OPTIMASI PENGGUNAAN KOAGULAN TERHADAP
RANCANGAN UNIT KOAGULASI, FLOKULASI, DAN
SEDIMENTASI PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH
LABORATORIUM
RISSA BUDIARTI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Penggunaan Koagulan terhadap Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah Laboratorium adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2013
Rissa Budiarti
ABSTRAK
RISSA BUDIARTI. Optimasi Penggunaan Koagulan terhadap Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah Laboratorium. Dibimbing oleh SATYANTO KRIDO SAPTOMO dan ALLEN KURNIAWAN.
Air limbah laboratorium Institut Pertanian Bogor (IPB) Dramaga merupakan salah satu air buangan yang berkontribusi menimbulkan pencemaran lingkungan. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang berlokasi di depan Fakultas Kedokteran Hewan berfungsi untuk mengolah air limbah laboratorium sebelum dibuang ke lingkungan, sehingga memenuhi standar baku mutu air limbah. Sistem pengolahan yang digunakan pada IPAL IPB adalah koagulasi, flokulasi, sedimentasi, Filter System (Sand Filter dan Carbon Filter), dan desinfeksi. Penelitian dilakukuan dua tahapan, yaitu tahap pertama penggambilan data primer dan sekunder, serta tahap kedua berupa analisis karakteristik air limbah, pengujian jar test, dan perhitungan rancangan unit. Tujuan dari penelitan ini menganalisis karakteristik air limbah laboratorium, optimasi penggunaan koagulan, dan merancang unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi, serta membuat kesetimbangan massa. Berdasarkan hasil pengujian, parameter pH, N-NO2, NH3, H2S sudah memenuhi standar baku mutu. Parameter TDS, COD, BOD, minyak dan lemak belum memenuhi standar baku mutu. Konsentrasi akhir TDS, COD, BOD, serta minyak dan lemak secara berturut-turut sebesar 11273 mg/L, 3300 mg/L, 442 mg/L, dan 181 mg/L. Dosis optimum koagulan yang dapat digunakan untuk pengolahan air limbah laboratorium periode bulan Februari hingga Mei yaitu sebesar 6250 mg/L PAC + 62500 mg/L alum. Hasil perhitungan kesetimbangan massa menunjukkan bahwa konsentrasi TSS yang keluar dari proses pengolahan pada IPAL IPB sudah berada di bawah baku mutu yaitu sebesar 93 mg/L, sedangkan konsentrasi BOD yang dihasilkan masih berada di atas baku mutu yaitu sebesar 331.77 mg/L. Pada unit koagulasi dan flokulasi, kecepatan pengaduk belum sesuai dengan kriteria. Pada unit sedimentasi, BOD dapat di reduksi hingga 48 % dan TSS dapat di reduksi hingga 70 %.
Kata kunci: air limbah laboratorium, koagulan, unit pengolahan air limbah
ABSTRACT
RISSA BUDIARTI. Optimation of coagulant using towards coagulation, floculation, and sedimentation unit’s design in wastewater treatment plant. Supervised by SATYANTO KRIDO SAPTOMO and ALLEN KURNIAWAN.
of using coagulants, and designing coagulation-flocculation and sedimentation units, along with making the mass balance. This study done in two stages, the first stage was primary and secondary data collecting and the second stage was wastewater characteristics analyzing, doing jar test, and design units. Based on the results, the parameters pH, N-NO2, NH3, H2S has met quality standards but TDS, COD, BOD, oil and grease do not meet the threshold . The final concentration of TDS, COD, BOD, and oil and grease in a row at 11273 mg /L, 3300 mg/L, 442 mg/L, and 181 mg/L. The optimum dose of coagulant that can be used for wastewater treatment lab was 6250 mg/L PAC + 62500 mg/L alum. The mass balance indicates that TSS concentration at efluent already under the threshold that is 93 mg/L, whereas BOD was still above the threshold which was 331.77 mg / L. On coagulation and flocculation unit, stirrer speed does not meet the criteria. On sedimentation unit, BOD can be reduced up to 48 % and TSS reduction can be up to 70 %.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
OPTIMASI PENGGUNAAN KOAGULAN TERHADAP
RANCANGAN UNIT KOAGULASI, FLOKULASI, DAN
SEDIMENTASI PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH
LABORATORIUM
RISSA BUDIARTI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Optimasi Penggunaan Koagulan Terhadap Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah Laboratorium
Nama : Rissa Budiarti NIM : F44090030
Disetujui oleh
Dr. Satyanto Krido Saptomo, S.TP., M.Si. Pembimbing I
Allen Kurniawan, S.T., M.T. Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini ialah limbah cair, dengan judul Optimasi Penggunaan Koagulan Terhadap Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah Laboratorium.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Satyanto Krido Saptomo, S.TP., M.Si. dan Bapak Allen Kurniawan, S.T., M.T. selaku pembimbing, serta Bapak Sutoyo, S.TP., M.Si. yang telah banyak memberi saran dan bantuan selama penulis berada di lapangan. Di samping itu, penulis menyampaikan penghargaan kepada Bapak Arie Prasetya, Ibu Ety Rohaeti, dan staf-staf departemen yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, keluarga, serta rekan – rekan mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan Angkatan 2009 atas segala doa dan dukungan yang telah diberikan.
Semoga skripsi ini bermanfaat dan dapat digunakan oleh pihak terkait ataupun masyarakat secara luas.
Bogor, September 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 3
Waktu dan Tempat Penelitian 3
Alat dan Bahan 3
Prosedur Penelitian 3
Metode Sampling 3
Metode Penentuan Karakteristik Air Limbah 4
Metode Pengujian Jar Test 5
Prosedur Analisis Data 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Analisis Karakteristik Air Limbah Laboratorium 7
Penentuan Dosis Optimum Koagulan dengan Jar Test 9 Kesetimbangan Massa pada Unit Pengolahan Air Limbah Laboratorium 14 Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi 22
SIMPULAN DAN SARAN 29
Simpulan 29
Saran 30
DAFTAR PUSTAKA 30
LAMPIRAN 32
DAFTAR TABEL
1 Alat dan bahan penelitian 3
2 Hasil analisis parameter air limbah laboratorium IPB 9 3 Koagulan yang umum digunakan pada pengolahan air dan air limbah 9 4 Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah IPB 16 5 Persamaan kesetimbangan padatan dan substrat air limbah IPB 16 6 Hasil dan variabel kesetimbangan massa pada unit pengolahan air
limbah IPB 16
7 Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah dengan lumpur aktif 19 8 Persamaan kesetimbangan padatan dan substrat air limbah dengan
lumpur aktif 20
9 Hasil dan variabel kesetimbangan massa pada unit pengolahan lumpur
aktif 20
10 Kriteria rancangan unit koagulasi 23
11 Hasil perhitungan unit koagulasi 24
12 Kriteria rancangan unit flokulasi 25
13 Hasil perhitungan unit flokulasi 26
14 Kriteria rancangan unit sedimentasi 27
15 Hasil perhitungan unit sedimentasi 28
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penelitian 4
2 Diagram alir proses pengujian jar test 6
3 Grafik hubungan dosis koagulan dengan pH 10
4 Grafik hubungan dosis koagulan dengan COD 11
5 Grafik hubungan dosis koagulan dengan TSS 11
6 Grafik hubungan dosis koagulan dengan turbiditas 12 7 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara COD dengan pH 13 8 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara TSS dengan pH 13 9 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara turbiditas dengan pH 14 10 Diagram alir kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB 15 11 Modifikasi kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB
menggunakan lumpur aktif 18
12 Diagram perhitungan unit koagulasi dengan pengaduk mekanik 23
13 Diagram perhitungan unit flokulasi 25
14 Diagram perhitungan unit sedimentasi 27
DAFTAR LAMPIRAN
1 Data laboratorium IPB dan senyawa kimia dominan 32 2 Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995
Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri 33
3 Data hasil pengukuran jar test 34
5 Potongan A-A unit koagulasi 36
6 Gambar denah unit flokulasi 37
7 Potongan A-A unit flokulasi 38
8 Gambar denah unit sedimentasi 39
9 Potongan A-A unit sedimentasi 40
10 Potongan B-B unit sedimentasi 41
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Buangan air yang tidak dikelola dengan baik akan menyebabkan terjadinya pencemaran air yang berdampak negatif terhadap alam. Seiring dengan semakin tingginya kepedulian masyarakat untuk menjaga keberlanjutan lingkungan, upaya industri ataupun organisasi lainnya dipacu untuk melakukan pengelolaan air limbah melalui perencanaan proses produksi yang efisien, sehingga pencemaran buangan air limbah mampu diminimalkan dan dikendalikan.
Berdasarkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2009
tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup, industri maupun instansi harus bertanggung jawab terhadap pengelolaan limbah yang dihasilkan. Air limbah laboratorium Institut Pertanian Bogor (IPB) Dramaga merupakan salah satu air buangan yang berkontribusi menimbulkan pencemaran lingkungan. Kampus IPB Dramaga terdiri dari 29 departemen. Setiap departemen memiliki laboratorium yang beragam, yaitu laboratorium kimia, biologi, biokimia, teknik, perikanan, peternakan, pertanian, kehutanan, serta kedokteran hewan. Setiap laboratorium tersebut akan menghasilkan limbah dengan karakteristik yang berbeda-beda. Limbah laboratorium dapat berasal dari berbagai sumber, yaitu bahan baku yang sudah kadaluwarsa, bahan habis pakai, produk proses di dalam laboratorium, dan air bekas pencucian alat laboratorium.
Pada tahun 2010, Kampus IPB Dramaga telah membangun Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang berlokasi di depan Fakultas Kedokteran Hewan. IPAL ini berfungsi untuk mengolah air limbah laboratorium sebelum dibuang ke lingkungan, sehingga memenuhi standar baku mutu air limbah. Sistem pengolahan yang digunakan pada IPAL IPB adalah koagulasi, flokulasi, sedimentasi, Filter System (Sand Filter dan Carbon Filter), dan desinfeksi. Pada kenyataannya, hingga saat ini IPAL tersebut belum diaktifkan karena tidak adanya sumber daya manusia yang dapat mengoperasikan unit pengolahan tersebut dan tidak tersedianya sistem penyaluran air limbah, sehingga air limbah yang berasal dari hasil kegiatan laboratorium hanya dapat ditampung tanpa adanya pengolahan.
2
Perumusan Masalah
Rumusan masalah penelitian ini dilihat dari pertanyaan berikut:
1. Berapa nilai karakteristik kontaminan yang terkandung dalam air limbah laboratorium IPB ditinjau dari parameter fisik dan kimia?
2. Berapa nilai dosis optimum koagulan yang dapat dipakai untuk menurunkan kadar polutan air limbah dalam unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi ? 3. Apakah unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi yang ada saat ini sudah
sesuai dengan kondisi limbah yang tersedia? Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini:
1. Mengetahui karakteristik air limbah laboratorium sebelum dan setelah melalui proses koagulasi-flokulasi dan sedimentasi.
2. Mengetahui penggunaan koagulan optimum pada unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi.
3. Mengetahui perkiraan reduksi kontaminan pada unit pengolahan air limbah melalui perhitungan kesetimbangan massa.
4. Modifikasi rancangan unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini:
1. Memberikan data karakteristik air limbah laboratorium di Institut Pertanian Bogor yang ditinjau dari parameter terukur.
2. Memberikan dosis optimum koagulan yang sesuai untuk menurunkan kadar polutan air limbah pada unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi.
3. Memberikan rekomendasi tentang proses pengolahan air limbah, khususnya pada unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi.
Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini:
1. Mengetahui sumber air limbah dari seluruh laboratorium di IPB. 2. Analisis karakteristik awal dan akhir air limbah laboratorium. 3. Penentuan dosis koagulan optimum.
3
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Kampus IPB Dramaga, Bogor. Penelitian dilakukan dua tahap, yaitu tahap pertama penggambilan data primer dan sekunder selama bulan Februari-Mei 2013, serta tahap kedua berupa analisis karakteristik air limbah, pengujian jar test, dan perhitungan rancangan unit selama bulan Juni-Juli 2013.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain : Tabel 1 Alat dan bahan penelitian
Alat Bahan
Seperangkat computer Air limbah laboratorium IPB
Software Mirosoft Office Bahan-bahan kimia
Turbidity Meter Koagulan PAC dan Aluminium Sulfat
pH Meter Data sekunder berupa :
Spectrofotometer Jumlah laboratorium IPB
Timbangan analitik Debit air limbah
Oven Memmert SNI 06-6989.11-2004
Kertas saring
Peralatan gelas SNI 06-6989.27-2005
Jar Test SNI 06-6989.10-2004
Manual book WWTP IPB SNI 06-6989.9-2004
Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan melalui beberapa tahap, seperti yang tertera pada Gambar 1.
Metode Sampling
4
Gambar 1 Diagram alir penelitian
Metode Penentuan Karakteristik Air Limbah
Pengukuran karakteristik air limbah dilakukan dengan menghomogenkan contoh uji air limbah terlebih dahulu menggunakan stirer selama 15 menit. Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH meter digital. Pengukuran pH ini berpedoman pada SNI 06-6989.11-2004 tentang Cara Uji Derajat Keasaman (pH) dengan Menggunakan Alat pH Meter. Pengukuran Biochemical Oxygen Demand (BOD) dilakukan dengan mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DOi) dari contoh uji kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada contoh uji yang telah diinkubasi selama 5 hari (DO5) pada suhu 20⁰C. Selisih DOi dan DO5 merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligran oksigen per liter (mg/L). Analisis parameter BOD dan DO ini dilakukan dengan menggunakan
5 Pengukuran zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid / TSS) dilakukan dengan menggunakan kertas saring Whatman Grade 934 AH yang telah dikeringkan dalam oven dengan suhu 103-105 ⁰C. Pengujian TSS berpedoman pada SNI 06-6989.3-2004 tentang Cara Uji Padatan Tersuspensi Total Secara Gravimetri. Pengukuran zat padat terlarut (Total Disolve Solid / TDS) dilakukan dengan menggunakan kertas saring Whatman Grade 934 AH yang telah dikeringkan dalam oven dengan suhu 103-105 ⁰C dan cawan yang telah dipanaskan pada suhu 180 ⁰C. Pengujian TDS berpedoman pada SNI 06-6989.27-2005 tentang Cara Uji Kadar Padatan Terlarut Total Secara Gravimetri.
Pengukuran oil and grease atau minyak dan lemak ini dilakukan secara gravimetri yang berpedoman pada SNI 06-6989.10-2004 tentang Cara Uji Minyak dan Lemak Secara Gravimetri. Pengukuran kadar amoniak (NH3) dilakukan dengan metode spektrofotmetri pada panjang gelombang 400-425 nm. Pengukuran kadar nitrit (N-NO2) dilakukan dengan metode spektrofotmetri pada panjang gelombang 543 nm yang berpedoman pada SNI 06-6989.9-2004 tentang
Cara Uji Nitrit (N-NO2) Secara Spektrofotometri. Pengukuran Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) digunakan untuk mengetahui nilai total nitrogen yang terkandung dalam air limbah. Metode ini terdiri dari tiga tahap, yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi.
Metode Pengujian Jar Test
Uji laboratorium untuk proses koagulasi pada pengolahan air limbah dilakukan dengan metode jar test. Pengujian jar test yang dilakukan untuk membandingkan kinerja koagulan yang digunakan untuk mengendapkan padatan tersuspensi pada air limbah laboratorium di unit pengolahan kimia. Koagulan yang digunakan pada penelitian ini yaitu Poly Aluminium Chloride (PAC) dan aluminium sulfat/alum atau tawas (Al2(SO4)3).
Pembuatan Larutan Koagulan
Konsentrasi larutan koagulan harus ditentukan sebelum pengujian jar test. Pada penelitian ini dibutuhkan koagulan dengan konsentrasi yang besar. Hal ini disebabkan kadar polutan yang tinggi pada contoh uji air limbah terutama pada parameter COD dan TSS. Larutan koagulan masing-masing dibuat dengan konsentrasi 10%. Pada pembuatan koagulan PAC 10 %, 8.26 ml koagulan cair PAC murni dilarutkan ke dalam 100 ml air suling. Setiap 1 ml larutan PAC 10 % terdapat 100 mg koagulan. Pada pembuatan koagulan alum 10 %, 10 gram bubuk alum dilarutkan ke dalam 100 ml air suling. Setiap 1 ml larutan alum 10 % terdapat 100 mg koagulan.
