ANALISIS JEJAK KARBON PENGOLAHAN LIMBAH AIR
SKALA PERKOTAAN DENGAN PENDEKATAN LIFE CYCLE
ASSESSMENT (STUDI KASUS: IPAL X.
JAKARTA SELATAN)
CARBON FOOTPRINT ANALYSIS OF MUNICIPAL
WASTEWATER TREATMENT USING LIFE CYCLE
ASSESSMENT APPROACH (CASE STUDY: X WWTP.
SOUTH
JAKARTA)
Ayu Ramadhona Ladiajanuarygusdi1*), dan Mindriany Syafila.
Magister Pengelolaan Infrastruktur Air bersih dan Sanitasi.
Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan.
Institut Teknologi Bandung.
Jl.
Ganesha 10.
Bandung.
Indonesia E-mail: ayudhonal8@gmail.
Abstrak Peningkatan jumlah penduduk sering kali diikuti dengan melonjaknya volume limbah cair yang harus diolah.
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) memiliki peran dalam mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh pembuangan limbah cair ke badan air.
Meskipun IPAL berkontribusi dalam meminimalisirkan pencemaran lingkungan, di sisi lain, proses pengolahan limbah cair juga diketahui sebagai salah satu sumber utama emisi gas rumah kaca, termasuk karbon dioksida (COCC), metana (CHCE), dan dinitrogen oksida (NCCO).
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi jejak karbon yang dihasilkan dari setiap 1 mA limbah cair domestick yang diolah pada unit IPAL X.
Metode yang digunakan adalah dengan pendekatan Life Cycle Assessment (LCA) dengan batasan sistem gate to gate.
Pengolahan data dilakukan dengan bantuan software OpenLCA.
Berdasarkan hasil analisis LCA, unit Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).
Filtrasi, dan Bak Ekualisasi menghasilkan jejak karbon tertinggi yang mana berasal dari konsumsi listrik dan pengolahan biologi yang terjadi pada unit MBBR.
Kata kunci: Emisi karbon.
IPAL.
Jejak karbon.
OpenLCA.
Life cycle assessment.
WWTP Abstract An increase in population often leads to a surge in the volume of wastewater that must be treated.
Wastewater treatment plants (WWTP.
play a role in reducing environmental pollution caused by discharging wastewater into bodies of water.
However.
WWTPs are also a major source of greenhouse gas emissions, including carbon dioxide (COCC), methane (CHCE), and nitrous oxide (NCCO).
This study aims to evaluate the carbon footprint generated by treating 1 mA of domestic wastewater at the IPAL X unit.
The Life Cycle Assessment (LCA) approach with gate-to-gate system limitations was used.
Data processing was done with the help of the OpenLCA software program.
According to the LCA analysis results, the Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).
Filtration, and Equalization Tank units produces the highest carbon footprint.
The sourced of carbon footprint from electricity consumption and degrading organic compounds through biological treatment in MBBR unit.
Keywords: Carbon emission.
Carbon footprint.
OpenLCA.
Life cycle assessment.
WWTP
PENDAHULUAN
Pertumbuh penduduk dan urbanisasi di kota- kota besar, termasuk Jakarta, mengalami peningkatan dalam beberapa dekade terakhir.
Fenomena ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti peluang ekonomi, akses yang lebih baik Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan terhadap pendidikan dan layanan kesehatan, dibandingkan wilayah lainnya.
Menurut Zaera dan Mochdar .
, faktor utama yang mendorong adanya migrasi masyarakat ke Jakarta adalah karena faktor ekonomi, mengingat Jakarta memiliki pertumbuhan ekonomi yang stabil dan berada di atas rata-rata Berdasarkan Badan Pusat Statistik .
, jumlah penduduk di Jakarta mencapai 10 juta jiwa dan angka ini terus meningkat setiap Pertumbuhan penduduk yang terus meningkat ini berbanding lurus dengan peningkatan produksi limbah, terutama air limbah domestik yang dihasilkan oleh jutaan penduduk Jakarta menjadi beban berat bagi lingkungan dan infrastruktur kota.
Berdasarkan penelitian Saman dkk.
, yang merujuk pada hasil penelitian Tim Japan Internasional Cooperation Agency pada tahun 2020, diketahui bahwa rata-rata air limbah domestik yang dihasilkan oleh rumah tangga di Kota Jakarta mencapai 118 Ae 147 liter/hari/orang dengan total volume rata-rata keseluruhan air limbah yang dihasilkan mencapai 1.
m3/hari.
Pengelolaan air limbah domestik yang aman merupakan salah satu target utama dalam Sustainable Development Goals (SDG.
