PERAN TEKNOLOGI BIOFILTRASI DAN ULTRAFILTRASI DALAM UPAYA MENANGANI PERMASALAHAN AIR BERSIH DI INDONESIA

Oleh : Aulora Rosantien

PENDAHULUAN

Bumi sebagai lingkungan hidup akan terus mengalami perubahan baik yang bersumber dari aktivitas alam maupun campur tangan manusia. Salah satu perubahan yang menjadi permasalahan internasional iyalah pencemaran air. Lebih dari setengah permukaan bumi diisi oleh perairan, namun pada kenyataannya air yang dapat langsung dikonsumsi jumlahnya kurang dari 1% saja. Data tahun 2010 mengungkapkan bahwa 74% sungai besar di Indonesia tidak memenuhi kriteria air yang bermutu baik. Bahkan 24 sungai diantaranya memiliki nilai Indeks Kuaitas Air (IKA) yang buruk. Hal tersebut membuktikan bahwa kondisi perairan serta cadangan air siap guna di Indonesia masih belum layak dimanfaatkan secara langsung untuk kebutuhan sehari-hari.

Permasalahan tersebut tidak hanya bersumber dari perilaku manusia yang kurang melestarikan lingkungan hidup, tetapi berkaitan erat dengan penggunaan teknologi konvensional yang belum mampu memenuhi standar air bersih di Indonesia. Penggunaan teknologi terbarukan yang lebih tepat guna dapat dijadikan alternatif untuk meningkatkan mutu air di Indonesia. Salah satu diantaranya yakni teknologi biomembran dalam biofiltrasi dan ultrafiltrasi yang keberadaanya sudah ada sejak 50 tahun yang lalu dan terbukti mampu meningkatkan efektifitas mutu air siap guna di beberapa Negara. Biofilltrasi dan ultrafiltrasi menyaring serta memisahkan molekul-molekul air dan bekerja berdasarkan koefisien difusi, perbedaan tekanan atau perbedaan konsentrasi, serta perbedaan potensi listrik. Dalam hal ini, peran serta dari berbagai pihak sangat diperlukan untuk mendukung penerapan teknologi tepat guna dalam upaya mengatasi permasalahan pencemaran air serta kerusakan lingkungan hidup demi terciptanya keselarasan alam dan kehidupan yang lebih baik.

PEMBAHASAN  

Air merupakan salah satu komponen terpenting dari lingkungan hidup. Keberadaanya dapat menunjang pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Air merupakan sumber kehidupan bagi hewan, tumbuhan, serta bagi manusia. Manusia memafaatkan air bersih untuk kebutuhan sehari-hari. Seluruh aktivitas keseharian manusia tidak terlepas dari keterlibatan air. Di Indonesia, peraturan terkait penggunaan dan pemanfaataan air tercantum dalam UUD pasal 33 ayat 3 yang berbunyi “Bumi air dan kekayaan yang terkandung di dalamnya dikuasai oleh Negara dan dipergunakan untuk sebesar-besarnya kemakmuran rakyat.” Selain UUD, kebebasan memanfaatkan air, perlindungan, serta peraturannya termuat dalam Rancangan Pembangunan Jangka Menengah Nasional tahun 2020-2024 (PRJMN) BAB Vll yang menyatakan “Kondisi kualitas lingkungan hidup serta deplesi sumber daya alam, turut menjadi prioritas nasional.” Melihat begitu penting dan berharganya air bagi kehidupan, maka peran serta dari berbagai pihak sangat diperlukan dalam upaya menangani permasalahan pencemaran air yang dapat berdampak signifikan bagi ketersediaan air bersih di Inonesia.

Dari data tahun 2014 yang dikeluarkan oleh mapsofthewold.com diketahui bahwa Indonesia merupakan Negara dengan sumber air terbarukan terbesar ketujuh di dunia. Negara-negara yang masuk ke dalam daftar sumber air terbarukan merupakan Negara dengan cakupan wilayah daratan dan hutan yang cukup besar. Sumber air tersebut terdiri dari air di permukaan tanah dan air tanah.

Diketahui 71% dari luas permukaan bumi merupakan perairan, tetapi sebanyak 97% dari luas perairan terdiri atas air laut yang tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh manusia. Sedangkan 3% sisanya yang dapat dimanfaatkan terbagi-bagi menjadi berbagai bentuk, yakni 2% gunung-gunung es di kutub bumi dan air tawar, 0,75% berupa mata air, danau, sungai, dan air tanah, dan sisanya merupakan uap air. Komposisi sebanyak 3% inilah yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air bagi kebutuhan manusia. Ketersediaannya yang semakin terbatas disebabkan karena kurangnya kesadaran dan kehati-hatian manusia akan air.

