Memburu Musuh Tak Kasat Mata: Terobosan Gelembung Ganda

Halo, Sobat EcoEdu!

Kembali lagi di artikel EcoEdu, edisi kali ini kami telah menyiapkan berbagai informasi, wawasan, serta tips menarik seputar dunia lingkungan yang dapat menambah pengetahuan dan memperluas sudut pandang Sobat EcoEdu. Yuk, simak pembahasannya sampai selesai!

Setiap kali kaus poliester dicuci, serat berukuran kurang dari lima milimeter dapat terlepas dan mengalir ke saluran pembuangan. Gesekan ban kendaraan dengan aspal juga menghasilkan partikel karet sintetis yang dapat terbawa limpasan hujan menuju sungai. Bersama pecahan botol, kemasan, dan plastik yang melapuk, partikel tersebut termasuk mikroplastik, yaitu serpihan polimer berukuran kurang dari 5 milimeter. Mikroplastik telah ditemukan pada air, pangan, serta jaringan tubuh manusia. Tantangannya kini adalah mencegah partikel tersebut kembali memasuki rantai konsumsi melalui air.

Gambar 1. Anatomi ancaman dari aktivitas harian menuju rantai konsumsi

IPAL konvensional pada awalnya dirancang untuk menurunkan bahan organik, padatan tersuspensi, dan nutrien, bukan secara khusus menangkap mikroplastik. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa berbagai proses pengolahan dapat menyisihkan sebagian besar mikroplastik. Namun, karena debit air limbah sangat besar, partikel yang tersisa tetap dapat terlepas ke lingkungan dalam jumlah berarti. Artikel ini membahas perkembangan teknologi flotasi yang menggabungkan gelembung mikro dan nano, serta peluang penerapannya di Indonesia. Kebutuhan ini penting karena hasil Ekspedisi Sungai Nusantara yang dikutip Betahita menyebut mikroplastik terdeteksi pada 98% dari 68 sungai yang diperiksa.

Gambar 2. Darurat mikroplastik infrastruktur eksisting bekerja namun belum sempurna

Memahami Cara Kerja: Dari Koagulasi hingga Membran

Penyisihan mikroplastik dilakukan dengan memisahkan partikel yang ringan, beragam bentuk, dan berukuran sangat kecil dari aliran air. Karena setiap metode memiliki keterbatasan, pengolahan biasanya menggunakan beberapa penghalang secara berurutan atau multi-barrier. Empat kelompok teknologi berikut merupakan pendekatan yang paling umum.

1. Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi

Koagulan membantu partikel kecil bergabung menjadi flok yang lebih besar agar lebih mudah mengendap. Metode ini umum digunakan karena telah tersedia di banyak instalasi pengolahan air. Namun, efektivitasnya dapat menurun untuk partikel yang sangat kecil atau memiliki sifat permukaan tertentu. Selain itu, proses ini menghasilkan lumpur yang perlu dikelola dengan baik.

2. Teknologi Membran: MF, UF, NF, RO, dan MBR

Membran mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi mampu menahan partikel berukuran kecil. Teknologi dengan pori lebih rapat, seperti nanofiltrasi dan reverse osmosis, dapat memberikan penyisihan yang lebih tinggi. Membrane Bioreactor menggabungkan proses biologis dengan filtrasi membran dan dilaporkan mampu menyisihkan sekitar 95 hingga 99,9% mikroplastik. Tantangan utamanya adalah fouling, yaitu penyumbatan permukaan membran yang meningkatkan kebutuhan pencucian, energi, dan biaya operasi.

Gambar 3. Paradoks membran tingkat penyisihan tertinggi tantangan operasional terberat

3. Flotasi Udara Terlarut (Dissolved Air Flotation / DAF)

Pada Dissolved Air Flotation atau DAF, gelembung udara menempel pada partikel lalu membawanya ke permukaan untuk dipisahkan. Metode ini telah digunakan untuk mengolah air yang mengandung minyak dan padatan ringan. Kinerjanya terhadap mikroplastik dipengaruhi oleh ukuran gelembung, sifat permukaan partikel, serta kondisi kimia air.

