No. Parameter Sifat Fisik Metode 1. 2. 3. 4. 5. Bobot Isi Porositas Total Pori Drainase Indeks Stabilitas Agregat Tekstur Gravimetri Gravimetri pf Pengayakan Kering dan Basah Bouyoucus (Hidrometer) 6. Permeabilitas Permeabilitas Tanah dalam Keadaan Jenuh b. Kimia Tanah Analisis kimia tanah dilakukan untuk mengetahui kadar N awal pada tanah yang digunakan. Parameter yang diukur adalah N total yang diukur dengan metode destilasi. c. Air Limbah Analisis kimia pada air limbah dilakukan untuk mengetahui daya netralisasi tanah pada air limbah. Analisis ini dilakukan pada air limbah sesudah melalui kolom Latosol, Podsolik, dan Regosol. Parameter yang diukur adalah nitrat (NO 3 ), fosfat (PO 4 ), dan sulfat (SO 4 ). Tabel 4.Jenis Parameter dan Metode Analisis Limbah Domestik No. Paramater Kimia Metode 1. 2. Nitrat Fosfat Spektrofotometri Kolorimetri dengan pewarnaan biru molibden pada panjang gelombang 3. Sulfat 693nm Turbidimetri HASIL DAN PEMBAHASAN
Parameter Sifat Fisik Latosol Podsolik Regosol 0-30 cm 30-60 cm 0-30 cm 30-60 cm 0-30 cm 30-60 cm Bobot Isi (g/cm 3) 0,91 0,85 1,09 1,07 1,26 1,39 Kelas Tekstur Lempung Berliat Lempung Berliat Liat Liat Pasir Berlempung Lempung Berpasir Kelas Permeabilitas (cm/jam) Sedang (4,77) Sedang (4,01) Sedang (3,99) Sedang (3,33) Sangat cepat (75,88) Sangat cepat (90,22) Porositas Total (%) 65,66 67,92 58,68 59,77 52,26 49,51 Indeks Stabilitas Agregat Sangat stabil sekali (312) Sangat stabil sekali (360) Sangat stabil sekali (439) Sangat stabil sekali (385) Agak stabil (66) Stabil (68)
Regosol menurut Sinaga (2003). Menurut Syakur (2010) bobot isi Latosol dan Podsolik secara berturut-turut adalah 0,86 g/cm3 dan 1,21 g/cm3. Sinaga (2003) menambahkan bobot isi Regosol adalah 1,44 g/cm3 Bobot isi menunjukkan tingkat kesarangan tanah. Semakin kecil nilai bobot isi tanah maka semakin besar kesarangannya. Pada umumnya semakin sarang tanah maka kemampuannya dalam melalukan air (permeabilitas) semakin besar.menurut Huda (2010) pengaruh bobot isi pada proses infiltrasi tanah tergantung pada jumlah rongga, jika sebuah tanah memiliki rongga atau pori-pori yang banyak maka penyerapan air akan baik atau cepat.dengan demikian, dalam kaitannya dengan aplikasi limbah cair, semakin sarang tanah akan semakin mudah limbah dilakukan. Meskipun demikian, untuk Regosol meskipun bobot isinya relatif besar tidak selalu berkaitan dengan nilai kesarangan yang rendah. Hanafiah (2005) menyebutkan nilai bobot isi tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar maka bobot isi makin tinggi. Jumlah kandungan pasir yang tinggi dan jenis mineralnya dapat menyebabkan nilai bobot isi Regosol tinggi, tapi kemampuannya dalam melalukan air pun relatif tinggi (Gambar 5) b. Porositas Total Berdasarkan Tabel 5 diketahui porositas total tanah pada Latosol, Podsolik, dan Regosolpenelitian berturut-turut adalah 66,79%, 59,23% dan 50,88%. Porositas total merupakan penurunan dari persamaan yang dikaitkan dengan bobot isi tanah. Dengan demikian, semakin tinggi bobot jenis isi akan didapatkan nilai porositas yang semakin kecil.porositas total belum menggambarkan secara mutlak kemampuan tanah dalam melalukan air. Kemampuan tanah dalam melakukan air dalam hubungannya dengan porositas lebih ditentukan oleh distribusi ukuran porinya. Kemampuan tersebut ditentukan oleh banyaknya pori drainase. Tabel lampiran 6 menunjukkan sebaran ukuran pori tanah penelitian.berdasarkan tabel tersebut diketahui bahwa Regosol mempunyai persentase pori drainase sangat cepat relatif lebih tinggi dibandingkan dengan tanah lainnya dan memeiliki pori drainase lambat paling sedikit, sehingga berpotensi dalam meloloskan air limbah.