Menurut kepmenkes No.1405/MENKES/SK/Xl/2002 halaman 4, air dikatakan bersih ketika layak untuk dimanfaatkan bagi kebutuhan sehari-hari serta memiliki kualitas yang memenuhi persyaratan kesehatan air bersih sesuai dengan perundang-undangan yang berlaku dan dapat diminum ketika dimasak. Sumber air bersih dapat berasal dari air permukaan, air hujan, maupun air tanah (ground water). Air permukaan dapat bersumber dari rawa, air hujan, danau, sungai, teluk, dan selat. Sedangkan air tanah (ground water) dapat berasal dari resapan air hujan, maupun air sumur.

Air tanah menempati urutan pertama untuk sumber pemanfaatan air bagi manusia, hal tersebut dikarenakan kualitasnya yang lebih baik serta intensitas pencemarannya yang tergolong lebih kecil. Data tahun 2018 yang bersumber dari RUPR mencatat bahwa ketersediaan air tanah di Indonesia sebesar 552 buah dengan total debit 3.155 lite/detik. Sedangkan untuk air hujan di Indonesia, Sumatra Barat menjadi provinsi dengan jumlah hari hujan terbanyak.

Diantara kelebihan mempergunakan air hujan disamping penggunaan air tanah yakni meminimalisir dampak lingkungan, sebagai cadangan air bersih, serta merupakan salah satu upaya konservasi. Berdasaran RPJMN 2020-2024, secara nasional cadangan air Indonesia masuk tergolong aman. Dari perhitungan menggunakan data satelit, diketahui bahwa total ketersediaan air di Indonesia sebesar 88,3 ribu atau sama dengan 2,78 triliun /tahun. Dengan ketersediaa cadangan air terbanyak dan mampu mencukupi kebutuhan penduduk dalam jumlah besar berada di pulau Kalimantan, Maluku-Papua. Namun, meskipun Indonesia memiliki siklus pembaharuan air secara alami, namun tidak seluruh wilayah memiliki cadangan air dengan jumlah serta kualitas yang dapat dikatakan layak konsumsi.

Pada forum air dunia II yang diselenggarakan pada maret 2020, dinyatakan bahwa Indonesia merupakan satu diantara sepuluh Negara dengan sumber daya air terbarukan. Namun terdapat prediksi yang mengatakan bahwa Negara kita akan mengalami krisis air pada 2025 kelak. Hal tersebut didasarkan dari fakta di lapangan yang menyatakan masih lemahnya negara kita dalam pengelolaan air, baik dari segi pemanfaatanya yang kurang efektif, laju pertumbuhan yang tidak seimbang dengan ketersediaan di lapangan, Perubahan iklim, maupun pemanfaatan air secara besar-besaran untuk kebutuhan rumah tangga, industri, serta alih fungsi lahan, turut serta menjadi penghambat pengelolaan air di Indonesia.

Laju pertumbuhan serta kepadatan penduduk di Indonesia ternyata dapat berdampak bagi akses mendapatkan air bersih secara mudah dan murah. Semakin banyak populasi manusia di suatu wilayah, maka kebutuhan air bersih akan mengalami peningkatan. Belum lagi permasalahan seperti kurang meratanya persebaran penduduk, dan Kerusakan hutan yang dapat berpengaruh pada berkurangnya daya dukung daerah aliran sungai di bagian hulu yang pada akhirnya mengakibatkan kerusakan hutan atau daerah resapan air yang semakin tidak terkendali dan memperluas lahan kritis. Belum lagi permasalahan terkait kualitas air yang tersedia dengan permasalahan besar yang selalu dihadapkan pada isu terkait sumber air yakni pencemaran air. Di daerah perkotaan, pencemaran yang terjadi umumnya disebabkan oleh limbah industri, serta didominasi oleh perilaku manusia yang kurang memiliki kesadaran akan pentingnya menjaga keseimbangan alam dan lingkungan hidup.

