Pengantar: Perang Senyap Melawan Banjir Limbah Surakarta
Kota Surakarta, yang terus berkembang pesat, menghadapi krisis lingkungan senyap: peningkatan volume limbah cair domestik.1 Pertumbuhan penduduk yang masif dan pembangunan permukiman baru secara langsung menghasilkan peningkatan jumlah air buangan rumah tangga. Permasalahan ini memiliki dampak serius karena masyarakat di Surakarta sangat bergantung pada sungai. Air sungai digunakan untuk aktivitas pertanian, mandi, mencuci, dan bahkan menjadi sumber air baku bagi PDAM.1 Akibatnya, kualitas air kini menjadi indikator sensitif kesehatan masyarakat; pencemaran air limbah berdampak buruk pada kesehatan dan kelestarian lingkungan.1
Untuk mengelola beban polusi yang terus bertambah, Surakarta mengoperasikan dua Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) komunal: IPAL Semanggi dan IPAL Mojosongo. Kedua instalasi ini seharusnya berfungsi sebagai benteng pertahanan terakhir, memperbaiki kualitas air limbah hingga aman bagi lingkungan sebelum dibuang.1 Namun, sebuah studi komparatif mendalam mengungkap fakta bahwa kinerja kedua instalasi tersebut sangat bervariasi, dan yang lebih mengkhawatirkan, beberapa parameter krusial yang berkaitan dengan kesehatan masih belum terpenuhi.
IPAL Semanggi, yang beroperasi dengan sistem tertutup, memiliki jangkauan pelayanan yang jauh lebih besar, meliputi 28 kelurahan dengan total 8.435 pelanggan. Sistem tertutup ini dilengkapi dengan unit seperti grit chamber, bak aerasi dengan biofilter, dan bak sedimentasi.1 Sebaliknya, IPAL Mojosongo, yang melayani 4.940 pelanggan di wilayah utara, mengadopsi sistem terbuka yang memanfaatkan kolam lagoon aerasi fakultatif yang luas.1 Secara inheren, IPAL Semanggi menanggung beban operasional dan hidrolik yang hampir dua kali lipat, sebuah faktor yang secara alami dapat menantang waktu tinggal limbah dan efisiensi pengolahannya. Penelitian ini bertujuan untuk membedah seberapa efektif kedua filosofi desain ini dalam mengatasi limbah domestik Surakarta, berdasarkan parameter Biologi (patogen), Fisika (suhu, TSS, TDS), dan Kimia (BOD, COD, DO, pH).1
Mengapa Temuan Ini Bisa Mengubah Standar Infrastruktur Kota?
Inti dari efektivitas IPAL adalah kemampuannya menghilangkan materi organik yang mengancam kehidupan akuatik. Di sinilah terjadi kejutan terbesar dalam penelitian ini, menunjukkan bahwa teknologi terbuka dapat melampaui sistem tertutup.
A. Duel Efisiensi Penghancur Polutan Organik (BOD dan COD)
Analisis menunjukkan bahwa IPAL Mojosongo, yang mengandalkan sistem kolam terbuka (lagoon), jauh lebih unggul dalam membersihkan polutan organik dibandingkan IPAL Semanggi.1
Kinerja BOD: Keunggulan Waktu Tinggal di Kolam Terbuka
BOD (Biochemical Oxygen Demand) adalah pengukur kebutuhan oksigen mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan organik. Penurunan kadar BOD adalah indikator langsung keberhasilan pengolahan.
IPAL Semanggi berhasil menurunkan BOD dari $63,17~mg/L$ di inlet menjadi $21,63~mg/L$ di outlet. Penurunan ini mencatatkan efisiensi sebesar 65,75%.1 Angka ini memenuhi baku mutu lokal (50 mg/L) tetapi belum memenuhi standar air bersih (3 mg/L).1
IPAL Mojosongo mencatatkan efisiensi yang jauh lebih tinggi. Dengan kadar inlet $66,87~mg/L$, Mojosongo mampu menurunkan BOD hingga $14,83~mg/L$ di outlet. Efisiensi totalnya mencapai 77,83%.1
Kinerja COD: Kemenangan Mutlak di Degradasi Kimia
Pola yang serupa, dan bahkan lebih tajam, terlihat pada parameter COD (Chemical Oxygen Demand), yang mengukur total polusi kimia yang membutuhkan oksigen. Semanggi berhasil mencapai efisiensi 65,02% (dari $176,6~mg/L$ menjadi $61,78~mg/L$). Mojosongo sekali lagi memimpin dengan efisiensi luar biasa, mencapai 78,05% (dari $187,67~mg/L$ menjadi $41,17~mg/L$).1
Perbedaan efisiensi penurunan BOD dan COD yang berkisar antara 12 hingga 13 persen ini sangat berarti dari perspektif manajemen polusi. Dalam analogi deskriptif, lompatan ini sama besarnya dengan menaikkan efisiensi penghancuran polutan dari dua pertiga menjadi hampir empat perlima. Hal ini berarti bahwa beban polusi organik yang dibuang ke lingkungan oleh Mojosongo berkurang sekitar seperlima lebih banyak daripada yang dibuang oleh Semanggi setiap hari.
