DAFTAR PUSTAKA
Dijk, E. V. 2014. Water Resources Management . Amsterdam University of Applied Sciences. Amsterdam, Netherlands.
Ganiron, T. U. 2015. Study of Water Needs. International Journal of Disaster Recovery and Business Continuity. 6 : 17-28.
Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidraulika II. Yogyakarta. Beta Offset.
Fox, J. A. 1984. Hydraulic Analysis of Unsteady Flow in Pipe Network. London. The Macmillan Press LTD.
Munson, B. R. 2005. Mekanika Fluida. Jakarta. Erlangga.
Santoso, Gatot. 2014. Mengatasi Masalah Akibat Limbah Cair Batik. Jurnal Teknologi Technoscientia. 7 : 1.
Sani, G. D. 2014. Flood in Malaysia: Historical Reviews, Causes, Effects and Mitigations Approach. International Journal of Interdisciplinary Research and Innovations. 2 : 59-65.
Schmitt, T. G. 2004. Analysis and Modeling of Waste Water Treatment Managemen . Journal of Hydrology. 299 : 300-311.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan pada Oktober 2016 di Sentra UMKM
pengrajin batik khas Sumatera Utara yang bertempat di Jl. Letda Sudjono,
Medan Tembung. Lokasi kegiatan di Jl. Letda Sudjono, masuk Jl. Bersama
Gg. Musyawarah No 2.
Gambar 3. 1Lokasi pengerajin ardhina batik motif medan
Gambar 3. 2 Ardhina Batik Motif Medan
3.2. Sentra Pengrajin Batik Motif Medan
Ardhina Batik Motif Medan memiliki dua jenis batik yang
dikembangkan adalah batik tulis dengan motif khas Jawa serta batik cap
atau cetak dengan motif Gorga atau khas Batak. Produksi batik dari sentra
ini sering dipamerkan pada acara-acara pameran yang diadakan di Sumatera
Utara dan beberapa sudah mendapat pesanan dari beberapa instansi
pemerintah untuk pakaian seragam.
UMKM Ardhina Batik Motif Medan (BMM) yang meproduksi kain
batik khas Sumatera Utara. Batik dengan motif yang disesuaikan dengan
lima etnis Batak yang ada di Sumatera Utara yaitu Mandailing Tapanuli
Utara (Toba) Simalungun Karo Pakpak Dairi dan Tapanuli Tengah.
Ardhina Batik Motif Medan tahun 2009.
Gambar 3. 3 Manajemen Produksi Ardhina Batik Motif Medan
Aspek produksi dan Manajemen dari usaha pembuatan kain batik oleh
mitra kerja sama terdiri dari tiga aspek yaitu perencanaan produksi,
pengendalian produksi dan pengawasan produksi. Pada aspek produksi
meliputi jenis produk berupa kain untuk bakal baju dengan jumlah produksi
rata-rata perhari 10 meter utuk tiap motif dengan jumlah motif yang
Batik Motif Medan dengan jam kerja dari Senin sampai Sabtu dari jam
08.00– 17.00 WIB, Ardhina Batik Motif Medan terdiri dari 9 orang pekerja
yang merupakan masyarakat sekitar. Pemasaran batik melalui reseller dan
dijual di galeri-galeri batik.
Pengawasan produksi meliputi kualitas dan standar produk yang
dihasilkan, produk yang dihasilkan sudah dipamerkan di beberapa acara
dan sudah dipasarkan ke berbagai daerah serta dipesan oleh beberapa
instansi pemerintah sebagai baju seragam. Kisaran harga untuk per lembar
kain batik yang dipasarkan sekitar 150 ribu sampai dengan 300 ribu rupiah,
untuk cost produksi rata-rata 100 ribu sampai dengan 200 ribu rupiah per
lembar.
Proses produksi kain batik terdiri dari tiga tahapan yaitu pewarnaan,
pemberian malam (lilin) pada kain dan pelepasan lilin pada kain. Jika
proses pewarnaan dan pemberian malam selesai maka malam dilunturkan
dengan proses pemanasan. Batik yang telah jadi direbus hingga malam
menjadi leleh dan terlepas dari air. Proses perebusan ini dilakukan dua kali,
yang terakhir dengan larutan soda ash untuk mematikan warna yang
menempel pada batik, dan menghindari kelunturan. Setelah perebusan
selesai, batik direndam air dingin dan dijemur. Proses pembatikan tersebut
menghasilkan limbah cair batik yang menimbulkan masalah pada
lingkungan jika tidak dikelola. Limbah cair batik dibuang begitu saja ke
saluran drainase tanpa memikirkan dampaknya. Keterbatasan air bersih
untuk proses pewarnaan dan pelontoran (perebusan) memerlukan jumlah air
Mulai
kita ketahui bahwa UMKM selalu terkendala dengan modal.
3.3. Metodologi Penelitian 3.3.1. Jenis Penelitian
Penelitian yang dilakukan jl. Letda sudjono jl. Bersama Gg. Musyawarah
no.2 Medan termasuk jenis penelitian eksperimen.
3.3.2. Kerangka Penelitian
Pengumpulan Data
Data Primer
- Data jumlah produksi harian
- Data pengujian sampel limbah sesudah dan sebelum penyaringan
Tinjauan Pustaka
Data Sekunder
Selesai
3.3.3. Tahapan Penelitian
Tugas akhir ini dimulai dengan survei lokasi. setelah mendapat lokasi,
peneliti melakukan referensi atau studi literatur yang berkaitan dengan studi
analisis pengolahan sektor air non domestik kategori industri kecil di sentra
pengerajin batik motif medan. Setelah mempelajari literatur yang ada,
peneliti melakukan pengumpulan data yang di butuhkan. Data yang diambil
yaitu data primer dan sekunder, data primer berupa :
- Data jumlah produksi harian
- Data pengujian sampel limbah sesudah dan sebelum penyaringan
(BOD, COD, TSS, TDS, PH, Suhu)
Pengolahan Data
- Metode Analisis Kebutuhan Air
- Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik
- Metode Perhitungan Biaya
- Metode Perhitungan Komponen Instalasi
Sedangkan data sekunder yang diambil adalah :
- Data kebutuhan dan biaya pemakaian air dari PDAM
Data – data tersebut akan diolah dengen beberapa metode yaitu :
1. Metode analisis kebutuhan air
2. Metode daur ulang limbah cair batik
3. Metode perhitungan biaya
4. Metode perhitungan komponen instalasi
Setelah data – data diolah, maka didapatkan hasil analisa biaya produksi
batik. Kemudian peneliti dapat memberi kesimpulan dan saran terhadap
biaya produksi batik dan pencemaran lingkungan.
3.4. Metode Analisis Kebutuhan Air
3.5. Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik
Metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut adalah
Metode elektrokoagulasi. Secara singkat berikut cara kerja sistem yang
digunakan adalah.
1) Limbah batik hasil pencucian batik yang selesai direbus, lalu
dimasukkan ke dalam bak pengumpul limbah cair.
2) Kemudian limbah batik dimasukkan dalam bak elektrokoagulasi,
kemudian bisa ditambahkan 250 gr garam untuk mempercepat
3) Elektroda-elektroda pada bak elektrokoagulasi dihubungkan dengan
sumber arus DC melalui voltmeter.
4) Proses elektrokoagulasi limbah batik dijalankan dan dihentikan jika
larutan sudah menjadi jernih.
5) Penambahan garam dapur untuk mempercepat proses elektrokoagulasi.
6) Air limbah yang terdapat pada bak elektrokoagulasi setelah waktu
tertentu maka dialirkan ke bak pengendapan. pada bak pengendapan
akan diendapkan dalam kurun waktu satu malam.