(Sururi , 2.
Dalam upaya mencapai target tersebut.
Pemerintah Provinsi (Pempro.
DKI Jakarta terus meningkatkan sistem pengelolaan air limbah melalui pembangunan proyek Jakarta Sewerage System (JSS).
Proyek ini dirancang dalam 15 zona, di mana Zona 0 merupakan zona eksisting yang telah berfungsi sebagai Sistem Pengelolaan Air Limbah Domestik Terpusat (SPALD-T) di DKI Jakarta.
Salah satu hasil pengembangan Zona 0 adalah Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X, yang memiliki kapasitas pengolahan sebesar 100 liter/detik atau 8.
640 m3/hari dan beroperasi selama 24 jam.
IPAL ini menggunakan teknologi Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR), yang dikenal memiliki efisiensi tinggi dalam mengolah air limbah dengan meningkatkan efektivitas proses biologis.
biologis seperti MBBR efektif dalam menghilangkan zat pencemar, proses ini juga memiliki potensi besar dalam menghasilkan emisi gas rumah kaca (GRK), terutama dalam bentuk metana (CHCE) dan dinitrogen oksida (NCCO).
Instalasi pengolahan air limbah (IPAL) merupakan salah satu sumber utama emisi Gas Rumah Kaca (GRK) dan menyumbang sekitar 3% dari total emisi GRK global (Sun ,2.
Menurut Singh dan Kansal .
, emisi gas rumah kaca merupakan konsekuensi yang tak terhindarkan dari setiap tahap pengolahan air limbah, termasuk proses biologis, kimiawi, dan fisik, serta dari operasional peralatan pendukung.
Mengingat pengolahan air limbah di IPAL X berkapasitas besar, maka pengolahan air limbah pada IPAL ini berpotensi untuk memberikan dampak negatif pada lingkungan berupa emisi karbon.
Untuk memastikan pengolahan air limbah yang berkelanjutan, penting dilakukan penilaian terhadap dampak lingkungan yang mungkin Penelitian ini penting dilakukan untuk menganalisis jejak karbon .
arbon footprin.
yang disebabkan oleh Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X.
Metode Life Cycle Assessment (LCA) digunakan dalam penelitian ini untuk menganalisis jejak karbon dari proses pengolahan air.
Selain itu, minimnya penelitian di Indonesia yang membahas secara mendalam kontribusi jejak karbon dari pengolahan air limbah skala besar menjadi salah satu alasan utama dilakukannya penelitian ini.
METODE
Lokasi Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X.
Kota Jakarta Selatan.
Daerah Khusus Ibukota Jakarta.
Metode Penelitian Penelitian ini diawali dengan pengumpulan data primer melalui wawancara dan pengambilan sampel air untuk menguji kualitas air limbah berdasarkan parameter Chemical Oxygen Demand (COD).
Selain itu, dilakukan pula pengumpulan data sekunder.
Rincian jenis data primer dan sekunder yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada Tabel 1.
Namun.
Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan Tabel 1.
Jenis Data Primer dan Sekunder yang Dibutuhkan Wawancara Kualitas Air Limbah untuk Parameter Chemical Oxygen Demand Konsumsi Listrik Setiap Unit Pengolahan Jenis Data Data Primer Data Sekunder Alur proses pengolahan air Debit air limbah yang diolah setiap harinya Jenis dan jumlah material serta peralatan pendukung untuk setiap tahap proses Volume limbah yang diolah Jumlah konsumsi listrik yang digunakan pada setiap prosesnya Jumlah emisi yang dihasilkan Jumlah dan jenis pompa Durasi pompa berjalan Program lingkungan yang telah Deskripsi Wawancara dilakukan bersama pihak Pengelola IPAL X untuk memperoleh informasi mengenai kondisi eksisting IPAL, tantangan yang dihadapi dalam operasional, serta perspektif terkait keberlanjutan sistem IPAL.
Pengujian kualitas air limbah dilakukan pada IPAL X dengan parameter yang dianalisis meliputi Chemical Oxygen Demand (COD).
IPAL X terdiri atas tujuh unit pengolahan air limbah dan dua unit bak penampungan, sebagaimana ditampilkan pada Gambar 1.
Pada unit pengolahan yang terdiri dari Bak Ekualisasi.
MBBR Line A.
MBBR Line B.
Koagulasi Line A.
Koagulasi Line B.
Flokulasi Line A.
Flokulasi Line B.
High Rate Clarifier Line A, dan High Rate Clarifier Line B, pengambilan sampel dilakukan di tiga titik, yaitu pada tahap inlet, proses, dan outlet.
