Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Aplikasi Model Renko untuk Memprediksi Pola Pengendapan Lumpur Aktif di Sedimentasi Akhir pada Sistem Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil merupakan gagasan atau hasil penelitian saya sendiri, dengan arahan Komisi Pembimbing kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Tesis ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar atau capaian akademik lainnya pada program sejenis di perguruan tinggi lain. Semua data dan informasi yang digunakan atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Mei 2007
Yongki Riansoni F351030201
Judul penelitian : Aplikasi Model Renko untuk Memprediksi Pola Pengendapan Lumpur Aktif di Sedimentasi Akhir pada Sistem Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil
Nama : Yongki Riansoni
NIM : F351030201
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr.Ir. Nastiti S. Indrasti Ketua
Dr.Ir. Sukardi, MM Dr. Ignasius D.A.Sutapa
Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana
Teknologi Industri Pertanian
Dr.Ir. Irawadi Jamaran Prof.Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro, MS
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa atas segala karunia dan rahmatNya sehingga makalah tesis ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih penulis adalah pengolahan limbah industri dengan judul Aplikasi Model Renko Untuk Memprediksi Pola Pengendapan Lumpur Aktif di Sedimentasi Akhir pada Sistem Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Nastiti. S. Indrasti, Bapak Dr. Sukardi., MM dan Bapak Dr. Ignasius D.A. Sutapa selaku komisi pembimbing. Disamping itu, penghargaan penulis sampaikan pada saudara- saudaraku Laurenciana Sampebatu, Nida el Husna, M. Fuad, Jumbriah, Ibu Nurul Asni, Iphov K Sarwana, Krishna Swasti, Rina Susanti, Ari, atas dorongan dan bantuannya. Terima kasih untuk teman-teman TIP 2003 atas sarannya. Terimakasih sangat untuk Tri Asih Dewi Agustina, Sari evyanti, Rumiyanti Anggini, Dessy Christin, Nissa, Pyan, mas Supri dan mantan penghuni pondok Agathis, pondok serena dan pondok koe atas kebersamaan dan masukannya yang berharga. Ungkapan terimakasih juga penulis sampaikan untuk Papap, mama, Niko, Icha dan seluruh keluargaku atas doa dan dorongannya. Ucapan terima kasih juga untuk semua pihak yang membantu yang tak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini diterima dan menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.
Bogor, Mei 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada Tanggal 24 April 1979 dari ayah Seprianes Yosep,SPd dan Ibu Euis Maria. Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara. Pendidikan Sarjana ditempuh di Universitas Padjadjaran Program studi Peternakan, Jurusan Produksi ternak, Fakultas Peternakan.Lulus pada tahun 2003. Pada tahun yang sama penulis berkesempatan menempuh pendidikan pascasarjana di Institut Pertanian Bogor dengan memilih Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Penulis pernah menjadi Asisten Peneliti pada proyek Solid Waste Management On Farm kerjasama UNPAD dan KUD Cipanas Garut pada tahun 2002. Penulis juga berkesempatan menjadi Asisten Peneliti PT. Suwon Jakarta dalam Analisis Pengembangan Program Unit Pemukiman Transmigrasi Tertinggal Se-Indonesia, kerjasama dengan Depnakertrans RI tahun 2005. Pada Tahun 2005 sampai Januari 2006 pernah bekerja sebagai Trainer Consultan of Human Resource Development PT.Fuji Bijak Prestasi Jakarta dan sebagai staff di Lembaga Riset Center For Indonesia Transform Studies (CITRAS) Jakarta. Saat ini penulis bekerja sebagai training koordinator di Risktec-Hess Indonesia- Pangkah Gresik.