7) Limbah hasil pengendapan kemudian dialirkan ke bak filtrasi.
8) Setelah melewati serangkaian filterisasi maka air akan dialirkan ke
bak penampung.
9) Begitu terus prosesnya selanjutnya sampai dengan air yang keluar
jernih agar dapat digunakan kembali untuk proses pekerjaan
pembuatan batik motif Medan.
3.6. Metode Perhitungan Biaya
Dengan adanya pemakaian alat pengolahan limbah tentunya terdapat influence terhadap perhitungan biaya untung dan rugi. Analisa biaya pada penelitian ini dilakukan dalam jangka waktu sebulan, dengan memfokuskan perhitungan pada penggunaan air, biaya pembuatan alat dan peningkatan nilai jual.
tersebut diakumulasi dengan biaya pembuatan alat dan biaya dari volume air yang masih digunakan (diluar penggunaan air daur ulang).
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Kebutuhan Air
4.1.1. Kebutuhan Air Proses Produksi
Penggunaan air pada produksi batik digunakan pada proses
pewarnaan, perebusan, dan pencucian. Dari hasil interview dan survei
lapangan langsung, total produksi rata-rata kain batik perharinya adalah 10
potong kain dengan penggunaan 15 ember dengan kapasitas ± 0.1 m3. Oleh
karena itu, kebutuhan air proses produksi perharinya adalah 15 x 0.1 = 1,5
m3dan perbulannya sebesar 15 x 0.1 x 30 = ± 45 m3 (dengan perhitungan
4.1.2. Suplai Air untuk Proses Produksi
Kebutuhan air pada proses produksi tidak hanya digunakan pada
proses tersebut diatas, tetapi juga pada proses sekunder lainnya. Total
suplai air yang digunakan dilihat dari tagihan rekening air Perusahaan
Daerah Air Minum (PDAM) pabrik seperti pada gambar dibawah.
Gambar 4. 1 Rekening tagihan air PDAM
Dari tagihan rekening air tersebut diperoleh suplai air rata-rata untuk proses
produksi sebesar 63 m3. Dengan asumsi pemakaian sekunder sebesar ± 20 m3
4.2. Analisis Daur Ulang Limbah Cair 4.2.1. Analisis Kondisi Limbah Cair Batik
Dari survei lapangan diambil sampel limbah pengolahan seperti pada
Gambar 4.2. Dari hasil uji laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan
diperoleh kandungan limbah cair batik berdasarkan PerMenLH No. 05
Tahun 2014 Lamp. XLVII tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha
Gambar 4. 3 Hasil penyaringan
Tabel. 5.1 Hasil uji laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan
Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan
Tabel 4. 1 Hasil Analisa Penurunan Kandungan Parameter Limbah
No.
Parameter Hasil Analisa Baku mutu limbah cair
industri batik
Setelah dilakukan penyaringan terdapat perubahan pada warna
seperti pada Gambar 4.3 dan penurunan kandungan parameter limbah
seperti yang tercantum pada Tabel 4.1.
4.2.2. Analisis Proses Elektrokoagulasi
Aplikasi metode elektrokimia untuk lingkungan dan laboratorium
pada umumnya didasarkan pada proses elektrolisis, yakni terjadinya reaksi
kimia dalam suatu sistem elektrokimia akibat pemberian arus listrik dari
suatu sumber luar. Proses elektrokoagulasi merupakan gabungan dari
proses elektrokimia dan proses flokulasi-koagulasi. Proses ini dapat
menjadi pilihan metode pengolahan limbah radioaktif dan limbah B3 cair
fase air alternatif mendampingi metode-metode pengolahan yang lain yang
Sebuah arus yang dilewatkan ke elektroda logam maka akan
mengoksidasi logam (M) tersebut menjadi logam kation (M+), sedangkan
air akan mengalami reduksi menghasilkan gas hidrogen (H2) dan ion
hidroksi (OH). Persamaan reaksi elektrokoagulasi adalah sebagai berikut :
M M+ + ne : Anoda ……….. (1)
2H2O+ 3e 2OH- + H2 : Katoda ………. (2)
Kation menghidrolisis di dalam air membentuk sebuah hidroksi
dengan spesies dominan yang tergantung pada kondisi pH larutan. Kation
bermuatan tinggi mendestabilisasi beberapa partikel koloid dengan
membentuk polivalen polihidroksi komplek. Senyawa komplek ini
mempunyai sisi yang mudah diadsorbsi, membentuk gumpalan (aggregates)
dengan polutan. Pelepasan gas hidrogen akan membantu pencampuran dan
pembentukan flok. Flok yang dihasilkan oleh gas hidrogen akan
diflotasikan kepermukaan reaktor. Sebuah reaktor elektrokoagulasi adalah
sel elektrokimia dimana anoda korban (biasanya menggunakan aluminium
atau besi) digunakan sebagai agen akoagulan (Matteson et al).
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi ini
antara lain:
a. Kuat arus
Pengolahan limbah nikel dengan rapat arus 40, 50, 60, dan 70
mA/cm2 menghasilkan penurunan kontaminan nikel sebesar
95% dan Cu sebesar 98% pada rapat arus 70 mA/cm2. Ini
dikarenakan rapat arus merupakan elektron yang berpindah
elektron yang berpindah maka semakin besar, hal ini akan
menyebabkan pembentukan koagulan yang terbentuk akan
semakin banyak.
b. Jenis Elektroda
Pada penelitian yang dilakukan ada 3 elektrode yang digunakan
yaitu Fe, Zn, serta Al. Setiap jenis elektrode ini memberikan
pengaruh yang berbeda-beda. Hasil terbaik pada penelitian ini di
dapat pada logam Al dengan penurunan TSS sebesar 95,3%,
sedangkan untu Fe terjadi penurunan sebesar 94,39% dan Zn
sebesar 91,96%. Penggunaan jenis elektrode ini dipengaruhi
kereaktifan logam serta pembentukan koagulan untuk mengikat
kotoran yang ada.
c. Waktu
Percobaan elektrokoagulasi dengan variasi waktu 10, 15, 20, 25.
dan 30 menit. Dalam elektrokoagulasi semakin lama waktu
proses maka penurunan parameter pencemaran akan semakin
baik. Ini juga sesuai hukum faraday yang menyatakan semakin
lama waktu proses.
Proses Elektrokoagulasi menggunakan bak dengan material stainless
steel dan dilengkapi elektroda yang juga terbuat dari stainless steel yang
tersusun sebanyak 15 material katoda anoda. Proses elektrokoagulasi terjadi
selama 120 menit hingga terjandinya koagulasi pada limbah. Berikut
Gambar 4. 4 Bak elektrokoagulasi
Gambar 4. 6 Proses elektrokoagulen pada material anoda katoda
4.2.3. Analisis Proses Pengendapan
Proses pengendapan dimaksudkan agar limbah yang mengalami
koagulasi terpisah dengan air. Pengendapan dilakukan di bak pengendap
selama 24 jam dan setelah itu limbah yang menggumpal akan berada
didasar bak pengendap dan air berada diatasnya. Kapasitas bak pengendap
disesuaikan dengan pemakaian air produksi batik selama 1x24 jam. Berikut
adalah gambar bak pengendap dan limbah sebelum dan sesudah mengalami
proses pengendapan.
(a) (b)
Gambar 4. 8 (a) Limbah sebelum mengalami pengendapan. (b)
Limbah sesudah mengalami pengendapan
4.2.4. Analisis Proses Filtrasi
Filtrasi(penyaringan) adalah pembersihan partikel padat dari suatu
fluida dengan melewatkan pada medium penyaringan yang diatasnya
padatan akan terendapkan. Rentang filtrasi pada industry mulai dari
penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang
difiltrasi berupa cairan.