Untuk unit Inlet Channel dan Filtrasi, sampel diambil pada dua titik, yaitu inlet dan outlet.
Sementara itu, pada unit Clear Well Tank dan Reservoir, masing-masing diambil satu sampel.
Secara keseluruhan, jumlah sampel yang diambil adalah 33 sampel air limbah.
Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua kali pengulangan pada hari yang berbeda sehingga total sampel yang dianalisis Berdasarkan SNI, untuk volume limbah cair yang diambil adalah sebesar 1 Liter.
Dikarenakan IPAL X tidak memiliki data konsumsi listrik untuk setiap unit pengolahan, maka diperlukan untuk menghitung konsumsi listrik setiap unit pengolahan berdasarkan peralatan pendukung, daya peralatan, jumlah peralatan, durasi penggunaan peralatan, dan load factor.
Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Sumber data: Pihak pengelola IPAL X Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan tahapan hulu, yaitu proses terbentuknya limbah cair, maupun tahapan hilir, seperti proses distribusi, pembuangan akhir, serta aktivitas Adapun alur proses pengolahan air limbah pada IPAL X disajikan pada Gambar 1 dimana IPAL X memiliki 2 Line yang disebut Line A dan Line B, terdiri dari unit MBBR.
Koagulasi.
Flokulasi dan HRC.
Gambar 1.
Alur Proses Pengolahan Setelah seluruh data terkumpul, analisis Life Cycle Assessment (LCA) dilakukan dengan bantuan software lunak OpenLCA dengan metode penilaian dampak IPCC 2021 dan kategori dampak yang dipilih adalah Global Warming Potential 100 Years (GWP .
System boundaries yang diterapkan pada analisis LCA adalah Augate to gateAy.
Metode Life Cycle Assessment "gate to gate" pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X adalah mengevaluasi dampak lingkungan berupa jejak karbon dari proses pengolahan air limbah dalam batas-batas tertentu, yaitu hanya fokus pada tahap operasi internal IPAL itu sendiri, tanpa memperhitungkan siklus penuh mulai dari sumber bahan baku hingga pembuangan akhir.
Dalam pendekatan Life Cycle Assessment, terdapat 4 tahap utama, antara lain: Goal dan Scope.
Life Cycle Inventory.
Life Cycle Impact Assessment.
Interpretation.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Goal dan Scope Pada penelitian ini, tujuan dari analisis LCA adalah untuk menilai besarnya jejak karbon .
arbon footprin.
yang ditimbulkan oleh sistem pengolahan air limbah dengan skala besar yaitu skala perkotaan.
Penilaian ini dilakukan dengan menghitung emisi karbon yang dilepaskan pada setiap tahapan dalam proses pengolahan air limbah tersebut.
Untuk memastikan fokus penelitian tetap terarah dan tidak terlalu luas, maka ditetapkan system boundaries ataupun ruang lingkup pada analisis ini menggunakan pendekatan gate to gate.
Artinya, analisis ini hanya mencakup proses inti pengolahan air limbah, yakni influen yang mengalir melalui saluran pipa menuju inlet channel, hingga air hasil pengolahan yang tertampung di Reservoir.
Ruang lingkup penelitian tidak mencakup Functional Unit merupakan salah satu kunci utama dalam tahap awal dalam analisis Life Cycle Assessment (LCA) yang harus ditetapkan pada tahap awal analisis.
Menurut Rahmawati .
, functional unit merujuk pada suatu produk, layanan, atau sistem yang menjadi dasar perhitungan dampak lingkungan dalam analisis Life Cycle Assessment.
Unit merepresentasikan fungsi dasar dari sistem yang dikaji dan berperan sebagai acuan untuk menormalkan seluruh data input dan output dalam studi.
Dengan adanya functional unit, perbandingan antar sistem yang memiliki karakteristik berbeda secara mendasar dapat dilakukan secara objektif dan konsisten.
Functional Unit yang digunakan pada penelitian ini adalah 1 meter kubik .
mA) air limbah domestik yang diolah dalam sehari.
Life Cycle Inventory Inventarisasi Siklus Hidup (Life Cycle Inventor.
mencakup kegiatan pengumpulan data yang relevan dengan penelitian.
Data sekunder diperoleh dengan studi literature dokumen pendukung yang berkaitan dengan IPAL X, sedangkan data primer dikumpulkan secara langsung di lokasi penelitian dan perhitungan yang dilakukan oleh peneliti.
Seluruh data yang diperoleh diklasifikasikan ke dalam dua jenis data, yaitu data input dan Kedua jenis data tersebut dapat membentuk suatu aliran .
yang menjadi dasar dalam proses pemodelan dan analisis menggunakan software OpenLCA.
