Kemampuan tanah dalam memperbaiki limbah tergantung dari 3 faktor, yaitu:

  • Banyaknya limbah yang dapat ditampung oleh luas permukan tanah / pori tanah

Untuk mengetahui kemampuan tanah dalam meresapkan air limbah. Hal ini diperlukan untuk mengetahui berapa besarnya luas areal yang diperlukan untuk suatu jenis tanah dari tempat percobaan. Semakin besar daya resap tanah, maka semakin kecil luas daerah peresapan yang diperlukan untuk sejumlah air limbah tertentu.

  • Sifat kimia dari permukaan tanah.

  • Kondisi lingkungan tanah, seperti suhu, kelembaban dan oksigen.

Kesesuaian dan keterbatasan tanah untuk pembuangan limbah ditentukan oleh beberapa karakteristik tanah (sifat fisik tanah):

  1. Berat isi

Berat isi tanah akan mempengaruhi infiltrasi, permebilitas dan kapasitas menahan air. Tinggi atau rendahnya nilai permeabilitas tanah akan mempengaruhi potensi kontaminasi air tanah oleh limbah. Batasan untuk berat isi: <1,7 g/cc (ringan) dan >1,7 /cc (sedang).

  1. Tekstur tanah: Kelas Tekstur tanah sangat berperan penting dalam pengolahan limbah, dimana tiap kelasnya mempunyai kecepatan yang berbeda – beda.

  1. Pori tanah:

Untuk setiap tanah memiliki daya filtrasi yang berbeda- beda, yaitu bergantung pada jenis dan tipe tanahnya. Misalnya pada tanah berpasir daya filtrasinya rendah.

Pergerakan cairan ini tergantung dari sebaran ukuran pori. Apabila kondisi tanah lebih dominan pori mikro maka gerakan rembesan akan lebih lambat, sedangkan apabila lebih dominan pori makro akan terjadi sebaliknya.

Material

Porositas (n)

Material yang tidak terkonsolidasi

Kerikil

Pasir

Debu

Liat

Batuan sediment

Batuan pasir

Batuan kapur, dolomite

Batuan karst

Shale

Batuan kristalin

Basalt

Fraktur basalt

Dense crystalline rock

Fracture crystalline rock

0,20-0,40

0,25-0,55

0,35-0,60

0,35-0,65

0,05-0,50

0-0,30

0,05-0,50

0-0.10

0,05-0,35

0,05-0,50

0-0,05

0-0.10

(Charbeneau, 2000)

  1. Permeabilitas :

Permeabilitas merupakan kualitas tanah dalam meloloskan air kedalam tanah. Permeabilitas mempengaruhi aliran permukaan, pencucian dan dekomposisi bahan buangan. Dalam aplikasinya hanya dapat dilakukan apabila tanah memiliki batasan rendah dalam permeabilitas. Yaitu < 2.0 inc/ jam. Tetapi apabila lebih dari 2.0 inc/jam akan berpotensi ,memcemari air tanah.

Material limbah

Permeabilitas (inch/jam)

Derajat pencemaran

Limbah padat

Limbah cair

Limbah cair dan padat

<2

0,6-2,0

0,2-0,6

<0,2

2,0-6,0

>6,0

Ringan

Ringan

Sedang

Berat

Sedang

Berat

  1. Kedalaman efektif tanah (batuan induk dan lapisan padas)

Kedalaman efektif tanah yang kurang dari 40 inchi dapat menghambat pertumbuhan dan penetrasi akar sehingga mengurangi kapasitas adsorbsi terhadap limbah pertanian, kedalaman

  1. Kedalaman tinggi muka air tanah

Adalah kedalaman rata-rata tertinggi dari permukaan tanah sampai ke zona saturasi selama periode basah dalam setahun. Kedalaman muka air yang kurang dari 4 kaki dapat membatasi pertumbuhan tanaman dan akar serta mengurangi kapasitas adsorbsi tanah.

  1. Fraksi dengan diameter lebih dari 3 inchi – fragmen batuan, batuan dan boulder

Adanya fragmen batuan, batuan dan boulder ini menyebabkan limbah pertanian yang di buang pada suatu area akan berpindah ke area yang lain akibat adanya limpasan permukaan sehingga akan berpotensi untuk mencemari air.

  1. Ketersediaan air

Batasan kadar air untuk penerapan pembuangan limbah organik ini adalah 6 inchi per 5 kaki kedalaman tanah (baik), 3-6 inchi (sedang) dan < 3 inchi (rendah).

  1. Kecepatan intake

Kecepatan intake adalah kecepatan air masuk ke permukaan tanah . Apabila limbah pertanian dengan suspensi padatan yang tinggi diaplikasikan dengan sering pada tanah dengan kecepatan potensial intake yang tinggi atau sedang, maka pori makro tanah akan tersumbat sehingga akan mengurangi kecepatan intakenya.

Pergerakan air tanah, di mana umumnya air bergerak dengan aliran relatif lambat atau dalam kondisi laminer dapat dianalisa dengan menggunakan hukum Darcy tersebut. Pada dasarnya aliran air tanah secara umum dapat dijelaskan dengan konsep kekekalan massa (konservasi) dan hukum Darcy. Dilihat dari kondisi kadar airnya, aliran air tanah dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

        • Aliran dalam kondisi air tanah jenuh (saturated) dan,

        • Aliran dalam kondisi tidak jenuh (unsaturated).

  1. Lereng:

Kemiringan lokasi memberikan pengaruh terhadap kecepatan aliran dan erosi. Apabila kemiringan semakin tajam maka akan menaikkan dari aktivitas aliran dan potensi erosi. Dibagi menjadi:

  • rendah < 8%

  • sedang 8- 15%,

  • dan tinggi >15%.

Dalam aplikasinya sebaiknya tanah memiliki batasan rendah adalah sedang.