Selama mengikuti program S2, penulis aktif di Forum Pasca sarjana IPB, dan Lembaga Swadaya Masyarakat PUKAT BANGSA Bogor. Penulis pernah menulis artikel tentang IPTEK dan Pengembangan Masyarakat di Koran Mitra Bangsa dan Buletin Cerah.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa atas segala karunia dan rahmatNya sehingga makalah tesis ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih penulis adalah pengolahan limbah industri dengan judul Aplikasi Model Renko Untuk Memprediksi Pola Pengendapan Lumpur Aktif di Sedimentasi Akhir pada Sistem Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Nastiti. S. Indrasti, Bapak Dr. Sukardi., MM dan Bapak Dr. Ignasius D.A. Sutapa selaku komisi pembimbing. Disamping itu, penghargaan penulis sampaikan pada saudara- saudaraku Laurenciana Sampebatu, Nida el Husna, M. Fuad, Jumbriah, Ibu Nurul Asni, Iphov K Sarwana, Krishna Swasti, Rina Susanti, Ari, atas dorongan dan bantuannya. Terima kasih untuk teman-teman TIP 2003 atas sarannya. Terimakasih sangat untuk Tri Asih Dewi Agustina, Sari evyanti, Rumiyanti Anggini, Dessy Christin, Nissa, Pyan, mas Supri dan mantan penghuni pondok Agathis, pondok serena dan pondok koe atas kebersamaan dan masukannya yang berharga. Ungkapan terimakasih juga penulis sampaikan untuk Papap, mama, Niko, Icha dan seluruh keluargaku atas doa dan dorongannya. Ucapan terima kasih juga untuk semua pihak yang membantu yang tak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini diterima dan menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.
Bogor, Mei 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada Tanggal 24 April 1979 dari ayah Seprianes Yosep,SPd dan Ibu Euis Maria. Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara. Pendidikan Sarjana ditempuh di Universitas Padjadjaran Program studi Peternakan, Jurusan Produksi ternak, Fakultas Peternakan.Lulus pada tahun 2003. Pada tahun yang sama penulis berkesempatan menempuh pendidikan pascasarjana di Institut Pertanian Bogor dengan memilih Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Penulis pernah menjadi Asisten Peneliti pada proyek Solid Waste Management On Farm kerjasama UNPAD dan KUD Cipanas Garut pada tahun 2002. Penulis juga berkesempatan menjadi Asisten Peneliti PT. Suwon Jakarta dalam Analisis Pengembangan Program Unit Pemukiman Transmigrasi Tertinggal Se-Indonesia, kerjasama dengan Depnakertrans RI tahun 2005. Pada Tahun 2005 sampai Januari 2006 pernah bekerja sebagai Trainer Consultan of Human Resource Development PT.Fuji Bijak Prestasi Jakarta dan sebagai staff di Lembaga Riset Center For Indonesia Transform Studies (CITRAS) Jakarta. Saat ini penulis bekerja sebagai training koordinator di Risktec-Hess Indonesia- Pangkah Gresik.
Selama mengikuti program S2, penulis aktif di Forum Pasca sarjana IPB, dan Lembaga Swadaya Masyarakat PUKAT BANGSA Bogor. Penulis pernah menulis artikel tentang IPTEK dan Pengembangan Masyarakat di Koran Mitra Bangsa dan Buletin Cerah.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i DAFTAR TABEL ... iii DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR LAMPIRAN ... vii
I. PENDAHULUAN ... 1 I.1. Latar belakang ... 1 I.2. Tujuan Penelitian ... 2 I.3. Ruang Lingkup ... 3 I.4. Manfaat Penelitian ... 3 I.5. Waktu dan Tempat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4 II.1. Sumber Limbah Cair Industri ... 4
II.1.1. Gambaran Proses Produksi ... 4 II.1.2. Asal Limbah Cair ... 4 II.2. Pengelolaan Limbah Cair Tekstil ... 6 II.2.1. Langkah-langkah Pengelolaan Limbah ... 6 II.2.2. Jenis-Jenis Pengolahan Limbah ... 8 II.3. Baku Mutu dan Instalasi Pengolahan Limbah ... 8 II.3.1. Baku Mutu Limbah Cair Tekstil ... 8 II.3.2. Instalasi Pengolahan Limbah ... 9 II.4. Pengolahan Limbah Cair dengan Lumpur aktif ... 10 II.4.1. Sistem Lumpur Aktif ... 10 II.4.2. Proses Koagulasi Flokulasi ... 11 II.4.3. Proses Sedimentasi ... 13 II.4.4. Karakteristik Flok ... 15 II.5. Prediksi Pola Pengendapan Lumpur ... 18 II.5.1. Teori Pemodelan Sistem ... 18 II.5.2. Pemodelan sistem untuk memprediksi
Pengendapan Lumpur ... 19