Filtrasi merupakan pembersihan partikel padat dari suatu fluida
dengan melewatkannya pada medium penyaringan. Pada penelitian ini
limbah yang sebelumnya diendapkan pada bak pengendapdialirkan kedalam
bak filtrasi. Bak filtrasi terdiri dari 1 (satu) buah bak yang memiliki
filtrasi. Berikut gambar bak filtrasi untuk proses filter air hasil
pengendapan.
Gambar 4. 9 Bak Filtrasi
Bak filtrasi tersebut memiliki tinggi sekitar 100 cm akan diisi material
untuk proses filtrasi yang terdiri dari (dari dasar bak ke atas permukaan)
yaitu pasir, coral, ijuk dan kerikil. Untuk material pasir diisi dengan ketebalan 15
cm, coral diisi dengan ketebalan 10 cm, ijuk diisi dengan ketebalan 10 cm dan
kerikil diisi dengan ketebalan 10 cm. Berikut gambar material yang akan diisi
(a) (b)
Gambar 4. 10 (a) Proses pencucian material . (b) Material filtrasi yang sudah
bersih
Limbah yang telah difiltrasi akan berubah baik dari segi kandungan dan
warnanya seperti yang terlihat pada tabel 4.1 dan gambar 4.11. Limbah
tersebut dapat digunakan kembali dalam proses produksi dan mengurangi
penggunaan air PDAM.
4.3 Analisis Dimensi Pengolahan Limbah
4.3.1 Analisis Bak Elekrokoagulasis
Proses elektrokoagulen berlangsung selama 120 menit, maka dalam
satu hari dapat dilakukan 12 kali proses elektrokoagulen. Dengan kapasitas
penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak
elektrokoagulasi minimum sebesar 0,125 m3 (12 kali). Pada penelitian ini
digunakan dimensi bak sebesar 0,35 m3. Oleh karena itu, proses
elektrokoagulen dapat dilakukan 5 kali perharinya. Gambar bak
eletrokuagulasi terdapat pada gambar 4.4 dengan dimensi 1,5x0,5x0,5 m .
4.3.2 Analisis Bak Pengendap
Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam, maka dimensi bak
pengendap harus disesuaikan dengan pemakaian air perhari. Dengan
kapasitas penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak
pengendap yang digunakan sebesar 1,53 m3 dengan dimensi 1,7x1x0.9 m
seperti yang terdapat pada gambar 4.7
4.4 Analisis Biaya Produksi
4.4.1 Analisis Biaya dengan Suplai Air dari PDAM
Total biaya penggunaan air untuk proses produksi perbulannya
merupakan uraian dari tagihan rekening air PDAM Tirtanadi sebagai
Jumlah (m3) Harga air /m3 (Rp) Total (Rp)
Pemakaian total 63 2.300 144.900
Pemakaian Sekunder 20 2.300 46.000
Proses produksi 98.900
4.4.2 Analisis Air dengan Suplai Air Daur Ulang
Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam, maka dimensi bak
pengendap harus disesuaikan dengan pemakaian air perhari. Dengan
kapasitas penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak
pengendap yang digunakan sebesar 1,53 m3 dengan dimensi 1,7x1x0.9 m
seperti yang terdapat pada gambar 4.7
4.4.3 Analisis Perbandingan Biaya dengan Suplai Air PDAM dan Daur Ulang
Alat pengolahan limbah ini dapat mengurangi pemakaian air dalam
proses produksi pembuatan kain batik karena air yang telah diolah dapat
digunakan kembali. Selain itu, keberadaan alat ini juga dapat meningkatkan
harga jual karena pabrik dapat memperoleh sertifikat AMDAL dari dan
harga jual dapat meningkat sebesar. Dari analisa biaya diatas, kita dapat
produksi batik perharinya sebesar 15 buah, maka dalam bulan pertama
pabrik sudah dapat menutupi modal pembuatan alat dan memperoleh
keuntungan di bulan selanjutnya.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil pada Tugas Akhir yang berjudul “Studi
Analisis Kebutuhan Air Sektor Non-Domestik Kategori Industri Kecil di Sentra
Pengrajin Batik Motif Medan” adalah
1. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan
2. Terjadi penurunan terhadap kandungan limbah cair batik seperti yang
3. Bedasarkan kebutuhan air produksi diperoleh desain bak elektrokoahgulasi
sebasar1,5x0,5x0,5 m 1,7x1x0.9 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m.
4. Biaya produksi penggunaan air dari suplai PDAM sebesar Rp. 98.900,
sedangkan dari PDAM dan proses daur ulang sebesar Rp. 10.748.800.
5.2. Saran
Saran untuk hasil Tugas Akhir yang berjudul “Studi Analisis Kebutuhan
Air Sektor Non-Domestik Kategori Industri Kecil di Sentra Pengrajin Batik Motif
Medan” adalah
1. Agar proses elektrokoagulen berjalan lebih cepat power supply sebaiknya
diganti dengan kapasitas 24 volt 10 ampere dan lempengan stainless steel
diganti dengan logam Seng, karena memiliki sifat penghantar listrik yang
lebih baik.
2. Biaya pembuatan alat ini masih tergolong mahal bila dilimpahkan terhadap
pengrajin tradisional. Untuk penelitian selanjutnya agar lebih memberikan
inovasi-inovasi baru terkhusus dalam hal pengurangan biaya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum
Air mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia dan
makhluk lainnya di alam ini. Tidak ada satupun kehidupan di dunia ini yang tidak
membutuhkan air. Air merupakan hal pokok bagi konsumsi manusia dan
telah menjadi salah satu kekayaan yang sangat penting. Pengaruh air sangat luas
bagi kehidupan, bukan hanya untuk makan dan minum. Dalam buku karangan
Hefni Efendi kata pengaruh dapat dapat diartikan sebagai dampak atau manfaat
sedangkan air adalah sumber daya alam yang dapat diperbaharui dan kehidupan
adalah dimana terdapat sekelompok mahluk hidup yang tinggal di bumi ini
dengan menjalani interaksi antara mahluk hidup satu dengan yang lainnya. Jadi
yang dimaksud pengaruh air bagi kehidupan manusia adalah dampak atau manfaat
air bagi kehidupan manusia yang membantu manusia untuk melakukan
aktivitasnya dan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.
2.2. Sumber Air Baku
Sumber air baku bagi suatu penyediaan air bersih sangat penting, karena
selain kuantitas harus mencukupi juga dari segi kualitas yang akan berpengaruh
terhadap proses pengolahan. Disamping itu letak sumber air dapat
mempengaruhi bentuk jaringan transmisi, distribusi dan sebagainya. Secara umum
A. Air Hujan
Air hujan adalah uap air yang sudah mengalami kondensasi, kemudian
jatuh ke bumi berbentuk air. Air hujan juga merupakan sumber air baku
untuk keperluan rumah tangga, pertanian, dan lain-lain. Air hujan dapat
diperoleh dengan cara penampungan, air hujan dari atap rumah
dialirkan ke tempat penampungan yang kemudian dapat dipergunakan
untuk keperluan rumah tangga.
B. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi.
Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama
pengalirannya, misalnya: oleh lumpur, batang-batang kayu,
daun-daun, limbah industri kota dan sebagainya.
C. Air Rawa atau Danau
Kebanyakan dari air rawa ini berwarna, hal ini disebabkan oleh adanya
zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya: asam humus yang
dalam air menyebabkan warna kuning kecoklatan. Dengan adanya
pembusukan kadar zat organis tinggi, maka umumnya kadar Fe dan
Mn akan tinggi pula. Jadi untuk pengambilan air sebaiknya pada
kedalaman tertentu agar endapan-endapan Fe dan Mn tidak terbawa,
begitu juga dengan lumut yang ada pada permukaan rawa.
