Latar Belakang Masalah DETERGEN FILTER Menuju Keseimbangan Biota Air Oleh: Benny Chandra Monacho Indonesia merupakan negara berkembang yang memiliki populasi penduduk yang sangat pesat. Pada tahun 2005, penduduk Indonesia mencapai 218.868.791 penduduk. Perkembangan populasi penduduk ini sejalan dengan bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat dan aktivitas lainnya. Akibatnya, akan bertambah pula limbah yang dihasilkan. Limbah memberikan dampak negatif terhadap sumber daya alam dan lingkungan, yang nantinya akan menurunkan kualitas lingkungan seperti pencemaran tanah, air, dan udara jika limbah tersebut tidak diolah terlebih dahulu. Limbah dihasilkan dari kegiatan industri, hotel, rumah sakit dan rumah tangga. Bentuk limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan limbah cair. Menurut Sugiharto (1987), air limbah adalah kotoran yang berasal dari masyarakat dan rumah tangga dan juga berasal dari industri, air tanah, air permukaan, serta buangan lainnya. Bahan buangan yang dihasilkan dari kegiatan industri dapat menimbulkan dampak yang merugikan bagi lingkungan yang selanjutnya akan mengganggu dan memengaruhi kehidupan masyarakat itu sendiri. Rumah tangga menghasilkan 3 limbah yakni black water, clear water, dan grey water. Sisa detergen, limbah dari dapur, dan limbah bekas mandi dikenal dengan nama greywater atau limbah nonkakus. Pemakaian bahan pembersih sintesis yang dikenal dengan detergen makin marak di masyarakat luas. Dalam detergen mengandung surfaktan, baik bersifat kationik, anionik maupun non-ionik. Surfaktan merupakan zat aktif permukaan yang termasuk bahan kimia organik seperti Lynear Alkyl Benzene Sulfinat dan Alkyl Benzene Sulfonat yang memiliki rantai kimia yang sulit didegradasi (diuraikan) alam. Umumnya, orang membuang limbah greywater langsung ke selokan atau tempat pembuangan lainnya, tanpa diolah terlebih dahulu. Akibatnya, sungai yang menjadi tempat bermuaranya selokan menjadi tercemar, warnanya menjadi coklat, dan mengeluarkan bau busuk. Selain bisa menyebabkan ikan-ikan mati, zat-zat polutan yang terkandung di dalam limbah grey water juga bisa menjadi sumber penyakit, seperti kolera, disentri, dan berbagai penyakit lain. Greywater tidak dapat dibuang ke septic tank karena kandungan detergen dapat membunuh bakteri pengurai yang ada pada septic tank. Efek paling nyata yang disebabkan oleh limbah deterjen rumah tangga adalah terjadinya eutrofikasi (pesatnya pertumbuhan ganggang dan eceng gondok). Limbah detergen yang dibuang ke kolam ataupun rawa akan memicu ledakan
pertumbuhan ganggang dan eceng gondok sehingga dasar air tidak mampu ditembus oleh sinar matahari, kadar oksigen berkurang secara drastis, kehidupan biota air mengalami degradasi, dan unsur hara meningkat sangat pesat. Jika hal seperti ini tidak segera diatasi, ekosistem air akan terganggu dan berakibat merugikan manusia itu sendiri. Sebagai contoh saja lingkungan tempat pembuangan saluran selokan. Secara tidak langsung rumah tangga membuang limbah detergennya melalui saluran selokan dan di penghujung saluran selokan terdapat eceng gondok kepadatan populasi yang sangat pesat. Selain merusak lingkungan alam, efek buruk detergen yang dirasakan tentu tak lepas dari para konsumennya. Dampaknya juga dapat mengakibatkan gangguan pada lingkungan kesehatan manusia. Dalam jangka panjang, air minum yang telah terkontaminasi limbah detergen berpotensi sebagai salah satu penyebab penyakit kanker (karsinogenik). Proses penguraian detergen akan menghasilkan sisa benzena yang apabila bereaksi dengan chlor akan membentuk senyawa chlorobenzena yang sangat berbahaya. Kontak benzena dan chlor sangat mungkin terjadi pada pengolahan air minum, mengingat digunakannya kaporit (dimana di dalamnya terkandung chlor) sebagai pembunuh kuman pada proses klorinasi. Ada dua ukuran yang digunakan untuk melihat sejauh mana produk kimia aman dilingkungan yaitu daya racun (toksisitas) dan daya urai (biodegradable). Alkyl Benzene Sulfonat dalam