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 22 III.1. Prosedur Penelitian ... 22 III.1.1. Penentuan pH dan Temperatur ... 22 III.1.2. Penentuan DO ... 22 III.1.3. Penentuan SV30 ... 22 III.1.4. Penentuan MLSS ... 22 III.1.5. Penentuan SVI ... 23 III.1.6. Penurunan Volume Lumpur ... 23 III.1.7. Penentuan Ketinggian Lumpur ... 24 III.2. Tahapan Pembuatan Model ... 24 III.2.1. Penurunan Persamaan Model ... 26
III.2.2. Verifikasi Model ... 26 III.2.3. Validasi Model ... 26 III.3. Pengembangan Program komputasi ... 27 III.3.1. Tampilan Program ... 27 III.3.2. Sumber Data ... 28 III.3.3. Optimasi dan Validasi ... 28 III.3.4. Output hasil perhitungan ... 29 III.3.5. Simulasi ... 29 III.3.6. Time series ... 30
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31 IV.1. Penentuan Parameter Fisika dan kimia ... 31 IV.2. Pola Pengendapan Berdasarkan Efek
Pengonsentrasian. ... 32 IV.2.1. Kondisi 1 ... 32 IV.2.2. Kondisi 2 ... 34 IV.2.3 Kondisi 3 ... 37 IV.3. Fenomena Zona Pengendapan ... 41 IV.3.1. Identifikasi Zona Pengendapan ... 41 IV.3.2. Karakteristik Zona Pengendapan ... 42 IV.4. Pembahasan ... 46 IV.4.1. Pengaruh Perlakuan terhadap Parameter Model 46 IV.4.2. Verifikasi Parameter Model ... 47 IV.4.2.1. Verifikasi Model Kondisi 1 ... 47 IV.4.2.2. Verifikasi Model Kondisi 2 ... 50 IV.4.2.3. Verifikasi Model Kondisi 3 ... 53 IV.4.3. Verifikasi Model Terhadap Zona Pengendapan 55 IV.4.3.1. Verifikasi Model Zona Normal ... 56 IV.4.3.2. Verifikasi Model Zona Antara ... 56 IV.4.3.3. Verifikasi Model Zona Bulking ... 59 IV.4.4. Validasi Model Berdasarkan Efek
Pengkonsentrasian ... 62 IV.4.4.1. Validasi Model Kondisi 1 ... 62 IV.4.4.2. Validasi Model Kondisi 2 ... 62 IV.4.4.3. Validasi Model Kondisi 3 ... 63 IV.4.5. Validasi Model berdasarkan zona pengendapan 63 IV.4.5.1. Validasi Model Nona Normal ... 63 IV.4.5.2. Validasi Model Zona Antara ... 64 IV.4.5.3. Validasi Model Zona Bulking ... 64
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 65 V.1. Kesimpulan ... 65 V.2. Saran ... 66
DAFTAR PUSTAKA ... 67 LAMPIRAN ... 69
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Baku mutu limbah cair untuk industri tekstil yang
sudah beroperasi ... 9
2 Parameter kondisi awal lumpur aktif... 31
3 Persentase volume lumpur yang mengendap untuk t=3 menit
sampai t=50 menit ... 34
4 Persentase volume lumpur yang mengendap untuk t= 60 menit
sampai t=120 menit ... 34
5 Persentase volume lumpur aktif yang mengendap dari t= 3 menit sampai t= 50 menit ... 37
6 Persentase volume lumpur aktif yang mengendap dari t= 60 menit sampai t= 120 menit ... 37
7 Persentase volume lumpur aktif yang mengendap dari t= 3 menit sampai t= 50 menit ... 40
8 Persentase volume lumpur aktif yang mengendap dari t= 60 menit sampai t= 120 menit ... 41
9 Zona pengendapan berdasarkan tipe flok yang berbeda tiap kondisi 42
10 Pengaruh pengonsentrasian terhadap nilai error model ... 47
11 Pengaruh pengonsentrasian terhadap parameter model ... 47
12 Hasil verifikasi model pengendapan lumpur aktif berdasarkan
zona pengendapan ... 56
13 Persentase nilai MSE hasil validasi dengan data baru pada
berbagai kondisi ... 62
14 Persentase nilai MSE hasil validasi dengan data baru pada
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Diagram Alir Proses Produksi Tekstil ... 5
2 Sistem penanganan limbah cair dengan lumpur aktif ... 11
3 Skema konseptual pola pengendapan lumpur aktif ... 14
4 Skema umum fase pengendapan lumpur terflokulasi ... 15
5 Tipe Flok Berdasarkan Keberadaan Filamennya ... 17
6 Kerangka kerja pengambilan data ketinggian lumpur,
konsentrasi,dan waktu pengendapan lumpur aktif ... 24
7 Tahapan pembuatan model simulasi pola pengendapan
Lumpur aktif pada sistem pengolahan limbah cair tekstil ... 25
8 Hubungan antar parameter pengendapan yang terlibat ... 26
9 Tampilan awal program simulasi pola pengendapan lumpur aktif 28
10 Tampilan komputasi sumber data ... 29
11 Tampilan kolom optimasi dan validasi model ... 29
12 Tampilan data plot grafik dan output perhitungan excel ... 30
13 Tampilan simulasi parameter pengendapan ... 30
14 Tampilan kolom time series polapengendapan ... 30
15 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 2.5 g/l – 4.0 g/l... 32
