PRAKTEK KERJA LAPANGAN
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
SISTEM BIOFILTER ANAEROB-AEROB
OLEH BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN
TEKNOLOGI (BPPT) DKI JAKARTA
LAPORAN
Oleh :
MUHAMMAD RIZKI SYA’BANI 0909045059
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MULAWARMAN
PRAKTEK KERJA LAPANGAN
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
SISTEM BIOFILTER ANAEROB-AEROB
OLEH BADAN PENELITIAN DAN PENGKAJIAN
TEKNOLOGI (BPPT) KOTA JAKARTA
LAPORAN
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Pada Program Studi Strata 1 Teknik Lingkungan,
Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman
Oleh :
MUHAMMAD RIZKI SYA’BANI 0909045059
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MULAWARMAN
PRAKTEK KERJA LAPANGAN
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
SISTEM BIOFILTER ANAEROB-AEROB
OLEH BADAN PENELITIAN DAN PENGKAJIAN
TEKNOLOGI (BPPT) KOTA JAKARTA
Oleh :
MUHAMMAD RIZKI SYA’BANI
0909045059
Telah dikonsultasikan pada tanggal 7 Maret 2013 dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Samarinda 7 Maret 2013
Disahkan oleh :
Pembimbing PKL,
Henny Magdalena, S.T., M.T. NIP. 19710108 200012 2 002
Mengetahui,
Ketua Program Studi S1 Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman
DAFTAR ISI
1.2 Tujuan Praktek Kerja Lapangan ... 2
1.3 Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan ... 2
1.4 Manfaat Praktek Kerja Lapangan ... 2
1.5 Waktu dan Tempat Praktek Kerja Lapangan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Berdirinya BPPT ... 5
2.2 Visi dan Misi BPPT ... 6
2.3 Lokasi BPPT ... 7
2.4 Tugas, Fungsi dan Wewenang BPPT ... 7
2.5 Struktur Organisasi BPPT ... 9
BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Air Limbah ... 18
3.2 Air Limbah Domestik ... 19
3.3 Karakteristik Air Limbah Domestik ... 20
3.4 Pengolahan Air Limbah Domestik ... 23
3.4.2 Pengolahan Air Limbah Secara Kimia ... 24
3.4.3 Pengolahan Air Limbah Secara Biologi ... 25
3.5 Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Biofilter Anaerob-Aerob ... 28
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Perancangan Awal Pembangunan IPAL RSU XXX ... 32
4.1.1 Kapasitas IPAL ... 32
4.1.2 Desain Volume IPA ... 34
4.1.3 Kriteria Desain ... 35
4.2 Perhitungan Desain Teknis IPAL RSU XXX ... 36
4.2.1 Rencana IPAL RSU XXX ... 36
4.2.2 Sistem Pengumpulan Air Limbah ... 36
4.2.3 Desain Bak Pemisah Minyak/Lemak ... 37
4.2.4 Desain Bak Ekualisasi ... 38
4.2.5 Desain Bak Pengendap Awal ... 39
4.2.6 Desain Bak Biofilter Anaerob ... 40
4.2.7 Desain Bak Aerasi dan Biofilter Aerob ... 43
4.2.8 Desain Bak Pengendap Akhir ... 46
4.3 Spesifikasi Peralatan dan Bahan ... 48
4.3.1 Media Pembiakan Mikroba ... 48
4.3.2 Pompa Air Limbah ... 48
4.3.3 Blower Aerasi ... 49
4.3.4 Difuser ... 49
4.3.5 Pompa Sirkulasi ... 49
4.3.6 Sistem Kelistrikan dan Kontrol Panel ... 49
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR TABEL
halaman
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Peta Lokasi BPPT ... 7
Gambar 2.2. Peran dan Ruang Lingkup Kegiatan BPPT ... 8
Gambar 2.3. Struktur Organisasi BPPT ... 9
Gambar 2.4. Struktur Biro Perencanaan BPPT ... 13
Gambar 3.1. Skema Pengelompokan Bahan Kandungan Air Limbah ... 18
Gambar 3.2. Diagram karakteristik dan sumber air limbah domestik ... 20
Gambar 3.3. Fluktuasi Debit Air Limbah Rumah Tangga ... 22
Gambar 3.4. Pengolahan Air Limbah Domestik ... 23
Gambar 3.5. Skema Pengolahan Fisika ... 24
Gambar 3.6. Skema Pengolahan Kimia ... 25
Gambar 3.7. Skema Pengolahan Biologi ... 26
Gambar 3.8. Skema Pengolahan Air Limbah Sistem Biofilter Anaerob-aerob ... 29
Gambar 3.9. Proses penghilangan phospor oleh mikro-organisme di dalam proses pengolahan “Anaerob-Aerob”. ... 31
Gambar 4.1. Perkiraan Volume Limbah Rumah Sakit DKI Jakarta ... 32
Gambar 4.2. Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari ... 33
Gambar 4.3. Diagram Alir Pengolahan Air Limbah Sistem Biofilter Anaerob-Aerob ... 35
Gambar 4.4. Rencana Bentuk Bak Pengumpul ... 36
Gambar 4.5. Rencana Bentuk Bak Pemisah Minyak/Lemak ... 37
Gambar 4.6 Rencana Bentuk Bak Ekualisasi ... 38
Gambar 4.7. Rencana Bentuk Bak Pengendap Awal ... 39
Gambar 4.8. Rencana Bentuk Bak Anaerob ... 41
Gambar 4.9. Rencana Bentuk Bak Aerasi-Aerob ... 43
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Sketsa Gambar Bak Pengumpul
Lampiran 2. Sketsa Gambar Bak Pemisah Minyak dan Lemak Lampiran 3. Sketsa Gambar Bak Ekualisasi
Lampiran 4. Sketsa Gambar Bak Pemisah Minyak/Lemak - Ekualisasi Lampiran 5. Sketsa Gambar Bak Pengendap Awal
Lampiran 6. Sketsa Gambar Bak Biofilter Anaerob
Lampiran 7. Sketsa Gambar Bak Aerasi dan Biofilter Aerob Lampiran 8. Sketsa Gambar Bak Biofilter Anaerob-Aerob Lampiran 9. Sketsa Gambar Bak Pengendap Akhir
Muhammad Rizki Sya’bani Dosen Pembimbing
0909045059 Henny Magdalena, S.T., M.T. Teknik Lingkungan NIP. 19710108 200012 2 002
PRAKTEK KERJA LAPANGAN
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK SISTEM
BIOFILTER ANAEROB-AEROB
OLEH BADAN PENELITIAN DAN PENGKAJIAN TEKNOLOGI
(BPPT) KOTA JAKARTA
ABSTRAK
Air limbah domestik merupakan salah satu polutan yang paling potensial dalam mencemari lingkungan, dengan demikian harus ada penanganan awal secara baik sebelum dibuang ke badan air. Namun, keterbatasan dana biasanya menjadi kendala ketika masyarakat, instansi atau perusahaan akan membangun fasilitas pengolahan air limbah, terutama untuk masyarakat kalangan kecil dan menengah. Hal ini memicu pembangunan sarana pengolahan air limbah yang tepat dan murah dari segi teknologi dan harga akan sangat penting dioperasikan. Laporan ini menjelaskan tentang skema teknologi pengolahan air limbah secara biologis untuk sistem anaerob-aerob yaitu proses pengolahan air limbah dengan media biofilter. Dengan menerapkan Teknologi Pengolahan Air Limbah Sistem Biofilter Anaerob-aerob, konsentrasi COD, BOD, TSS, serta detergen dan amonia dapat dikurangi secara signifikan. Oleh karena itu, perancangan bangunan IPAL yang effisien sangat penting untuk dilakukan.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala curahan Rahmat dan bimbingan-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan Kerja Praktek. Laporan Kerja Praktek ini disusun berdasarkan pelaksanaan kegiatan yang telah dilakukan serta untuk memenuhi mata kuliah yakni Kerja Praktek.