lingkungan mempunyai tingkat biodegradable sangat rendah, sehingga deterjen ini dikategorikan sebagai non-biodegradable. Dalam pengolahan limbah konvensional, Alkyl Benzene Sulfonat tidak dapat terurai, sekitar 50% bahan aktif Alkyl Benzene Sulfonat lolos dari pengolahan dan masuk dalam sistem pembuangan. Hal ini dapat menimbulkan masalah keracunan pada biota air dan penurunan kualitas air. Linear Alkyl Benzene Sulfonat mempunyai karakteristik lebih baik, meskipun belum dapat dikatakan ramah lingkungan. Linear Alkyl Benzene Sulfonat mempunyai gugus alkil lurus/ tidak bercabang yang dengan mudah dapat diurai oleh mikroorganisme. Linear Alkyl Benzene Sulfonat relatif mudah didegradasi secara biologi dibanding Alkyl Benzene Sulfonat. Linear Alkyl Benzene Sulfonat bisa terdegradasi sampai 90 persen. Akan tetapi prosesnya sangat lambat, karena dalam memecah bagian ujung rantai kimianya khususnya ikatan o-mega harus diputus dan butuh proses beta oksidasi. Karena itu perlu waktu. Menurut penelitian, alam membutuhkan waktu sembilan hari untuk mengurai Linear Alkyl Benzene Sulfonat. Itu pun hanya sampai 50 persen. Detergen yang mengandung Alkyl Benzene Sulfonat tidak menguntungkan karena ternyata sangat lambat terurai oleh bakteri pengurai disebabkan oleh adanya rantai bercabang pada
spektrumya. Dengan tidak terurainya secara biologi, detergen yang mengandung Alkyl Benzene Sulfonat, lambat laun perairan yang terkontaminasi oleh Alkyl Benzene Sulfonat akan dipenuhi oleh busa, menurunkan tegangan permukaan dari air, pemecahan kembali dari gumpalan (flock) koloid, pengemulsian minyak, pemusnahan bakteri yang berguna dan penyumbatan pada pori pori media filtrasi. Kerugian lain dari penggunaan detergen adalah terjadinya proses eutrofikasi di perairan. Ini terjadi karena penggunaan detergen dengan kandungan fosfat tinggi. Eutrofikasi menimbulkan pertumbuahan tak terkendali bagi eceng gondok dan menyebabkan pendangkalan sungai. Sebaliknya detergen dengan rendah fosfat beresiko menyebabkan iritasi pada tangan dan kaustik. Karena diketahui lebih bersifat alkalis. Tingkat keasamannya (ph) antara 10 12. Karena itu, diperlukan pengolahan khusus yang dapat menetralisasi kandungan detergen dan diharapkan mampu menyerap senyawa kimia yang ada di dalam detergen. detergen Filter merupakan alat yang diharapakan mampu menyerap senyawa kimia berbahaya dalam detergen. detergen filter menggunakan ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan batu zeolit. Bahan-bahan yang dibutuhkan dapat diperoleh dengan mudah karena tersedia dialam. Bahkan, bahan-bahan tersebut ada yang tergolong sampah yaitu ijuk dan tempurung kelapa. Konsep Desain detergen Filter detergen filter menggunakan 2 alat yang dikombinasikan. Pengombinasian ini diharapkan mampu menambah daya serap alat terhadap grey water. Berikut konsep desain detergen filter:
grey water masuk ke alat SISTEM MULTI ABSORBSI Bagian 1 1 meter 0,75 met er 0,5 me ter Bagian 3 kran Bagian 2 kran Ket : aliran grey water grey water keluar dari alat GAMBAR BAGIAN 1 DAN BAGIAN 3
Keterangan: Bagian 1: Grey water dimasukkan kedalam alat. Sesuai dengan hukum gravitasi, alat ini akan otomatis menyaring grey water. Hasil saringan pada bagian 1 di alirkan menuju bagian 2. Bagian 2 : Grey water sekunder dialirkan menuju pipa. Pada alat ini diterapkan hukum gravitasi dan kontragravitasi. Kotoran yang ada pada limbah air detergen akan mengendap pada pipa paling bawah. Untuk membuangnya, kita membuka kran yang ada disamping kanan dan kiri. Hasil saringan kemudian dialirkan lagi menuju bagian 3. Bagian 3: Pada bagian ini merupakan tahap akhir absorbsi senyawa dan kotoran yang terdapat pada grey water. Hasil saringan dialirkan menuju tempat pembuangan air/ sungai. Hasil Penelitian Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa alat detergen Filter dapat digunakan sebagai media penyaring air dan peminimal senyawa LAS (Linear Alkilbenzen sulfonat) dan ABS (Alkil Benzen sulfonat) pada detergen sehingga tidak membahayakan biota air. Berdasarkan penelitian diperoleh data perbedaan kadar keasaman (ph) detergen sebelum dengan sesudah disaring menggunakan alat MSLDF. Data penelitian disajikan dalam tabel 2
