Pewarna merupakan salah satu bahan pencemar yang terdapat di badan air yang disebabkan oleh pertumbuhan industri tekstil, seperti industri batik tradisional. Air limbah yang mengandung pewarna memiliki kandungan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Biological Oxygen Demand (BOD) tinggi yang dapat mengganggu lingkungan perairan jika tidak diolah dengan tepat. Selain perubahan warna air akibat pencemaran zat warna, beberapa senyawa zat warna juga bersifat mutagenik dan karsinogenik serta dapat terakumulasi di dalam organisme.
Constructed Wetland (CW) merupakan salah satu teknologi hijau yang dapat digunakan untuk mereduksi warna pada air limbah.seperti penelitian Reis dkk. (2010) memperoleh penyisihan COD 90% dan penghilangan warna 89% dari limbah yang mengandung Direct Red 81 dengan aliran vertikal CW yang ditanami Phragmites australis. Khandare dan Govindwar (2015) juga menunjukkan bahwa nilai warna American Dye Manufacturer’s Institute (ADMI), BOD, COD, TOC, total padatan terlarut total padatan tersuspensi, dan konduktivitas limbah tekstil berkurang hingga 45%, 57%, 43 %, 77%, 52%, 24%, dan 76% setelah 96 jam.
Dalam penelitian ini, Scirpus grossus ditanam di dalam CW buatan untuk mengolah air limbah yang mengandung pewarna campuran (metilen biru dan metil oranye) dalam mode batch dan kontinyu. Tanaman diberi berbagai konsentrasi pewarna campuran (0, 50, 75, dan 100 mg/L) selama 72 hari (dengan waktu retensi hidrolik 7 hari untuk sistem kontinyu). Parameter BOD dan COD diukur pada penelitian ini. Selain itu, efisiensi penyisihan warna juga diukur untuk melihat kemampuan S. grossus.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa S. grossus dapat bertahan untuk semua konsentrasi zat warna yang diuji hingga akhir masa perlakuan. Efisiensi penyisihan warna adalah 86, 84, dan 75% dalam mode batch serta 90%, 85%, dan 79% diperoleh dalam mode kontinyu untuk masing-masing konsentrasi pewarna 50, 75, dan 100 mg/L. Analisis FTIR menunjukkan bahwa sebagian besar senyawa antara tidak diserap ke dalam tanaman tetapi teradsorpsi ke permukaan struktur akar.
Hasil lain, kandungan COD dalam sistem batch meningkat selama 7 hari kemudian menurun hingga akhir periode pemaparan dengan tingkat penyisihan 100%, 100%, dan 62% pada konsentrasi zat warna masing-masing 50, 75, dan 100 mg/L setelah dipaparkan dengan S. grossus. Selain itu, konsentrasi BOD menurun pada sistem batch tetapi meningkat pada sistem kontinyu selama masa perlakuan. Peningkatan BOD disebabkan oleh peningkatan loading dye di dalam tangki dengan bertambahnya waktu pemaparan. Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi BOD awal adalah 200, 191, dan 284 mg/L dan konsentrasi akhir berturut-turut adalah 30, 96, dan 85 mg/L pada 50, 75, dan 100 mg/L.
Berbeda dengan sistem batch, konsentrasi COD dalam sistem kontinyu meningkat selama periode pemaparan, karena pemuatan zat warna dalam tangki meningkat seiring waktu. Secara umum, COD akhir meningkat dengan meningkatnya konsentrasi zat warna di kedua sistem. Pada sistem batch, air limbah pewarna campuran dimuat pada hari ke-0 dan disimpan di tangki selama 72 hari. Pada akhir 72 hari dalam sistem kontinyu, pembebanan zat warna adalah 1,79, 2,72, dan 3,58 kg zat warna/L/hari untuk masing-masing zat warna 50, 70, dan 100 mg/L. Pada sistem batch, pembebanan zat warna hanya 0,17, 0,25, dan 0,34 kg zat warna/L/hari untuk masing-masing 50, 75, dan 100 mg/L. COD meningkat pada sistem kontinyu karena beban tinggi, dan HRT 8 hari tidak cukup untuk menghilangkan warna tanaman.
Dalam sistem kontinyu, konsentrasi BOD meningkat hingga akhir perlakuan karena meningkatnya pemuatan zat warna dalam tangki seiring waktu, yang berarti banyak bahan organik yang terlepas selama pemaparan. Selain itu, peningkatan BOD dapat disebabkan oleh kerusakan komponen yang menjadi lebih biodegradable selama perawatan dan menyebabkan peningkatan BOD dan penurunan COD. BOD pada sistem kontinyu meningkat dari 28, 56, dan 52 mg/L pada hari ke 7 menjadi 124, 136, dan 152 mg/L pada hari ke 72 untuk konsentrasi zat warna masing-masing 50, 75, dan 100 mg/L.
Berdasarkan hasil diatas dapat disimpulkan bawah S. grossus mampu tumbuh dalam konsentrasi pewarna campuran (MB dan MO) 50, 75, dan 100 mg/L di kedua mode operasi (batch dan kontinu) dari pilot CW bawah permukaan.
Penulis: Muhammad Fauzul Imron
Artikel dapat dilihat pada: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479722001074