Penentuan Dosis Optimum Koagulan
6
Variasi dosis koagulan PAC 10 % dan alum 10 % yang diberikan dimulai dari 1250 mg/L hingga 62500 mg/L, dengan interval yang berbeda-beda. Variasi kombinasi koagulan PAC dan alum ditentukan berdasarkan dosis optimum yang didapat dari hasil pengujian masing-masing koagulan pada pengukuran jar test. Lima variasi dosis koagulan digunakan pada satu kali pengujian jar test. Tahapan proses pengujian jar test dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram alir proses pengujian jar test
Proses pengolahan air limbah dengan jar test
Contoh uji air limbah sebanyak 400 mL dimasukkan ke dalam 5
gelas ukur1000 mL
Larutan koagulan dimasukkan ke dalam tiap gelas ukur dengan konsentrasi yang berbeda-beda
Pengadukan cepat dengan kecepatan 100 rpm selama 1
menit
Pengendapan dilakukan selama 30 menit
Analisis pH, turbiditas, TSS, dan COD terhadap fase cairan Pengadukan lambat dengan kecepatan 80 rpm selama 2 menit
Pengadukan lambat dengan kecepatan 40 rpm selama 5 menit
Variasi dosis PAC Variasi dosis alum Variasi dosis PAC + alum
7 Prosedur Analisis Data
Perhitungan Kesetimbangan Massa
Perhitungan kesetimbangan massa diperlukan untuk mengetahui perubahan nilai konsentrasi substansi pada setiap unit pengolahan. Perubahan nilai tersebut disebabkan oleh produksi bahan kimia, biokimia, atau fenomena fisik. Pada pembuatan diagram alir kesetimbangan massa, data yang diperlukan yaitu berupa laju aliran, nilai konsentrasi cairan berupa BOD, dan nilai konsentrasi padatan berupa TSS. Persamaan umum yang digunakan dalam kesetimbangan massa yaitu:
masuk – keluar + penurunan selama proses = akumulasi (1)
Masuk-keluar mengacu pada pengangkutan bersih zat ke dalam reaktor,
penurunan selama proses mengacu pada produksi atau destruksi bersih oleh reaksi atau proses fisik, dan akumulasi adalah jumlah yang tersisa.
Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi
Rancangan unit koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi dilakukan dengan menentukan dimensi unit menggunakan kapasitas pompa yang tersedia pada IPAL IPB. Pada unit koagulasi dan flokulasi, nilai gradien kecepatan (G) dan waktu detensi (td) diasumsikan berdasarkan dengan kriteria menurut Qasim,et al (2000). Pada unit koagulasi dan flokulasi akan diketahui jenis aliran yang terjadi. Pada unit sedimentasi, kuantitas lumpur yang dihasilkan serta persentase penurunan konsentrasi BOD dan TSS dapat diketahui.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Karakteristik Air Limbah Laboratorium
Menurut Metcalf & Eddy (2003), air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perkantoran, dan industri yang terkadang hadir bersama air tanah, air permukaan, dan air hujan. Kegiatan yang dilakukan di laboratorium IPB menghasilkan limbah, khususnya air limbah dari penggunaan bahan kimia dan pencucian alat. Secara umum, karakteristik air limbah hasil kegiatan laboratorium ini berpotensi mengandung bahan dengan kategori B3 (Bahan Berbahaya Beracun), sehingga penanganan khusus diperlukan dengan menggunakan IPAL. Contoh uji air limbah laboratorium yang akan diolah harus dilakukan pengenceran agar konsentrasi parameter yang diukur dapat terdeteksi.
8
TDS, oil and grease, N-NO2, NH3, H2S dan TKN. Berdasarkan hasil pengujian, sebagian besar parameter air limbah yang diukur berada jauh di atas baku mutu. Baku mutu yang digunakan pada penelitian ini yaitu Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri yang dapat dilihat pada Lampiran 2. Hasil dari analisis parameter air limbah laboratorium IPB dapat dilihat pada Tabel 2.
Pada air limbah, parameter terpenting yang harus diketahui yaitu COD, BOD, dan TSS. COD adalah sejumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat anorganik dalam air untuk proses reaksi secara kimia. Nilai COD akan selalu lebih besar daripada BOD, karena sebagian besar senyawa lebih mudah teroksidasi secara kimia daripada secara biologi. BOD adalah kebutuhan oksigen bagi sejumlah bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) semua zat organik yang terlarut maupun sebagai tersuspensi dalam air menjadi bahan organik yang lebih sederhana. Kadar BOD limbah juga dipengaruhi oleh TSS yang menggambarkan padatan melayang dalam cairan limbah. Konsentrasi TSS tinggi menyebabkan BOD tinggi, sehingga konsentrasi TSS diupayakan kecil dengan penyaringan, pengendapan, atau penambahan bahan kimia flokulan (Siregar, 2005).
Berdasarkan hasil pengujian, konsentrasi awal COD, BOD, dan TSS air limbah laboratorium IPB secara berturut-turut yaitu sebesar 49867 mg/L, 863 mg/L, dan 805 mg/L. Konsentrasi yang diperoleh ini masih tinggi, sehingga penanganan perlu dilakukan agar kadar polutan yang terdapat pada air limbah tersebut dapat tereduksi. Penurunan kadar polutan air limbah laboratorium ini dapat dilakukan dengan pengenceran dan pemberian dosis koagulan pada proses pengolahan kimia. Berdasarkan hasil pengujian, nilai parameter akhir yang diukur mengalami penurunan yang cukup besar, walaupun beberapa parameter berada di atas ambang baku mutu seperti nilai COD dan BOD. Konsentrasi COD akhir sebesar 3300 mg/L dengan baku mutu 300 mg/L dan konsentrasi BOD akhir sebesar 442 mg/L dengan baku mutu 150 mg/L. Konsentrasi TSS akhir telah berada di bawah baku mutu yaitu sebesar 93 mg/L dengan baku mutu 400 mg/L. Kadar polutan yang tinggi pada air limbah disebabkan karena sifat dari air limbah laboratorium yang mengandung bahan kimia yang bersifat asam, basa, organik, serta anorganik dengan jumlah konsentrasi yang besar.
9 Tabel 2 Hasil analisis parameter air limbah laboratorium IPB
No Parameter Satuan Nilai
Penentuan Dosis Optimum Koagulan dengan Jar Test
Penentuan dosis optimal koagulan pada proses pengolahan air limbah laboratorium IPB, menggunakan jar test yang merupakan model sederhana dari proses koagulasi-flokulasi. Pada pengolahan air bersih atau air limbah dengan proses kimia, bahan kimia (koagulan) tertentu selalu dibutuhkan untuk menurunkan konsentrasi polutan. Koagulan yang umum digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Koagulan yang umum digunakan pada pengolahan air dan air limbah
Nama Formula Bentuk Reaksi
Sodium aluminat NaAlO2 atau
Na2Al2O4 Bubuk Basa 6.0 – 7.8
Ferri klorida FeCl3.6H2O Bongkah,
10
Pada penelitian ini digunakan jenis koagulan Poly Aluminium Chloride
(PAC) dan aluminium sulfat (alum) atau tawas. Alumunium sulfat dipakai karena efektif untuk menurunkan kadar karbonat. Bahan ini paling ekonomis (murah) dan mudah didapat pada pasaran serta mudah disimpan. Sifat utama dari alum adalah mudah larut dalam air, tidak beracun, dan tidak berbau. PAC mempunyai karakteristik tertentu, seperti padatan berwarna kuning jernih, titik didih lebih dari 100 ⁰C, titik beku sebesar -12 ⁰C, specific grafity pada rentang 1.36-1.38, larut dalam air dan stabil di bawah kondisi biasa. PAC dapat digunakan dengan interval dosis yang luas dan sangat cocok untuk beranekaragam kekeruhan, kebasaan, dan jumlah bahan organik di dalam air. Beberapa keuntungan koagulan PAC adalah selain sangat baik untuk menghilangkan kekeruhan dan warna, memadatkan dan menghentikan penguraian flok, membutuhkan kebasaan rendah untuk hidrolisis, sedikit berpengaruh pada pH, menurunkan atau menghilangkan kebutuhan penggunaan polimer, serta mengurangi dosis koagulan sebanyak 30–70%. Apabila dibandingkan dengan alumunium sulfat, PAC mempunyai efek koagulasi yang lebih baik, sangat cocok digunakan pada temperatur rendah (T<10ºC), flok terbentuk sangat cepat, serta memiliki waktu singkat untuk bereaksi dan mengendap (Wenbin et al., 1999 dalam Yuliati 2006).
Pada penelitian ini, percobaan jar test dilakukan 10 kali pengujian dengan variasi dosis koagulan berbeda dalam memberikan perubahan pada setiap parameter yang diuji. Variasi dosis koagulan PAC dan alum yang digunakan yaitu 1250, 2500, 3750, 5000, 6250, 12500, 25000, 37500, 50000, dan 62500 mg/L. Parameter yang diukur pada proses jar test ini yaitu pH, COD, TSS, dan turbiditas.