Aliran dasar dalam sistem IPAL meliputi aliran material atau energi yang masuk dan keluar dari proses pengolahan, perubahan komposisi material atau energi selama proses, serta aliran limbah yang Berikut pada Tabel 2 merupakan data input dan output proses pengolahan air limbah pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X.
Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan Tabel 2.
Data Input dan Output No.
Unit
Parameter Listrik
bCOD
Debit
Listrik
Input
100,50
0,0915
790,56
188,89
0,1765
524,96
336,41
0,14
222,56
Satuan kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari liter/hari kg/hari kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kWH/hari Sludge 685,71 kg/hari 0,149 643,68 0,1755 758,16 65,59 1080,00 2,96 11,59 0,0560 241,92 11,59 0,0235 101,52 0,0245 105,84 0,04 174,96 0,70 0,03 110,16 0,97 0,03 136,08 0,0085 36,72 0,0280 120,96 kg/m3 kg/hari m3/hari kg CH4/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kg CH4/hari kg/tahun kg/hari kg/tahun kg/hari kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari m3/hari COD
Inlet Channel
bCOD
Debit
Waste Disposal Listrik
Bak Ekualisasi
Moving Bed Biofilm
Reactor Line A dan COD
COD
Moving Bed Biofilm
Reactor Line A bCOD
Debit
Methane COD
Moving Bed Biofilm
Reactor Line B
Koagulasi Line A bCOD
Debit
Methane PAC
Polimer Anionik
Listrik
Koagulasi Line A COD
bCOD
Debit
Listrik
Koagulasi Line B
COD
COD
Debit Debit Flokulasi Line A COD bCOD Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163
Output
0,091
786,24
kg/m3 kg/hari Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan No.
Unit
Parameter Debit
Flokulasi Line B
COD
bCOD
Debit
High Rate Clarifier Line A COD
bCOD
Debit
High Rate Clarifier Line B
COD
bCOD
Listrik
bCOD
Clear Well Tank
bCOD
Debit
Klorine Listrik
Filter
COD
bCOD
Debit
COD
Reservoir
bCOD
Debit
Input
0,0180
77,76
0,01
0,0200
86,40
10,81
0,0095
82,08
13,60
828,04
0,0195
84,24
0,011
47,52
Output
0,0120
51,84
0,0085
36,72
0,0195
84,24
0,0095
82,08
0,0085
36,72
0,011
47,52
Satuan m3/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kg/m3 kg/hari kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kg/tahun kg/hari kWH/hari kg/m3 kg/hari m3/hari kg/m3 kg/hari m3/hari Sumber: Hasil Perhitungan Life Cycle Impact Inlet Channel Inlet Channel merupakan unit pertama dalam sistem Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang berfungsi menerima limbah cair dari berbagai sumber di wilayah Jakarta.
Hasil pengolahan data menggunakan software OpenLCA, diketahui bahwa setiap 1 mA limbah cair yang masuk dan diproses pada unit Inlet Channel menghasilkan jejak karbon sebesar 0,011 kg COCC-eq.
Jejak karbon tersebut seluruhnya bersumber dari konsumsi energi listrik yang digunakan untuk mengoperasikan peralatan pada unit tersebut, seperti pumping screen, slurry pump, dan grit water separator.
Berdasarkan hasil analisis konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) influen dan effluen pada unit Inlet Channel yang disajikan pada Tabel 2, diketahui bahwa terjadi penurunan nilai COD pada tahap ini.
Namun demikian, penurunan tersebut tidak selalu diartikan sebagai hasil dari proses degradasi biologis bahan organik yang menghasilkan emisi karbon.
Penurunan COD yang terjadi kemungkinan besar disebabkan oleh terpisahnya fraksi COD dalam bentuk partikulat .
articulate COD), terutama jenis slowly biodegradable particulate COD (SB-PCOD) dan non-biodegradable particulate COD (NBPCOD), melalui proses penyaringan awal.
Karena pengukuran COD dilakukan pada fase cair, partikel-partikel yang telah terpisah secara fisik tidak lagi terdeteksi dalam pengujian.
Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan sehingga nilai COD tampak menurun.
Penjelasan ini sejalan dengan pendapat yang dikemukakan oleh Metcalf dan Eddy .
, yang menyatakan bahwa nilai COD tidak hanya mencerminkan kandungan senyawa organik yang dapat terdegradasi secara biologis, tetapi juga mencakup senyawa non-biodegradable dan partikel organik tersuspensi.