Gambar 4. Koagulasi dan DAF konvensional kesulitan menangkap partikel ultra kecil

4. Teknologi Hijau dan Biologis

Pendekatan berbasis alam, seperti constructed wetland, memanfaatkan vegetasi, media tanam, sedimentasi, dan aktivitas mikroorganisme untuk membantu menahan partikel. Teknologi ini relatif hemat energi, tetapi membutuhkan lahan dan pemeliharaan agar kinerjanya tetap stabil.

Perkembangan Terbaru di Luar Negeri: Terobosan Gelembung Ganda

Tim peneliti RMIT University mengembangkan sistem flotasi yang menggabungkan microbubble dan nanobubble. Microbubble membantu mengangkat partikel yang lebih besar, sedangkan nanobubble meningkatkan interaksi dengan partikel yang lebih kecil. Dalam pengujian laboratorium, sistem ini dilaporkan mampu menyisihkan lebih dari 90% mikroplastik dari air.

Gambar 5. Pendekatan sederhana untuk diterapkan dan secara signifikan meningkatkan penyisihan mikroplastik pada tahap primer

Teknologi tersebut dikembangkan dari sistem yang sebelumnya digunakan untuk memisahkan fats, oils, grease, dan kontaminan lain dalam air limbah. Pendekatan ini dinilai berpeluang diterapkan pada instalasi yang sudah ada karena dapat dipasang sebagai retrofit tanpa perubahan infrastruktur besar. Namun, hasilnya masih perlu diuji pada skala lapangan dan pada kondisi air limbah yang beragam. “Pendekatan kami sederhana untuk diterapkan dan secara signifikan meningkatkan penyisihan mikroplastik pada tahap primer pengolahan.” Keunggulan utamanya adalah peluang pemasangan sebagai retrofit pada instalasi yang telah beroperasi. Dengan demikian, pengelola tidak selalu harus membangun sistem baru dari awal. Meski begitu, kebutuhan energi, konfigurasi peralatan, dan integrasi dengan proses yang ada tetap perlu dihitung untuk setiap lokasi.

Gambar 6. Keunggulan retrofit tidak perlu membangun infrastruktur dari nol

Dibandingkan membran, flotasi gelembung tidak bergantung pada lapisan penyaring berpori rapat sehingga risiko fouling dapat lebih rendah. Akan tetapi, partikel yang terkumpul tetap harus dipisahkan dan dikelola agar tidak kembali terlepas ke lingkungan.

Status dan Penerapan di Indonesia

Berdasarkan hasil Ekspedisi Sungai Nusantara yang disampaikan Ecoton dan diberitakan Betahita, mikroplastik ditemukan pada 98% dari 68 sungai yang diperiksa. Temuan tersebut menunjukkan bahwa pencemaran mikroplastik telah terdeteksi di banyak lokasi, meskipun hasilnya tidak dapat langsung dianggap mewakili seluruh sungai di Indonesia.

Bukti dari Instalasi Nyata

Kabar baiknya, instalasi pengolahan air di Indonesia ternyata sudah menyisihkan mikroplastik dalam kadar signifikan. Studi pada IPAL Bojongsoang, Bandung, salah satu IPAL domestik terbesar di Indonesia, mengukur kelimpahan mikroplastik di inlet sebesar 15,45 partikel/liter dan di outlet turun menjadi rata-rata 1,49 partikel/liter, setara efisiensi penyisihan 89,97%. Bentuk yang paling dominan adalah serat (fiber), mencapai 60-79% dari total partikel, disusul fragmen 19-37%. Temuan ini menegaskan dua hal: sistem pengolahan berbasis kolam dan proses biologis mampu menangkap sebagian besar mikroplastik, tetapi partikel halus di bawah 500 mikrometer justru lebih banyak lolos ke outlet, persis titik lemah yang ingin ditutup oleh teknologi seperti flotasi gelembung ganda. Temuan tersebut menunjukkan bahwa proses pengolahan yang ada sudah mampu mengurangi sebagian mikroplastik, tetapi belum menghilangkannya sepenuhnya. Data baseline mengenai jumlah, bentuk, ukuran, dan jenis polimer tetap diperlukan agar pilihan teknologi dapat disesuaikan dengan kondisi setiap instalasi.