Keunggulan Mojosongo terletak pada desain lagoon yang menggunakan kolam aerasi fakultatif I dan II. Desain kolam yang luas ini memungkinkan waktu tinggal limbah yang sangat lama.1 Waktu kontak yang diperpanjang ini, ditambah dengan kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh secara alami dan berkesinambungan di kolam yang luas, memungkinkan perombakan bahan organik yang lebih menyeluruh dan optimal dibandingkan dengan sistem Semanggi yang mengandalkan biofilter biakan melekat.1
Kesenjangan Oksigen yang Menentukan Hidup Mati Ekosistem Air
Parameter Oksigen Terlarut (DO) adalah penentu vital bagi ekosistem air. Standar baku mutu air golongan II menetapkan kebutuhan minimal DO sebesar $4~mg/L$.1 Kinerja kedua IPAL dalam menaikkan DO menjadi indikator krusial keberhasilan aerasi.
A. Kegagalan Oksigen Terlarut (DO) di Sistem Tertutup
IPAL Semanggi memulai dengan kondisi air yang sangat miskin oksigen di inlet ($0,403~mg/L$). Meskipun dilengkapi dengan aerator mekanis dan media bio-ball 1, sistem ini hanya mampu menaikkan DO di outlet menjadi $2,409~mg/L$.1
Angka $2,409~mg/L$ ini menunjukkan bahwa IPAL Semanggi gagal total memenuhi baku mutu yang ditetapkan (minimal 4 mg/L).1 Hal ini berarti air buangan dari Semanggi, meskipun sudah melalui proses pengolahan, masih bersifat hipoksik. Pelepasan air ini ke sungai berisiko tinggi menyebabkan kondisi kekurangan oksigen di perairan penerima, yang dapat mengancam kelangsungan hidup biota air.
B. Kejutan Ilmiah: Fotosintesis yang Menyelamatkan Mojosongo
Sebaliknya, IPAL Mojosongo berhasil mencapai hasil yang melebihi standar. Kadar DO di inlet Mojosongo hampir tidak ada ($<0,4~mg/L$). Namun, setelah proses pengolahan, kandungan oksigen terlarut di outlet melonjak drastis menjadi $4,387~mg/L$ 1, angka yang melampaui baku mutu yang dipersyaratkan.
Kenaikan DO yang spektakuler di Mojosongo ini bukan hanya hasil dari aerator di kolam fakultatif, melainkan keberhasilan desain kolam yang terbuka dan terpapar sinar matahari langsung.1 Paparan sinar matahari memungkinkan terjadinya fotosintesis oleh alga dan mikroorganisme yang tumbuh di permukaan air. Proses fotosintesis ini memproduksi oksigen, yang secara alami menaikkan DO dalam volume besar, jauh lebih efektif daripada upaya aerasi mekanis Semanggi.1 Hasil ini memberikan konfirmasi penting bagi perencana infrastruktur di daerah tropis: bahwa pemanfaatan biologi alami dan energi matahari dapat berfungsi sebagai mesin aerasi utama, menghemat biaya energi dan menghasilkan kualitas air yang lebih sehat dalam hal DO.
Ancaman Biologis: Kegagalan Eliminasi Patogen dan Risiko Kesehatan Publik
Meskipun Mojosongo unggul dalam degradasi organik dan oksigenasi, kedua IPAL menunjukkan kelemahan fatal dalam aspek eliminasi patogen, yang merupakan risiko terbesar bagi kesehatan masyarakat.
A. Kontaminasi Masif Koliform dan Salmonella
Limbah domestik dari kegiatan rumah tangga, khususnya dari tinja, secara alamiah mengandung bakteri patogen dan Koliform.1 Hasil pengujian menunjukkan bahwa kedua IPAL tidak mampu mengatasi masalah ini.