Menurut Tollefson (2011) tanah yang bertekstur halus (lempung) sebagian besar menghasilkan banyak pori-pori berukuran kecil (pori mikro) sedangkan tanah yang bertekstur kasar (pasir) sebagian besar menghasilkan banyak pori-pori berukuran besar (pori makro). Pori makro memungkinkan masuknya udara atau air dengan cepat ke dalam tanah sedangkan pori mikro membatasi pergerakan udara atau air melalui massa tanah. c. Tekstur Tekstur tanah Latosol, Podsolik, dan Regosol penelitian secara berturutturut adalah lempung berliat, liat, dan pasir berlempung pada top soil dan seluruhnya lempung berpasir pada subsoil. Tekstur Latosol pada hasil analisis fisik berbeda dengan tekstur Latosol Darmaga menurut Mutmainah (2006) sedangkan tekstur Podsolik dan Regosol pada hasil analisis fisik sama dengan tekstur Podsolik Merah Kuning Jasinga menurut Sumono (1981) dan tekstur Regosol menurut Sinaga (2003).Menurut Mutmainah (2006) Latosol Darmaga bertekstur liat, Podsolik Merah Kuning Jasinga menurut Sumono (1981) bertekstur liat, sedangkan Regosol menurut Sinaga (2003) bervariasi pada setiap horison, yaitu dari pasir berlempung sampai lempung berpasir. Tekstur mempengaruhi kecepatan laju infiltrasi tanah, dengan demikian adanya variasi tekstur pada tanah yang digunakan pada penelitian akan mempengaruhi kemamuan tanah tersebut dalam meloloskan limbah. Sutanto (2005)menyatakan umumnya jenis tanah lempung mempunyai laju infiltrasi yang rendah sedangkan pada tanah berpasir laju infiltrasinya tinggi. d. Permeabilitas Berdasarkan Tabel 5 diketahui permeabilitas tanah pada Latosol, Podsolik, dan Regosol penelitian secara berturut-turut adalah sedang (4,39 cm/jam), sedang (3,66 cm/jam) dan sangat cepat (83,05cm/jam). Nilai ini bersesuaian dengan hasil pengamatan Premono (1986), Syakur (2010) dan Lisnawati (1999). Permeabilitas menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air, semakin tinggi nilainya maka akan semakin banyak peluang air yang dapat diloloskan. Gambar 2 menunjukkan bahwa Regosol mempunya nilai paling
tinggi.meskipun demikian nilai tersebut masih lebih kecil dari nilai yang disyaratkan untuk parit infiltrasi (< 2.4m/jam) sehingga diharapkan masih relatif aman. e. Stabilitas Agregat Berdasarkan Tabel 5 diketahui stabilitas agregat tanah pada Latosol, Podsolik, dan Regosol penelitian secara berturut-turut adalah sangat stabil sekali (336), sangat stabil sekali (412), dan stabil (67). Stabilitas agregat tanah menunjukkan daya tahan agregat tanah terhadap kekuatan dari luar, seperti pukulan air hujan dan aliran air. Pada tanah dengan agregat stabil aliran air tidak dapat dengan mudah menghancurkan agregasi tanah sehingga rongga-rongga antar agregat akan tetap stabil. Dengan demikian kemampuannya untuk melalukan air akan tetap tinggi. Ketiga tanah penelitian mempunya agregat stabil sampai sangat stabil sehingga air limbah yang diresapkan akan relatif lancar kecuali limbah tersebut mengandung bahan kimia yang dapat merusak bahan pengikat agregat tanah. Karakteristik Limbah Awal Limbah awal yang digunakan dalam penelitian mempunyai kadar N, PO 4, dan SO 4 berturut-turut sebesar 17,29 ppm, 4,27 ppm, dan 10,61 ppm.kadar N tersebut lebih tinggi dari standard baku mutu air limbah non toilet menurut Laboratorium Teknik Lingkungan ITB tahun 1994 sedangkan kadar PO 4 dan SO 4 nya lebih rendah.standar air limbah non toilet menurut Laboratorium Teknik Lingkungan ITB tahun 1994 adalah mempunyaikadar minimal N, PO 4, dan SO 4 berturut-turut 0 ppm, 6,70 ppm, 150 ppm. Kapasitas Tanah Menjerap Air Limbah Kapasitas tanah dalam menjerap air limbah dapat dilihat dari waktu turun air limbah yang diberikan dan volume air limbah yang dilewatkan. Air limbah yang dilewatkan dapat diamati dengan mengukur volume air limbah yang turun dari kolom tanah setelah periode tertentu.