sebagai berikut : Tabel 2. Kadar ph detergen sesudah dan sebelum disaring Detergen Ph Sebelum 9,6 Sesudah 7,7 Dari tabel tersebut terlihat bahwa limbah air detergen yang telah disaring memiliki ph yang tidak begitu membahayakan lingkungan. Selain penelitian secara kimiawi, kami juga melakukan pengamatan secara visual dengan melihat tingkat kejernihan air limbah detergen rumah tangga yang dihasilkan dan membandingkannya dengan air limbah deteregen rumah tangga sebelum disaring. Berikut kami sajikan foto air limbah detergen rumah tangga sebelum dan sesudah disaring menggunakan detergen filter: Gambar 2. Air limbah detergen rumah tangga sebelum dan sesudah disaring Dari gambar, dapat kita lihat bahwa limbah detergen sebelum disaring memiliki warna yang keruh. Sedangkan limbah detergen yang telah disaring memiliki warna yang jernih. Sehingga dapat dikatakan bahwa fisik limbah detergen hasil saringan lebih baik dibandingkan limbah detergen sebelum disaring. Pada penelitian ini, kami ujikan penggunaan limbah air detergen sebelum dan sesudah disaring terhadap lamanya ketahanan hidup ikan. Hasil pengamatan kami sajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut. Tabel 3. Ketahanan hidup ikan pada limbah air detergen
Detergen Sebelum Sesudah Waktu 5 hari Lebih dari 1 minggu Dari tabel terlihat bahwa detergen sebelum disaring menggunakan detergen filter merupakan limbah yang berbahaya karena ikan yang diuji cobakan pada limbah detergen tersebut tidak dapat bertahan hidup lebih lama dibandingkan ikan pada detergen yang telah disaring menggunakan detergen filter. Pembahasan Masalah lingkungan yang dihadapi dewasa ini pada dasarnya adalah masalah ekologi manusia. Masalah itu timbul karena perubahan lingkungan yang menyebabkan lingkungan itu kurang sesuai lagi untuk mendukung kehidupan manusia. Jika hal ini tidak segera diatasi pada akhirnya berdampak kepada terganggunya kesejahteraan manusia. Kerusakan lingkungan yang terjadi dikarenakan eksplorasi sumber daya alam untuk memenuhi kebutuhan manusia tanpa memperhatikan kelestarian lingkungan. Kerusakan lingkungan ini telah mengganggu proses alam, sehingga banyak fungsi ekologi alam terganggu. Asian Development Bank (2008) pernah menyebutkan pencemaran air di Indonesia menimbulkan kerugian Rp 45 triliun per tahun. Biaya yang akibat pencemaran air ini mencakup biaya kesehatan, biaya penyediaan air bersih, hilangnya waktu produktif, citra buruk pariwisata, dan tingginya angka kematian bayi. Pencemaran air di Indonesia sebagian besar diakibatkan oleh aktivitas manusia yang meninggalkan limbah rumah tangga. Oleh karena itu, penerapan detergen filter pada detergen memberikan keuntungan baik bagi manusia maupun bagi lingkungan. Keuntungan bagi manusia yaitu bisa memperoleh air bersih serta negara tidak mengalami kerugian. Sedangkan keuntungan bagi lingkungan yaitu tidak membunuh biota air, tidak terjadi eutrofikasi yang tentunya akan mengearah pada perbaikan ekosistem air. Hal ini dikarenakan senyawa kimia berbahaya dapat diminimalkan. detergen filter dapat dibuat dalam skala rumah tangga dikarenakan biaya pembuatannya yang relative murah dan bahan-bahan yang dibutuhkan mudah didapatkan. detergen filter merupakan alat penyaring yang berfungsi untuk menyaring material berukuran >2mm, membunuh kuman,
meminimalkan senyawa LAS dan ABS, menghilangkan bau, dan menjernihkan warna. Hasil dari saringan ini yaitu air yang bersih. Selain aman bila dialirkan menuju ekosistem air, hasil saringan ini dapat digunakan untuk keperluan Mandi Cuci Kakus (MCK). Untuk keperluan konsumsi belum dapat digunakan dikarenakan belum di uji secara klinis. Akan tetapi, detergen hasil saringan lebih aman bila dialirkan menuju lingkungan karena memiliki ph yang netral sehingga ekosistem air tidak akan terganggu.