16 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 1.0 g/l – 2.0 g/l... 32
17 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 4.5 g/l – 6.5 g/l... 35
18 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 1.7 g/l – 4.0 g/l... 35
19 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
20 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 2.9 g/l – 5.6 g/l ... 38
21 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 2.7 g/l sampai 4.0 g/l ... 43
22 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 0.5 g/l – 2.4 g/l... 43
23 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 2.8 g/l – 4.1 g/l... 45
24 Grafik volume lumpur yang mengendap berdasarkan waktu
pengendapan pada konsentrasi 0.6 g/l – 2.0 g/l ... 45
25 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 1 dengan konsentrasi 4.0 g/l. 48
26 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 1 dengan konsentrasi 3.0 g/l. 48
27 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 1 dengan konsentrasi 2.0 g/l. 49
28 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondiai 1 dengan konsentrasi 1.0 g/l. 49
29 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 2 dengan konsentrasi 6.5 g/l. 51
30 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 2 dengan konsentrasi 4.5 g/l. 51
31 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 2 dengan konsentrasi 3.2 g/l. 52
32 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 2 dengan konsentrasi 1.7 g/l. 52
33 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 3 dengan konsentrasi 8.0 g/l. 53
34 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 3 dengan konsentrasi 6.0 g/l. 54
35 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
36 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan
eksperimen dan model pada kondisi 3 dengan konsentrasi 2.9 g/l. 55
37 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 4.0 g/l untuk zona
antara ... 56
38 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 3.0 g/l untuk zona
antara. ... 57
39 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 2.0 g/l untuk zona
antara. ... 57
40 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 1.0 g/l untuk zona
antara. ... 58
41 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 4.0 g/l untuk zona
bulking. ... 59
42 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 3.0 g/l untuk zona
bulking. ... 60
43 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 2.0 g/l untuk zona
bulking. ... 60
44 Contoh perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen dan model pada konsentrasi 1.1 g/l untuk zona
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Baku mutu limbah cair industri tekstil bagi industri baru dan
semua industri yang mulai produksi th.1995 ... 71
2 Skema Pengolahan Limbah PT X Bogor ... 72
3 Grafik volume lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 1 di setiap konsentrasi pengamatan 73
4 Grafik tinggi lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 1 di setiap konsentrasi pengamatan 73
5 Grafik volume lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 2 di setiap konsentrasi pengamatan 74
6 Grafik tinggi lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 2 di setiap konsentrasi pengamatan 74
7 Grafik volume lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 3 di setiap konsentrasi pengamatan 75
8 Grafik tinggi lumpur yang mengendap terhadap waktu
pengendapan pada kondisi 3 di setiap konsentrasi pengamatan 75
9 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 4.0 g/l ... 76
10 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 3.5 g/l ... 76
11 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 3.0 g/l ... 77
12 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 2.8 g/l ... 77
13 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 2.5 g/l ... 78
14 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 2.0 g/l ... 78
15 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
16 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 1.6 g/l ... 79
17 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona normal dengan konsentrasi 1.0 g/l ... 80