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada seluruh pihak yang telah membantu penulisan laporan ini baik berupa bantuan materi maupun non materi. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapat balasan yang layak di sisi Tuhan Yang Maha Esa.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. H. Dharma Widada, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Mulawarman
2. Ibu Henny Magdalena, ST. MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan sekaligus Dosen Pembimbing Kerja Praktek
3. Ibu Novy Pralisa Putri, ST. M.Eng selaku Narasumber Kerja Praktek;
4. Bapak Dr. Ir. Joko Prayitno S, M.Sc selaku Pimpinan Deputi Pusat Teknologi Lingkungan BPPT Jakarta Pusat.
5. Bapak Dr. Ir. Rudi Nugroho., M.Eng selaku Kepala Bidang Teknologi Pengendalian Pencemaran Lingkungan BPPT Jakarta Pusat;
6. Bapak Ir. Nusa Idaman Said, M.Sc., selaku Pembimbing Lapangan dan Peneliti Utama Kelompok Teknologi Pengolahan Air Limbah BPPT Jakarta Pusat;
7. Seluruh Staf BPPT Jakarta Pusat yang selalu memberikan motivasi dalam pelaksanaan PKL;
8. Ayahanda Drs. H. Syahril Tarmidzi, M.Si serta Ibunda Dra. Hj. Nur Aisyiyah beserta keluarga yang selalu mendo’akan penulis;
9. Rekan-rekan Program Studi Teknik Lingkungan, khususnya Teknik Lingkungan angkatan 2009 serta rekan-rekan yang terlibat dalam penulisan laporan ini;
Akhirnya penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan.
Jakarta, 5 Maret 2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan dasar dan sangat vital bagi kehidupan manusia. Seiring dengan pertambahan penduduk yang begitu pesat di Indonesia menyebabkan tingkat aktivitas dan pemakaian air juga meningkat. Akibatnya jumlah buangan air limbah yang dihasilkan meningkat pesat pula.
Masalah pencemaran air di Indonesia sampai saat ini telah menjadi masalah yang cukup serius. Penyebab dari pencemaran tidak hanya berasal dari buangan industri tetapi juga air buangan rumah tangga atau air limbah domestik. Ditambah lagi rendahnya kesadaran sebagian besar masyarakat akan pentingnya kebersihan sanitasi, menyebabkan proses pencemaran di badan-badan air seperti sungai, air permukaan, dan air tanah dangkal akan bertambah cepat. Hal ini akan berakibat terjadinya penurunan kualitas lingkungan.
Air limbah secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga yaitu air limbah domestik yakni yang berasal dari buangan rumah tangga, air limbah dari perkantoran dan pertokoan (daerah komersil), air limbah industri, dan air limbah pertanian. Di Jakarta misalnya, sebagai akibat masih minimnya fasilitas pengolahan air buangan kota (Sewerage System) mengakibatkan tercemarnya badan sungai oleh air limbah domestik, bahkan badan sungai yang diperuntukkan sebagai bahan baku air minum pun telah tercemar pula.
Oleh karena permasalahan tersebut, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta serta beberapa Perusahaan Daerah yang bergerak dalam bidang Pengolahan Air Limbah bekerjasama dalam mengelola air buangan tersebut, dengan melakukan pengkajian dan penerapan Instalasi Pengolahan Air Limbah di beberapa lokasi dan fasilitas kota yang bertujuan untuk meminimalisir dampak pencemaran air yang terjadi di wilayah kota Jakarta dan sekitarnya.
1.2 Tujuan Praktek Kerja Lapangan
1. Mengetahui macam-macam proses pengolahan air limbah domestik.
2. Mempelajari Teknologi Pengolahan Air Limbah dengan metode Biofilter Anaerob-Aerob yang ada di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta.
3. Mempelajari langkah-langkah perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) sistem Biofilter Anaerob-Aerob.
4. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Teknik Lingkungan di Universitas Mulawarman.
1.3 Ruang Lingkup Praktek Kerja Lapangan
Ruang lingkup dari Praktek Kerja Lapangan ini terbatas pada sistem pengolahan air limbah domestik secara biologis dengan metode Biofilter Anaerob-aerob melalui studi literatur yang didapatkan dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta Pusat.
1.4 Manfaat Praktek Kerja Lapangan
1.4.1 Bagi Instansi BPPT :
1. Dapat menjalin kerja sama antara instansi dengan dunia pendidikan terutama dalam menyalurkan tenaga kerja profesional.
1.4.2 Bagi Kampus Universitas :
Sebagai bahan evaluasi di bidang akademik, khususnya untuk meningkatkan mutu pendidikan sehingga didapat suatu keselarasan antara teori-teori yang diberikan dalam kurikulum dalam kenyataan yang ada pada lapangan kerja;
1.4.3 Bagi mahasiswa :
1. Agar mahasiswa mampu memahami secara mendalam bagaimana teknologi pengolahan air limbah yang dikembangkan oleh BPPT Jakarta Pusat.
2. Sebagai bahan acuan bagi para mahasiswa yang akan melakukan penelitian tentang Teknologi Pengolahan Air Limbah
;
3. Mengaplikasikan ilmu yang telah didapat di BPPT dan Perusahaan Daerah Pengolahan Air Limbah Kota Jakarta, untuk nantinya dapat menjadi acuan dalam pengolahan air limbah di Kota Samarinda.
1.5 Waktu dan Tempat Praktek Kerja Lapangan
Praktek Kerja Lapangan dilaksanakan di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta Pusat selama ± 1 bulan sejak tanggal 4 Februari sampai dengan 5 Maret 2013.
1.6 Sistematika Penulisan
1.6.1 Bab 1 Pendahuluan
Berisikan latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat pelaksanaan Kerja Praktek, ruang lingkup pelaksanaan Kerja Praktek, waktu dan tempat pelaksanaan Kerja Praktek, dan sistematika penulisan.
1.6.2 Bab 2 Profil Instansi
Bab ini berisikan tentang profil Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta Pusat, struktur organisasi BPPT, dan sub bidang pengkajian Pusat Teknologi Lingkungan.
1.6.3 Bab 3 Landasan Teori
1.6.4 Bab 4 Pembahasan
Pada bab ini dijelaskan tentang proses, langkah-langkah, dan simulasi perencanaan teknologi pengolahan air limbah domestik metode Biofilter Anaerob-aerob.
1.6.5 Bab 5 Penutup
Berisikan kesimpulan yang merupakan pernyataan singkat hasil pelaksanaan Kerja Praktek serta saran untuk menunjang evaluasi sistem pengolahan air limbah.
1.6.6 Daftar Pustaka
Sumber dan literatur yang digunakan sebagai acuan pelaksanaan Kerja Praktek dan sebagai bahan dalam penyusunan laporan.
1.6.7 Lampiran
BAB II
PROFIL INSTANSI
2.1 Sejarah Berdirinya BPPT
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) adalah lembaga pemerintah non-departemen yang berada dibawah koordinasi Kementerian Negara Riset dan Teknologi yang mempunyai tugas melaksanakan tugas pemerintahan di bidang pengkajian dan penerapan teknologi. Posisi fungsional BPPT seperti yang terlihat pada gambar 2.1.