Gambar 3 Grafik hubungan dosis koagulan dengan pH
Keasaman air atau pH ditetapkan berdasarkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air. Gambar 3 di atas menunjukkan penurunan nilai pH akibat dosis koagulan yang diberikan. Penurunan pH ini diakibatkan sifat asam ketika koagulan dibubuhkan. Penambahan koagulan berbanding lurus dengan perubahan penurunan pH, semakin besar dosis koagulan yang ditambahkan maka penuruan pH air limbah akan semakin besar.
Perubahan konsentrasi COD akibat dosis koagulan ditunjukkan pada Gambar 4. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat
0 1250 2500 3750 5000 6250 12500 25000 37500 50000 62500
p
H
Dosis Koagulan (mg/ l)
11
Gambar 4 Grafik hubungan dosis koagulan dengan COD
Dapat terlihat pada Gambar 4, penggunaan koagulan PAC lebih baik dalam menurunkan konsentrasi COD walaupun penurunan yang terjadi tidak konstan, sedangkan penurunan konsentrasi COD terjadi pada koagulan alum secara konstan dari dosis terendah hingga dosis tertinggi. Kondisi konsentrasi COD awal air limbah sebesar 49867 mg/L. Pada koagulan PAC, konsentrasi COD terus mengalami penurunan dari dosis 1250 mg/L hingga 6250 mg/L. Konsentrasi COD mengalami perubahan yang tidak stabil pada dosis 12500 mg/L hingga 62500 mg/L. Konsentrasi COD terendah pada koagulan PAC sebesar 3700 mg/L dengan dosis 6250 mg/L. Pada koagulan alum, konsentrasi COD terendah sebesar 3700 mg/L berada pada dosis 62500 mg/L. Berdasarkan data tersebut, konsentrasi COD terendah pada koagulan PAC dan alum sebesar 3700 mg/L namun dengan dosis koagulan yang berbeda. Penurunan nilai COD pada dosis optimum koagulan PAC dan alum mencapai 92.58 %. Data hasil pengukuran jar test untuk koagulan PAC dan alum dapat dilihat pada Lampiran 3.
Gambar 5 Grafik hubungan dosis koagulan dengan TSS
TSS (Total Suspended Solid) atau total padatan tersuspensi adalah padatan yang tersuspensi di dalam air berupa bahan-bahan organik dan anorganik yang
0 1250 2500 3750 5000 6250 12500 25000 37500 50000 62500
C
0 1250 2500 3750 5000 6250 12500 25000 37500 50000 62500
12
menunjukkan perubahan nilai padatan tersuspensi (TSS) akibat dosis koagulan yang diberikan. Kondisi TSS awal air limbah yaitu sebesar 805 mg/L. Pada koagulan PAC, konsentrasi TSS terendah sebesar 62.50 mg/L berada pada dosis 2500 mg/L dengan persentasi penurunan mencapai 92.24 %, sedangkan konsentrasi TSS kembali mengalami kenaikan pada dosis 3750 mg/L hingga 62500 mg/L. Pada koagulan alum, konsentrasi TSS terendah sebesar 103.33 mg/L berada pada dosis 2500 mg/L dengan persentasi penurunan mencapai 87.16 %, dan terjadi kenaikan konsentrasi kembali pada dosis 3750 mg/L hingga 6250 mg/L. Berdasarkan data tersebut, dosis optimum koagulan PAC dan alum terhadap TSS berada pada dosis 2500 mg/L. Setelah penambahan dosis lebih dari 2500 mg/L, peningkatan konsentrasi TSS terjadi pada kedua koagulan. Naiknya kembali nilai TSS ini diakibatkan karena jumlah koagulan. Jumlah koagulan yang berlebih menyebabkan partikel-partikel koagulan tertinggal di air limbah dan mengkoagulasi kembali (restabilisasi), sehingga berat kertas saring menjadi bertambah pada saat proses penyaringan. Restabilisasi pada umumnya diiringi oleh kembalinya partikel koloid dari negatif menjadi positif akibat penyerapan dari dosis yang berlebih, hal ini menyebabkan tidak semua partikel dapat diendapkan (Akhtar dkk, 1997).
Turbiditas atau kekeruhan digunakan untuk menyatakan derajat kegelapan di dalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang. Pada Gambar 6 menunjukkan perubahan nilai turbiditas akibat dosis koagulan yang diberikan.
Gambar 6 Grafik hubungan dosis koagulan dengan turbiditas
Kondisi turbiditas awal air limbah yaitu sebesar 360 NTU. Pada dosis PAC, nilai turbiditas terendah sebesar 8.42 NTU berada pada dosis 2500 mg/L, sedangkan pada dosis 3750 mg/L sampai dengan 62500 mg/L nilai turbiditas kembali mengalami kenaikan. Pada dosis alum, nilai turbiditas terendah sebesar 24.28 NTU berada pada dosis 2500 mg/L. Bila dibandingkan dengan konsentrasi TSS, hasil pengukuran turbiditas memiliki nilai optimum yang sama dengan TSS yaitu pada dosis PAC dan alum sebesar 2500 mg/L. Turbiditas berkolerasi positif dengan TSS, semakin tinggi konsentrasi TSS maka semakin tinggi pula nilai turbiditas.
Berdasarkan hasil uji coba jar test dengan menggunakan dua jenis koagulan tersebut, parameter pH, TSS, dan turbiditas sudah berada dalam kategori aman,
0 1250 2500 3750 5000 6250 12500 25000 37500 50000 62500
13 standar baku mutu. Oleh karena itu, uji coba jar test dilakukan kembali menggunakan kombinasi antara koagulan PAC dan alum untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal dalam menurunkan konsentrasi COD. Variasi dosis koagulan kombinasi PAC dan alum ini dilakukan menggunakan dosis optimum pada kedua kaogulan. Pada uji jar test yang telah dilakukan sebelumnya, dosis optimum PAC untuk menurunkan konsentrasi COD sebesar 6250 mg/L, sedangkan dosis optimum alum sebesar 62500 mg/L. Kedua dosis optimum ini menjadi patokan dalam pembuatan dosis koagulan kombinasi, sehingga lima variasi dosis koagulan kombinasi yang digunakan adalah 1250 mg/L PAC dan 67500 mg/L alum, 3750 mg/L PAC dan 65000 mg/L alum, 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum, 8750 mg/L PAC dan 60000 mg/L alum, dan 11250 mg/L PAC dan 57500 mg/L alum.
Gambar 7 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara COD dengan pH
Gambar 8 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara TSS dengan pH
14
Gambar 9 Grafik hubungan dosis koagulan kombinasi antara turbiditas dengan pH Berdasarkan Gambar 7, Gambar 8, dan Gambar 9, koagulan dapat bekerja secara optimum pada pH 4.2 yang ditandai dengan nilai pH yang tidak mengalami perubahan setelah penambahan dosis di atas 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum. Pada Gambar 7, konsentrasi COD mengalami penurunan hingga dosis 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum dengan konsentrasi 3300 mg/L, namun mengalami kenaikan kembali pada dosis berikutnya. Pada Gambar 8 dan Gambar 9 juga dapat terlihat bahwa nilai untuk parameter TSS dan turbiditas sama-sama mengalami penurunan hingga dosis 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum dan mengalami kenaikan kembali pada dosis berikutnya. Hal ini disebabkan dosis lebih dari 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum di dalam air limbah telah mencapai titik jenuh. Titik jenuh pada air limbah ini ditandai dengan koagulan yang sudah tidak dapat mengikat partikel-partikel pada air limbah tersebut yang disebabkan karena jumlah pemberian dosis koagulan terlalu banyak. Berdasarkan hasil tersebut, dosis optimum koagulan yang dapat digunakan untuk pengolahan air limbah laboratorium periode bulan Februari hingga Mei yaitu sebesar 6250 mg/L PAC dan 62500 mg/L alum dengan persentasi penurunan nilai COD mencapai 93.38 %. Akan tetapi, dosis optimum ini belum dapat sepenuhnya dijadikan patokan dalam pengolahan air limbah laboratorium IPB karena kondisi air limbah laboratorium yang selalu berbeda pada setiap semester, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai dosis optimum koagulan yang akan digunakan.
