CONSTRUCTED WETLAND

CONSTRUCTED WETLAND

Lahan basah buatan (constructed wetland) adalah sebuah daerah yang dirancang dan dibuat oleh manusia, yang terdiri dari substrat-substrat jenuh, vegetasi yang timbul maupun tenggelam, kehidupan satwa, dan air, yang menyerupai lahan basah alami (natural wetland) untuk dipergunakan dan dimanfaatkan bagi kepentingan manusia (Hammer D.A., 1989). 

Fungsi dari lahan basah buatan salah satunya adalah untuk keperluan pengolahan air limbah, lahan basah ini dapat didefinisikan sebagai ekosistem buatan manusia yang didesain khusus untuk memurnikan air tercemar dengan memanfaatkan proses fisika, kimia dan biologi pada suatu kondisi yang saling berintergrasi seperti yang biasa terjadi dalam system lahan basah alami.

Fungsi Ekologis Wetland

a.       Sebagai habitat berbagai jenis tumbuhan dan hewan

Tumbuhan dan mikroorganisme merupakan komponen utama pada lahan basah yang berfungsi sebagai pengolah air limbah, selain tumbuhan dan mikroorganisme pada lahan buatan yang berskala besar bisa dijadikan sebagai tempat tinggal, tempat mencari makan dan tempat berkembang biak ikan dan burung air. Tingginya tingkat keaneka ragaman pada lahan basah biatan dapatmenjadi indicator bagus atau tidaknya kualitas lingkungan dari lahan basah buatan (Gelt, 1997).

b.      Sebagai tempat pengolah air limbah

Berbagai sumber air limbah baik air limbah domestic, pertanian, industry, pertambangan maupun air tercemar dari run-off dapat diolah/dimurnikan dalam lahan basah buatan.  Selain sebagai tempat pengolah air limbah wetland buatan ini dapat difungsikan untuk memperbaiki kualitas air dari sungai atau danau dengan cara air dari sungai atau danau dibelokkan ke dalam wetland buatan dan didiamkan selama beberapa waktu agar terjadi proses purifikasi secara alami sebelum akhirnya dialirkan kembali kedalam badan sungai atau danau.

Proses pengolahan air limbah pada wetland yaitu dengan memanfaatkan tumbuhan air dan mikroorganisme sebagai pengolah polutan serta matahari sebagai sumber energinya. Mikroorganisme ini menempel pada akar tumbuhan air dan melakukan proses penguraian terhadap zat pencemar dimana akar tanaman air menghasilkan okisgen sehingga tercipta kondisi aerobic yang mendukung penguraian tersebut.

c.       Mengatur sistem hidrologis

Wetland memiliki kemampuan dalam mengatur system hidrologi. Pada musim penghujan wetland merupakan kawasan penyangga yang menampung kelebihan air agar tidak langsung membanjiri dataran rendah di sebelah hilirnya.

Ketika beban puncak curah hujan terjadi, wetland meredam besarnya aliran air yang keluar dari sana. Sebaliknya, pada musim kemarau ketika curah hujan rendah, wetland melepaskan sedikit demi sedikit cadangan air yang dikandungnya ke perairan yang berhubungan dengannya (termasuk juga akuifer). Dengan demikian, wetland berfungsi untuk mengurangi besarnya fluktuasi aliran yang mengalir di perairan. Sama halnya dengan fungsi hutan di daerah pegunungan, wetland berperan sebagai regulator aliran air, namun dengan daya tampung yang jauh lebih besar (Khiatuddin, 2003).

 

Mekanisme penghilangan bahan polutan pada wetland 

Proses-proses yang terjadi di dalam wetland secara lengkap meliputi proses-proses fisik, fisik-kimia, dan biokimia. Proses-proses fisik terdiri dari proses sedimentasi, filtrasi, pemangsaan, dan pemanasan. Proses-proses fisik-kimia terdiri dari proses adsorbsi bahan pencemar oleh tanaman air, sedimen, dan subtrat organik. Novotny dan Olem (1984),

Sedangkan proses-proses biokimia terdiri dari proses penguraian zat pencemar oleh bakteri yang menempel pada permukaan subtrat/media, perakaran tanaman, dan serasah serta penyerapan nutrien dan zat-zat pencemar lainnya oleh tanaman. Pada proses penguraian oleh bakteri; proses penguraian secara aerobik (misalnya nitrifikasi) terjadi di zona aerobic dekat perakaran, proses anoksik (misalnya denitrifikasi) terjadi di daerah yang agak jauh dari perakaran, dan proses anaerobik terjadi di zona anaerobik dimana tidak terdapat oksigen. 

Tipe-Tipe Wetland

1.    Wetland  dengan aliran diatas permukaan tanah (Free Water Surface System)

Free Water Surface (FWS) System biasanya berupa kolam atau saluran-saluran yang dilapisi lapisan impermeable di bawah saluran atau kolam yang berfungsi untuk mencegah merembesnya air keluar kolam atau saluran. Kemudian kolam tersebut terisi tanah sebagai tempat hidup tanaman yang hidup.

2.    Wetland dengan aliran dibawah permukaan tanah (Sub-surface Flow System)

Pada Sub-surface Flow (SSF) system, pengolahan limbah terjadi ketika air mengalir secara perlahan melalui tanaman yang ditanam pada media berpori, misalnya gravel, kerikil dan tanah. Dalam sistem ini tanaman melalui akar rhizoma yang mentransfer oksigen kedalam media subsurface dan menciptakan kondisi aerobik (Robert, et all). Proses pengolahan air limbah terjadi melalui proses filtrasi, absorbsi oleh mikroorganisme dan adsorbsi polutan oleh tanah. Removel bahan organik pada sistem SSF dibatasi oleh dua faktor yaitu waktu tinggal dan transfer O₂ (Crites, 1998 dalam Yuanita, 2000)

Kedua sistem diatas merupakan reaktor biologis attached growth dan berfungsi sebagaimana trickling filter dan biological contractors. Kemampuan sistem sangat dipengaruhi oleh waktu detensi air limbah dalam reaktor serta beban limbah yang masuk, kondisi biota dan keterbatasan oksigen dalam sistem. 

 

Konsep perencanaan Wetland

Terdapat beberapa ketentuan dalam membangun wetland yaitu:

·         Unit wetland harus didahului dengan bak pengendap untuk menghindari cloging pada media koral oleh partikel-partikel besar.

·         Konstruksi berupa bak/kolam dari pasangan batu kedap air dengan kedalaman ± 1 m.

·         Kolam dilengkapi pipa inlet dan pipa berlubang untuk outlet.

·         Kolam diisi dengan media koral (batu pecah atau kerikil) diameter 5 mm s/d 10 mm. setinggi/setebal 80 cm

·         Ditanami tumbuhan air dicampur beberapa jenis yang berjarak cukup rapat, dengan melubangi lapisan media koral sedalam 40 cm untuk dudukan tumbuhan.

·         Dialirkan air limbah setebal 70 cm dengan mengatur level (ketinggian) outlet yang memungkinkan media selalu tergenang air 10 cm dibawah permukaan koral

·         Disain luas kolam berdasarkan Beban BOD yang masuk per hari dibagi dengan Loading rate pada umumnya. Untuk Amerika Utara = 32,10 kg BOD/Ha per hari. Untuk daerah tropis kira-kira = 40 kg BOD/Ha per hari.