Bak Ekualisasi Berdasarkan menggunakan software OpenLCA, diketahui bahwa setiap 1 mA limbah cair yang masuk ke unit bak ekualisasi menghasilkan jejak karbon sebesar 0,132 kg CO2-eq.
Emisi ini berasal dari konsumsi energi listrik yang digunakan dalam pengoperasian peralatan pada unit tersebut, khususnya pompa yang berfungsi untuk mengalirkan limbah ke unit Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) pada Line A dan Line B.
dengan bantuan blower, yang berfungsi untuk menyuplai oksigen terlarut sekaligus menjaga pergerakan media di dalam reaktor agar kontak antara mikroorganisme dan senyawa organik dalam limbah cair berlangsung secara optimal.
Berdasarkan hasil analisis OpenLCA, diketahui bahwa setiap 1 mA limbah cair yang diolah pada unit Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) menghasilkan jejak karbon sebesar 0,154 kg COCC-eq.
Dari jumlah tersebut, sekitar 0,148 kg COCC-eq berasal dari konsumsi energi listrik, khususnya untuk pengoperasian blower.
Sementara itu, sekitar 0,005409 kg COCC-eq berasal dari proses degradasi senyawa organik melalui pengolahan biologis.
Pada unit bak ekualisasi, berdasarkan Tabel 2, terdapat penurunan nilai Chemical Oxygen Demand (COD).
Adanya penurunan nilai COD tidak selalu mengindikasikan bahwa terjadi degradasi organik secara biologi yang mana akan memberikan dampak emisi karbon.
Limbah cair yang masuk ke unit ini memiliki waktu tinggal sekitar 6 jam, yang memungkinkan dalam kurun waktu 6 jam, partikel-partikel organik dengan massa jenis lebih berat terutama fraksi slowly biodegradable particulate COD (SB-PCOD) dan nonbiodegradable particulate COD (NB-PCOD) mengendap ke dasar unit.
Karena pengukuran COD umumnya dilakukan pada sampel fase cair, partikel yang telah mengendap tidak lagi Hal ini dapat menyebabkan penurunan nilai COD yang terdeteksi dalam sampel, meskipun secara substansi total kandungan organik belum mengalami degradasi.
Koagulasi Koagulasi merupakan proses pengolahan air yang melibatkan penambahan zat kimia tertentu dengan tujuan untuk menstabilkan muatan partikel tersuspensi.
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X memiliki dua unit bak koagulasi yang masing-masing terletak pada Line A dan Line B, dengan kapasitas yang sama.
Proses koagulasi pada unit ini memerlukan penambahan bahan kimia berupa Poly Aluminium Chloride (PAC) sebanyak 65,59 kg/hari serta polimer ionik sebanyak 2,96 kg/hari untuk mendukung proses pembentukan Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan menggunakan software OpenLCA, diketahui bahwa pengolahan setiap 1 mA limbah cair pada unit koagulasi menghasilkan jejak karbon sebesar 0,010 kg COCC-eq.
Sebanyak 25,084% dari total emisi karbon tersebut berasal dari konsumsi energi listrik, yaitu sebesar 0,002574 kg COCC-eq, yang terkait dengan pengoperasian peralatan penunjang pada unit ini.
Selain itu, kontribusi emisi karbon terbesar berasal dari penggunaan bahan kimia dalam proses koagulasi, yakni sebesar 0,0076 kg COCC-eq.
Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) merupakan unit inti pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X yang berperan dalam menurunkan konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) pada limbah cair.
Proses ini menerapkan pengolahan biologis aerobik dengan menggunakan media biofilm yang disebut dengan kaldness untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme.
Sistem ini dioperasikan secara kontinu selama 24 jam Flokulasi Flokulasi merupakan proses penggabungan partikel partikel yang tidak stabil setelah proses menggunakan baffled channel, sehingga terbentuk flok yang berukuran besar yang dapat mengendap pada tahap selanjutnya yaitu High Rate Clarifier.
Berdasarkan hasil Life Cycle Assessment, setiap 1 mA air limbah yang terolah pada unit bak flokulasi tidak menghasilkan jejak Hal ini disebabkan pada unit bak Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan flokulasi tidak menggunakan peralatan penunjang yang membutuhkan konsumsi energi Selain itu, walaupun pada unit bak flokluasi Line A dan B terjadi penurunan konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD), penurunan yang terjadi tidak signifikan karena penurunan konsentrasi COD pada unit ini bukan karena adanya reaksi biologi mikroorganisme.
