7 Constructed Wetland

7/24/2019 7 Constructed Wetland

1/27

Oleh:Nopi Stiyati Prihatini

*


2/27

LAHAN BASAH BUATAN

Lahan Basah Buatan (LBB) atau Constructed wetlandadalah salah satu metode

alternatif pengolahan air limbah yang meniru proses alami untuk membersihkan air.


3/27

Lahan Basah Buatan Aliran

Permukaan (LBB- AP)

(NSI, 2010)


4/27

Lahan Basah Buatan Aliran Bawah

Permukaan (LBB- ABP)

(NSI, 2010)


5/27

Kriteria Desain LBB

Sumber: Wood, 1990

Parameter Desain Satuan

Sistem

Permukaan Air

bebas (PAB)

Sistem Aliran

Bawah

Permukaan

(ABP)

Waktu detensi Hari 5 14 2 7

Kedalaman air m 0,1 0,5 0,1 1,0

BOD5 Loading rate Kg/ha.hari 80 75

Hydrolic Loading

Rate m3

/m2

.hari 7

60 2

30

L : W - 2 : 1 10 -1 3 -1 5 : 1

Frekuensi

permanenTahun 3 5 3 5


6/27

LAHAN BASAH BUATAN

Jenis tumbuhan yang dapat ditanam di CW


7/27

LAHAN BASAH BUATAN

Keunggulan: Biaya pembangunan dan operasi relatif lebih

mudah

Mudah dioperasikan dan perawatan, sehingga tidak

membutuhkan karyawan yang berkeahlian tinggi Relatif efektif

Relatif toleran terhadap berbagai tingkatkonsentrasi bahan pencemar sebagai akibat

fliktuasi hidrolis Dapat digunakan pada berbagai jenis limbah

Menyediakan keuntungan tidak langsung sepertibertambahnya nilai estetika, kawasan hijau, habitatsatwa liar, kawasan rekreasi, dan pendidikan


8/27

Proses pada LBB

Proses fisik: sedimentasi dan filtrasi

Proses fisik dan kimiawi: adsorbsi bahanpolutan oleh tumbuhan air, tanah dansubstrat organik. Flok-flok yang terbentukpada proses sedimentasi akan mengadopsipartikel tersuspensi termasuk bahan organik

Biokimiawi: penurunan bahan organik,nitrifikasi, denitrifikasi, dekomposisi anaerobikoleh bakteri dalam air yang melekat padatumbuhan, jaringan akar, serta bagian atassedimen dan zona aerobik di akar tumbuhan


9/27

Mekanisme Penyisihan logam di

Lahan basah (ITRC, 2003;

Halverson, 2004)


10/27

Kelebihan dan Kekurangan dari Sub Surface

Flow Wetlands (Halverson, 2004)Kelebihan Kekurangan

Penghilangan kontaminan memiliki persentasi

yang sangat tinggi dari pada sistem lahan basah

buatan aliran permukaan (SF Wetlands), selain itu

membutuhkan lahan yang sedikit untuk proses

pengolahannya dibandingkan SF Wetlands.

Membutuhkan lahan yang lebih luas dibandingkan

dengan metode pengolahan secara konvensional,

jika dilihat dari segi proses pengolahannya.

Dari segi biaya yang dikeluarkan berdasarkan total

umur penggunaan lebih rendah dibandingkanpengolahan secara konvensional.

Proses persiapan lebih lambat dibandingkan

pengolahan secara konvensional.

Biaya lebih sedikit dalam pengoperasian

dibandingkan dengan sistem lahan basah buatan

aliran permukaan (SF Wetlands).

Biaya lebih mahal untuk pembangunannya

dibandingkan dengan sistem lahan basah buatan

aliran permukaan (SF Wetlands).

Resiko kerusakan ekologi dapat diminimalkan Limbah yang mengandung TSS yang tinggi dapat

menyebabkan proses penyumbatan dalam sistem.

Lebih mudah dalam hal perawatan karena tidak ada

air yang menggenang.

Serangga tidak menimbulkan masalah sebab tinggi

muka air berada di bawah muka media.

Menyediakan habitat untuk tanaman dan kehidupan

makhluk hidup lainnya.


11/27

Ilustrasi tipe aliran lahan

basah buatan (LBB)(a) Aliran horizontal bawah permukaan (AHBP)

(b) Aliran vertikal bawah permukaan (AVBP)


12/27

Lahan Basah Buatan Aliran

Horizontal Bawah Permukaan

(LBB-AHBP) Air limbah mengalir di bawah permukaan

media secara horizontal melalui zona

perakaran tanaman rawa di antarakerikil/pasir (Meutia et al., 2001)

Dalam sistem pengaliran air di bawah

permukaan ini, mikroorganisme sangatberperan dalam menghilangkan bahan

pencemar.