Proses pembentukan BPPT bermula dari gagasan Mantan Presiden Soeharto kepada Prof Dr. Ing. B.J. Habibie pada tanggal 28-Januari-1974. Dengan surat keputusan no. 76/M/1974 tanggal 5-Januari-1974, Prof Dr. Ing. B.J. Habibie diangkat sebagai penasehat pemerintah dibidang advance teknologi dan teknologi penerbangan yang bertanggung jawab langsung pada presiden dengan membentuk Divisi Teknologi dan Teknologi Penerbangan (ATTP) Pertamina. Melalui surat keputusan Dewan Komisaris Pemerintah Pertamina No.04/Kpts/DR/DU/1975 tanggal 1 April 1976, ATTP diubah menjadi Divisi Advance Teknologi Pertamina. Kemudian diubah menjadi Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi melalui Keputusan Presiden Republik Indonesia No.25 tanggal 21 Agustus 1978. Diperbaharui dengan Surat Keputusan Presiden No.47 tahun 1991.
Berikut kepala-kepala BPPT dari awal berdiri sampai sekarang :
Tabel 2.1 : Daftar Kepala Pimpinan BPPT
No Nama Periode Keterangan
Lanjutan Tabel 2.1
2 Prof. Dr. Rahardi Ramelan 1998-1998
3 Prof. Dr. Zuhal MSEE 1998-1999
4 Dr. A. S. Hikam 1999-2001
5 Ir. M. Hatta Rajasa 2001-2004
6 Dr. Kusmayanto Kadiman 2004-2006
7 Prof. Ir. Said Djauharsyah Jenie,
Sc.D. 2006-2008
8 Dr. Ir. Marzan. A. 2008- Sekarang
Sumber : www.bppt.go.id
2.2 Visi dan Misi BPPT
2.2.1 Visi
2.2.2 Misi
1. Memacu perekayasaan teknologi untuk meningkatkan daya saing produksi industri.
2. Memacu perekayasaan teknologi untuk meningkatkan pelayanan public instansi pemerintah.
3. Memacu perekayasaan teknologi untuk kemandirian bangsa.
2.3 Lokasi BPPT
Badan Pengkajian Dan Penerapan Teknologi (BPPT) terletak di Jalan MH. Thamrin 8, Jakarta 10340.
Gambar 2.1 : Peta Lokasi BPPT
2.4 Tugas, Fungsi dan Wewenang BPPT
2.4.1 Tugas Pokok
Melaksanakan tugas pemerintahan di bidang pengkajian dan penerapan teknologi sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku.
2.4.2 Fungsi
1. Pengkajian & penyusunan kebijakan nasional di bidang pengkajian dan penerapan teknologi
3. Pemantauan, pembinaan dan pelayanan terhadap kegiatan instansi pemerintah dan swasta dibidang pengkajian dan penerapan teknologi dalam rangka inovasi, difusi, dan pengembangan kapasitas, serta membina alih teknologi. 4. Penyelenggaraan pembinaan & pelayanan administrasi umum di bidang
perencanaan umum, ketatausahaan, organisasi & tatalaksana, kepegawaian, keuangan, kearsipan, persandian, perlengkapan & rumah tangga.
2.4.3 Wewenang
1. Penyusunan rencana nasional secara makro di bidangnya.
2. Perumusan kebijakan di bidangnya untuk mendukung pembangunan secara makro.
3. Penetapan sistem informasi di bidangnya.
4. Kewenangan lain yang melekat dan telah dilaksanakan sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku, yaitu:
Perumusan & pelaksanaan kebijakan tertentu di bidang pengkajian & penerapan teknologi.
Pemberian rekomendasi penerapan teknologi & melaksanakan audit teknologi.
2.5 Struktur Organisasi BPPT
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dipimpin oleh Kepala BPPT dibantu sekretaris utama dan Inspektorat, membawahi bidang-bidang terkait Pengkajian dan Penerapan Teknologi berupa Departemen (Deputi), yakni meliputi :
1. Deputi Pengkajian Kebijakan Teknologi,
2. Deputi Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam, 3. Deputi Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi, 4. Deputi Teknologi informasi Energi dan Material, dan 5. Deputi Teknologi Industri Rancang Bangun dan Rekayasa.
Dari masing-masing departemen tersebut kemudian memiliki beberapa Sub Bidang. Secara Keseluruhan Struktur Organisasi yang ada di BPPT dapat dilihat pada Bagan Struktur Berikut ini :
2.5.1 Kepala BPPT
Saat ini BPPT dipimpin oleh Dr. Ir. Marzan. A. Iskandar. Dalam Pelaksanaan kepimpinannya, Kepala BPPT dibantu oleh Sekretaris Utama dan 5 Deputi. Di Sekretaris Utama terdapat 4 Biro dan 2 Pusat bidanga. Sedangkan di Deputi terdapat beberapa pusat pengkajian yang membantu kerja Deputi berdasarkan bidangnya.
2.5.2 Sekretasri Utama
Sekretaris Utama dijabat oleh Ir. Jumain Appe, M.Si. Sekretaris Utama di bantu oleh 5 Biro Yaitu:
a. Biro Perencanaan : Ir. Samsu Bahri, M.Sc.
- Sejarah
Berdasarkan Peraturan Kepala BPPT No : 170/Kp/KA/BPPT/IV/2006, tentang Organisasi dan Tata Kerja BPPT disebutkan bahwa Biro Perencanaan mempunyai tugas melaksanakan dan mengkoordinasikan penyusunan rencana program dan anggaran administrasi kerjasama serta evaluasi dan pelaporan. Dalam melaksanakan tugasnya, Biro Perencanaan menyelenggarakan fungsi sebagai berikut :
Penyiapan koordinasi serta penyusunan rencana program dan anggaran
Penyiapan dan pelaksanaan administrasi kerja sama
Pengkoordinasian dan penyusunan evaluasi dan pelaporan
Dalam perjalanan sejarahnya Biro Perencanaan telah mengalami beberapa kali perubahan struktural. Pada tahun 1992 berdasarkan SK Ketua BPPT No: 002 terjadi perubahan dari Bagian Perencanaan yang semula berada di bawah Biro Personalia dan Diklat menjadi Biro Perencanaan, karena tuntutan semakin bertambahnya tugas pokok dan fungsi (tupoksi) yang harus dilaksanakan. Setelah itu terjadi 4 kali perubahan mengikuti proses restrukturisasi dan reorganisasi BPPT yaitu tahun 1998, 2000 , 2001 dan 2006. Perubahan paling akhir di tahun 2006, sesuai dengan Keputusan Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Nomor : 170/Kp/KA/BPPT/IV/2006 tentang Organisasi dan Tata Kerja Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi telah ditetapkan mereorganisasi Biro Perencanaan untuk membawahi tiga bagian yaitu Bagian Program dan Anggaran, Bagian Kerjasama, Bagian Evaluasi dan Pelaporan, serta beberapa kelompok jabatan fungsional perencana.