High Rate Clarifier (HRC) High Rate Clarifier (HRC) merupakan unit pengolahan limbah cair yang bekerja dengan menerapkan prinsip pemisahan fisik, yaitu memisahkan flok-flok hasil proses koagulasiAe flokulasi dari air limbah melalui mekanisme sedimentasi/pengendapan.
Unit High Rate Clarifier (HRC) dilengkapi dengan plate settler, yang berfungsi untuk memperpendek jarak tempuh partikel menuju dasar bak, sehingga proses pengendapan berlangsung lebih cepat serta efisien.
Berdasarkan hasil analisis Life Cycle Assessment, setiap 1 mA limbah cair yang terolah pada unit ini, tidak memberikan jejak Hal ini disebabkan pada unit HRC tidak menggunakan peralatan penunjang yang membutuhkan konsumsi energi listrik.
Selain itu penurunan konsentrasi Chemical Oxygen Demand juga tidaklah signifikan.
Clear Well Tank Clear Well Tank merupakan unit penampungan sementara untuk limbah cair yang telah melalui proses pengolahan di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X.
Sekitar 50% dari air limbah yang telah diolah akan langsung dibuang ke badan air penerima, yaitu sungai, sementara sisanya dialirkan ke dalam Clear Well Tank pengolahan tambahan guna memenuhi standar kualitas sebagai air re-use.
Pada unit ini juga, disinfektan untuk air.
Berdasarkan Life Cycle Assesment, setiap 1 m3 air yang tertampung pada Clear Well Tank akan memberikan dampak jejak karbon sebesar 0,002428 kg COCC-eq yang mana 0,001228 kg COCC-eq berasal dari penggunaan klorin serta 0,001200 kg kg COCC-eq berasal dari penggunaan konsumsi listrik.
Filtrasi Unit filtrasi pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X menggunakan media pasir dan karbon aktif dalam proses pengolahan air Kedua media tersebut berfungsi untuk mengurangi partikel tersuspensi berukuran kecil, sehingga meningkatkan kualitas air hasil Berdasarkan hasil analisis Life Cycle Assessment, setiap 1 mA limbah cair yang diolah melalui proses filtrasi menghasilkan jejak karbon sebesar 0,184 kg COCC-eq yang mana berasal dari konsumsi energi listrik yang digunakan oleh peralatan penunjang proses Menurut Wang dkk.
, filtrasi merupakan salah satu unit pengolahan limbah cair yang menerapkan mekanisme fisikokimia, yaitu metode pengolahan yang menggabungkan proses fisika dan kimia untuk mengurangi kandungan kontaminan dalam limbah cair.
Proses ini tidak menghasilkan emisi gas rumah Dengan demikian, penurunan konsentrasi Chemical Oxygen Demand (COD) yang terjadi bukan disebabkan oleh degradasi senyawa organik secara biologis, melainkan akibat proses adsorpsi oleh karbon aktif dalam unit filtrasi.
Reservoir Reservoir merupakan salah satu unit pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) X yang berfungsi sebagai tempat penampungan air limbah yang telah diolah dan akan digunakan kembali .
ir re-us.
, antara lain untuk kegiatan penyiraman tanaman di area IPAL X.
Unit ini dilengkapi dengan distribution pump yang berperan dalam mengalirkan air dari reservoir ke titik pemanfaatan.
Pengoperasian distribution pump memerlukan konsumsi energi listrik, yang berkontribusi terhadap emisi gas rumah kaca.
Namun, karena ruang lingkup pada penelitian ini hanya berfokus pada kegiatan operasional IPAL, maka untuk distribusi air re-use menggunakan distribution pump tidak diperhitungkan.
Karakteristik kimia bahan penyusun media tanam .
ed mud (RM), tanah kebun, dan pupuk kandan.
serta media tanam pada uji rentang .
eaktor S1-S5 dan kontro.
merupakan faktor penting yang menentukan ketersediaan hara yang mempengaruhi respons fisiologis tanaman selama uji rentang dosis RM.
Data karakteristik ini dianalisis untuk mengevaluasi pengaruh kombinasi amandemen terhadap karakteristik kimia media tanam.
Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan Interpretation Interpretasi merupakan tahapan akhir dari analisis Life Cycle Assessment yang bertujuan untuk mengevaluasi ataupun menjelaskan kesimpulan dari Life Cycle Inventori (LCI) dan Life Cycle Impact Assessment (LCIA) yang telah Pada tahap ini, diperlukan analisis lebih lanjut untuk mengidentifikasi hotspot, yaitu unit proses yang memberikan kontribusi dampak lingkungan paling signifikan dalam keseluruhan sistem pengolahan air limbah di IPAL X.
Total Emisi Karbon (CO.