Kesetimbangan Massa pada Unit Pengolahan Air Limbah Laboratorium Kesetimbangan massa (mass balance) merupakan suatu perhitungan yang dapat digunakan untuk mengetahui perubahan nilai konsentrasi substansi yang terjadi pada suatu reaktor. Kesetimbangan massa ini berhubungan dengan perubahan laju aliran dan konsentrasi suatu zat yang masuk dan yang keluar pada suatu reaktor. Pada perhitungan kesetimbangan massa digunakan tiga data utama, yaitu laju aliran, konsentrasi BOD, dan konsentrasi TSS. Nilai konsentrasi BOD dan TSS yang digunakan pada perhitungan kesetimbangan massa diperoleh dari hasil pengujian jar test dan analisis karakteristik air limbah. Pada penelitian ini dibuat dua perhitungan kesetimbangan massa untuk unit pengolahan air limbah di
15 IPB, yaitu perhitungan kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB dan modifikasi perhitungan kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB dengan menggunakan lumpur aktif.
1. Kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang terdapat di IPB dirancang untuk mengolah air limbah hasil kegiatan laboratorium. IPAL dibuat menggunakan sistem pengolahan kimia dan dilanjutkan dengan sistem filtrasi dan sistem ozon. Diagram alir kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Diagram alir kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB
Data yang diperlukan dalam perhitungan kesetimbangan massa berdasarkan data primer yang diambil dari kondisi air limbah saat ini. Data-data yang dibutuhkan yaitu :
a. Debit aliran (Q0) sebesar 36 m3/hari, konsentrasi BOD awal (S0) sebesar 863 mg/L dan konsentrasi TSS awal (X0) sebesar 805 mg/L.
b. Unit collecting tank: nilai reduksi TSS (fPss) sebesar 62.42 %, nilai reduksi BOD (fpBOD) sebesar 46.7%, konsentrasi aliran bawah (underflow) TSS (Xup) sebesar 4%, serta penambahan dosis koagulan PAC dan alum sebesar 68750 mg/L.
c. Unit reaction tank: konsentrasi BOD efluen terlarut (SR) sebesar 442 mg/L, koefisien hasil (yield) bersih TSS berdasarkan BOD influen dan BOD5 efluen terlarut (Y) sebesar 0.48 mg TSS yang diproduksi/mg BOD yang dibuang, dan konsentrasi TSS di bak aerasi (XR) sebesar 93 mg/L.
d. Unit filtrasi: asumsi konsentrasi TSS pada aliran atas efluen (XF) sebesar 40 % dan konsentrasi TSS pada aliran bawah (XuR) sebesar 0.75%, serta asumsi konsentrasi BOD yg keluar dari filtrasi (SF) sebesar 25%.
e. Unit disinfeksi atau ozon sistem: penambahan dosis gas ozon sebesar 3 mg/L. f. Unit sludge drying bed: asumsi padatan yang tertampung pada dasar bak (Ct)
16
Setiap aliran akan mengalami kesetimbangan atau perubahan di setiap unitnya. Persamaan untuk kesetimbangan debit aliran air limbah dibuat berdasarkan proses yang terjadi di tiap unit pengolahan. Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah IPB
Unit Persamaan No. Persamaan
Collecting tank QC = QO – Quc (1)
Catatan: *QO3 adalah laju aliran gas yang tidak mempengaruhi laju aliran, nilai diabaikan.
Pada perhitungan kesetimbangan massa juga terdapat persamaan kesetimbangan padatan (solid balance) dan substrat (substrat balance) yang disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Persamaan kesetimbangan padatan dan substrat air limbah IPB
Unit Persamaan No.
Ozon sistem Tidak ada perubahan pada konsentrasi TSS,
diasumsikan nilai gas ozon diabaikan
Sludge drying bed QucXuc+ Qur Xur = QDR XDR + QDB XDB (15)
Berdasarkan data primer dan sekunder yang digunakan dalam persamaan diatas, maka hasil perhitungan kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil dan variabel kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB
Notasi Deskripsi Nilai Acuan
SO Konsentrasi BOD influen (mg/L) 863 Data primer
XO Konsentrasi TSS influen (mg/L) 805 Data prmer
QO Debit aliran influen (m 3
/hari) 36 Data primer
QC
Debit aliran yang keluar dari collecting tank
17
Notasi Deskripsi Nilai Acuan
XC
Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
collecting tank (mg/L) 302.52 Pers. (7)
SC
Konsentrasi BOD yang keluar dari collecting
tank (mg/L) 465.83 Pers. (8)
Quc
Debit aliran bawah yang keluar dari collecting
tank (m3/hari) 0.45 Quc = fpssQOXO / Xuc
Xuc Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari collecting tank (kg/L) 0.04 Data sekunder
QR
Debit aliran yang keluar dari reaction tank
(m3/hari) 57.81 Per. (2)
XR
Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
reaction tank (mg/L) 93 Data sekunder
SR
Konsentrasi BOD yang keluar dari collecting
tank (mg/L) 442 Data sekunder
Qur
Debit aliran bawah yang keluar dari reaction
tank (m3/hari) 0.85
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari reaction tank (mg/L) 7500 Data sekunder
QB Debit aliran yang keluar dari buffer tank
(m3/hari) 57.81 Pers. (3)
QF Debit aliran yang keluar dari unit filter
(m3/hari) 57.76 Pers. (4)
XF
Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
unit filtrasi (mg/L) 55.80 Pers. (13)
SF Konsentrasi BOD efluen unit filtrasi(mg/L) 331.77 Pers. (14)
Quf
Debit aliran bawah yang keluar dari unit filter
(m3/hari) 0.05 Quf = fRssQRXR / Xufc
Xuf
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari unit filtrasi (kg/L) 0.045 Data sekunder
r Rasio debit aliran recyclereaction tank ke
debit aliran yang keluar dari collecting tank 0.35 =
( − ) + ∆
( − )
QDB Debit aliran yang keluar dari sludge drying
bed (m3/hari) 0.52 =
XDB Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
sludge drying bed (kg/L) 0.045 Data sekunder
QDR
Debit aliran yang keluar dari sludge drying
bed menuju collecting tank(m3/hari) 0.78 Pers. (6) XDR
Konsentrasi TSS supernatan efluen sludge
drying bed menuju collecting tank (mg/L) 1226.57 Pers. (15)
18
mg/L. Lumpur endapan yang dihasilkan pada unit ini mengandung material organik yang cukup tinggi, sehingga lumpur yang berasal dari tangki reaksi akan dialirkan menuju sludge drying bed dengan kapasitas sebesar 0.85 m3/hari. Konsentrasi TSS yang dihasilkan pada unit ini sudah berada di bawah baku mutu, sedangkan untuk konsentrasi BOD masih berada di atas baku mutu yang ditetapkan berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri. Pada unit filtrasi, nilai BOD mengalami penurunan namun masih berada di atas baku mutu dengan konsentrasi sebesar 331.77 mg/L. Oleh karena itu, kinerja IPAL IPB dapat dioptimalkan dengan menambahkan atau memodifikasi unit pengolahan agar nilai karakteristik air limbah yang dihasilkan berada di bawah baku mutu dan dikategorikan aman untuk dibuang ke lingkungan. Salah satu modifikasi yang dapat dilakukan yaitu dengan menambahkan proses biologis menggunakan lumpur aktif.
2. Modifikasi kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB menggunakan lumpur aktif
Berdasarkan literatur yang dikemukakan oleh Droste, 1997, Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang direncanakan diawali dengan unit screening dan diakhiri dengan unit desinfeksi, serta pengolahan lumpur yang menggunakan unit digester anaerobik dan sentrifugasi. Diagram alir modifikasi kesetimbangan massa proses pengolahan pada setiap unit ini dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 Modifikasi kesetimbangan massa unit pengolahan air limbah IPB menggunakan lumpur aktif
Data yang diperlukan dalam perhitungan kesetimbangan massa berdasarkan data primer yang diambil dari kondisi air limbah saat ini. Data-data yang dibutuhkan yaitu :
a. Debit aliran (Q0) sebesar 36 m3/hari, konsentrasi BOD awal (S0) sebesar 863 mg/L dan konsentrasi TSS awal (X0) sebesar 805 mg/L.
b. Screens: jumlah material yang terkumpul (Xscw) adalah 0.005 m3/1000 m3. c. Grit chamber: jumlah pasir yang terkumpul (Xgw) adalah 0.008 m3/1000 m3. d. Unit sedimentasi primer: nilai reduksi TSS (fPss) sebesar 88.45 %, nilai reduksi
19 sebesar 4%, serta penambahan dosis koagulan PAC dan alum sebesar 68750 mg/L.
