Limbah Cair Pabrik Spirtus dan Alkohol (PSA) Palimanan (Vinasse) merupakan limbah cair sisa hasil dari proses penyulingan etanol yang memiliki nilai BOD, COD, dan TSS yang tinggi sehingga akan menyebabkan pencemaran lingkungan apabila tidak dilakukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan. Salah satu alternatif yang dapat digunakan adalah menggunakan Multi Soil Layering (MSL). Metode MSL adalah suatu metode pengolahan limbah cair yang meningkatkan fungsi tanah untuk pemurnian limbah cair. Tujuan penelitian adalah untuk menentukan nilai BOD, COD, dan TSS limbah cair PSA Palimanan setelah diolah dengan metode MSL dan menentukan efisiensi dari sistem MSL dalam menurunkan nilai BOD, COD, dan TSS limbah cair PSA Palimanan. Air limbah dialirkan ke dalam sistem MSL dengan variasi kecepatan 160, 320, 480, 640, dan 800 L m-2hari-1 dan variasi aerasi 0, 2, 4, dan 6 L/menit. Efisiensi sistem MSL dalam menurunkan nilai BOD, COD, dan TSS limbah cair PSA Palimanan ditentukan pada kecepatan pengisian dan aerasi optimum. Hasil pengujian metode MSL dapat menurunkan nilai BOD, COD, dan TSS pada kecepatan optimum 320 L m-2hari-1 dan aerasi optimum 6 L/menit. Efisiensi sistem MSL dalam menurunkan nilai BOD, COD, dan TSS limbah cair PSA Palimanan berturut-turut sebesar 86,74%; 72,43%; dan 89,01%