Kebutuhan manusia pada sumber air bersih akan mengamali peningkatan seiring penambahan jumlah penduduk. Hal tersebutlah yang mendasari pentingnya menanamkan kesadaran pada setiap individu terkait pentingnya menjaga kualitas sumber air dan menjaga serta melestarikan lingkungan hidup demi kenyamanan dan keamanan seluruh masyarakat. Pembenahan dan perubahan teknologi yang digunakan dalam proses pengelolaan air bersih sangat diperlukan demi menghasilkan serta mendapatkan air bersih berkualitas baik. Pengelolaan air bekas limbah industri turut serta menjadi salah satu hal yang penting untuk diperhatikan sehingga tidak lagi mencemari sumber air serta tidak lagi menimbulkan dampak yang kurang baik bagi lingkungan hidup dan kesehatan makhluk hidup di dalamnya.

Berdasarkan survei yang dilakukan pada tahun 2006, Pemanfaatan air domestik di daerah perkotaan Negara Indonesia sebesar 114L/orang/hari dengan kebutuhan pokok masyarakat Indonesia untuk air minum sebesar 70L/orang/hari.  Dengan jumlah tersebut, seharusnya masyarakat bersama-sama dengan pihak terkait senantiasa melakukan pembenahan diri dan peralatan penampungan serta pengolahan air untuk menciptakan air bersih yang dapat menjangkau dan dikonsumsi oleh banyak pihak. Data tahun 2019 menunjukkan jumlah rumah tangga yang tidak memiliki saluran pembuangan air limbah sebesar 15,06%, 35,41% memiliki saluran pembuangan air limbah terbuka, serta 49,53% memiliki saluran pembuangan air limbah tertutup. Data tersebut bukanlah sebatas angka semata, dan tentu saja tidak boleh dipandang remeh. Perbaikan serta pembaharuan dalam mengendalikan dan pengelolaan sistem pembuangan limbah untuk mengurangi dampak pencemaran air sangat diperlukan demi ketersediaan air bersih dan menciptakan lingkungan hidup yang layak huni.

Dari data yang ada diketahui bahwa masih banyak limbah rumah tangga yang dibuang sembarangan tanpa memperhatikan dampaknya terhadap lingkungan. Air limbah yang dibuang ke got, sungai, serta selokan sebesar 57,42%, melalui sumur resapan sebesar 1,6%, dan melalui lubang tanah sebesar 18,7%. Dari jumlah yang ada, hanya 10,26% yang membuang limbah ke tangki septik dan 1,28% melalui IPAL. Begitu rentannya pencemaran air disebabkan karena air dikenal sebagai pelarut universal, dimana sifatnya yang mampu melarutkan lebih banyak zat bila dibandingkan dengan cairan lainnya.

Data tahun 2019 yang bersumber dari Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan mencatat dari keberadaan 98 sungai di Indonesia, 38 sungai berstatus cemar ringan-cemar berat, 6 sungai berstatus cemar sedang, dan 38 sungai berstatus cemar ringan-cemar berat. Keadaan tersebut bila dianalisis kembali ternyata lebih buruk dari data yang didapatkan dari tahun sebelumnya. Bahkan data tahun 2015-2019 menunjukkan bahwa indeks kualitas air di Indonesia tidak mengalami kenaikan yang signifikan. Hal tersebut jelas menjadi lampu kuning bagi pemerintah untuk memperbaiki kualitas teknologi pengolahan air serta memperketat penanganannya.

Dari data yang ada, diketahui bahwa PDAM masih memiliki banyak kendala dalam upaya pengolahan air siap minum. Banyak PDAM yang berkewajiban menanggung harga produksi yang semakin tinggi dari taraf serta harga air yang selama ini beredar di tengah masyarakat. Keterbatasan akses di daerah terpencil dengan kualitas sumber air yang bermutu baik untuk dijangkau PDAM turut serta menjadi permasalahan dalam penyaluran dan pemerataan air siap guna.

Pencemaran air tentu saja membawa banyak dampak bagi kualitas lingkungan hidup. Diantaranya :

  • Berdampak pada bidang kesehatan

Banyak penyakit yang muncul akibat buruknya kualitas air yang tersedia sebagai penunjang kebutuhan masyarakat sehari-hari. Mulai dari diare, hepatitis A dan E, demam berdarah, kanker kulit, kanker paru-paru, kandung kemih, serta lesi kulit.

  • Dampak terhadap lingkungan

Buruknya kualitas air juga membawa dampak buruk bagi lingkungan hidup, khususnya bagi makhluk hidup yang terlibat secara langsung dalam pemanfaatan air bersih. Diantara permasalahan lingkungan yang timbul ialah air yang tercemar dapat mematikan hewan-hewan yang hidup di air, menurunkan jumlah oksigen di dalam air, mengganggu produktifitas tanaman serta kesuburan tanah.