e. Unit aerasi lumpur aktif: konsentrasi BOD efluen terlarut (SA) sebesar 100 mg/L, koefisien hasil (yield) bersih TSS berdasarkan BOD influen dan BOD5 efluen terlarut (Y) sebesar 0.65 mg TSS yang diproduksi/mg BOD yang dibuang, dan konsentrasi TSS di bak aerasi (XA) sebesar 2000 mg/L.
f. Unit sedimentasi sekunder: konsentrasi TSS pada aliran atas efluen (XS) sebesar 50 mg/L dan konsentrasi TSS pada aliran bawah (XuS) sebesar 0.75%. g. Unit thickener: asumsi padatan yang tertampung pada dasar bak (Ct) sebesar
85% dan konsentrasi aliran bawah TSS (Xt) sebesar 4.5%. h. Unit disinfeksi: penambahan dosis gas klorin sebesar 1.5 mg/L.
i. Unit anaerobic digester: reduksi TSS (fAD) yang diharapkan sebesar 55%. j. Unit sentrifugasi: asumsi 9 kg polimer setiap 1 ton padatan (Dpl), dengan
konsentrasi (Xpl) sebesar 80 g/L. Kapasitas yang diharapkan dapat menampung padatan (Cc) sebesar 97.5%, dengan konsentrasi padatan kering (Xck) sebesar 32%.
k. Specific gravity (berat jenis) TSS diasumsikan sebesar 1.00.
l. BOD diasumsikan hanya bertransformasi setelah melalui unit sdimentasi primer dan bak aerasi pada unit lumpur aktif.
Setiap aliran mengalami kesetimbangan atau perubahan di setiap unitnya. Persamaan untuk kesetimbangan debit aliran air limbah dibuat berdasarkan proses yang terjadi di tiap unit pengolahan, sehingga persamaan dapat berubah seiring dengan adanya perubahan pola atau modifikasi pada unit tersebut. Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Persamaan kesetimbangan debit aliran air limbah dengan lumpur aktif
Unit Persamaan No. Persamaan
Screens QO = Qsc + Qscw (16)
Catatan: *Qcl adalah laju aliran gas yang tidak mempengaruhi laju aliran, nilai diabaikan.
20
Tabel 8 Persamaan kesetimbangan padatan dan substrat air limbah dengan lumpur aktif
Desinfeksi Tidak ada perubahan pada konsentrasi TSS,
diasumsikan nilai gas klorin diabaikan
Thickener QupXup+ Qw Xus = Qts Xts + Qt Xt (38) Berdasarkan data primer dan sekunder yang digunakan dalam persamaan diatas, hasil perhitungan kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB dengan menggunakan lumpur aktif dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Hasil dan variabel kesetimbangan massa pada unit pengolahan lumpur aktif
Notasi Deskripsi Nilai Acuan
SO Konsentrasi BOD influen (mg/L) 863 Data primer
XO
Konsentrasi TSS influen (tidak termasuk
screens dan grit chamber) (mg/L) 805 Data prmer
QO Debit aliran influen (m 3
/hari) 36 Data primer
Qsc Debit aliran setelah screens (m 3
/hari) 36 Pers. (16)
Qscw Laju volumetrik screens (m 3
/detik) 0.00018 Pers. (27)
Xscw
Jumlah material yang terkumpul di screens
(m3/1000 m3) 0.005 Data sekunder
Qg Debit aliran setelah grit chamber (m 3
/hari) 36 Pers. (17)
Qgw Laju volumetrik grit chamber (m3/detik) 0.00028 Pers. (28)
Xgw
Jumlah pasir yang terkumpul di grit chamber
(m3/1000 m3) 0.008 Data sekunder
21
Notasi Deskripsi Nilai Acuan
primer (m3/hari) Xpo
Total konsentrasi TSS yang masuk ke
sedimentasi primer (mg/L) Pers. (31)
Qp
Debit aliran supernatan yang keluar dari
sedimentasi primer (m3/hari) 47.76 Pers. (18)
Xp
Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
sedimentasi primer (mg/L) 93 Xp = (1 – fpSS ) Xo
Sp
Konsentrasi BOD yang keluar dari
sedimentasi primer (mg/L) 333.18 Pers. (33)
Xup
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari sedimentasi primer (kg/L) 0.040 Data sekunder
Qup
Debit aliran bawah yang keluar dari
sedimentasi primer (m3/hari) 0.61
Qup =
[Qo(Xo-Xp)+Qpa(Xpa-Xp)] /
(Xup-Xp)
QA Debit aliran yang keluar dari aerasi (m 3
/hari) 64.32 Pers. (20)
SA Konsentrasi BOD efluen dari aerasi (mg/L) 100 Data sekunder
QS
Debit aliran supernatan yang keluar dari
sedimentasi sekunder (m3/hari) 47.48 Pers. (21)
XS
Konsentrasi TSS supernatant yang keluar dari
sedimentasi sekunder (mg/L) 50 Data sekunder
Qus
Debit aliran bawah yang keluar dari
sedimentasi sekunder (m3/hari) 16.84
Pers. (21) dan Pers. (37):
= ( − )
−
Xus
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari sedimentasi sekunder (mg/L) 7500 Data sekunder
R
Rasio debit aliran recycle sedimentasi sekunder ke debit aliran yang keluar dari sedimentasi primer
0.35
Pers. (34) dan Pers. (20):
= − + ∆
( − )
Qf Debit aliran efluen dari desinfeksi (m 3
/hari) 47.48 Pers. (23)
Qw
Debit aliran limbah lumpur aktif dari
sedimentasi sekunder (m3/hari) 0.28 Pers. (22)
Qt
Debit aliran bawah yang keluar dari thickener
(m3/hari) 0.50
Pers. (39) dan Xt: =
Xt
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari thickener (kg/L) 0.045 Data sekunder
Qts
Debit aliran supernatan yang keluar dari thickener menuju sedimentasi primer (m3/hari)
0.39 Pers. (24)
Xts
Konsentrasi TSS supernatan yang keluar dari
thickener menuju sedimentasi primer (mg/L) 10310.3 Pers. (38)
Qd
Debit aliran bawah yang keluar dari
anaerobic digester (m3/hari) 0.50 Pers. (25)
Xd
Konsentrasi TSS aliran bawah yang keluar
dari anaerobic digester (g/L) 20.25
Pers. (40) dan Xd : =
Qpl
Laju aliran conditioning polimer untuk
22
Notasi Deskripsi Nilai Acuan
Xpl
Konsentrasi TSS polimer untuk centrifuge
(kg/L) 80 Data sekunder
Qck
Debit volumetric pembuangan padatan kering
(cake) dari centrifuge (m3/hari) 0.03
Pers. (43) dan Xck : =
Xck
Konsentrasi TSS padatan kering yang keluar
dari cemtrifuge (kg/L) 0.32 Data sekunder
Qct
Debit aliran centrate dari centrifuge menuju
influen sedimentasi primer (m3/hari) 0.47 Pers. (26)
Xct
Konsentrasi TSS centrate dari centrifuge
menuju influen sedimentasi primer (mg/L) 543 Pers. (42)
Berdasarkan hasil perhitungan modifikasi kesetimbangan massa pada unit pengolahan air limbah IPB menggunakan lumpur aktif, konsentrasi TSS setelah melalui pengolahan lumpur aktif diharapkan dapat direduksi hingga 50% dengan konsentrasi TSS sebesar 50 mg/L dan konsentrasi BOD dapat direduksi hingga 40% dengan konsentrasi sebesar 100 mg/L. Konsentrasi TSS dan BOD yang dihasilkan ini sudah berada diatas baku mutu yang ditetapkan. Pada pengolahan lumpur aktif, lumpur padat atau flok-flok akan terbentuk oleh kerja mikroorganisme (bakteri dan protozoa) yang terdapat pada lumpur tersebut. Pada pengolahan ini dibutuhkan oksigen yang cukup sebagai konsumsi bakteri agar dapat aktif dalam memakan kandungan organik dalam air limbah. Semakin tinggi kandungan oksigen terlarut dalam air maka semakin tinggi pula kemampuan air untuk memulihkan diri sendiri.
Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi
Pada IPAL IPB, unit koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi berada pada satu unit pengolahan yang disebut dengan reaction tank. Pada unit ini, koagulan ditambahkan ke dalam tangki untuk mereduksi beban pencemar yang terdapat pada air limbah. Pengadukan yang digunakan pada unit ini yaitu pengadukan dengan tipe mekanik. Setelah melalui proses pengadukan cepat (koagulasi) dan pengadukan lambat (flokulasi), air limbah diendapkan pada proses sedimentasi. Simulasi proses pengolahan koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi telah dilakukan pada pengujian jar test. Pada kenyataannya, pengolahan air limbah di IPAL IPB belum pernah dijalankan, sehingga belum dapat dibandingkan kesesuaian antara rancangan unit yang ada dengan kriteria rancangan berdasarkan literatur.