13/27

Lahan Basah Buatan Aliran Vertikal

Bawah Permukaan

(LBB-AVBP) Air limbah dialirkan di atas permukaan kolam

secara berselang - seling sehingga terjadipercikan air yang merembes atau mengalir

ke bawah melalui media kerikil dan sistemperakaran tanaman dimana proses - prosespenjernihan alami secara aerobikberlangsung.

Pengontrolan debit air perlu dilakukan agartidak terbentuk genangan air di bagian dasarsistem rawa buatan sehingga kondisi aerobikdapat tercipta di seluruh bagian kolam.


14/27

Fitoremediasi

Fitoremediasi adalah penggunaan tanamandan mikroba tanah yang terkait untukmengurangi konsentrasi atau efek racun darikontaminan dalam lingkungan

Tanaman yang digunakan dalamfitoremediasi/fitodegradasi umumnya dipilihberdasarkan kecepatan pertumbuhan danbiomassa, luasnya zona perakaran, potensi

untuk mengevapotranspirasi air tanah dankemampuan untuk mentoleransi danmengakumulasi kontaminan


15/27

FitoremediasiTeknik Fitoremediasi Mekanisme Media

Rhizodegradasi Penyerapan kontaminan diakar tumbuhan

Air permukaan dan airdiserap melalui akar

Phyto-transformasi

Penyerapan dan degradasi

kontaminan organik oleh

tumbuhan

Air permukaan dan air tanah

Bioremediasi dibantu

tumbuhan

Degradasi mikrobia pada

rizosfer

Air tanah dengan rizosfer dan

tanah

Phyto-ekstraksi

Penyerapan langsungkontaminan ke dalam

jaringan tumbuhan

dilanjutkan dengan

penyisihan dari tumbuhan

Tanah

Phyto-stabilisasi

Eksudat akar menyebabkan

logam terendap danbiomassa menjadi kurang

bioavailabel

Air tanah, tanah, tailingtambang

Phyto-volatilisasi

Tumbuhan menguapkan ion

logam dan organik volatil

tertentu

Tanah, air tanah

Penyisihan kontaminan

udara

Penyerapan senyawa organik

volatil oleh daun Tanah, air tanah, udara

(Singhet al., 2003)


16/27

Bentuk besi dalam tanah


17/27

Siklus biogeokimia besi


18/27

Fungsi Biokimia besi

Sumber: http://www.solufeed.co.uk/uk-horticulture/horti-crop-nutrition/iron-in-particular.aspx


19/27


20/27

Abstraksi mekanisme proses

biofiltrasi Fe oleh tumbuhan

akuatik atau tumbuhan lahanbasah

Air asamtambangbatubara

Sulfida Fe

O2Fe

+2

H2 Fe

+3chelation

Proteintransporter

Penyerapanoleh purun

tikus


21/27

Penyerapan Fe oleh tumbuhan


22/27

Penyerapan Fe oleh tumbuhan


23/27

Transfer oksigen ke rhizosfer(Brown, M., M. Beharrel dan L. Bowling, 1998)


24/27

Transport logam intraseluler

pada tumbuhan monokotil

(Palmer dan Guerinot, 2009)


25/27

Fitoakumulasi besi

Tanaman didefinisikan sebagai hiperakumulatorapabila dapat mengakumulasi 10000 mg Fe per kgberat kering.

Logam akan terakumulasi pada tumbuhan setelahmembentuk komplek dengan unsur atau senyawa lain,salah satunya fitokhelatin yang tersusun dari beberapaasam amino seperti cysteinedan glysine.

Fitokhelatin berfungsi membentuk komplek denganlogam berat dalam tumbuhan dan berfungsi sebagaidetoksifikasi terhadap tumbuhan dari logam berat, jikatumbuhan tidak bisa mensintesis fitokhelatinmenyebabkan terhambatnya pertumbuhan danberujung pada kematian.


26/27

Plak besi

(A) hasil scanning electron permukaan akar P. australis dengan plak-besi (B)

tanpa plak besi; RH = rambut akar (Batty et al., 2002);

Akar

Purun

Tikus

dengan

Plak besi


27/27

Sekian

danTerima Kasih

Documents

7 Constructed Wetland