18 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 4.0 g/l ... 80
19 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 3.7 g/l ... . 81
20 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 3.4 g/l ... . 81
21 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 3.0 g/l ... . 82
22 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 2.7 g/l ... . 82
23 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 2.4 g/l ... . 83
24 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 2.0 g/l ... . 83
25 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 1.5 g/l ... . 84
26 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 1.0 g/l ... . 84
27 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona antara dengan konsentrasi 0.5 g/l ... . 85
28 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 4.1 g/l ... . 85
29 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 3.6 g/l ... . 86
30 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 3.3 g/l ... . 86
31 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
32 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 2.8 g/l ... . 87
33 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 2.5 g/l ... . 88
34 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 2.0 g/l ... . 88
35 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 1.5 g/l ... . 89
36 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 1.1 g/l ... . 89
37 Perbandingan pola pengendapan yang dihasilkan eksperimen
dan model pada zona bulking dengan konsentrasi 0.7 g/l ... . 90
38 Data ketinggian pengendapan baru 1 untuk validasi model
kondisi 1 ... 90
39 Data ketinggian pengendapan baru 2 untuk validasi model
kondisi 1 ... 91
40 Data ketinggian pengendapan baru 1 untuk validasi model
kondisi 2 ... 91
41 Data ketinggian pengendapan baru 2 untuk validasi model
kondisi 2 ... 92
42 Data ketinggian pengendapan baru 1 untuk validasi model
kondisi 3 ... 92
43 Data ketinggian pengendapan baru 2 untuk validasi model
kondisi 3 ... 93
44 Data ketinggian pengendapan baru 1 untuk validasi model
zona normal ... 93
45 Data ketinggian pengendapan baru 2 untuk validasi model
zona normal ... 94
46 Grafik perbandingan ketinggian model dan data baru 1
zona normal ... 94
47 Grafik perbandingan ketinggian model dan data baru 2
48 Data ketinggian pengendapan baru 1 untuk validasi model
zona antara ... 95
49 Data ketinggian pengendapan baru 2 untuk validasi model
I. PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang
Masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah cair industri merupakan salah satu dampak negatif dari semakin berkembangnya sektor industri. Masalah ini akan menjadi serius bila tidak mendapatkan penanganan yang baik dari pihak industri yang terkait. Dampak pencemaran dapat mengakibatkan terganggunya keseimbangan ekosistem di lingkungan sekitar industri, karena banyak bahan pencemar hasil produksi industri yang sulit terdegradasi oleh mikroorganisme pengurai di dalam tanah atau perairan.
Limbah cair industri yang berasal dari industri tekstil merupakan salah satu limbah yang mengandung banyak bahan pencemar yang sulit terurai di lingkungan. Umumnya limbah tersebut mengandung bahan berupa padatan tersuspensi, bahan terapung dan bahan terlarut. Rata-rata limbah cair tekstil mengandung 750 mg/L padatan tersuspensi, dan 500 mg/L BOD (Biochemical Oxigen Demand), dengan perbandingan COD (Chemical Oxigen Demand) : BOD berkisar antara 1,5 : 1 sampai 3 : 1 (Potter.,et al,1994; www.menlh.go.id).
Pengolahan limbah cair industri dibutuhkan untuk mengurangi kadar bahan pencemar hasil produksi industri sampai tingkat yang aman dibuang ke lingkungan. Salah satu sistem pengolahan limbah cair yang sering digunakan oleh industri termasuk industri tekstil untuk menghilangkan bahan-bahan pencemar organik terlarut maupun koloidal adalah sistem dengan menggunakan lumpur aktif (activated sludge system). Salah satu keunggulan sistem ini adalah kualitas efluen atau output limbah yang baik dengan pengurangan COD dan BOD bisa mencapai lebih dari 90 % bahkan lebih (www.Forlink,2000).
