INOTS: Inovasi Teknologi Smart Biofilter Limbah Cair Domestik Guna Minimalisir Kekeringan Sawah di Madiun

Kekeringan lahan pertanian merupakan salah satu kejadian bencana yang sering terjadi di Indonesia. Menurut Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kabupaten Madiun M. Zahrowi, Kabupaten Madiun masuk kategori indeks risiko bencana (IRB) tinggi. Seringnya kekurangan irigasi pertanian dan sumber air mengering. Untuk menanggulanginya, diperlukan pasokan air bersih dari PDAM. Namun BPBD Madiun akan melibatkan instansi terkait. Di antaranya mengajukan bantuan kiriman air bersih dengan bekerja sama PDAM Kabupaten Madiun untuk menyuplai air bersih di lokasi rawan kering.

Akibat yang ditimbulkan dari bencana kekeringan tersebut adalah, banyak lahan-lahan pertanian yang kekurangan sumber air untuk pengairan lahan yang menyebabkan banyak petani yang gagal panen. Oleh karena itu, membutuhkan ketersediaan air agar tidak terjadi kekeringan di Indonesia.

Tetapi, air juga bisa menciptakan permasalahan salah satunya limbah air domestik. Jumlah penduduk yang semakin bertambah berdampak pada jumlah limbah cair domestik yang dihasilkan. Saat ini, kurangnya pengolahan limbah cair rumah tangga di Indonesia membuat meningkatnya pencemaran lingkungan. Komposisi limbah cair rata-rata mengandung bahan organik dan senyawa mineral yang berasal dari sisa makanan, urin, dan sabun. Kuantitas air limbah domestik dapat diandalkan kesinambungannya karena secara alamiah akan diproduksi terus menerus.

Menurut A. Sutriadi dan T. Ginting (2012) pada jurnal yang berjudul Potential of Domestic Wastewater as Irrigation Water Supply In Highly Populated and Water Crisis Area, kualitas limbah cair domestik mengandung unsur-unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman sehingga dapat memenuhi sebagian besar nutrisi yang dibutuhkan tanaman sehingga menghemat pemakaian pupuk. Secara umum, teknologi yang dapat mengatasi kedua permasalahan tersebut sudah banyak dibuat. Berdasarkan pada penelitian Sirait tahun 2015 mengenai “Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Irigasi Pipa Lahan Sawah Berbasis Tenaga Surya” masih terdapat kekurangan seperti teknologi yang digunakan bekerja secara manual dan tidak ada monitoring proses filter air.

Oleh karena itu, dibutuhkan teknologi yang dapat mengolah limbah cair rumah tangga yang dapat meminimalisir terjadinya kekeringan di musim kemarau yang terjadi dengan memanfaatkan limbah cair domestik yaitu INOTS. INOTS merupakan inovasi teknologi monitoring dan kontrol limbah cair rumah tangga secara otomatis yang terintegrasikan dengan Internet of Things (IoT). Metode Biofilter digunakan untuk memfilter air limbah. INOTS dilengkapi dengan sensor COD, sensor pH, sensor logam, sensor ultrasonik dan sensor BOD untuk mengukur tingkat pencemaran air. 

Parameter Kondisi Air yang Optimal untuk Lahan Sawah

Baca juga : Nyalon Senator, Bang Haji Syarief Yakin Ngantor Di Senayan

Dikutip dari jurnal D. Prodi, P. Biologi, dan I. Ambon tahun 2015 dengan judul “BOD dan COD Sebagai Parameter Pencemaran Air dan Baku Mutu Air Limbah”, pada tabel di bawah ini adalah standar ketentuan dari BOD, COD dan ph yang bisa digunakan untuk irigrasi sawah antara lain sebagai berikut:

Standar mutu berdasarkan Permenkes Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 dari kekeruhan, salinitas, dan oksigen terlaurut (DO) yang bisa digunakan untuk irigasi sawah antara lain sebagai berikut:

Dalam sistem INOTS juga dapat menghasilkan set point berdasarkan kriteria air yang baik bagi irigasi sawah untuk meminimalisir kekeringan sawah di musim kemarau.

Rancangan Alat

Baca juga : Bacakan Pleidoi, Lin Che Wei Klaim Bantu Negara Dalam Keadaan Darurat

Desain 3D INOTSINOTS adalah sisem filterisasi air limbah domestik rumah tangga dengan menggunakan biofilter. Pada gambar dijelaskan bahwa air limbah rumah tangga yang berupa air limbah rumah tangga akan dikumpulkan dan dialirkan menggunakan pipa PVC. Limbah yang diolah adalah setiap air limbah yang dihasilkan oleh suatu rumah tangga, termasuk air bekas cucian, air limbah dapur, air limbah kamar mandi, dan limbah tinta akan di pompa ke dalam septic tank. Lalu air yang telah ditampung akan dipompa untuk kemudian dialirkan kedalam biofilter. 