Pada penelitian ini dilakukan perhitungan rancangan unit koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi dengan tidak menggabungkan ketiga unit tersebut. Hal ini dilakukan agar debit aliran, kondisi aliran, dan waktu detensi yang dibutuhkan di setiap unit dapat diketahui. Data yang digunakan pada perhitungan ini berdasarkan dengan data yang berada di lapangan dan asumsi berdasarkan literatur.
Unit Koagulasi
23 dalam pengolahan ini adalah sistem mekanis. Sistem ini menggunakan pengaduk untuk menciptakan gerak turbulen yang memungkinkan air mengalami pencampuran. Pengadukan secara mekanis merupakan metode yang umum digunakan karena metode ini dapat diandalkan, efektif, fleksibel pada pengoperasiannya, dan memiliki headloss yang sangat kecil. Pada umumnya, pengadukan cepat dilakukan dengan menggunakan turbine impeller, paddle impeller, atau propeller untuk menghasilkan turbulensi (Reynolds, 1982). Diagram perhitungan rancangan unit koagulasi secara mekanis tertera pada Gambar 12.
Gambar 12 Diagram perhitungan unit koagulasi dengan pengaduk mekanik Tabel 10 Kriteria rancangan unit koagulasi
Faktor Rancangan Nilai Gradien hidrolik (G)
Kondisi aliran
950 (detik-1) NRe > 10,000 Waktu detensi (td) 10 detik – 5 menit
G x td 30,000 – 60,000
Sumber : Qasim, et.al , 2000
24
Tabel 11 Hasil perhitungan unit koagulasi
Faktor Rancangan Nilai Acuan
Debit tiap unit (m3/detik) 2.1×10-04 Pers. 44 Gradien kecepatan (G), detik-1 950 Data sekunder
Tenaga pengaduk (P), kW 0.01 Pers. 47
Kecepatan pengaduk (n), rpm 208 Pers. 48
Kondisi aliran (NRe) 84613 Pers. 49
Pada unit koagulasi, pengadukan dilakukan dengan tipe mekanis. Pengaduk yang digunakan berjenis radial flow-straigt blade turbine-4 blade (w/d = 0.20) dengan nilai tenaga (Np) sebesar 3.30 dan diameter diasumsikan sebesar 0.15 meter. Tenaga pengaduk yang dihasilkan dari Persamaan 47 yaitu sebesar 0.01 kW. Setelah mengetahui nilai tenaga pengaduk, kecepatan pengaduk didapatkan dari Persamaan 48 dengan nilai sebesar 208 rpm. Menurut Sincero (2003), pengaduk besar memiliki putaran dangan kisaran 1150-1750 rpm dan pengaduk kecil dengan kisaran 400-800rpm. Putaran yang dihasilkan dari perhitungan ini belum memenuhi kriteria menurut Sincero (2003). Hal ini dapat disebabkan karena debit yang digunakan pada unit ini sangat kecil sehingga menyebabkan dimensi yang diperoleh kecil. Diameter pengaduk yang direncanakan disesuaikan dengan lebar bak yang tersedia, sehingga semakin kecil diameter maka putaran yang dihasilkan akan semakin kecil. Perhitungan Bilangan Reynold didapatkan dari Persamaan 49 dengan nilai sebesar 84,613, sehingga kondisi aliran termasuk jenis aliran turbulen (NRe > 104) sesuai dengan kriteria Qasim, Motley, & Zhu, (2000). Bilangan Reynold lebih besar dari 104 akan menimbulkan aliran turbulen, sehingga olakan yang terjadi akan membuat koagulan tercampur secara merata dengan air.
Unit Flokulasi
25
Gambar 13 Diagram perhitungan unit flokulasi Tabel 12 Kriteria rancangan unit flokulasi
Faktor Rancangan Nilai Gradien hidrolik (G)
Kondisi aliran
15 – 60 (detik-1) NRe > 10,000 Waktu detensi (td) 30 – 60 menit Sumber : Qasim, et.al, 2000
Debit yang digunakan dalam perhitungan yaitu debit pompa sebesar 36 m3/hari. Berdasarkan Qasim, et.al, (2000), gradien hidrolik yang dirncanakan bernilai 60 detik-1 dan jumlah unit yang direncanakan yaitu satu unit. Berdasarkan hasil perhitungan (Tabel 13), waktu detensi pada unit ini yaitu 45 detik sesuai dengan kriteria desain yang tertera pada Tabel 12.
Tabel 13 Hasil perhitungan unit flokulasi
Faktor Rancangan Nilai Acuan
Volume, m3 0.5625 Pers. 50
Lebar bak (l), m 3 -
Kedalaman air (t), m 0.43 Pers. 52
panjang bak (p), m 0.45 -
Volume bak (V), m3 0.585 V = p x l x t
26
Faktor Rancangan Nilai Acuan
Gradien kecepatan (G), detik-1 60 Data sekunder Tenaga pengaduk (P), kW 0.002 Pers. 53
Panjang paddle, m 0.4 Data sekunder
Diameter (d), m 0.37 Pers. 54
Kecepatan flokulator (n), rpm 7 Pers. 55 Bilangan Reynold (NRe) 14,987 Pers. 56
Pada unit flokulasi, pengadukan dilakukan dengan tipe mekanis. Berdasarkan hasil perhitungan, pada Persamaan 52 didapat tinggi bak 0.43 meter dan diasumsikan lebar bak sebesar 3 meter. Volume bak yang dirancang sebesar 0.585 m3 dengan debit berdasarkan unit flokulasi sebesar 0.00021 m3/detik. Tenaga pengaduk yang dihasilkan dari Persamaan 53 yaitu sebesar 0.001 kW. Panjang paddle diasumsikan 0.4 m dengan diameter 0.37 m. Setelah mengetahui nilai tenaga pengaduk, kecepatan pengaduk didapatkan dari Persamaan 55 dengan nilai sebesar 7 rpm. Kecepatan pengaduk yang diperoleh ini tidak sesuai dengan perencanaan awal yang dibuat oleh kontraktor yaitu untuk kecepatan pengaduk pada unit flokulasi sebesar 20 – 40 rpm. Hal ini dapat disebabkan karena debit yang masuk kedalam unit ini terlalu kecil sehingga mempengaruhi kapasitas pengaduk. Pada perhitungan Bilangan Reynold didapatkan nilai sebesar 14,987 sesuai dengan kriteria Qasim, et.al (2000) dengan bilangan reynold > 104.
Unit Sedimentasi
Menurut Reynolds (1982), sedimentasi adalah pemisahan padatan dan cairan dengan menggunakan pengendapan secara gravitasi untuk memisahkan partikel tersuspensi yang terdapat dalam cairan. Menurut Qasim, et.al (2000), pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi dapat dibagi menjadi empat kelas, yaitu :
1. Pengendapan Tipe I, Free Settling (contoh : prasedimentasi dan pengendapan pasir pada grit chamber).
2. Pengendapan Tipe II, Flocculent Settling (contoh : pengendapan primer pada air buangan dan pengendapan pada air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi).