Arah Kebijakan

Peraturan Presiden Nomor 83 Tahun 2018 menetapkan Rencana Aksi Nasional Penanganan Sampah Laut dengan target pengurangan sampah plastik laut sebesar 70% pada 2025. Karena periode rencana tersebut telah berakhir, capaian dan tindak lanjutnya perlu dievaluasi. Indonesia juga masih membutuhkan metode pemantauan dan acuan yang lebih spesifik untuk mikroplastik pada air dan air limbah.

Gambar 7. Ketiadaan baku mutu spesifik air limbah mikroplastik

Analisis Peluang Aplikasi di Indonesia

Teknologi penyisihan mikroplastik perlu dinilai berdasarkan kebutuhan setiap lokasi. Instalasi yang telah memiliki unit DAF dapat menguji optimalisasi ukuran gelembung dan kondisi operasi. Sementara itu, instalasi yang menggunakan proses biologis atau membran dapat menilai titik pengolahan tambahan yang paling efektif.

Potensi Pasar

Peluang awal dapat diarahkan pada instalasi pengolahan air limbah perkotaan, kawasan industri, dan fasilitas dengan debit besar. Penerapan sebagai retrofit berpotensi mengurangi kebutuhan pembangunan baru, tetapi tetap memerlukan uji kelayakan teknis dan ekonomi.

Kesesuaian dengan Kondisi Lokal

Indonesia memiliki kondisi air limbah, iklim, dan kemampuan operasi yang beragam. Karena itu, teknologi yang berhasil di laboratorium belum tentu memberikan hasil yang sama di lapangan. Uji percontohan perlu mengukur efisiensi penyisihan, konsumsi energi, kebutuhan bahan kimia, karakter residu, dan biaya per meter kubik air yang diolah.

Tantangan yang Harus Diatasi

Regulasi: belum adanya baku mutu mikroplastik membuat investasi teknologi penyisihan tidak wajib dan sulit dibiayai secara ekonomi. Membran dapat memberikan tingkat penyisihan tinggi, tetapi membutuhkan pengendalian fouling dan pengelolaan konsentrat. Flotasi gelembung juga menghasilkan kumpulan partikel di permukaan yang harus ditangani sebagai residu. Tanpa pengelolaan lanjutan, mikroplastik hanya berpindah dari air ke lumpur atau buih. Perbandingan hasil penelitian sering terkendala oleh perbedaan metode sampling, ukuran saringan, teknik identifikasi, dan satuan pelaporan. Standardisasi metode serta uji banding antar-laboratorium diperlukan agar data dapat dibandingkan dan digunakan untuk mengambil keputusan. Infrastruktur dasar: cakupan layanan pengolahan air limbah domestik terpusat di Indonesia masih rendah; banyak air limbah bahkan belum melewati IPAL sama sekali, sehingga penyisihan mikroplastik tingkat lanjut menjadi prioritas kesekian.

Rekomendasi Langkah

Dari peta persoalan di atas, beberapa langkah dapat didahulukan secara bertahap: Tahap pertama adalah memperkuat sampling dan analisis. Pemeriksaan perlu mencatat jumlah partikel, bentuk, ukuran, warna, serta jenis polimernya. Data influen dan efluen kemudian dibandingkan untuk mengetahui kinerja tiap unit pengolahan. Tahap berikutnya adalah memilih lokasi uji retrofit yang representatif, misalnya instalasi dengan debit besar atau kawasan dengan tekanan pencemaran tinggi. Uji lapangan sebaiknya dilakukan dalam waktu cukup panjang agar variasi musim dan beban pencemar dapat terlihat. Teknologi gelembung ganda dari RMIT masih berada pada tahap pengembangan dan membutuhkan mitra untuk pengujian lebih lanjut. Karena itu, kerja sama antara pemerintah, perguruan tinggi, pengelola IPAL, dan industri penting untuk menilai kinerjanya dalam kondisi Indonesia. Bahan koagulan berbasis hayati, media filtrasi alami, dan sistem constructed wetland dapat menjadi pilihan pendukung. Namun, klaim ramah lingkungan tetap perlu dibuktikan melalui penilaian siklus hidup, kebutuhan energi, dan pengelolaan residunya. Pengolahan di hilir tidak akan cukup jika penggunaan dan pelepasan plastik dari sumbernya terus meningkat. Kebijakan pengurangan plastik sekali pakai, desain produk yang lebih aman, pengendalian serat tekstil, dan pengelolaan keausan ban tetap diperlukan untuk menekan pencemaran dari hulu.