IPAL X Dampak Global Warming Potential (GWP) merupakan dampak lingkungan yang dianalisis pada penelitian ini.
Pemilihan GWP sebagai dampak yang dianalisis didasarkan pada tujuan utama dari penelitian ini, yaitu untuk mengevaluasi jejak karbon pada setiap unit proses pengolahan pada IPAL X.
Namun, sebelum mengevaluasi jejak karbon pada masing-masing unit proses pengolahan, perlu dilakukan analisis terhadap total emisi karbon yang dihasilkan pada setiap unit proses Besaran total emisi karbon (CO.
setiap harinya dinyatakan dalam satuan kilogram COCC ekuivalen .
g COCC-e.
Berikut pada Grafik 1 merupakan grafik jumlah emisi karbon setiap harinya yang dihasilkan oleh masing-masing unit pengolahan limbah cair IPAL X.
Total Emisi Karbon .
g CO2-e.
328,68 140,45 400,00 200,00 000,00 800,00 600,00 400,00 96,41 200,00 0,00
794,30
88,63 0
0 10,48
Grafik 1.
Total Emisi Karbon Unit Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) merupakan unit proses pada IPAL X yang memberikan kontribusi tertinggi terhadap emisi Total emisi karbon yang dihasilkan dalam satu hari oleh unit ini mencapai 1.
328,68
kg COCC-eq, yang terdiri atas 1.
281,95 kg COCC-eq dari konsumsi energi listrik dan 46,73 kg COCCeq dari proses pengolahan biologis secara Proses aerobik pada MBBR membutuhkan suplai oksigen yang kontinu, dimana disuplai melalui blower yang beroperasi selama 24 jam tanpa henti.
Penggunaan energi listrik yang tinggi untuk operasional blower inilah yang menyebabkan unit MBBR menjadi sumber emisi karbon terbesar di antara seluruh unit pengolahan yang ada pada sistem IPAL X.
Dapat disimpulkan bahwa konsumsi listrik pada unit proses pengolahan limbah cair IPAL X berperan besar dalam memberikan emisi karbon.
Selanjutnya, unit bak ekualisasi dan filtrasi ikut serta dalam memberikan emisi karbon dalam sehari yang cukup besar yaitu 1.
140,45 kg COCCeq dan 794,30 kg COCC-eq.
Emisi ini berasal dari konsumsi energi listrik untuk operasional seperti pencampuran, atau pemompaan.
Sementara itu, unit inlet channel, koagulasi, serta clear well tank menunjukkan emisi karbon sebesar 96,41 kg COCC-eq.
88,63 kg COCC-eq.
10,37 kg COCC-eq yang mana secara umum berasal dari konsumsi listrik peralatan Pada unit koagulasi, proses yang terjadi pada unit tersebut bersifat kimia dan secara langsung tidak menghasilkan emisi karbon dari reaksi penguraian, namun penggunaan bahan kimia dan konsumsi energi dalam proses tersebut yang menjadi sumber Unit lainnya seperti high rate clarifier (HRC), flokulasi serta reservoir menunjukkan emisi karbon diangka nol, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Secara keseluruhan, hasil ini menerangkan bahwa unit biologis seperti MBBR merupakan penyumbang utama emisi karbon dalam proses pengolahan air limbah, sementara emisi dari unit fisik dan kimia umumnya bersifat tidak langsung dan tergantung pada penggunaan energi atau bahan kimia tambahan.
Jejak Karbon (CO.
IPAL X Jejak karbon .
arbon footprin.
pada IPAL X merupakan total emisi gas rumah kaca (GRK) yang dihasilkan selama proses pengolahan air limbah, yang dinyatakan dalam satuan kilogram setara karbon dioksida per meter kubik .
g COCC- Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan eq/mA) setiap harinya.
Menurut Wu dkk.
jejak karbon terbagi ke dalam tiga ruang lingkup emisi, yaitu: .
ruang lingkup 1 yang mencakup emisi langsung .
yang dihasilkan dari aktivitas operasional internal.
ruang lingkup 2 yang mencakup emisi tidak langsung .
akibat konsumsi energi listrik atau panas dari dan .
ruang lingkup 3 yang mencakup emisi tidak langsung lainnya yang berasal dari seluruh rantai nilai .
alue chai.
, seperti produksi bahan kimia, transportasi, serta pengelolaan limbah produk samping.
Berikut pada Grafik 2 merupakan carbon footprint pada setiap unit proses pengolahan IPAL X.
Jejak Karbon .
g CO2-eq/m.
0,200 0,132 0,153 0,184 0,100 0,011 0,010 0
0 0,002
0,000
Grafik 2.
