS
3. Jumlah Mahasiswa terlibat : 1
4. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan
a. Dana Lokal ITS 2020 : 50.000.000,-
b. Sumber Lain : 0,-
Jumlah : 50.000.000,-
Tanggal Persetujuan
Nama Pimpinan Pemberi
Persetujuan
Jabatan Pemberi Persetujuan
Nama Unit Pemberi
PersetujuanQR-Code
09 Maret 2020
I D A A Warmadewanthi
ST, MT, Ph.D
Kepala Pusat Penelitian/Kajian/Unggulan
Iptek
Pusat Penelitian Infrastruktur
dan Lingkungan Berkelanjutan
09 Maret 2020
Agus Muhamad Hatta , ST, MSi,
Ph.DDirektur
Direktorat Riset dan Pengabdian
Kepada Masyarakat