Tank Biofilter pada INOTSAir limbah masuk ke instalasi pengolahan melalui lubang masukan di bak pengendapan awal. Setelah itu, air limbah dari bak pengendap awal dialirkan ke zona anaerob. Zona anaerob tersebut terdiri dari dua ruangan, air limbah mengalir dari atas ke bawah pada zona anaerob pertama, sedangkan air limbah mengalir dari bawah ke atas pada zona anaerob kedua. Selanjutnya air limbah dari zona anaerob kedua dialirkan melalui pipa ke zona aerob.

Di dalam zona aerob tersebut, air limbah dialirkan ke media plastik sarang tawon, dan diberikan oksigen melalui blower udara. Melalui pipa, air limbah dari zona aerob memasuki bak pengendapan akhir. Air limbah di bak pengendapan akhir akan di sensing oleh sensor COD, BOD, dam Ph air untuk di ambil keputusan apakah air sudah masuk kategori bersih atau belum, dengan set point nilai COD <20 mg/L, pH netral, dan kadar BOD <3 mg/L.

Jika air belum sesuai dengan set point air akan disirkulasikan ke zona anaerob pertama, jika air sudah sesuai dengan set point air limpasan dari bak pengendap akhir akan dipompa keluar melalui lubang pembuangan untuk di simpan ke dalam tank penampungan air bersih. Setelah proses berjalan selama dua sampai empat minggu pada permukaan media sarang tawon akan tumbuh lapisan mikro-organisme, yang akan menguraikan senyawa pencemar yang ada dalam air limbah. INOTS berbasis IoT untuk memonitoring setiap elemen yang ada di INOTS seperti ketinggian air, pH, kandungan logam, COD, dan BOD. Data hasil monitoring yang didapatkan oleh INOTS akan disimpan di SQLite Database dan dapat diakses di smartphone sehingga petani dapat memastikan kebersihan air yang dibutuhkan untuk mengairi sawah di musim kemarau sesuai set point yang sudah ditentukan.

User Interface pada INOTSDalam user interface pada gambar terdapat pemilihan equipment yang akan dimonitoring lewat user interface tersebut. Terdapat monitoring dari storage tank untuk memantau hasil monitoring sensor level yang berada di equipment tanki a dan tanki b. Terdapat juga monitoring dari biofilter untuk memantau hasil monitoring sensor level, sensor COD, sensor BOD, sensor logam dan sensor pH yang berada di equipment biofilter. Lalu, terdapat direct link menuju pengendalian untuk mengendalikan ball valve dan pump. Tujuan dari adanya pengendalian ini jika suatu saat terjadi masalah pada sistem tersebut pada mematikan secara manual melalui aplikasi INOTS yang sudah terhubung dengan equipment tersebut.

Baca juga : Dilantik Jokowi, Ali Resmi Pimpin TNI AL

Keunggulan INOTS

Adapun keunggulan yang dimiliki INOTS dijelaskan sebagai berikut.

1. INOTS merupakan teknologi yang mampu mengurangi limbah domestik rumah tangga.
2. Meminimalisir kerugian gagal panen akibat kekeringan.
3. Dapat bekerja secara otomatis dan berbasis IoT
4. Terdapat indikator kebersihan air setelah difilter sehingga dapat menjamin kebersihan air.
5. Mudah digunakan karena dapat dikontrol dan dimonitoring dari jarak jauh.

Sehingga sistem yang dinamakan INOTS ini akan berguna untuk membantu dan menjadi salah satu gagasan kreatif teknologi terapan untuk mengatasi kekeringan sawah serta meminimalisir pencemaran lingkungan. INOTS juga menggunakan energi yang ramah lingkungan dengan panel surya. Inovasi ini juga mendukung program pemerintah dalam Permen LHK Nomor 68 tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik dan Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Serta, dapat meningkatkan inovasi dan kreativitas teknologi melalui sektor agriculture dan pengolahan limbah dalam mendukung program Sustainable Development poin 6 tentang akses air bersih dan sanitasi. Salah satu poin dalam tujuan pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development Goals/SDGs) pada sektor lingkungan hidup adalah memastikan ketersediaan dan manajemen air bersih yang berkelanjutan dan sanitasi bagi semua.

Powered by Froala Editor

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.