waktu (detik)
waktu (detik)
Volume (ml liter)
Volume (ml liter)
Tabel 6. Perubahan Kadar Nitrogen, Fosfat, Sulfat pada Air Limbah Setelah Melalui Kolom Latosol, Podsolik, dan Regosol Kadar N, PO 4, SO 4 yang dijerap tanah Latosol Podsolik Regosol M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 Nitrogen (ppm) 10.27 12.26 10.57 15.63 15.87 13.77 14.91 11.49 12.64 Fosfat (ppm) 4.25 4.26 4.18 4.23 4.21 4.24 4.22 4.21 4.25 Sulfat (ppm) 10.00 10.39 7.48 4.89 6.54 5.79-12.18-7.10-9.16 (ket : Kadar nitrogen didapatkan dari perubahan kadar nitrat menjadi nitrogen, M1 (tanah tanpa media), M2 (tanah dengan media A), M3 (tanah dengan media B). Hasil (-) menunjukkan terjadinya penambahan kadar limbah. Secara statistik (Tabel Lampiran 13-21) perlakuan tanah berpengaruh nyata pada taraf 1% dan 5% terhadap kadar nitrogen, fosfat, dan sulfat. Akan tetapi tidak demikian halnya dengan perlakuan media atau interaksi antara media dengan tanah. Tabel 6 menunjukkan kadar nitrogen dan fosfat berkurang setelah melalui kolom Latosol, Podsolik, dan Regosol, sedangkan kadar sulfat berkurang setelah melalui Latosol dan Podsolik tetapi bertambah setelah melalui Regosol. Hasil analisis beda nyata jujur kualitas limbah setelah air limbah melalui kolom Latosol, Podsolik, dan Regosol disajikan pada Tabel 7. Perlakuan Tabel 7. Perubahan Kadar Nitrogen, Fosfat, dan Sulfat pada Air Limbah Setelah Melalui Kolom Tanah N PO 4 - M0 M2 M4 SO 4 2- N PO 4 + SO 4 2- N PO 4 - Latosol 11,22 4,26 9,71Aa* 9,78Aa* 4,27Aa* 10,57Aa* 11,25Aa* 4,16 7,58Aa* Podsolik 14,77 4,25 7,45Ab 15,76Bb 4,23Bb 7,55Bb 15,91Ab 4,20 2,23Bb Regosol 8,79 4,25-2,32Bb 15,98Bb 4,24Cc -13,42Cc 14,23Ab 4,19-12,71Cc Nilai Kritis BNJ 5% - - 7,92 2,3 0 3,03 2,2-8,11 BNJ 1% - - 10,85 3,16 0 4,14 3,07-11,1 *) Angka yang diikuti dengan huruf besar dan kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 1% dan 5%. (M = Minggu ke, BNJ = Beda Nyata Jujur) SO 4 2- Berkurangnya kadar nitrogen, fosfat, dan sulfat diduga karena sebagian dari bahan tersebut dijerap oleh tanah pada kompleks jerapan dan atau diimobilisasi oleh unsur lainnya.kadar nitrogen, fosfat, dan sulfat limbah setelah melalui kolom tanah disajikan pada Gambar 9, 10, dan 11.
kadar N (ppm)
kadar PO 4 (ppm)
kadar SO 4 (ppm)
kerusakan struktur tanah oleh pukulan-pukulan air pada saat pemberian limbah sehingga terjadi penyumbatan. Lebih jernihnya limbah setelah melalui tanah yang diberi media (M1 dan M2) dibandingkan dengan tanah tanpa media (M0), karena media dapat berperan dalam menyaring limbah sebelum meresap kedalam tanah.