D. Air Sungai
Dalam penggunaannya sebagai air minum harus mengalami suatu
pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada
mencukupi.
E. Air Tanah
Air tanah adalah air yang berasal dari curah hujan yang kemudian
mengalami infiltrasi dan perkolasi. Infiltrasi adalah meresapnya air ke
dalam permukaan tanah. Air yang telah meresap ke dalam tanah, akan
terus bergerak ke bawah yaitu ke dalam profil tanah hingga menemui
lapisan tanah yang kedap air sehingga air akan terkumpul sebagai air
tanah. Pergerakan air menuju lapisan tanah yang lebih dalam inilah
yang disebut sebagai perkolasi.
F. Mata Air
Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah.
Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh
musim dan kuantitas maupun kualitasnya sama dengan keadaan air
tanah dalam. Berdasarkan tempat munculnya ke permukaan tanah,
mata air terbagi atas rembesan dan umbul. Rembesan terjadi di mana
air keluar melalui lereng-lereng sedangkan umbul terjadi di mana air
keluar ke permukaan pada suatu dataran.
G. Air Laut
Dua per tiga dari luas permukaan bumi merupakan lautan. Namun
jumlah yang besar ini tidak membuat air laut dapat dengan mudah
dimanfaatkan sebagai air baku untuk penyediaan air bersih. Air laut
mempunyai sifat yang asin karena mengandung garam NaCl. Kadar
NaCl dalam air laut adalah 3%. Teknologi pengolahan air laut menjadi
sumber daya air yang ada terbatas.
2.3. Kebutuhan Air Bersih
Faktor – faktor yang mempengaruhi kebutuhan air bersih, yaitu:
A. Iklim
Iklim yang panas akan menyebabkan kebutuhan air meningkat,
terutama untuk mandi dan menyiram tanaman, dibandingkan pada
iklim lembab. Sedangkan pada iklim yang sangat dingin, air dialirkan
untuk menghindari bekunya pipa distribusi.
B. Karakteristik Penduduk
Karakteristik penduduk sangat dipengaruhi tingkat ekonomi
masyarakat. Pada masyarakat ekonomi menengah keatas, penggunaan
air sangat besar bahkan sangat boros, sedangkan masyarakat ekonomi
menengah kebawah penggunaan air sedikit berhemat.
C. Masalah Lingkungan Hidup
Penggunaan air yang berlebihan menyebabkan berkembangnya
teknologi yang menyebabkan pengurangan jumlah air.
D. Industri dan Perdagangan
Pada kawasan sentral industri dan bisnis lebih banyak membutuhkan
air dibanding daerah lainnya. Hal ini disebabkan pegunungan air pada
kawasan ini untuk proses industri selain kebutuhan rumah tangga. Hal
ini berarti lebih banyak dibutuhkan air dibanding daerah lainnya.
E. Iuran dan meteran
Iuran dan meteran dalam hal ini terkait dengan harga air. Harga air
bahkan berusaha membangun instalasi sendiri. Sedangkan harga air
yang murah mengakibatkan masyarakat cenderung boros air.
F. Ukuran wilayah
Wilayah yang besar akan menggunakan air yang sangat besar dibanding
wilayah yang kecil. Hal ini sangat di pengaruhi besarnya konsumenpada
daerah tersebut.
G. Kebutuhan konvermasi alam
Musim kering yang lama mengakibatkan masyarakat berusaha
menghemat penggunaan air. Instalasi terkait akan berusaha
menyediakan cadangan air untuk mengantisipasi kekurangan air.
Kebiasaan ini akan berlanjut manakala musim hujan telah tiba.
Kebiasaan masyarakat ini akan berlangsung sepanjang tahun.
Pada umumnya kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan dapat dibagi dalam:
1. Kebutuhan domestik,
Kebutuhan domestik adalah kebtuhan air bersih untuk pemenuhan
kegiatan sehari-hari atau rumah tangga seperti : untuk minum, memasak,
kesehatan individu (mandi cuci dan sebagainya, menyiram tanaman,
halaman, pengangkutan air buangan (buangan dapur dan toilet).
2. Kebutuhan Non-Domestik,
Kebutuhan non-domestik adalah kebutuhan air bersih yang digunakan
untuk beberapa kegiatan seperti :
Kebutuhan institusional.
tempat pendidikan atau sekolah.
Kebutuhan komersial dan industri.
merupakan kebutuhan air bersih untuk kegiatan hotel, pasar,
pertokoan, restoran. Sedangkan kebutuhan air bersih untuk industry
biasanya digunakan untuk air pendingin, air pada boiler untuk
pemanas, bahan baku proses.
Kebutuhan fasilitas umum.
merupakan kebutuhan air bersih untuk kegiatan tempat-tempat
ibadah, rekreasi, terminal.
Dilihat dari pengertiannya air baku adalah air yang digunakan untuk kepentingan
manusia sehari-hari. Data-data yang mempengaruhi neraca air baku:
1. Hubungan debit andalan 20 % terkering dengan jumlah penduduk yang
dapat dilayani
2. Kebutuhan air baku untuk penduduk / liter / hari
3. Kebutuhan air baku untuk penduduk dan atau hewan.
Menurut Ditjen Cipta Karya (2002) standar kebutuhan air ada 2 (dua)
macam yaitu:
1. Standar kebutuhan air domestik
Standar kebutuhan air domestik yaitu kebutuhan air yang digunakan
pada tempat-tempat hunian pribadi untuk memenuhi keperluan
sehari-hari seperti; memasak, minum, mencuci dan keperluan rumah
Tabel 2. 1 Penentuan Tingkat Layanan Air Baku
2. Standar kebutuhan air non domestik
Standar kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih diluar
keperluan rumah tangga. Kebutuhan air non domestik antara lain:
a) Penggunaan komersil dan industri
yaitu penggunaan air oleh badan-badan komersil dan industri.
Penggunaan air = Volume air : Satuan produk
Penetapan baku mutu limbah cair melalui debit limbah cair maksimum
didasarkan pada tingkat produksi bulanan yang sebenarnya. Digunakan rumus
sebagai berikut:
DM = Dm x Pb ... (2.1)
Dimana:
DM = Debit limbah cair maksimum yang diperbolehkan bagi setiap limbah
industri yang bersangkutan, dinyatakan dalam m3/Bulan.
Dm = Debit limbah cair maksimum, dinyatakan m3 limbah cair persatuan
produk.
Debit limbah cair yang sebenarnya dihitung dengan cara sebagai berikut:
DA = Dp x H ... (2.2)
Keterangan:
DA = debit limbah cair yang sebenarnya, dinyatakan dalam m3/bulan
Dp = hasil pengukuran debit limbah cair, dinyatakan dalam m3/hari
H = jumlah hari kerja pada bulan yang bersangkutan
b) Penetapan baku mutu limbah cair melalui penetapan pencemaran maksimum
didasarkan pada jumlah unsur pencemar yang terkandung dalam aliran
limbah. Digunakan perhitungan sebagai berikut:
BPM = (CM) x DM x f... (2.3)
Keterangan:
BPM = Beban Pencemaran Maksimum per satuan produk, dinyatakan
dalam kg parameter per satuan produk
(CM)j = kadar maksimum unsur pencemar j, dinyatakan dalam mg/l
DM = debit limbah cair maksimum sesuai dengan jenis industri yang
bersangkutan, dinyatakan dalam m3 limbah cair per satuan produk
f = faktor konversi = 1 kg/1.000.000 mg x 1000 l/m3
Beban pencemaran maksimum sebenarnya dihitung dengan cara
sebagai berikut:
BPA = (CA)j x DA/Pb x f ... (2.4)
Keterangan:
BPA = beban pencemaran sebenarnya, dinyatakan dalam kg parameter per
satuan produk
DA = debit limbah cair sebenarnya, dinyatakan dalam m3/bulan
Pb = Produksi sebenarnya dalam sebulan, dinyatakan dalam satuan
produk untuk jenis industri yang bersangkutan
f = faktor konversi = 1/1000
c) Penetapan beban pencemaran maksimum perhari digunakan perhitungan
sebagai berikut:
BPMi = BPM x Pb/H ... (2.5)
Keterangan:
BPMi = Beban pencemaran maksimum perhari yang diperbolehkan bagi
jenis industri yang bersangkutan, dinyatakan dalam kg
parameter per hari
Pb = Produksi sebenarnya dalam sebulan, dinyatakan dalam satuan
produk untuk jenis industri yang bersangkutan.