UU No.7 tahun 2004 terkait Sumber Daya Air (SDA), pada pasal 20 ayat 1 dan 2 menyatakan konservasi Sumber Daya Air dilakukan untuk menjaga daya tampung dan fungsi SDA. Sehingga diharapkan SDA yang ada dapat dimanfaatkan secara efisien dan berkelanjutan. Upaya pengendalian terkait permasalahan pencemaran air dilakukan melalui teknologi pencegahan serta penanggulangan pencemaran air menggunakan pemilihan teknologi yang memperhatikan karakteristik air limbah dan standar kualitas efluennya. Salah satu penggunaan teknologi dalam upaya pengolahan air dalam mengatasi permasalahan air bermutu baik yakni penggunaan teknologi biomembran dalam ranah biofiltrasi dan ultrafiltrasi. Biomembran ini memiliki sifat permeabel diferensial (tembus terkendali). Teknologi membran dalam pengelolaan air bersih siap pakai dipergunakan sebagai penyaring dan pemisah yang bekerja berdasarkan koefisien difusi, perbedaan tekanan atau perbedaan konsentrasi, serta perbedaan potensi listrik. Dalam ranah pengolahan air, membran nonofiltrasi bahkan telah mendapat predikat “best available  technologi.”

Di dalam proses penggolahan air penggunakan teknologi biofiltrasi, mikroorganisme tumbuh menyelimuti seluruh permukaan media, sehingga ketika mesin beroperasi air yang mengandung senyawa polutan akan mengalami kontak langsung dengan tempat yang ditumbuhi mikroorganisme. Sel tersebut yang nantinya berperan dalam pengolahan air buangan. Mikroorganisme tersebut akan mendegradasi senyawa organik yang terdapat di dalam air. Kotoran-kotoran di dalam air yang sifatnya melayang akan difilter menggunakan membran dengan lubang berukuran 1/100 cm mikron.

Ultrafiltrasi ialah proses pemisahan yang mempergunakan membran dengan ukuran 0,1-0,001 mikron, dimana membran ini akan menghilangkan kotoran dari zat yang memiliki berat molekul tinggi, molekul polimer organik maupun anorganik, dan molekul koloid. Air dialirkan ke sepanjang permukaan membran sehingga menghasilkan dua aliran. Aliran yang mengalir dan masuk memalui membran dinamakan aliran air olahan atau permeate. Dan aliran lainnya disebut air buangan atau concentrate yang mengandung kotoran serta zat yang telah dipisahkan secara aliran silang.

Dalam proses penyaringan dengan memanfaatkan filter konvensional, filter cartridge hanya mampu menghilangkan padatan tersuspensi dengan cara menjebak kotoran melalui pori-pori media filter. Maka, dalam hal ini filter cartridge hanya sebagai deposit dari padatan tersuspensi sehingga harus rutin dibersihkan atau diganti. Dalam teknologi ultrafiltrasi untuk beberapa penggunaan tidak mengaplikasikan prefilter (filtrasi awal) sehingga hanya mampu digunakan untuk memisahkan padatan tersuspensi atau material emulsi koloid.

Dengan pemanfaatan teknologi biomembran melalui ultrafiltrasi dan biofiltrasi, akan didapatkan alternatif teknologi pengolahan air berkualitas baik dengan kandungan zat organik serta amoniak lebih kecil tanpa mempergunakan bahan kimia yang aman dan dapat membantu upaya pelestarian lingkungan hidup. Ketersediaan air baku yang akan diolah, dipompa menuju reaktor biofilter dengan bantuan pompa air baku. Di dalam reaktor biofilter tersebut, senyawa polutan dapat diurai secara biologis. Serta padatan tersuspensi dapat diendapkan. Air yang keluar dari biofilter akan ditampung ke dalam bak penampung dan selanjutnya akan dipompa menuju mikrofilter yang mampu menyaring kotoran hingga 10-50 mikron. Dari mikro filter, selanjutnya air akan dialirkan ke unit ultra filtrasi dengan kemampuan penyaringan hingga ukuran 0,01 mikron. Air unit ultrafiltrasi akan diarahkan ke dalam bak penampungan air olahan dan diinjeksi dengan larutan kaporit untuk disinfeksi untuk selanjutnya dialirkan ke dalam sistem distribusi.