3. Pengendapan Tipe III, Zone/Hindered Settling. 4. Pengendapan Tipe IV, Compression Settling.
27
Gambar 14 Diagram perhitungan unit sedimentasi Tabel 14 Kriteria rancangan unit sedimentasi
Parameter Rancangan Kriteria rancangan
Kriteria rancangan digunakan Limpasan saat aliran desain rataan,
m3/m2 hari
20 – 50 20
Panjang bak (l), m 10 – 100 -
Rasio panjang terhadap lebar 1 – 7.5 2 Rasio panjang terhadap kedalaman 4.2 - 25 -
Kedalaman air, m 2.5 – 5 -
Lebar, m 3 – 24 3
Waktu detensi, jam >1.5 3
28
Tabel 15 Hasil perhitungan unit sedimentasi
Faktor Rancangan Nilai Acuan
Dimensi basin
Rata-rata kedalaman dasar-atas bak, m 2.7 Pers. 60 Laju limpasan saat aliran desain rata-rata,
m3/m2 hari
20 Pers. 61
Volume rata-rata bak, m3 49.06 Pers. 62
Waktu detensi saat aliran puncak, jam 3 Asumsi Struktur influen
Debit di setiap saluran, m3/detik 2.1×10-04 Pers. 64 Kecepatan aliran pada saluran saat aliran
rata-rata, m3/detik
2.1×10-04 Pers. 65
Delta H, m 4×10-08 Pers. 66
Struktur efluen
Aliran debit puncak per bak, m3/hari 36 Data sekunder
Panjang sekat ukur, m 0.10 Pers. 67 Total kedalaman aliran di efluen launder, m 1.08 = (kedalaman aliran
pada akhir saluran) + (lebar launder)
29 yang diproduksi per hari sebesar 18.11 kg. Berdasarkan hasil perhitungan, dimensi panjang unit sedimentasi dengan menggunakan bentuk circular ini belum masuk kedalam kriteria rancangan unit sedimentasi yang disyaratkan (Tabel 14). Dimensi yang diperoleh pada perhitungan sangat kecil dikarenakan debit yang masuk kedalam unit ini sangat kecil. Oleh karena itu, debit aliran yang masuk dapat diperbesar sehingga dimensi yang diperoleh dapat memenuhi syarat. Pada unit sedimentasi, BOD dapat di reduksi hingga 48 % dengan konsentrasi BOD sebesar 442 mg/L dan TSS dapat di reduksi hingga 70 % dengan konsentrasi TSS sebesar 93 mg/L.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Berdasarkan hasil pengujian air limbah laboratorium IPB, parameter seperti pH, N-NO2, NH3, H2S sudah memenuhi standar baku mutu. Parameter TDS, COD, BOD, minyak dan lemak belum memenuhi standar baku mutu Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995. Konsentrasi akhir TDS, COD, BOD, serta minyak dan lemak secara berturut-turut sebesar 11273 mg/L, 3300 mg/L, 442 mg/L, dan 181 mg/L. Konsentrasi kadar polutan yang tinggi disebabkan karena sifat dari air limbah laboratorium mengandung bahan kimia yang bersifat asam, basa, organik, serta anorganik dengan jumlah konsentrasi yang besar.
2. Berdasarkan hasil pengujian jar test, dosis optimum koagulan yang dapat digunakan untuk pengolahan air limbah laboratorium periode bulan Februari hingga Mei yaitu sebesar 6250 mg/L PAC + 62500 mg/L alum dengan persentasi penurunan nilai COD mencapai 93.38 %. Akan tetapi, dosis optimum ini belum dapat sepenuhnya dijadikan patokan dalam pengolahan air limbah laboratorium IPB karena kondisi air limbah laboratorium yang selalu berbeda pada setiap semester.
3. Hasil perhitungan kesetimbangan massa menunjukkan bahwa konsentrasi TSS yang keluar dari IPAL IPB sudah berada di bawah baku mutu yaitu sebesar 93 mg/L, sedangkan konsentrasi BOD yang dihasilkan masih berada di atas baku mutu yaitu sebesar 331.77 mg/L. Berdasarkan hasil perhitungan kesetimbangan massa menggunakan lumpur aktif, konsentrasi TSS setelah melalui pengolahan lumpur aktif diharapkan dapat di reduksi hingga 50% dengan konsentrasi TSS sebesar 50 mg/L dan konsentrasi BOD dapat di reduksi hingga 40% dengan konsentrasi sebesar 100 mg/L.
30
pengaduk. Kondisi aliran pada unit koagulasi dan flokulasi termasuk jenis aliran turbulen (NRe>104), sehingga olakan yang terjadi akan membuat koagulan tercampur secara merata. Pada unit sedimentasi, BOD dapat di reduksi hingga 48 % dengan konsentrasi BOD sebesar 442 mg/L dan TSS dapat di reduksi hingga 70 % dengan konsentrasi TSS sebesar 93 mg/L.
Saran
1. Percobaan jar test dilakukan setiap akan melakukan proses pengolahan air limbah untuk mengetahui dosis optimum koagulan yang akan digunakan pada unit koagulasi dan flokulasi.
2. Penelitian lanjutan mengenai modifikasi IPAL IPB diperlukan dengan menambahkan unit pengolahan biologis dengan menggunakan lumpur aktif agar karakteristik air limbah yang dihasilkan berada di bawah baku mutu. 3. Sumberdaya manusia diperlukan untuk mengoperasikan IPAL IPB, sehingga
IPAL dapat digunakan dengan optimal.
DAFTAR PUSTAKA
Akhtar, Waseem, Muhammad, R., Iqbal, A. 1997. Optimum Design of Sedimentation Tanks Based on Settling Characteristics of Karachi Tannery Wastes. Pakistan: Institute of Environment Engineering and Research, NED University of Engineering and Technology. Water, Air, and Soil Pollution Volume 98: 199-211
Arifiani, Nur Fajri. 2007. Evaluasi Desain Instalasi Pengolahan Air PDAM Ibu Kota Kecamatan Prambanan Kabupaten Klaten. Jurnal Presipitasi. Vol. 3 No. 2 ISSN 1907-187X
Droste, R.L. 1997. Theory and Practice of water and Wastewater Treatment. John Wiley & Sons : New York.
Menteri Negara Lingkungan Hidup. 1995. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri.
Metcalf & Eddy. 2003. Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse 4th Edittion. New York : McGraw Hill.
Qasim, S.R. 1998.Wastewater Treatment Plants: Planning, Design, and Operation. Boca Raton-Florida: CRC Press.
Qasim, S.R., Motley, E.M., Zhu, G. 2000. Water Works Engineering Planning, Design, & Operation. Dallas-Texas: Prentice-Hall.
Said M. 2009. Pengolahan Air Limbah Laboratorium dengan Menggunakan Koagulan Alum Sulfat dan Poli Aluminium Klorida (PAC). Jurnal Penelitian Sains: Edisi Khusus Desember 2009 (C). Palembang: Universitas Sriwijaya.
Sincero, Arcadio P., Sincero, Gregoria A. 2003. Physical-chemical Treatment of Water and Wastewater.Boca Raton-Florida :IWA Publishing.
31 Steel, E.W. dan McGhee. 1985. Water Supply and Sewerage. McGraw-Hill Inc.,
New York.
Reynolds, T.D. 1982. Unit Operation and Process in Environmental Engineering. Wadsword Inc., California.
Yan, Mungquan, Liu, Hailong, Wang, Dongsheng, Ni, Jinren, Qu, Jiuhui. 2009.
Natural Organic Matter Removal by Coagulantion: Effect of Kinetics and Hydraulic Power. Water Science & Technology: Water Supply-WSTWS 9.1.
32
33 Lampiran 2 Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995
Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri
34
Lampiran 3 Data hasil pengukuran jar test
Pengukuran jar test dengan koagulan PAC
Dosis
Pengukuran jar test dengan koagulan Alum
Dosis
Pengukuran jar test dengan koagulan kombinasi (PAC + Alum)
Lampiran 4 Gambar denah unit koagulasi
36
Lampiran 5 Potongan A-A unit koagulasi
37
Lampiran 6 Gambar denah unit flokulasi
38
Lampiran 7 Potongan A-A unit flokulasi
39
Lampiran 8 Gambar denah unit sedimentasi
40
Lampiran 9 Potongan A-A unit sedimentasi
41
Lampiran 10 Potongan B-B unit sedimentasi
42
Lampiran 11 Potongan C-C unit sedimentasi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan dengan nama Rissa Budiarti pada tanggal 24 Juli 1991 di Kota Bogor. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dengan ayah bernama Maulana Budi, S.H. dan ibu Iis Sumiati. Penulis merupakan lulusan dari Sekolah Menengah Pertama Negeri 4 Bogor pada tahun 2006 dan Sekolah Menengah Atas Negeri 2 Bogor tahun 2009. Setelah lulus SMA, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor dengan jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan. Selama menjadi mahasiswa, penulis juga aktif di organisasi kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) periode 2010/2011 sebagai bendahara Departemen Hubungan Eksternal dan pada periode 2011/2012 sebagai sekretaris Departemen Hubungan Eksternal.
Pada bulan Juni-Agustus 2012, penulis melaksanakan praktik lapang di PT. Sinar Sosro KPB Cibitung di daerah Cibitung dengan judul laporan “Mempelajari Penanganan Limbah Cair di PT. Sinar Sosro KPB Cibitung” dan pada tahun berikutnya, penulis menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Optimasi Penggunaan Koagulan Terhadap Rancangan Unit Koagulasi, Flokulasi, dan Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah Laboratorium” dibawah bimbingan Dr. Satyanto Krido Saptomo, S.TP., M.Si. dan Allen Kurniawan, S.T., M.T.