Beban pencemaran maksimum sebenarnya dihitung dengan cara sebagai
berikut:
BPAi = (CA)j x Dp x f ... (2.6)
Keterangan :
BPAi = Beban pencemaran per hari yang sebenarnya, dinyatakan dalam
kg parameter per hari
(CA) = Kadar sebenarnya unsur pencemar j, dinyatakan dalam mg/l
Dp = Hasil pengukuran debit limbah cair, dinyatakan dalam m3/hari
f = faktor konversi = 1/1000
d) Penggunaan umum
sakit, sekolah-sekolah dan tempat-tempat ibadah.
Kebutuhan air non domestik untuk kota dapat dibagi dalam beberapa
kategori antara lain :
Kota kategori I (Metro)
Kota kategori II (Kota besar)
Kota kategori III (Kota sedang)
Kota kategori IV (Kota kecil)
Kota kategori V (Desa)
Tabel 2. 2 Kategori kebutuhan air non-domestik
NO URAIAN
domestik l/o/h (%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30
4 Kehilangan air (%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30
5 Faktor hari
Maksimum 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
6 Faktor jam puncak 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
7 Jumlah jiwa per SR 5 5 5 5 5
8 Jumlah jiwa per HU 100 100 100 100 100
11 Volume reservoir (% **) 25% perpipaan, 45% non perpipaan
Kebutuhan air bersih non domestik untuk kategori I sampai dengan V dan
beberapa sektor lain adalah sebagai berikut:
Tabel 2.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori II, III dan IV
Sumber :Ditjen Cipta Karya
Tabel 2.5 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V
Sumber :Ditjen Cipta Karya
Tabel 2.6 Kebutuhan Air Domestik Kota Kategori lain
Sumber :Ditjen Cipta Karya
2.4. Standar Baku Mutu Limbah Cair
Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia
Nomor 5 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Limbah Didapat Data Sebagai Berikut :
NO SEKTOR NILAI SATUAN
2.5. Standar Kualitas Air Baku
Berdsarkan Permenkes Tentang Standar Kualitas Air Bersih Dan Air Minum
Didapat Data Sebagai Berikut :
Tabel 2. 7 Kualitas Air Baku
Persyaratan air minum Persyaratan air bersih
activity)
Aktifitas beta (Gross Alpha activity)
Bq/L 1,0 1,0
Sumber : permenkes
2.6. Instalasi Pengolahan Air (IPA)
Unit paket instalasi pengolahan air yang selanjutnya disebut unit paket IPA
adalah unit paket yang dapat mengolah air baku melalui proses fisik, kimia dan
atau biologi tertentu dalam bentuk yang kompak sehingga menghasilkan air minum
yang memenuhi baku mutu yang berlaku, didesain dan dibuat pada suatu tempat
yang selanjutnya dapat dirakit di tempat lain dan dipindahkan, yang terbuat dari
bahan plat baja dan plastik atau fiber. Komponen paket unit Instalasi Pengolahan
Air (IPA) sesuai diagram proses sebagai berikut :
Gambar 2. 1 Unit instalasi pengolahan air
Komponen paket unit Instalasi Pengolahan Air (IPA) sesuai diagram proses
Tabel 2. 8 Komponen Unit Pengolahan Air
No. Komponen Jenis
1 Komponen Utama
Unit pengambil air baku Air permukaan, air tanah Pengukur aliran air ambang tajam, turbin, pitot,
elektromagnetik dan ultrasonik Pembubuh larutan kimia Pompa dosing, gravitasi
Mixer Mekanis, hidrolis, in line dan kompresor
Koagulasi Hidrolis, Mekanis
Flokulasi Hidrolis, Mekanis
Sedimentasi/klarifikasi Gravitasi, floating Filtrasi Saringan pasir cepat
Desinfeksi Pompa dosing
2 Komponen Penunjang
Penampung Reservoir
Distribusi Gravitasi, pemompaan
2.6.1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)
Kriteria perencanaan untuk unit koagulasi (pengaduk cepat) dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:
Tabel 2. 9Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)
Unit Kriteria
2.6.2 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)
Kriteria perencanaan untuk unit flokulasi (pengaduk lambat) dapat dilihat
pada Tabel 2 berikut:
Tabel 2. 10 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)
Kriteria umum
Keterangan: * termasuk ruang sludge blanket
2.6.3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan)
2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)
Lingkungan yang bersih bebas dari segala polusi dan kotoran
merupakan dambaan setiap orang. Namun pesatnya perkembangan di
segala bidang membawa akibat atau dampak pada lingkungan yaitu
LIMBAH.
Limbah pada umumnya terbagi tiga yaitu :
1. Limbah padat ( solid wastes )
2. Limbah cair ( liquid wastes )
3. Limbah gas ( gaseous wastes )
Ketiga limbah tersebut akan sangat mengganggu dan membawa
dampak yang buruk bagi lingkungan. Adapun dampak atau efek samping
dari limbah tersebut dapat berupa
1. Membahayakan kesehatan manusia.
2. Dapat merusak dan membunuh kehidupan / lingkungan .
3. Dapat merusak keindahan dan pemandangan.
Pengetahuan mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas
maupun kualitasnya adalah suatu hal yang perlu dipahami dalam
merencanakan suatu unit pengolahan limbah air buangan. Kualitas air
1. Karakteristik fisik.
Parameter yang termasuk dalam kategori ini adalah solid ( zat padat
), temperatur, warna, bau.
2. Karakteristik kimia
Terbagi dalam tiga kategori : zat organik, zat anorganik dan gas – gas.
Polusi zat organik biasanya dinyatakan dalam BOD (Biological Oxygen Demand)
dan COD (Chemical Oxygen Demand ).
3. Karakteristik Biologi
Merupakan banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air
limbah tersebut, seperti : bakteri, algae, virus, fungi. Sifat biologis ini perlu
diketahui dalam kaitannya untuk mengetahui tingkat pencemar air limbah
sebelum dibuang ke badan air penerima.
Bahan polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum dapat
diklasifikasikan dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung, bahan
tersuspensi dan bahan terlarut. Selain dari tiga kategori tersebut, masih ada
lainnya yaitu panas, warna, rasa, bau dan radioaktif. Menurut sifatnya tiga
kategori bahan polutan tersebut dapat dibedakan sebagai yang mudah
terurai secara biologi (biodegradable) dan tidak mudah terurai secara
biologi (non biodegradable).