Jejak Karbon Unit Proses IPAL X Berdasarkan Grafik 2, unit filtrasi memiliki jejak karbon tertinggi dengan total sebesar 0,1840 kg COCC-eq/mA, yang seluruhnya berasal dari emisi tidak langsung.
Hal ini menunjukkan bahwa unit filtrasi merupakan proses dengan konsumsi energi listrik paling tinggi per satuan volume air limbah yang diolah.
Hal ini disebabkan oleh penggunaan pompa bertekanan dan sistem pencucian balik .
Unit Moving Bed Biofilm Reactor menempati posisi kedua dengan jejak karbon sebesar 0,1534 kg COCCeq/mA, terdiri dari emisi tidak langsung sebesar 0,1480 kg COCC-eq/mA dan emisi langsung sebesar 0,0054 kg COCC-eq/mA.
Moving Bed Biofilm Reactor merupakan unit biologis yang memerlukan suplai udara kontinu melalui blower, sehingga konsumsi energi listriknya relatif tinggi.
Selanjutnya, unit bak ekualisasi memberikan kontribusi jejak karbon sebesar 0,1320 kg COCC-eq/mA, yang seluruhnya berasal dari emisi tidak langsung akibat konsumsi energi Hal ini disebabkan oleh kebutuhan energi yang tinggi untuk mengalirkan air limbah dari unit ini menuju unit Moving Bed Biofilm Reactor Line A dan B menggunakan Lift Pump.
Proses pemompaan ini berlangsung secara terusmenerus selama 24 jam, dengan volume aliran air yang cukup besar, sehingga menghasilkan konsumsi energi yang signifikan dan berdampak terhadap peningkatan emisi karbon tidak Unit-unit lainnya, seperti inlet channel, koagulasi, dan clear well tank, menunjukkan kontribusi jejak karbon yang relatif kecil, yaitu berada dalam kisaran 0,01 hingga 0,02 kg COCC-eq/mA.
Sementara itu, unit flokulasi.
HRC dan reservoir menunjukkan nilai jejak karbon yang sangat rendah yaitu nol, baik dari sumber emisi langsung maupun tidak Rendahnya nilai emisi pada ketiga unit ini disebabkan oleh tidak adanya aktivitas operasional peralatan penunjang dalam menghasilkan emisi, seperti penggunaan energi listrik, maupun proses biologis.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis Life Cyle Assessment, diketahui bahwa pengolahan air limbah pada Instalasi Pengolahan Air Limbah Skala Pekotaan menghasilkan emisi karbon yang cukup besar, terutama dari konsumsi energi listrik pada berbagai unit pengolahan.
Hasil analisis hotspot berdasarkan Grafik 1 dan Grafik 2 menunjukkan perbedaan unit proses yang paling dominan dalam menyumbang dampak negatif pada lingkungan.
Berdasarkan Grafik 1, unit Moving Bed Biofilm Reactor merupakan penyumbang terbesar terhadap total emisi karbon, yaitu sebesar 1.
328,68 kg COCC-eq.
Sementara itu, pada Grafik 2, unit filtrasi menunjukkan nilai jejak karbon tertinggi, yakni sebesar 0,1840 kg COCC-eq/mA.
Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan satuan dan fokus analisis pada masing-masing grafik.
Grafik 1 menampilkan total emisi karbon yang dihasilkan secara keseluruhan dalam satu hari proses pengolahan air limbah, sehingga unit yang memiliki volume pengolahannya lebih besar, seperti MBBR, dapat memberikan kontribusi emisi yang lebih besar secara Di sisi lain.
Grafik 2 menunjukkan jejak karbon dalam satuan per meter kubik air limbah yang diolah, sehingga mencerminkan intensitas emisi per unit volume.
Perbedaan ini mengindikasikan bahwa analisis jejak karbon dan emisi total memberikan dua perspektif yang berbeda namun saling melengkapi dimana Jurnal Purifikasi.
Vol.
No.
Desember 2025: 158-163 Ladiajanuarygusdi.
Analisis Jejak Karbon Pengolahan Grafik 1 penting untuk perencanaan pengurangan emisi karbon pada seluruh sistem pengolahan air limbah di IPAL X, sedangkan Grafik 2 berguna untuk mengidentifikasi unit proses yang paling tidak efisien dalam mengolah air limbah.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis berterima kasih kepada Pengelola Instalasi Pengolahan Air Limbah X.
Lembaga Pengelola Dana Pendidikan (LPDP), serta stakeholder lainnya yang telah memberikan dukungan material dan non material untuk penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA