7/24/2019 7 Constructed Wetland
1/27
Oleh:Nopi Stiyati Prihatini
*
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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.
7/24/2019 7 Constructed Wetland
3/27
Lahan Basah Buatan Aliran
Permukaan (LBB- AP)
(NSI, 2010)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
4/27
Lahan Basah Buatan Aliran Bawah
Permukaan (LBB- ABP)
(NSI, 2010)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
6/27
LAHAN BASAH BUATAN
Jenis tumbuhan yang dapat ditanam di CW
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
9/27
Mekanisme Penyisihan logam di
Lahan basah (ITRC, 2003;
Halverson, 2004)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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.
7/24/2019 7 Constructed Wetland
11/27
Ilustrasi tipe aliran lahan
basah buatan (LBB)(a) Aliran horizontal bawah permukaan (AHBP)
(b) Aliran vertikal bawah permukaan (AVBP)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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.
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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.
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
16/27
Bentuk besi dalam tanah
7/24/2019 7 Constructed Wetland
17/27
Siklus biogeokimia besi
7/24/2019 7 Constructed Wetland
18/27
Fungsi Biokimia besi
Sumber: http://www.solufeed.co.uk/uk-horticulture/horti-crop-nutrition/iron-in-particular.aspx
7/24/2019 7 Constructed Wetland
19/27
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
21/27
Penyerapan Fe oleh tumbuhan
7/24/2019 7 Constructed Wetland
22/27
Penyerapan Fe oleh tumbuhan
7/24/2019 7 Constructed Wetland
23/27
Transfer oksigen ke rhizosfer(Brown, M., M. Beharrel dan L. Bowling, 1998)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
24/27
Transport logam intraseluler
pada tumbuhan monokotil
(Palmer dan Guerinot, 2009)
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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.
7/24/2019 7 Constructed Wetland
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
7/24/2019 7 Constructed Wetland
27/27
Sekian
danTerima Kasih
Top Related