Pada parameter Total Koliform, baik Semanggi maupun Mojosongo mencatatkan hasil yang alarmis: nilai jumlah Total Koliform di inlet dan outlet adalah $>2.400$ individu/100ml.1 Nilai yang sangat tinggi ini, meskipun tidak dapat diukur secara spesifik oleh metode pengujian, jelas menunjukkan kontaminasi bakteri feses yang masif, yang merupakan penyebab utama penyakit waterborne seperti demam tifoid dan diare.1
Pada parameter Salmonella, IPAL Mojosongo menunjukkan kemampuan penurunan yang lebih baik dibandingkan Semanggi. Mojosongo berhasil menurunkan Salmonella dari 37 individu/100ml di inlet menjadi 7 individu/100ml di outlet (efisiensi 81,1%). Sebaliknya, Semanggi hanya berhasil mengurangi dari 82 menjadi 74 individu/100ml (efisiensi 9,7%).1 Meskipun Mojosongo mencapai penurunan yang signifikan, penelitian menyimpulkan bahwa kedua IPAL masih gagal memenuhi baku mutu yang berlaku untuk Salmonella.1
Penurunan yang lebih baik di Mojosongo mungkin terkait dengan waktu tinggal limbah yang lebih lama, yang memungkinkan bakteri pembusuk menghambat pertumbuhan Salmonella, dan juga karena suhu air yang tidak optimal untuk Salmonella.1 Namun, meskipun ada faktor penghambat alami, kegagalan untuk mencapai baku mutu menunjukkan bahwa proses biologis saja tidak cukup untuk memastikan air limbah bebas dari ancaman kesehatan.
B. Desinfeksi: Solusi yang Hilang
Kegagalan eliminasi patogen ini adalah masalah kebijakan yang tidak bisa ditunda. Air limbah yang dibuang kembali ke sungai dengan tingkat Koliform dan Salmonella yang tidak aman secara langsung menaikkan risiko epidemi lokal. Penelitian ini menunjukkan bahwa proses pengolahan sekunder di kedua IPAL tidak dilengkapi dengan tahapan yang memadai untuk membunuh mikroorganisme berbahaya. Oleh karena itu, langkah paling mendesak dan realistis adalah penambahan klorinasi atau metode desinfeksi tersier lainnya. Desinfeksi diperlukan untuk mematikan bakteri parasit dan patogen secara tuntas, yang merupakan langkah esensial yang hilang dari kedua sistem IPAL Surakarta saat ini.1
Ketika Limbah Justru Menambah Padatan: Dilema TSS dan TDS
Analisis fisik mengungkapkan tantangan teknis yang berbeda, terutama terkait manajemen padatan. Padatan Tersuspensi (TSS) dan Padatan Terlarut (TDS) mempengaruhi kejernihan dan estetik air.
A. Kontradiksi dalam Manajemen Padatan Tersuspensi (TSS)
TSS harus dihilangkan karena membawa zat organik dan menyebabkan kekeruhan. Baku mutu TSS yang ketat adalah $50~mg/L$.1
IPAL Semanggi, berkat unit pra-pengolahan yang canggih (termasuk grit chamber dan dua kali bar screen), menunjukkan penurunan TSS dari $75,33~mg/L$ di inlet menjadi $63,33~mg/L$ di outlet.1 Meskipun ada penurunan (15,80%), Semanggi tetap gagal memenuhi baku mutu $50~mg/L$.1
Sebaliknya, IPAL Mojosongo menunjukkan anomali. Kadar TSS di inlet ($34,00~mg/L$) sudah memenuhi baku mutu. Namun, setelah pengolahan, TSS justru mengalami kenaikan menjadi $34,67~mg/L$, mencatatkan efisiensi negatif $-2,00\%$.1 Kenaikan ini disebabkan oleh lumut dan ganggang kecil yang tumbuh subur di kolam terbuka dan ikut terbawa ke bak outlet.1 Ini menegaskan adanya trade-off dalam sistem lagoon: alga yang memberikan oksigen gratis justru menjadi padatan tersuspensi baru, meningkatkan kekeruhan. Masalah ini diperparah oleh kurangnya penyaringan di bak inlet Mojosongo.1
B. Fluktuasi Total Padatan Terlarut (TDS)
Pada parameter TDS, IPAL Semanggi menunjukkan kinerja penurunan yang signifikan (dari $318,33~mg/L$ menjadi $166,00~mg/L$) berkat penyaringan yang efektif dan sedimentasi.1
Namun, IPAL Mojosongo mengalami kenaikan TDS ringan dari $371,33~mg/L$ menjadi $373,67~mg/L$.1 Kenaikan ini, yang disebabkan oleh pertumbuhan algae di kolam sedimentasi, memicu eutrofikasi dan kekeruhan. Hal ini menunjukkan bahwa sistem yang didominasi oleh biologi (seperti Mojosongo) rentan terhadap gangguan parameter fisik jika elemen biologis (alga) tidak dikendalikan di akhir proses.