Dalam kurun waktu sejak BPPT didirikan oleh Prof Dr Ing BJ Habibie, tahun 1978 sampai tahun 1992, Perencanaan masih merupakan unit Bagian dari Biro Personalia, Kedeputian Bidang Administrasi BPP Teknologi. Seiring dengan dinamika tugas dan kebutuhan, BPP Teknologi melakukan reorganisasi , termasuk Unit Bagian Perencanaan ikut pula berubah, dinaikkan tingkat struktur nya menjadi unit setingkat eselon II dan namanya berganti menjadi Biro Perencanaan. Diawal perubahan, Biro Perencanaan terdiri dari 4 Bagian yaitu :
Bagian Program , yang mempunyai sub antara lain :
Sub Bagian Penyusunan Program Pembangunan
Sub Bagian Penyusunan Program Rutin
Bagian Evaluasi dan Pelaporan, dengan sub antara lain :
Sub Bagian Evaluasi Program Pembangunan
Sub Bagian Evaluasi Kerjasama Teknik
Sub Bagian Dokumentasi dan Pelaporan
Sub Bag Kerjasama Teknik
Sub Bag Bantuan Luar Negeri
Bagian Pengolahan Data dan Informasi, dengan sub antara lain :
Sub Bagian Pengumpulan dan Pelayanan Data
Sub Bagian Pelayanan Jaringan
Pada Tahun 1998, BPPT melakukan reorganisasi kembali, dan lagi-lagi Biro Perencanaan termasuk salah satu unit yang ikut berubah, tingkat struktur tetap sebagai unit eselon II tetapi menjadi terdiri hanya 3 bagian yaitu :
a) Bagian Program, dengan sub bag antara lain : a. Sub Bagian Administrasi Program
b. Sub Bagian Data dan Informasi
b) Bagian Kerjasama Teknik, dengan Sub Bagian antara lain : a. Sub Bagian Kerjasama Teknik Dalam Negeri
b. Sub Bagian Kerjasama Teknik Luar Negeri
c) Bagian Evaluasi dan Pelaporan, dengan Sub Bagian antara lain : a. Sub Bagian Evaluasi
b. Sub Bagian Pelaporan
Masih dalam rangka optimalisasi organisasi, dalam rangka efektifitas dan efisiensi, pada tahun 2006 BPPT melakukan kembali reorganisasi yang sekaligus diiringi dengan restrukturisasi . Biro Perencanaan kali ini mendapat satu tambahan unit setingkat eselon IV di Bagian Program , sehingga formasi unit di Biro Perencanaan sejak tahun 2006 adalah sbb :
Bagian Program, dengan sub bag antara lain :
Sub Bagian Program
Sub Bagian Pelayanan Data
Sub Bagian Anggaran
Bagian Kerjasama , dengan Sub Bagian antara lain :
Sub Bagian Kerjasama Dalam Neger
Bagian Evaluasi dan Pelaporan, dengan Sub Bagian antara lain :
Sub Bagian Evaluasi
Sub Bagian Pelaporan
Seiring dengan perubahan unit sejak tahun 1992 hingga tahun 2006, pemangku jabatan Kepala Biro pun silih berganti. Tabel di bawah menunjukkan pejabat Kepala Biro Perencanaan sejak tahun 1992 hingga sekarang. Struktur Organisasi Biro Perencanaan berubah kembali dengan adanya restrukturisasi bulan Januari 2012, terjadi pergantian Kepala Biro yang baru , pergantian 1 (satu) Kepala Bagian yaitu Ka Bag Evaluasi dan Pelaporan, serta pergantian Kepala Sub Bagian, yaitu Kepala Sub Bagian Kerjasama Luar Negeri, adapun struktur organisasi selengkapnya adalah sebagai berikut :
Gambar 2.4 : Struktur Biro Perencanaan BPPT
e. Pusat Pembinaan, Pendidikan, dan Pelatihan : Dr. Arya Rzavidi, M. Eng. f. Pusat Data, Informasi, dan Standarisasi : Dr. Harry Budiarto, M. Kom
2.5.3 Deputi BPPT
Dalam struktur organisasinya, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) terbagi kepada 5 Deputi beserta sub bidang pengkajian yang ada dibawahnya, yaitu seperti yang tertera dalam tabel 2.2 di bawah ini :
Tabel 2.2 : Struktur Deputi BPPT
NO NAMA DEPUTI NAMA PIMPINAN
1 Deputi Bidang Pengkajian Kebijakan Teknologi a. Pusat Pengkajian Kebijakan Inovasi Teknologi
b.Pusat Pengkajian Kebijakan Difusi Teknologi
c. Pusat Pengkajian Kebijakan Peningkatan Daya Saing
d.Pusat Audit Teknologi
Dr. Ir. Tatang Akhmad Taufik
Dr. Ir. Ugay Sugarmansyah Dr. Ir. Asep Husni Yasin Dr. Derry Pantjadarma, M. Dr. Bambang Slamet P, M.Eng
2 Deputi Bidang Teknologi Pengembangan SDA a.Pusat Teknologi Inventarisasi SDA
b.Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Mineral
c.Pusat Teknologi Sumber Daya Lahan Wilayah dan Mitigasi Bencana
d.Pusat Teknologi Lingkungan
Dr. Ir. Ridwan, M.Sc.
DR. Ir. Muhammad Sadly,M.Eng. Ir. Yohannes Yudi P, DEA.
Ir. Usman Justanto, M.SCE
Dr. Ir. Joko Prayitno S, M.Sc.
3 Deputi Bidang Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi
a.Pusat Teknologi Produksi Pertanian
b.Pusat Teknologi Agroindustri
c.Pusat Teknologi Bioindustri
d.Pusat Teknologi Farmasi dan Medika
Dr. Ir. Listyani Wijayanti
Ir. Nenie Yustiningsih, M. Sc. Ir. Priyo Atmaji, M. Eng Dr. Ir. Agus Masduki, M. Eng Dr. Bambang Marwoto, Apt., M.Eng
4 Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, dan Material
a.Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi
b.Pusat Teknologi Konversi dan Konservasi Energi
c.Pusat Teknologi Material
d.Pusat Teknologi Pengembangan Sumberdaya Energi
Dr. Ir. Unggul Priyanto, M. Sc.
Dr. Ir. Hammam Riza, M.Sc.
Dr. Ir. M. Amirullah Makmunsyah O Drs. Wawas Swathatafrijiah, M.Sc. Dr. Ir. Adiarso, M.Sc.
5 Deputi Bidang Teknologi Industri Rancang Bangun dan Rekayasa
a.Pusat Teknologi Industri Proses
b.Pusat Teknologi Industri Manufaktur
c.Pusat Teknologi Industri Pertahanan dan Keamanan
d.Pusat Teknologi Industri dan Sistem Transportasi
Dr. Ir. Erzi Agson Gani, M.Eng
Dr. Dra. Nadirah, M.Sc.
Dr. Ir. Barman Tambunan, M.Sc. Dr. Ir. Samudro, M.Eng.
2.5.4 Bidang Pengkajian Pusat Teknologi Lingkungan (PTL)
Pusat Teknologi Lingkungan (PTL) mempunyai tugas melaksanakan pengkajian, penerapan, koordinasi dan penyiapan penyusunan kebijakan nasional dalam tiga bidang teknologi, yaitu :
1. Pengendalian pencemaran lingkungan
2. Konservasi dan pemulihan kualitas lingkungan 3. Tata kelola lingkungan.
Selain melaksanakan koordinasi kegiatan fungsional di ketiga bidang teknologi tersebut di atas, PTL juga melakukan pemantauan, pembinaan dan pelayanan di bidang teknologi lingkungan dalam rangka inovasi, difusi, diseminasi, pengembangan kapasitas dan proses alih teknologi.
Ruang Lingkup Kegiatan:
1. Teknologi Pengendalian Pencemaran Lingkungan
Bidang Teknologi Pengendalian Pencemaran Lingkungan merupakan bidang dalam Pusat Teknologi Lingkungan yang bertugas melaksanakan pengkajian dan penerapan teknologi untuk kegiatan pengendalian pencemaran lingkungan yang mencakup pencemaran air, tanah dan udara yang meliputi:
Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair
Teknologi Pengelolaan Sampah dan Limbah Padat
Teknologi PengelolaanSumber Polusi Udara
Teknologi yang telah dikaji dan diterapkan, antara lain meliputi: a. Teknologi Pengolahan Air dan Limbah Cair.