Kategori air baku yang dapat diolah menggunakan teknologi biomembran ultrafiltrasi dan biofiltrasi yakni air permukaan yang keruh serta air tanah dengan persyaratan diantaranya air tanah atau air payau, air baku dan bukan air limbah, air baku yang tidak tercemar oleh limbah industri atau limbah B3.

Kapasitas alat menggunakan teknologi biofiltrasi dan ultrafiltrasi yakni:

  • Air bersih =125 /hari
  • Air siap minum = 15 liter/menit atau 25.000 liter/hari
  • Air baku = Air tanah maupun air sumur

 

Keunggulan dari penggunaan teknologi biomembran berupa biofiltrasi dan ultrafiltrasi diantaranya:

  1. Tidak digunakannya bahan flokulan dan koagulan
  2. Dapat dihasilkan air olahan dengan kualitas yang baik dan stabil
  3. Biaya investasi yang lebih ekonomis
  4. Lebih fleksibel
  5. Dapat dioprasikan sesuai kebutuhan baik secara manual maupun professional
  6. Bentuknya yang lebih kompleks mengakibatkan lebih sedikit mempergunakan tempat
  7. Dapat menghilangkan senyawa polutan yang belum mampu dihilangkan melalui proses konvensional

Dengan dipergunakannya teknologi biomembran melalui biofilter dan ultrafilter dalam pengeloaan air tercemari menjadi air siap konsumsi, diharapkan kualitas air yang tersedia di Indonesia akan semakin baik dan hasilnya dapat menjaga serta melestarikan lingkungan hidup.

KESIMPULAN

Air merupakan salah satu komponen terpenting dari lingkungan hidup. Keberadaanya dapat menunjang pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Lebih dari setengah permukaan bumi diisi oleh perairan, namun pada kenyataannya air yang dapat langsung dikonsumsi jumlahnya kurang dari 1%. Belum lagi permasalahan-permasalahan yang bersumber dari aktivitas manusia pada akhirnya menjadi ancaman bagi kerusakan lingkungan hidup. Penggunaan teknologi biomembran dengan penerapan biofiltrasi serta ultrafiltrasi dapat menjadi alternatif dalam meningkatkan mutu air siap guna demi mengurai permasalahan pencemaran air di Indonesia.

Prinsip kerja biofiltrasi dan ultrafiltasi yakni menyaring serta memisahkan molekul-molekul air dan bekerja berdasarkan koefisien difusi, perbedaan tekanan atau perbedaan konsentrasi, serta perbedaan potensi listrik. Ultrafiltrasi bahkan mampu memfilter air dengan ukuran membran mencapai 0,1-0,001 mikron.

Kategori air baku yang dapat diolah menggunakan teknologi biomembran ultrafiltrasi dan biofiltrasi yakni air permukaan yang keruh serta air tanah dengan persyaratan diantaranya air tanah atau air payau, air baku dan bukan air limbah, air baku yang tidak tercemar oleh limbah industri atau limbah B3.

Penggunaan teknologi biofiltrasi dan ultrafiltasi sudah sejak 2016 dirancang dan akhirnya dipergunakan di beberapa tempat pengolahan air. Dengan penggunaan teknologi berbasis biofiltrasi dan ultrafiltrasi diharapkan permasalahan pencemaran air dapat tertangani dan mampu menjadi alternatif dalam upaya menjaga serta melestarikan lingkungan hidup.

 

Daftar Pustaka

Badan Pusat Statistik (BPS). 2020. Statistik lingkungan hidup Indonesia air dan lingkungan. BPS Indonesia: Jakarta.

Zafira, Novita Dian. Oktober 2017. Biofiltrasi sebagai metode remedial limbah organic pada air terkontaminasi. ITS: Jawa Timur.

Wenten, I G. Agustus 2020. Teknologi membrane dalam pengolahan air dan limbah industri. Bandung.

Said, Nuda. 2019. Uji kinerja pengolahan air siap minum dengan proses biofilrasi, ultraviltrasi, dan reverse osmosis dengan air baku air sungai. BPPT: Jakarta Pusat.

Biodata Penulis

Aulora Rosantien, dilahirkan 19 tahun silam. Merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Kecintaannya pada dunia sastra dimulai sejak duduk di bangku sekolah dasar. Kini ia menjalani kehidupannya sebagai mahasiswi semester 3 di Universitas Lampung. Dia juga aktif menulis blog https://rosantienberceritaa.blogspot.com/ dan dapat ditemui melalui akun istagram pribadinya @rosantien


0 Comments

Leave a Reply

Avatar placeholder

Your email address will not be published.