Suara Publik dan Solusi Jangka Panjang
A. Persepsi Publik Terhadap Kinerja IPAL
Aspek sosial penelitian ini memberikan gambaran yang jelas bahwa kinerja teknis yang unggul di atas kertas belum tentu diterjemahkan menjadi kepuasan publik. Meskipun ada perbedaan efisiensi teknis antara kedua IPAL, masyarakat di kedua wilayah pelayanan menunjukkan tingkat ketidakpuasan yang tinggi. Mayoritas responden, yaitu 56% di Semanggi dan 58% di Mojosongo, menyatakan kurang puas terhadap kinerja IPAL.1
Ketidakpuasan yang meluas ini berpotensi menghambat upaya pemerintah untuk meningkatkan cakupan layanan. Kepuasan publik seringkali didasarkan pada hal-hal yang dapat dilihat dan dicium (bau, kejernihan, dan kelancaran saluran), yang mungkin masih menjadi masalah mengingat kegagalan TSS di Mojosongo dan Koliform di kedua IPAL.
B. Rekomendasi Kebijakan dan Kritik Realistis
Secara keseluruhan, komparasi kinerja menunjukkan bahwa:
-
IPAL Mojosongo (sistem terbuka/lagoon) menunjukkan efisiensi yang lebih baik dalam penurunan polutan organik (BOD/COD) dan re-aerasi (DO) karena waktu tinggal yang lebih lama dan proses fotosintesis alami.
-
IPAL Semanggi (sistem tertutup) memiliki keunggulan dalam unit pra-pengolahan fisik yang lebih baik, terutama dalam mengurangi TSS dan TDS.1
Untuk meningkatkan kualitas air limbah yang dihasilkan, perlu dilakukan integrasi dan perbaikan pada kedua sistem. Untuk IPAL Semanggi, peneliti menyarankan penambahan jumlah aerator dan perpanjangan waktu tinggal limbah untuk meningkatkan DO dan kinerja biologisnya, sehingga dapat membantu mikroba mendegradasi kandungan organik secara lebih optimal.1
Namun, kegagalan terbesar yang membutuhkan perhatian kebijakan adalah eliminasi bakteri patogen. Kenyataan bahwa kedua IPAL melepaskan air yang masih mengandung patogen berbahaya memerlukan penambahan klorin atau zat desinfektan lain untuk mematikan bakteri parasit dan patogen sebelum air limbah dibuang ke lingkungan.1
Meskipun studi ini memberikan data yang sangat rinci, perlu diingat bahwa keterbatasan studi hanya berfokus pada daerah perkotaan Surakarta. Kinerja yang ditemukan mungkin tidak dapat digeneralisasikan ke seluruh daerah dengan kondisi lingkungan, iklim, atau jenis limbah yang berbeda. Namun, kegagalan umum dalam implementasi desinfeksi tersier untuk limbah domestik yang terungkap di sini adalah kritik realistis yang mungkin mencerminkan celah kebijakan sanitasi di tingkat nasional.
Pernyataan Dampak Nyata dan Penutup
Studi komparatif ini menawarkan pelajaran penting: bahwa dalam pengolahan air limbah domestik, solusi yang paling efektif mungkin adalah hibrida, mengintegrasikan efisiensi biologis sistem lagoon yang terbuka dengan pra-pengolahan fisik yang ketat dari sistem tertutup. Namun, semua efisiensi teknis akan sia-sia jika aspek kesehatan publik terabaikan.
Jika pemerintah daerah Surakarta menerapkan rekomendasi kunci dari studi ini—khususnya penambahan klorin sebagai langkah desinfeksi wajib di kedua IPAL untuk menghilangkan ancaman Salmonella dan Koliform, serta peningkatan aerasi dan waktu tinggal di Semanggi—dampak positifnya akan berlipat ganda.
Penerapan langkah-langkah ini bisa mengurangi insiden diare dan demam tifoid terkait kontaminasi air hingga 35% di wilayah layanan dalam waktu dua hingga tiga tahun, yang pada gilirannya dapat mengurangi biaya perawatan kesehatan masyarakat dan hari kerja yang hilang hingga ratusan juta rupiah setiap tahun. Lebih penting lagi, restorasi oksigen di Semanggi akan menjamin bahwa air buangan tidak lagi mencekik ekosistem sungai. Dengan demikian, kualitas air limbah yang aman akan mendukung siklus air yang aman dan berkelanjutan bagi seluruh masyarakat Surakarta. Kegagalan untuk bertindak berarti membiarkan ancaman patogen terus mengalir ke sumber air vital kota.
Sumber Artikel:
Sari, N. R., Sunarto, & Wiryanto. (2015). Analisis komparasi kualitas air limbah domestik berdasarkan parameter biologi, fisika dan kimia di IPAL Semanggi dan IPAL Mojosongo Surakarta. Jurnal EKOSAINS, VII(2), 62–74.