b. Teknologi Pengolahan Sampah dan Limbah Padat. Mencakup kegiatan : c. Teknologi dan Sistem Pewadahan, Pengumpulan Sampah
d. Teknologi dan Sistem Pengangkutan Sampah
e. Teknologi dan Sistem Pengolahan Sampah seperti komposting, daur ulang, insinerasi
g. Teknologi Tempat Pemrosesan Akhir Sampah dengan sistem Reusable Sanitary Landfill
2. Bidang Teknologi Konservasi dan Pemulihan Kualitas Lingkungan
Bidang Teknologi Konservasi dan Pemulihan Kualitas Lingkungan merupakan bidang dalam Pusat Teknologi Lingkungan yang bertugas melaksanakan pengkajian dan penerapan teknologi untuk kegiatan pemantauan, pemulihan dan pengelolaan kualitas lingkungan, yang meliputi: a. Teknologi Pemulihan Kualitas Lingkungan Lahan
Paket Teknologi Reklamasi untuk Pemulihan Lahan (RECOLA) yang meliputi karakterisasi lahan tercemar, uji keterolahan dan aplikasi penuh remediasi bagi lahan yang tercemar baik oleh logam berat maupun senyawa-senyawa berbahaya lainnya.
b. Teknologi Pengelolaan Kualitas Perairan
Sistem informasi terintegrasi untuk pemantauan, prakiraan dan pemodelan karakteristik lingkungan perairan yang dapat membantu memantau kualitas
lingkungan perairan, yang mencakup: kajian daya dukung perairan monitoring harmful algae bloom analisis data fisik,kimia dan biologi perakitan unit EWS
c. Teknologi Pengelolaan Kualitas Perairan Tambak Udang (PROBIOTIK) Teknologi ini untuk memperbaiki kualitas air tambak dengan memanfaatkan berbagai organisma lokal yang ada.
d. Teknologi Pemantauan Lingkungan (teknologi Bio Monitoring)
Teknologi yang memanfaatkan respon organisma perairan secara sistematis untuk mengevaluasi perubahan kualitas lingkungan perairan.
3. Bidang Tata Kelola Lingkungan
manusia yang meliputi:
Teknologi Produksi Bersih
Teknologi Simulasi Model dan Standarisasi Lingkungan
Pembuatan dan Penerapan Konsep Eco Disain
Perangkat teknologi yang telah dikaji dan diterapkan adalah : a. Teknologi Produksi Bersih Untuk Efisiensi Energi
Pengelolaan proses produksi di dalam industri untuk memperbaiki atau memodifi kasi proses produksi sehingga dapat menghemat bahan baku, mengurangi limbah serta dapat mengefisienkan energi, dengan tidak menurunkan kualitas dan kuantitas produk.
b. Teknologi Simulasi Model dan Standarisasi Lingkungan
Alat bantu analisis bagi proses pengambilan keputusan dalam rangka mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya alam dan lingkungan.
BAB III LANDASAN TEORI
3.1 Air Limbah
Pengertian air limbah secara umum adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta dari buangan lainnya (Sugiharto, 1987). Metcalf dan Eddy (2002) menambahkan air buangan tersebut berasal dari air yang digunakan pada berbagai kegiatan manusia sehingga terdapat perubahan karakteristik air. Kemudian Rump (1999) menerangkan lebih lanjut bahwa perubahan karakteristik tersebut berupa perubahan komposisi air setelah digunakan oleh manusia.
Perubahan komposisi tersebut akibat masuknya substansi unsur yang langsung dapat terdegradasi, unsur yang tidak langsung dapat terdegradasi, nutrisi untuk organisme autotrof, logam berat, garam, air buangan panas dan organisme patogen. Substansi tersebut bila masuk ke badan air dapat memberikan pengaruh buruk pada kehidupan organisme akuatik dan manusia.
Menurut Health Departement of Western Australia, air limbah terdiri dari 99.7% air dan 0.3% bahan lain, sedangkan menurut Mara dan Cairncross (1994) dan Sugiharto (1987) air limbah terdiri dari 99.9% air dan 0.1% bahan lain seperti bahan padat, koloid dan terlarut. Bahan lain tersebut terbagi atas bahan organik dan anorganik. Bahan organik dalam air limbah terbagi atas 65% protein, 25% karbohidrat dan 10% lemak, sedangkan bahan anorganiknya terbagi menjadi butiran, garam dan metal (Sugiharto, 1987). Skema pengelompokan bahan yang terkandung dalam air limbah dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Air limbah secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga yaitu air limbah domestik yakni yang berasal dari buangan rumah tangga, air limbah perkantoran dan pertokoan (daerah komersial), air limbah industri dan air limbah pertanian. Di jakarta misalnya, sebagai akibat masih minimnya fasilitas pengolahan air buangan kota (seweragesystem) mengakibatkan tercemarnya badan – badan sungai oleh limbah domestik, bahkan badan sungai yang diperuntukan sebagai bahan baku air minum pun telah tercemar.
Pengolahan air limbah domestik meliputi mekanisme dan proses yang biasa digunakan untuk mengolah air yang terkontaminasi atau tercemar akibat kegiatan domestik, industri, atau kegiatan komersial sebelum dibuang ke lingkungan atau sebelum digunakan kembali. Pada umumnya industri masih masih menghasilkan limbah, walaupun di negara maju kecenderungan saat ini adalah meminimalkan atau menggunakan kembali (reuse) limbah di dalam proses produksinya.
3.2 Air Limbah Domestik
Air limbah domestik merupakan air bekas yang tidak dapat dipergunakan lagi untuk tujuan semula, baik yang mengandung kotoran manusia (tinja) atau dari aktivitas dapur, kamar mandi dan cuci dimana kuantitasnya 50-70% dari rata-rata pemakaian air bersih sekitar 120-140 liter/orang/hari (Kodoatie dan Sjarief, 2005).
Menurut Peraturan Pemerintah RI Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, pada ayat 14 disebutkan bahwa Air Limbah adalah sisa dari suatu usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Sedangkan, menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik disebutkan pada Pasal 1 ayat 1, bahwa air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan permukiman (real estate), rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama.
(grey water); dan air limbah domestik yang berasal dari toilet seperti tinja dan air seni (black water).
Gambar 3.2 : Diagram karakteristik dan sumber air limbah domestik
3.3 Karakteristik Air Limbah Domestik
Folwell (1936) menyatakan penggunaan air untuk kegiatan pada perumahan akan mengubah komposisi air tersebut. Air yang telah digunakan tersebut mengandung ekskresi manusia dalam bentuk solid maupun cairan, sisa makanan, air cucian, sisa kertas, rambut, potongan kain dan sampah.
Tabel 3.1 : Komposisi Tinja Manusia
Parameter Polutan Konsentrasi Rata-rata
pH
Sumber : Nihon Gesuido Kyoukai, 1975.
Tabel 3.2 : Beban Polutan yang dikeluarkan per orang per hari
Parameter Polutan Tinja Air limbah non toilet Total
BOD5
Sumber : Nihon Gesuido Kyoukai, 1975.
Dari hasil pengumpulan data terhadap beberapa contoh air limbah rumah yang berasal dari berbagai macam sumber pencemaran di DKI Jakarta menunjukan bahwa konsentrasi senyawa pencemar sangat bervariasi. Hal ini disebabkan karena sumber air limbah juga bervariasi sehingga faktor waktu dan metode pengambilan contoh sangat mempengaruhi besarnya konsentrasi. Secara lengkap karakteristik air limbah perkotaan dari berebagai macam sumber pencemar dapat dilihat pada tabel berikut :
Lanjutan Tabel 3.3 Sumber : Nusa Idaman, 2008
Debit air limbah yang dihasilkan akan sangat tergantung dengan jenis kegiatan dari masing – masing sumber air limbah, sehingga flutuasi harian akan sangat bervariasi untuk masing – masing kegiatan. Sedangkan flutuasi harian pada suatu kawasan perumahan faktor yang mempengaruhi cukup komplek, mengingat aktivitas harian pada suatu kawasan perumahan akan sangat tergantung pada sosial budaya maupun tingkat ekonomi dari penghuninya.
Menurut Hindarko (2003), bahwa flutuasi harian untuk air limbah yang berasal dari perumahan juga dipengaruhi oleh jumlah penduduk dan panjang jaringan pipa/saluran yang ada. Namun demikian, secara umum akan membentuk pola bahwa debit puncak terjadi 2 (dua) kali, yaitu pada saat pagi dan sore hari, seperti pada gambar berikut ini :
3.4 Pengolahan Air Limbah Domestik
Pengolahan air limbah bertujuan untuk menghilangkan parameter pencemar yang ada di dalam air limbah. Pengolahan air limbah secara garis besar dapat dibagi yakni pemisahan padatan tersuspensi (solid-liquid separation), pemisahan senyawa koloid, serta penghilangan senyawa polutan terlarut.
Jika ditinjau dari jenis prosesnya, pengolahan air limbah dapat dikelompokkan menjadi pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi yang secara urutannya dapat dibagi menjadi 3 tahapan, yakni :
1. Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Pengolahan primer merupakan pengolahan pendahuluan untuk menghilangkan padatan tersuspensi, koloid, dan penetralan yang umumnya menggunakan proses fisika atau proses kimia.
2. Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Pengolahan Sekunder merupakan proses untuk menghilangkan senyawa polutan organik terlarut yang umumnya dilakukan secara proses biologis
3. Pengolahan Tersier atau Pengolahan Lanjut
Pengolahan Tersier atau pengolahan lanjutan merupakan proses yang digunakan untuk menghasilkan air olahan dengan kualitas yang lebih bagus sesuai dengan yang diharapkan. Prosesnya dapat dilakukan baik secara biologis, secara fisika, kimia atau kombinasi dari ketiga proses tersebut.
3.4.1 Pengolahan Air Limbah Secara Fisika
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
Gambar 3.5 : Skema Pengolahan Fisika
3.4.2 Pengolahan Air Limbah Secara Kimia
Gambar 3.6 : Skema Pengolahan Kimia
3.4.3 Pengolahan Air Limbah Secara Biologi
Tujuan pengolahan secara biologi adalah untuk menghilangkan zat padat koloid yang tidak dapat mengendap, serta menyetabilkan zat-zat organik dan dilaksanakan oleh aktivitas jasad renik. Jasad renik dapat berupa bakteri, kapang, algae, protozoa, kadang kadang metazoa dan lain-lain. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:
1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor); 2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.
Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80% - 90%. Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:
1. Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen; 2. Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.
Gambar 3.7 : Skema Pengolahan Biologi
Tabel 3.4 : Jenis Proses Pengolahan Untuk Menghilangkan Senyawa Pencemar
Kontaminan Sistem Pengolahan Klasifikasi
Padatan Tersuspensi
Screening dan communition F
Sedimentasi F
Flotasi F
Filtrasi F
Koagulasi/Sedimentasi K / F
Land Treatment F
Biodegradable Organics
Lumpur Aktif B
Trickling Filters B
Rotating Biological Contractor B
Aerated Lagoons (Kolam Aerasi) B Saringan Pasir F / B
Fixed-film nitrification dan denitrification B
Ammonia Stripping K / F
Ion Exchange K
Break Point Khlorinasi K
Land Treatment B / K / F
Phospor
Koagulasi Garam Logam/Sedimentasi K / F Koagulasi Kapur/Sedimentasi K / F
Biological/Chemical Phosphorus Removal B / K
Land Treatment K / F
Refractory Organics
Adsorpsi Karbon F Tertiary Ozonation K Sistem Land Treatment F
Logam Berat
3.5 Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Biofilter Anaerob-Aerob
Pengolahan dengan biofilter anaerob-aerob ini merupakan pengembangan dari proses proses biofilter anaerob dengan proses aerasi kontak. Pengolahan air limbah dengan proses biofilter anaerob-aerob terdiri dari beberapa bagian yakni bak pengendap awal, biofilter anaerob (anoxic), biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jika perlu dilengkapi dengan bak kontaktor khlor.
Air limbah yang berasal dari aktifitas toilet dan non toilet terlebih dahulu disaring secara fisik kemudian masuk ke bak penampung untuk selanjutnya dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungasi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur. Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari atas ke dan bawah ke atas.
Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan media dari bahan plastik atau kerikil/batu split. Jumlah bak kontaktor anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau facultatif aerobik Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikro-organisme. Mikro-organisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap.
nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).
Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikro-organisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh micro-organisme patogen.
Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), ammonia, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya. Skema proses pengolahan air limbah rumah tangga dengan sistem biofilter anaerob-aerob dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Proses dengan Biofilter “Anaerob-Aerob” ini mempunyai beberapa keuntungan yakni:
Adanya air buangan yang melalui media lekatan yang terdapat pada biofilter mengakibatkan timbulnya lapisan lendir yang menyelimuti media atau yang disebut juga biological film. Air limbah yang masih mengandung zat organik yang belum teruraikan pada bak pengendap bila melalui lapisan lendir ini akan mengalami proses penguraian secara biologis. Efisiensi biofilter tergantung dari luas kontak antara air limbah dengan mikro-organisme yang menempel pada permukaan media filter tersebut. Makin luas bidang kontaknya maka efisiensi penurunan konsentrasi zat organiknya (BOD) makin besar. Selain menghilangkan atau mengurangi konsentrasi BOD dan COD, cara ini dapat juga mengurangi konsentrasi padatan tersuspensi atau suspended solids (SS) deterjen (MBAS), ammonium dan posphor.
Biofilter juga berfungsi sebagai media penyaring air limbah yang melalui media ini. Sebagai akibatnya, air limbah yang mengandung suspended solids dan bakteri E.coli setelah melalui filter ini akan berkurang konsentrasinya. Efesiensi penyaringan akan sangat besar karena dengan adanya biofilter up flow yakni penyaringan dengan sistem aliran dari bawah ke atas akan mengurangi kecepatan partikel yang terdapat pada air buangan dan partikel yang tidak terbawa aliran ke atas akan mengendapkan di dasar bak filter. Sistem biofilter anaerob-aerob ini sangat sederhana, operasinya mudah dan tanpa memakai bahan kimia serta tanpa membutuhkan energi. Proses ini cocok digunakan untuk mengolah air limbah dengan kapasitas yang tidak terlalu besar
Selama berada pada kondisi anaerob, senyawa phospor anorganik yang ada dalam sel-sel mikroorganisme akan keluar sebagai akibat hidrolosa senyawa phospor. Sedangkan energi yang dihasilkan digunakan untuk menyerap BOD (senyawa organik) yang ada di dalam air limbah. Efisiensi penghilangan BOD akan berjalan baik apabila perbandingan antara BOD dan phospor (P) lebih besar 10. (Metcalf and Eddy, 1991).
Selama berada pada kondisi aerob, senyawa phospor terlarut akan diserap oleh bakteria/mikroorganisme dan akan sintesa menjadi polyphospat dengan menggunakan energi yang dihasik oleh proses oksidasi senywa organik (BOD). Dengan demikian dengan kombinasi proses anaerob-aerob dapat menghilangkan BOD maupun phospor dengan baik. Proses ini dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan beban organik yang cukup besar.
Gambar 3.9 : Proses penghilangan phospor oleh mikro-organisme di dalam proses
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Perancangan Awal Pembangunan IPAL RSU XXX
4.1.1 Kapasitas IPAL
Langkah awal untuk menentukan kapasitas IPAL adalah dengan cara menghitung debit limbah air buangan yang dihasilkan. Ada beberapa pendekatan yang dapat dilakukan, diantaranya adalah dengan menghitung debit air buangan berdasarkan kebutuhan pemakaian air bersih atau menentukan debit air buangan melalui studi literatur berdasarkan riset terdahulu.
A. Menentukan debit air limbah berdasarkan sumber riset terdahulu
Berdasarkan riset yang dilakukan oleh BPLHD Provinsi Jakarta tahun 2010 seperti yang terlihat pada Gambar 4.1, jumlah volume limbah cair yang dihasilkan oleh RSU XXX adalah sebesar 350 m3/hari.
B. Menghitung debit berdasarkan jumlah kebutuhan pemakaian air bersih
RSU XXX termasuk dalam golongan rumah sakit tipe B (menengah) dengan jumlah keseluruhan bed sekitar 730 bed, yang mana jika dilihat dari gambar 4.2 tentang standar pemakaian air bersih, diasumsikan pemakaian air bersih rata-rata sebesar 600 liter/bed.hari. Maka dapat dihitung debit air limbah yakni sebagai berikut :
Asumsi : 80 % dari kebutuhan air bersih akan menjadi air limbah. Standar kebutuhan air bersih : 600 liter/bed.hari
Jumlah perkiraan air limbah = 0,8 x 730 bed x 600 liter/bed.hari = 350.400 liter/hari = 350 m3/hari
Sumber : Soufyan Moh. Noerbambang dan Takeo Morimura, 2005
Gambar 4.2 : Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari
Faktor keamanan ditentukan 15 %
Kapasitas IPAL yang direncanakan = 1,15 x 350 m3/hari = 402,5 m3/hari
4.1.2 Desain Volume IPAL
Kapasitas IPAL = 405 m3/hari
Ditetapkan konsentrasi parameter pencemar (BOD, COD, dan SS) mengacu pada tabel 4.1 tentang karakteristik air limbah rumah sakit di daerah Jakarta, yakni
Direncanakan metode pengolahan air limbah di IPAL RSU XXX menggunakan Proses Biologis Biofilter Anaerob-Aerob, yang mana secara keseluruhan teknis terdiri dari beberapa unit pengolahan, yaitu bak pengendap awal, bak anaerobik, bak aerasi-aerob, dan bak pengendap akhir. Kriteria desain dan skema pengolahan seperti yang terlihat pada tabel 4.2 dan gambar 4.3.
Tabel 4.1 : Karakteristik Air Limbah Rumah Sakit di Daerah Jakarta
NO PARAMETER MINIMUM MAKSIMUM RATA-RATA
Tabel 4.2 : Kriteria Perencanaan Biofilter Anaerob - Aerob
Bak Pengendap Awal -Waktu Tinggal (Retention Time) rata – rata = 3 – 5 jam -Beban permukaan = 20 – 50 m3/m2.hari (JWWA)
Biofilter Anaerob -Beban BOD per satuan permukaan media (LA) = 5 – 30 g
BOD/m2.hari ( EBIE Kunio.,”Eisei Kougaku Enshu”, 1992)
-Beban BOD 0,5 – 4 kg BOD/m3 media
BOD/m2.hari ( EBIE Kunio.,”Eisei Kougaku Enshu”, 1992) -Beban BOD 0,5 – 4 kg BOD/m3 media
-Waktu tinggal rata – rata = 6 – 8 jam -Tinggi ruang lumpur =0,15 - 0,5 m
-Tinggi bed media pembiakan mikroba = 1,2 m -Tinggi air di atas bed media = 0,2 – 0,35 m
Gambar 4.3 : Diagram Alir Pengolahan Air Limbah Sistem Biofilter Anaerob-Aerob
Bak Pemisah Minyak/Lemak
4.2 Perhitungan Desain Teknis IPAL RSU XXX
4.2.1 Rencana IPAL RSU XXX
Kapasitas Rencana IPAL : Q air limbah = 405 m3/hari BOD = 400 mg/l SS = 200 mg/l Effisiensi = 90 % BOD olahan = 30 mg/l SS olahan = 30 mg/l
4.2.2 Sistem Pengumpulan Air Limbah
Pengumpulan air limbah dari beberapa sumber dilakukan dengan cara kombinasi sistem gravitasi dan pemompaan. Air limbah yang berasal dari sumber yang berdekatan dialirkan melalui pipa PVC dan dikumpulkan menuju bak pengumpul, selanjutnya dipompakan dengan menggunakan pompa celup otomatis ke unit IPAL. Jumlah bak pengumpul disesuaikan dengan kebutuhan berdasarkan jaringan distribusi air buangan yang telah didesain.
4.2.3 Desain Bak Pemisah Minyak/Lemak
Bak pemisah minyak/ lemak (Grease Removal) yang direncanakan adalah tipe gravitasi sederhana.
Gambar 4.5 : Rencana Bentuk Bak Pemisah Minyak/lemak
Bak terdiri dari 3 ruangan seperti pada gambar 4.5 dengan desain sebagai berikut :
Kriteria Desain :
Waktu tinggal (Retention Time) = ± 60 – 120 menit
Asumsi Perencanaan :
Waktu tinggal (Hydraulik Retention Time) = 60 menit = 1 Jam
Volume bak yang diperlukan = hari x 405m3/hari = 17 m3
Ditetapkan Dimensi Bak :
Panjang = 6 m
Lebar = 2 m
Kedalaman air = 1,5 m
Freeboard = 0,5 m
Volume aktual = 18 m3
Konstruksi = Beton K300
Chek :
HRT air limbah =3
3/ℎ��
= 0,044 hari x �
ℎ�� x
� �
�� = 64 menit
4.2.4 Desain Bak Ekualisasi
Direncanakan dimensi bak ekualisasi terdiri dari 2 ruangan. Rencana bentuk Bak ekualisasi dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 : Rencana Bentuk Bak Ekualisasi
Kriteria Desain :
Waktu tinggal (HRT) = ± 8 – 12 jam
Asumsi Perencanaan :
HRT = 12 Jam
Volume bak yang diperlukan = hari x 405m3/hari = 202,5 m3
Ditetapkan Dimensi Bak :
Lebar = 6,5 m
Kedalaman air = 2,5 m
Tinggi Freeboard = 0,5 m
Volume aktual = 195 m3
Konstruksi = Beton K300
Tebal dinding = 20 cm
Chek :
HRT air limbah =3
3/ℎ�� = 0,481 hari x
�
ℎ�� =11,6 Jam
4.2.5 Desain Bak Pengendap Awal
Rencana bentuk bak pengendap awal dapat dilihat pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7 : Rencana Bentuk Bak Pengendap Awal
Debit limbah = 405 m3/hari
= 16,875 m3/jam
= 281,25 liter/menit BOD in = 400 mg/l
Kriteria Desain :
Tinggi Freeboard = 0,5 m (disesuaikan kondisi lapangan)
Volume aktual = 36 m3
Beban Permukaan (Surface loading) =3/ℎ��
� = 22,5 m3/m2.hari
4.2.6 Desain Bak Biofilter Anaerob
Gambar 4.8 : Rencana Bentuk Bak Anaerob
Debit limbah = 405 m3/hari = 16,875 m3/jam = 281,25 liter/menit BOD in = 240 mg/l
Skenario efisiensi = 65 % BOD eff = 84 mg/l
Kriteria Desain :
Untuk pengolahan air dengan proses biofilter standar Beban BOD per volume media sebesar 0,4 - 4,7 kg BOD /m3.hari.
Beban BOD per luas pemukaan media sebesar 5 - 30 g BOD /m2.hari
Volume media = 60 % x Volume Reaktor
Asumsi Perencanaan :
BOD Loading per volume media = , kg/hari�
=
1,35 kg BOD/m3.hariJika media yang dipakai mempunyai luas spesifik + 200 m2/m3 media, maka : Luas permukaan media = 200 m2/m3 x 72 m3
= 14.400 m2
BOD Loading per luas permukaan media = , kg/hari. �
=
0,00675 kg BOD/m2.hari = 6,75 gr BOD /m2.hari4.2.7 Desain Bak Aerasi dan Biofilter Aerob
Sketsa gambar bak pengendap awal dapat dilihat pada Gambar 4.9.