Penutup

Teknologi penyisihan mikroplastik berkembang dari koagulasi, filtrasi membran, flotasi, hingga pendekatan berbasis alam. Sistem gelembung mikro dan nano menawarkan pilihan baru karena dapat meningkatkan interaksi antara gelembung dan partikel, sekaligus berpeluang dipasang pada instalasi yang telah beroperasi. Bagi Indonesia, penerapannya perlu didukung oleh data baseline, uji lapangan, standar pemantauan, serta pengelolaan residu yang baik. Teknologi dapat membantu mengurangi pencemaran, tetapi pencegahan dari sumber tetap menjadi langkah utama.

Nah, Sobat EcoEdu! Dari pembahasan di atas, kita dapat memahami bahwa pengendalian pencemaran air tidak hanya membutuhkan teknologi pengolahan yang tepat, tetapi juga perencanaan teknis dan pengelolaan air limbah yang sesuai dengan ketentuan lingkungan. Salah satu aspek penting dalam pengendalian pencemaran air adalah Persetujuan Teknis (Pertek) Air Limbah, yang diperlukan bagi usaha dan/atau kegiatan tertentu untuk memenuhi persyaratan teknis pembuangan atau pemanfaatan air limbah. Oleh karena itu, pemahaman mengenai karakteristik air limbah, pemilihan teknologi pengolahan, pemenuhan baku mutu, serta penyusunan dokumen teknis menjadi kompetensi yang penting bagi para praktisi dan konsultan lingkungan. Untuk mendukung peningkatan kompetensi tersebut, EcoEdu menghadirkan Pelatihan Persetujuan Teknis (Pertek) Air Limbah bagi para praktisi, konsultan, akademisi, maupun profesional di bidang lingkungan.

Ingin memahami lebih dalam proses dan teknis penyusunan dokumen Pertek Air Limbah?

Daftar pelatihan: https://pendaftaran.ecoedu.id

Masih ingin bertanya tentang materi, biaya, atau teknis pelatihan?

Hubungi Admin EcoEdu melalui WhatsApp berikut: https://api.whatsapp.com/send/?phone=6281220817470

Sumber

1. RMIT University. (2026). Tiny bubbles lift microplastics out of wastewater. https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2026/jul/bubble-microplastic-removal
2. American Chemical Society. (2026). Micro-Nanobubble Integrated Dissolved Air Flotation for Microplastic Removal. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestwater.6c00127
3. Kankanige, D., et al. (2026). Membrane technologies for microplastic removal from wastewater: A review. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC13304334/
4. Science of the Total Environment. (2025). Microplastics removal in membrane bioreactors: A review. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213343725046962
5. RSC Sustainability. (2026). Sustainable biopolymer and nanocellulose approaches for microplastic removal. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2026/su/d5su00634a
6. Jurnal Ilmu Lingkungan. Identifikasi dan penyisihan mikroplastik pada IPAL Bojongsoang. https://ejournal.undip.ac.id/index.php/ilmulingkungan/article/view/56321/0
7. Water Supply, IWA Publishing. (2025). Identification of microplastics and their removal at Dago Pakar water treatment plant. https://iwaponline.com/ws/article/25/4/792/107793/Identification-of-microplastics-and-their-removal
8. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Microplastic contamination in water supply and removal efficiency in Surabaya. https://scholar.its.ac.id/en/publications/microplastic-contamination-in-water-supply-and-the-removal-effici/
9. Ecological Observation and Wetlands Conservation. Dokumen kajian penentuan baku mutu mikroplastik. https://ecoton.or.id/dokumen-kajian-penentuan-baku-mutu-mikroplastik/
10. Betahita. (2024). Sungai nasional yang bebas mikroplastik sisa 2%. https://www.betahita.id/sorot/10278/sungai-nasional-yang-bebas-mikroplastik-sisa-2
11. Greenpeace Indonesia. Peta jalan produsen dan ancaman mikroplastik. https://www.greenpeace.org/indonesia/siaran-pers/63061/peta-jalan-produsen-dan-ancaman-mikroplastik/
12. Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 83 Tahun 2018 tentang Penanganan Sampah Laut. https://peraturan.bpk.go.id/Details/94716/perpres-no-83-tahun-2018