Dampak terhadap badan air, limbah industri dapat diklasifikasikan
Suhu
Setiap organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan
maksimum untuk hidupnya dan mempunyai kemempuan menyesuaikan diri
sampai batas tertentu. Suhu air mempunyai pengaruh yang besar dalam
proses pertukaran zat atau metabolisme dari makhluk hidup. Selain itu suhu
juga berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut dalam air. Semakin tinggi
temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan tersebut mengalami
kejenuhan. Suhu air untuk budidaya ikan berkisar antara 25 – 300C.
pH
Efek polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan. Batas minimum air
tawar pada umumnya adalah pada pH 4 dan batas maksimum pada pH11.
Oksigen terlarut (DO)
Kadar DO merupakan salah satu parameter kualitas air yang penting
bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan. Ikan memerlukan oksigen
dalam bentuk oksigen terlarut. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, pH
dan karbondioksida. Air kolam yang mengandung konsentrasi oksigen
terlaut yang rendah akan mempengaruhi kesehatan ikan, karena ikan lebih
mudah terserang penyakit atau parasit. Bila konsentrasi oksigen terlarut
dibawah 4 – 5 mg/l maka ikan tidak mau makan dan tidak berkembang
untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan makan dan
pertumbuhannya terhenti. Kadar oksigen 0,2 – 0,8 mg/l merupakan
konsentrasi yang dapat mematikan ikan gurameh.
Zat organik terlarut (BOD)
Zat organik terlarut menyebabkan menurunnya kadar oksigen
terlarut di badan air, sehingga badan air tersebut mengalami kekurangan
oksigen yang sangat diperlukan oleh kehidupan air dan menyebabkan
menurunnya kualitas badan air tersebut.
COD (Chemical Oxygen Demand)
COD diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu
limbah dengan mengukur jumlah oksigen untuk mengoksidasi zat – zat
organik yang terdapat pada air limbah tersebut. COD adalah ukuran dari
jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kimia bahan – bahan
organik perairan. COD juga dikatakan sebagai jumlah oksigen yang
dikonsumsi.
Mengingat sifat – sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara
pengolahannya harus disesuaikan dengan sifat – sifat limbah yang
bersangkutan, harus dilakukan survei, analisis contoh limbah dan yang
paling penting adalah dilakukan percobaan dalam skala laboratorium untuk
menentukan parameter yang akan digunakan sebagai kriteria perencanaan.
Proses pengolahan air limbah merupakan proses tiruan dari proses self
prosesnya meliputi tahapan – tahapan perbaikan kualitas air yang terdiri
dari empat zone, yaitu dimulai dari zone degradasi, zone pengurai aktif,
zone perbaikan dan zone normal yang waktunya dipersingkat.
Penyingkatan waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui
pengolahan limbah. Unsur – unsur yang tidak dikehendaki kehadirannya
dalam air limbah dapat dihilangkan dengan cara fisik, kimia, dan biologi.
Cara pengolahan secara fisik disebut unit operasi. Sedangkan pengolahan
dengan mempergunakan zat – zat kimia atau aktivitas biologi disebut unit
proses. Pengolahan fisik sering disebut pengolahan primer dengan maksud
untuk mereduksi zat padat tersusupensi dan tergantung dari waktu tinggal
dalam bak pengendapan. Pengolahan kimia sering disebut pengolahan
sekunder yang bertujuan untuk mengendapkan partikel yang mudah
mengendap. Pengolahan biologi sering pula disebut pengolahan sekunder
dengan tujuan untuk mengurangi kandungan bahan organik dalam limbah
cair (BOD).
B . Pengolahan air limbah
Pengolahan Fisik
Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air
buangan diinginkan agar bahan – bahan tersusupensi berukuran besar dan
ang mudah mengendap atau bahan – bahan yang terapung disisihkan
terlebih dahulu. Metode – metode pengolahan secara fisik meliputi
penyaringan, pengendapan, pengapungan, pengadukan dan pengeringan
1. Screen (Penyaringan)
Fungsinya adalah untuk menahan benda- benda kasar seperti
sampah dan benda- benda terapung lainnya.
2. Equalisasi
Karakteristik air buangan dari industri seringkali tidak konstan,
misalnya unsur – unsur pH, warna, BOD dan sebagainya. Hal ini akan
menyulitkan dalam pengoperasian suatu instalasi pengolahan air limbah,
sehingga dibuat suatu sistem equalisasi sebelum air limbah tersebut diolah.
3. Sedimentasi (Pengendapan)
Proses Pengendapan adalah pengambilan partikel – partikel
tersuspensi yang terjadi bila air diam atau mengalir secara lambat melalui
bak. Partikel – partikel ini akan terkumpul pada dasar kolam, membentuk
suatu lapisan lumpur. Air yang mencapai outlet tangki akan berada dalam
kondisi yang jernih. Proses pengendapan yang terjadi dalam suatu bak
pengendapan merupakan unit utama pada pengolahan fisik. Ada dua
macam bak pengendapan yaitu bak pengendapan dengan arah aliran
horizontal dan aliran vertikal.
4. Mixing dan Stiring (Pencampuran dan pengadukan)
Mixing adalah pencampuran dua zat atau lebih membentuk
campuran yang homogen. Stiring adalah pengadukan campuran homogen
5. Pengeringan lumpur
Penurunan kadar lumpur yang dilakukan dengan pengolahan fisik
yang terdiri dari salah satu atau kombinasi unit – unit berikut :
1. Pengentalan lumpur (Sludge Thickener)
2. Pengeringan lumpur (Sludge Drying Bed)
Pengolahan Kimia
Pengolahan kimia untuk air yang dapat dilakukan pada pengolahan
air buangan industri adalah koagulasi – flokulasi, netralisasi, adsorbsi, dan
desinfeksi. Pengolahan ini menggunakan zat – zat kimia sebagai pembantu
yang bertujuan untuk menghilangkan partikel – partikel yang tidah mudah
mengendap (koloid), logam berat dan zat organik beracun.
Pengolahan Biologi
Pengolahan biologi adalah pengolahan air limbah dengan
memanfaatkan aktivitas biologi (aktivitas mikroorganisme) dengan tujuan
menyisihkan bahan pencemar dalam air limbah. Proses pengolahan biologi
adalah penurunan bahan organik terlarut dan koloid dalam air limbah
menjadi serat – serat sel biologi (berupa endapan lumpur), kemudian
diendapkan pada bak sedimentasi. Proses ini dapat berlangsung secara
aerob (dengan bantuan oksigen) maupun anaerob (tidak dengan bantuan
D. Cara Kerja IPAL
a. Pompa Air Baku (Raw water pump)
Pompa air baku yang digunakan jenis setrifugal dengan kapasitas
maksimum yang dibutuhkan untuk unit pengolahan (daya tarik minimal 9
meter dan daya dorong 40 meter). Air baku yang dipompa berasal dari bak
akhir dari proses pengendapan pada hasil buangan limbah industri pelapisan
logam.
b. Pompa Dosing (Dosing pump)
Merupakan peralatan untuk mengijeksi bahan kimia (ferrosulfat dan
PAC) dengan pengaturan laju alir dan konsentrasi tertentu untuk mengatur
dosis bahan kimia tersebut. Tujuan dari pemberian bahan kimia ini adalah
sebagai oksidator.
c. Pencampur Statik (Static mixer)
Dalam peralatan ini bahan-bahan kimia dicampur sampai homogen
dengan kecepatan pengadukan tertentu untuk menghindari pecah flok.
d. Bak Koagulasi-Flokulasi
Dalam unit ini terjadi pemisahan padatan tersuspensi yang
terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan air
e. Pompa Filter
Pompa yang digunakan mirip dengan pompa air baku. Pompa ini
harus dapat melalui saringan multimedia, saringan karbon aktif, dan
saringan penukar ion.
f. Saringan Multimedia
Air dari bak koagulasi-flokulasi dipompa masuk ke unit
penyaringan multimedia dengan tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini
berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air olahan. Unit filter
berbentuk silinder dan terbuat dari bahan fiberglas. Unit ini dilengkapi
dengan keran multi purpose (multiport), sehingga untuk proses pencucian
balik dapat dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya
memutar keran tersebut sesuai dengan petunjuknya. Tinggi filter ini
mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang digunakan
berupa pasir silika dan mangan zeolit. Unit filter ini juga didisain secara
khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya dan
pemeliharaannya. Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besi dan
mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air
dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan
untuk air minum.
g. Saringan Karbon Aktif
Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam
adalah karbon aktif granular atau butiran dengan ukuran 1 – 2,5 mm atau
resin sintetis, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir silika
pada bagian dasar.
h. Saringan Penukar Ion
Pada proses pertukaran ion, kalsium dan magnesium ditukardengan
sodium. Pertukaran ini berlangsung dengan cara melewatkan air sadah ke
dalam unggun butiran yang terbuat dari bahan yang mempunyai
kemampuan menukarkan ion. Bahan penukar ion pada awalnya
menggunakan bahan yang berasal dari alam yaitu greensand yang biasa
disebut zeolit, Agar lebih efektif Bahan greensand diproses terlebih dahulu.
Disamping itu digunakan zeolit sintetis yang terbuat dari sulphonated coals
dan condentation polymer. Pada saat ini bahan-bahan tersebut sudah diganti
dengan bahan yang lebih efektif yang disebut resin penukar ion. Resin
penukar ion umumnya terbuat dari partikel cross-linked polystyrene.
Apabila resin telah jenuh maka resin tersebut perlu diregenerasi. Proses
regenerasi dilakukan dengan cara melewatkan larutan garam dapur pekat ke
dalam unggun resin yang telah jenuh. Pada proses regenerasi terjadi reaksi
sebaliknya yaitu kalsium dan magnesium dilepaskan dari resin, digantikan
dengan sodium dari larutan garam.
i. Sistem Jaringan Perpipaan
Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan
inlet (air masuk), jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia
jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran sesuai dengan ukuran
perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 1” dan
pembuangan dari bak koagulasi-flokulasi sebesar 2“. Bahan pipa PVC
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Manusia dan makhluk hidup lainnya di muka bumi ini sangat memerlukan air
sebagai salah satu sumber daya utama. Adapun dua hal yang meliputi yang
menyangkut kebutuhan air yaitu : kehidupan air sebagai makhluk hayati dan
kehidupan air sebagai makhluk berbudaya. Air untuk makhluk hayati di gunakan
secara langsung dan tidak langsung. Secara langsung air digunakan dalam proses
metabolisme dalam tubuh. Selain itu air juga berfungsi sebagai pengatur suhu
tubuh, sedangkan air yang digunakan secara tidak langsung antara lain untuk
pertanian, perikanan dan industri. Manusia sebagai makhluk yang berbudaya
memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari misalnya : memasak, mencuci dan
mandi.
Seperti yang kita ketahu, berbagai kegiatan yang dilakukan oleh manusia
menyebabkan polusi air. Yang penyebab utamanya adalah pencemaran air melalui
limbah pabrik dan limbah rumah tangga yang berupa zat-zat kimia yang
dihasilkan dari kegiatan maunisa lainnya. Hal ini tentu memberi dampak negatif
terhadap lingkungan, bahkan pencemaran air tersebut dapat membunuh makhluk
yang disekitarnya.
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik
industri maupun domestik (rumah tangga). Air limbah atau air buangan adalah
sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri, ataupun
membahayakan bagi kesehatan manusia, mempengaruhi aktivitas makhluk hidup
lainnya, dan dapat merusak lingkungan hidup.
Meskipun dinamakan air sisa, volumenya besar karena kurang lebih 80% dari
air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang
lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar). Selanjutnya, air limbah ini
akhirnya akan mengalir ke sungai dan laut dan akan digunakan kembali oleh
manusia.
Berkembangnya berbagai industri, seperti Usaha Mikro dan Kecil Menengah
(UMKM) pengrajin batik motif Medan yang terdapat di Medan Tembung.
UMKM tersebut meproduksi kain batik khas Sumatera Utara yaitu batik dengan
motif yang disesuaikan dengan lima etnis Batak yang ada di Sumatera Utara yaitu
Mandailing Tapanuli Utara (Toba) Simalungun Karo Pakpak Dairi dan Tapanuli
Tengah.
Proses produksi kain batik terdiri dari tiga tahapan yaitu pewarnaan,
pemberian malam (lilin) pada kain dan pelepasan lilin pada kain. Jika proses
pewarnaan dan pemberian malam selesai maka malam dilunturkan dengan proses
pemanasan. Batik yang telah jadi direbus hingga malam menjadi leleh dan
terlepas dari air. Proses perebusan ini dilakukan dua kali, yang terakhir dengan
larutan soda ash untuk mematikan warna yang menempel pada batik, dan
menghindari kelunturan. Setelah perebusan selesai, batik direndam air dingin dan
dijemur. Proses pembatikan tersebut menghasilkan limbah cair batik yang
menimbulkan masalah pada lingkungan jika tidak dikelola. Limbah cair batik
Keterbatasan air bersih untuk proses pewarnaan dan pelontoran (perebusan)
memerlukan jumlah air yang cukup banyak, hal tersebut akan menambah biaya
produksi. Seperti kita ketahui bahwa UMKM selalu terkendala dengan modal.
Gambar 1. 1 Limbah cair hasil proses pewarnaan dan pelontoran batik
Gambar 1. 2 Limbah cair langsung dibuang ke saluran drainase
Limbah cair batik merupakan bagian dari industri batik yang selama ini
selalu menjadi persoalan karena tergolong dalam limbah B3 (Sarto, 1994). Sudah
menjadi kenyataan, sebagian besar pelaku industri enggan untuk mengolah
limbahnya, hal ini dikarenakan untuk proses pengolahan limbah selalu
dibutuhkan biaya yang tidak murah. Belum lagi kesulitan-kesulitan teknik dalam
begitu saja tanpa memikirkan dampaknya. Selain itu juga Ketersediaan air baku
untuk proses pewarnaan dan pelontoran juga menjadi masalah. Para pelaku
UMKM hanya mengandalkan pemakaian air dari PDAM,
Industri batik rumahan yang terdapat di wilayah Kelurahan Bantan Medan
Tembung merupakan salah satu dari tiga tempat produsen batik Medan. Dari
ketiga wilayah tersebut sebagian besar masyarakatnya masih tidak nyaman dari
pencemaran limbah batik hasil proses produksi.
Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10
pengrajin batik. Limbah cair batik di Jalan Bersama, Kelurahan Bantan,
Kecamatan Medan Tembung Kota Medan masih menjadi problem bagi pengrajin
batik dan masyarakat, hal ini memerlukan penelitian lebih lanjut untuk
mendapatkan hasil analisis kualitas air limbah batik yang meliputi kebutuhan air
dan biaya. Ketersediaan air baku untuk proses pewarnaan dan pelontoran juga
menjadi permasalahan. Para pengrajin batik hanya mengandalkan pemakaian air
PDAM. Pada jam-jam tertentu air yang dialirkan dari PDAM tidak dapat
memenuhi pasokan kebutuhan air untuk proses produksi. Salah satu pengrajin ada
yang masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga
harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya
produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik tersebut untuk berkembang.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa
masalah sebagai berikut :
2. Keterbatasan ketersediaan air baku untuk proses pewarnaan dan
pelontoran pada produksi kain batik.
1.3. Batasan Masalah
Mengingat banyaknya hal yang dapat mempengaruhi dalam suatu penelitian,
maka permasalahan dalam penelitian ini dibatasi dalam hal-hal sebagai berikut :
1. Analisis kebutuhan air dan pengolahan air hanya dilakukan di pengrajin
ardhina batik motif medan
2. Konsep pengolahan limbah berdasarkan metode elektrokoagulasi
3. Proses produksi menggunakan suplai air dari PDAM
1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud dari penelitian ini untuk menganalisis kebutuhan air pada sektor non
domestik kategori industri kecil di ardhina batik motif medan.
Tujuan dari penelitian ini :
a. Menghitung jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik
b. Menganalisis pengolahan limbah cair batik dengan proses daur ulang
dengan metode elektrokoagulasis
c. Desain Bak elektrokoagulasi dan Bak pengendap
d. Menghitung perbandingan biaya produksi (simulasi biaya seluruh
kegiatan produksi) dengan pemenuhan kebutuhan air dari:
Suplai air PDAM
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini secara umum diharapkan dapat memberikan
informasi masukan sebagai berikut :
a. Memberikan informasi mengenai tingkat kebutuhan air sektor
nondomestik untuk kategori industri kecil atau home industri.
b. Dapat digunakan sebagai referensi untuk melakukan penelitian lebih
lanjut mengenai prediksi kebutuhan air di masa mendatang.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai keseluruhan tulisan ini, maka
diuraikan secara singkat mengenai bab - bab yang ada didalamnya sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan bab yang memberikan uraian singkat mengenai tugas akhir ini
sebelum memasuki tahap pembahasan. Uraian dalam bab ini mencakup latar
belakang, maksud dan tujuan, rumusan dan batasan masalah, metode penulisan,
serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini menguraikan tentang tinjauan secara umum mengenai sumber
daya air, manajemen kebutuhan air baku industri kecil dan limbah dari hasil
produksi.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini menguraikan tentang pelaksanaan penelitian meliputi : gambaran
pengumpulan dan analisis data.
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Bab ini akan menguraikan tentang hasil dan analisa mengenai jumlah
kebutuhan air industri kecil atau home industri di kawasan tersebut.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam bab ini merupakan penutup dari keseluruhan penulisan yang berisi
kesimpulan dan saran-saran.
1.7. Jadwal Kegiatan Penelitian
Tabel 1. 1 Jadwal kegiatan penelitian
No. Kegiatan
Bulan ke-
1 2 3 4
1 Pengajuan judul
2 Penyusunan proposal
3 Survey awal
4 Evaluasi proposal
5 Pelaksanaan penelitian
6
Pengolahan data, analisis
dan penyusunan laporan
ABSTRAK
Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi dan lain sebagainya. Seperti yang kita ketahui berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan polusi air yang salah satu penyebabnya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik. Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik dan masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik yang notabenenya masih tradisional tersebut untuk berkembang.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengurangan kandungan parameter limbah dan kebutuhan air yang digunakan dalam proses produksi batik setelah menggunakan air dari proses daur ulang. Proses daur ulang terdiri dari 3 tahapan, yakni pemisahan, pengendapan dan penyaringan. Air yang dihasilkan dari proses daur ulang kemudian digunakan kembali dan dihitung anggaran biayanya.
Tahap pemisahan menggunakan proses elektrokoagulasis dimana dalam prosesnya listrik digunakan sebagai pemisah antara limbah dan air bersih. Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam dengan tujuan agar limbah dan air bersih terpisah dengan sempurna. Selanjutnya limbah yang telah menggumpal namun masih bercampur dengan air di saring didalam bak penyaringan. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan
Dari penelitian diperoleh kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3. Untuk mendaur ulang pemakaian air perharinya diperlukan dimensi bak elektrokoahgulasi sebasar1,5x0,5x0,5 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m. Air yang telah didaur ulang mengalami penurunan terhadap parameter limbahnya dengan kadungan COD, BOD, TSS, TDS dan PH masing-masing sebesar 14.19 mg/l, 4.54 mg/l, 14 mg/l, 1815 mg/l, 6.7. Air yang telah menurun parameter limbahnya dapat digunakan kembali dalam proses produksi batik dan mencukupi kebutuhan penggunaan air.
STUDI ANALISIS KEBUTUHAN AIR SEKTOR
NON-DOMESTIK KATEGORI INDUSTRI KECIL DI
SENTRA PENGRAJIN BATIK
MOTIF MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Oleh:
WAHYU RAMDANI SIREGAR
11 0404 031
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi dan lain sebagainya. Seperti yang kita ketahui berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan polusi air yang salah satu penyebabnya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik. Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik dan masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik yang notabenenya masih tradisional tersebut untuk berkembang.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengurangan kandungan parameter limbah dan kebutuhan air yang digunakan dalam proses produksi batik setelah menggunakan air dari proses daur ulang. Proses daur ulang terdiri dari 3 tahapan, yakni pemisahan, pengendapan dan penyaringan. Air yang dihasilkan dari proses daur ulang kemudian digunakan kembali dan dihitung anggaran biayanya.
Tahap pemisahan menggunakan proses elektrokoagulasis dimana dalam prosesnya listrik digunakan sebagai pemisah antara limbah dan air bersih. Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam dengan tujuan agar limbah dan air bersih terpisah dengan sempurna. Selanjutnya limbah yang telah menggumpal namun masih bercampur dengan air di saring didalam bak penyaringan. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan
Dari penelitian diperoleh kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3. Untuk mendaur ulang pemakaian air perharinya diperlukan dimensi bak elektrokoahgulasi sebasar1,5x0,5x0,5 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m. Air yang telah didaur ulang mengalami penurunan terhadap parameter limbahnya dengan kadungan COD, BOD, TSS, TDS dan PH masing-masing sebesar 14.19 mg/l, 4.54 mg/l, 14 mg/l, 1815 mg/l, 6.7. Air yang telah menurun parameter limbahnya dapat digunakan kembali dalam proses produksi batik dan mencukupi kebutuhan penggunaan air.
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulisan untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas baginda Rasulullah Muhmmad SAW yang
telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi
panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari hari, karena sungguh
suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak
pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi dalam Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: “Studi
analisis kebutuhan air sektor non domestik kategori industri kecil di sentra
pengerajin batik motif medan”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1. Ayahanda Elpin riswan siregar S.E dan Ibunda Nurlaili hasibuan S.IP
tercinta yang telah banyak berkorban moril dan materiil, memberikan
2. Bapak Ir. Alferido selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
arahan, masukan, dukungan dalam bentuk waktu dan pemikiran untuk
membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Teruna Jaya M.Sc. selaku koordinator bidang studi Teknik
Sumber Daya Air.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, dan Kak Riza Inanda Siregar, ST. MT.
selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
9. Abang kandungku dan kakak kandungku Ahmad ansyari siregar S.H M.H
dan Elisya fitri S.Farm yang telah menjadi inspirasi dan semangat, serta
membantu finansial penulis.
10.Teman yang selalu memeberikan semangat Putri Zhafira chuznita dan
Dika Swandana yang membantu dalam penelitian ini
11.Abang/kakak dan teman-teman seperjuangan di Sipil USU bang robi, bang
barly, dian, imfim, ilham, kobol, rae, budi, bara, rendra, tandem, suped,
hilman, yogi, serta kawan-kawan seperjuangan angkatan 2011 yang tidak
dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya
selama ini.
12.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 4
1.3. Batasan Masalah ... 5
1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian... 5
1.5. Manfaat Penelitian ... 6
1.6. Sistematika Penulisan ... 6
1.7. Jadwal Kegiatan Penelitian ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Umum ... 8
2.2. Sumber Air Baku ... 8