Sistem lumpur aktif merupakan suatu pengolahan limbah cair industri secara biologis dengan unit pengolahan utama berupa gumpalan partikel tersuspensi yang mengandung campuran mikroorganisme aerobik yang dihasilkan melalui aerasi (Frobisher,1962 dalam Said, 1994). Pada sistem ini, mikroorganisme tumbuh dalam flok lumpur yang terdispersi. Di dalam flok inilah terjadi proses degradasi dan pemisahan komponen limbah (www.Forlink,2000).
Salah satu tahap yang sangat penting dalam sistem pengolahan limbah cair lumpur aktif adalah tahapan pemisahan biomassa (lumpur) dengan air supernatan (efluen) di sedimentasi akhir. Keberhasilan tahapan ini menentukan output akhir sistem. Secara umum tahapan ini dilakukan dengan memanfaatkan fenomena pengendapan sederhana (gravitasional). Pada tahapan ini partikel
padatan lumpur mengendap ke bawah karena mempunyai berat yang lebih besar sehingga membentuk dua lapisan yaitu bagian atas air supernatan dan bagian bawah padatan lumpur.
Proses fisik pada tahapan ini sering terhambat oleh kemampuan tersedimentasinya lumpur yang buruk dan sulitnya terkonsentrasi sehingga berakibat lumpur sulit mengendap (bulking) dan sebagian terbawa ke outlet (carry over). Hasil penelitian Sutapa (2004) memperlihatkan bahwa kesulitan tersebut disebabkan oleh karakteristik flok lumpur yang mengandung jumlah mikroorganisme berfilamen penyebab kekeruhan lebih tinggi dibanding mikroorganisme pembentuk flok. Keseimbangan antara mikroorganisme berfilamen dan mikroorganisme pembentuk flok yang merupakan inti dari sistem degradasi aerobik lumpur aktif sangat diperlukan agar permasalahan di atas tidak terjadi dan sistem mampu menghasilkan kualitas efluen yang tinggi (penurunan BOD dan COD > 90 %).
Tahapan proses pengendapan tersebut membentuk suatu pola secara kontinyu terhadap waktu. Dengan menggambarkan pola pengendapan tersebut diharapkan mampu mempercepat penanggulangan apabila terjadi masalah seperti kondisi bulking dan carry over. Prediksi terhadap pola pengendapan di atas dilakukan dengan pendekatan pemodelan. Pemodelan mampu menirukan suatu gejala atau proses yang terjadi dan merupakan representasi dari kondisi aktual suatu sistem (Muhammadi et al.,2001).
Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini sangat penting untuk mengetahui pola pengendapan yang terjadi. Model berperan memprediksi pola pengendapan secara cepat sehingga mampu mendeteksi permasalahan bulking dan carry over di sedimentasi akhir lebih dini. Hal ini sangat bermanfaat untuk penanggulangan lebih lanjut pada sistem pengolahan limbah cair di industri pengguna sistem lumpur aktif.
I.2. Tujuan Penelitian
1. Identifikasi pola pengendapan lumpur aktif di sedimentasi akhir (Final Sedimentation) pada sistem pengolahan limbah cair industri tekstil
2. Menguji Model Renko untuk memprediksi pola pengendapan lumpur aktif yang teridentifikasi di sedimentasi akhir (Final Sedimentation) pada sistem pengolahan limbah cair industri tekstil
I.3. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam konteks kajian aplikasi model pengendapan lumpur aktif pada sistem pengolahan limbah cair industri tekstil. Aspek yang dikaji dititikberatkan pada pemodelan pola pengendapan lumpur aktif di sedimentasi akhir berdasarkan parameter ketinggian lumpur yang mengendap, konsentrasi mix larutan tersuspensi (mixed liquor suspended solids) dan SVI (Sludge Volume Index) terhadap waktu pengendapan yang secara langsung berpengaruh pada kecepatan pengendapan lumpur aktif.