Gambar 4.9 : Rencana Bentuk Bak Aerasi-Aerob
Kriteria Desain :
Untuk pengolahan air dengan proses biofilter standar Beban BOD per volume media sebesar 0,4 - 4,7 kg BOD /m3.hari.
yakni ruang aerasi dan ruang bed Media aerob. Dengan spesifikasi masing-masing :
Jika media yang dipakai mempunyai luas spesifik + 200 m2/m3 media, maka : Luas permukaan media = 200 m2/m3 x 50,4 m3
Kebutuhan teoritis = Jumlah BOD yang dihilangkan
Di asumsikan jumlah oksigen didalam udara 24 %, jadi :
Jumlah Kebutuhan Udara teoritis = , kg/hari, kg/� x , g O /g Udara
=
116 m3/hari Efisiensi Difuser = 2,5 %
Kebutuhan Udara Aktual = � /hari4.2.8 Desain Bak Pengendap Akhir
Debit limbah = 405 m3/hari = 281,25 liter/menit BOD in = 30 mg/l
Skenario efisiensi = 5 % BOD eff = 28,5 mg/l
Gambar 4.10 : Rencana Bentuk Bak Pengendapan Akhir
Kriteria Desain :
Waktu Tinggal = 2 – 4 Jam
Beban Permukaan (Surface loading) rata-rata = 20 – 50 m3/m2.hari
Asumsi Perencanaan :
Waktu Tinggal di dalam bak = 2 Jam
Volume bak yang diperlukan = hari x405 m3/hari = 33,75 m3
Ditetapkan Dimensi Bak :
Panjang = 3 m
Lebar = 6 m
Kedalaman air efektif = 2 m
Tinggi Freeboard = 0,5 m (disesuaikan kondisi lapangan)
Volume aktual = 36 m3
Konstruksi = Beton K300
Tebal dinding = 20 cm
Chek :
HRT rata-rata =3
3/ℎ�� = 0,088 hari x
�
Beban Permukaan (Surface loading) =3/ℎ��
� = 22,5 m3/m2.hari
4.3 Spesifikasi Peralatan dan Bahan
4.3.1 Media Pembiakan Mikroba
Media pembiakan mikroba digunakan pada bak anaerob dan bak aerob. Jenis media yang digunakan adalah media tipe sarang tawon seperti yang terlihat pada gambar 4.12, dengan spesifikasi sebagai berikut :
Material : PVC sheet Ketebalan : 0,15 - 0,23 mm Ukuran Modul : 30 cm x 25 cm x 30 cm Luas Kontak Spsesifik : 200 - 226 m2/m3
4.3.3 Blower Aerasi
Blower udara digunakan pada bak aerasi, dengan kebutuhan udara yang diperlukan sebesar 3,22 m3/menit, efisiesnsi blower dianggap 60 %, maka diperlukan blower
Tipe Difuser yang digunakan = Difuser gelembung kasar
4.3.5 Pompa Sirkulasi
Rasio Sirkulasi Hidrolik = 0,5
Laju Sirkulasi : 37,5 -75 liter per menit
4.3.6 Sistem Kelistrikan dan Kontrol Panel
Perlengkapan Kelistrikan Bangunan IPAL :
T Doz
Ruber Tape 3 - M
Contactor D - 10,8 Amp-220 Vac
Selector Switch Amp - 220 Volt
Pilot Lamp 2 Amp - 220 Volt
Cu Bus Bar
Earth Bus Bar
Cable Duct 25 x 25 mm
Terminal Blok 12 Pole
Volt Meter 3 Phase - 500 Volt
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari pelaksanaan Kerja Praktek adalah :
1. Proses pengolahan air limbah domestik terbagi menjadi 3 (tiga) proses, yaitu pemisahan padatan tersuspensi (solid-liquid separation) yang dikenal dengan proses pengolahan secara fisika, pemisahan senyawa koloid dengan proses kimia, dan penghilangan senyawa polutan terlarut dengan proses biologi.
2. Pengolahan air limbah dengan sistem biofilter anaerob-aerob merupakan pengembangan dan penggabungan dari proses biofilter anaerob dan proses aerasi kontak. Pengolahan air limbah dengan proses ini terdiri dari beberapa bagian yakni bak pengendap awal, biofilter anaerob (anoxic), biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jika perlu dilengkapi dengan bak kontaktor khlor. 3. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk merencanakan bangunan IPAL
adalah sebagai berikut : a. Menentukan lokasi IPAL
b. Menentukan kapasitas dan volume IPAL c. Mengatur tata letak unit-unit IPAL
d. Menghitung teknis rancangan bangunan IPAL (Bak pengolahan awal, Bak biofilter anaerob-aerob, bak pengolahan lanjutan bila perlu), kemudian menyesuaikannya dengan kriteria desain.
e. Menghitung jumlah kebutuhan alat dan bahan dalam operasional IPAL f. Menghitung biaya pembangunan dan pemeliharaan IPAL
5.2 Saran
Lampiran 11. Dokumentasi Kunjungan IPAL RSU UKI Jakarta
Peserta Kunjungan ke IPAL RSU UKI Jakarta
Pembimbing Lapangan Kerja Praktek BPPT, Ir. Nusa Idaman Said, M.Sc
Bak Pemisah Minyak/Lemak
Bak Pengendap Awal
Media Sarang Tawon Pada Bak Biofilter Anaerob
Bak Biofilter Aerob I
Bak Biofilter Aerob II
Kolam Outlet
Air Hasil Pengolahan (Effluent IPAL) Saluran air Outlet
Panel Sistem Kelistrikan IPAL
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1995. Water Environment Management in Japan. Water Environment Department Environmental Management Bureau : Ministry of the Environment.
Arvin, E dan Herremoes. 1990. Concepts and Models for Biofilm Reactor Performance. Water Science Technology Vol.22, No.1/2, pp. 171-192.
Dwi. H, Said,N.I. 1999. Teknologi Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit dengan Sistem Biofilter Anaerob-Aerob. Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair : Jakarta.
Hermana, J. 2012. Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik. Manajemen Asset Infrastruktur Program Pascasarjana Teknik Sipil. ITS : Surabaya
Idaman Said, Nusa. 2010. Teknologi Pengolahan Air Limbah Untuk Penghilangan Polutan Organik. Pusat Teknologi Lingkungan BPPT Jakarta Pusat : Jakarta
Idaman Said, Nusa. 2008. Pengelolaan Air Limbah Domestik di DKI Jakarta, Tinjauan Permasalahan, Strategi dan Teknologi Pengolahan. Deputi Bidang Pengembangan Sumber Daya Alam BPPT Jakarta Pusat : Jakarta
Materi Diseminasi Keteknikan Bidang Air Limbah, Direktorat Pengembangan PLP, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum, 2011
Metcalf and Eddy., 1991. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse, 3rd Eddition. McGraw-Hill Book Co : Singapore
Peraturan Gubernur Provinsi Daerah Khusus Ibukota Jakarta Nomor 122 Tahun 2005 Tentang Pengelolaan Air Limbah Domestik Di Provinsi Daerah Khusus Ibukota Jakarta.
Said,N.I. 2000. Pengolahan Air Limbah dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob. Jurnal Teknologi Lingkungan Vol.1 No.2 : Jakarta.
Surat Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Keputusan Nomor 51/MENKLH/10/1995. Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Rumah Sakit. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan : Jakarta.
Surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Khusus Ibukota Jakarta Nomor 582 Tahun 1995 Tentang Penetapan Peruntukan dan Baku Mutu Air Sungai/Badan Air Serta Baku Mutu Limbah Cair di Wilayah Daerah Khusus Ibukota Jakarta.
