TUGAS AKHIR – RE 091324
PERBANDINGAN DESAIN IPAL FIXED-MEDIUM
SYSTEMS ANAEROBIC FILTER DENGAN
MOVED-MEDIUM SYSTEMS AEROBIC
ROTATING
BIOLOGICAL CONTACTOR
UNTUK PUSAT
PERTOKOAN DI SURABAYA
AHMAD RAHMAT HABIBI BILAL NRP. 3310100015
Dosen Pembimbing Ir. M. RAZIF, MM.
NIP. 19530502 198103 1 004
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
FINAL PROJECT – RE 091324
THE COMPARISON WWTP DESIGN BETWEEN
FIXED-MEDIUM SYSTEMS ANAEROBIC FILTER
WITH
MOVED-MEDIUM SYSTEMS
AEROBIC
ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR FOR
SHOPPING CENTRE IN SURABAYA
AHMAD RAHMAT HABIBI BILAL NRP. 3310100015
Supervisor
Ir. M. RAZIF, MM.
NIP. 19530502 198103 1 004
DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
i
PERBANDINGAN DESAIN IPAL FIXED-MEDIUM SYSTEMS ANAEROBIC FILTER DENGAN MOVED-MEDIUM SYSTEMS AEROBIC ROTATING BIOLOGICAL
CONTACTOR UNTUK PUSAT PERTOKOAN DI
SURABAYA
Nama : Ahmad Rahmat Habibi Bilal
NRP : 3310 100 015
Jurusan : Teknik Lingkungan FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. M. Razif, MM.
Abstrak
Perencanaan ini dilakukan dengan menggunakan metode yang sistematis dimulai dari pengumpulan data-data primer dan sekunder, kemudian dilanjut dengan studi literatur, baru dilakukan perhitungan Detail Engineering Design (DED) dan Rencana Anggaran Biaya (RAB) serta penggambaran masing-masing unit IPAL, setelah itu dilakukan pembahasan untuk memperoleh kesimpulan dan saran yang relevan dengan tujuan perencanaan ini. Dari perhitungan DED didapat dimensi Bak Ekualisasi 6,12m x 6,12m x 3,3m; Septic Tank 4,64m x 2,32m x 3m; Anaerobic Filter 1,05m x 0,53m x 3m; Rotating Biological Contactor 4,12m x 2,82m x 1,09m; Filter Press 5,15m x 2,95m x 2,38m. Sedangkan RAB yang dibutuhkan untuk alternatif IPAL I sebesar Rp.258.000.000 dan untuk alternatif IPAL II sebesar Rp.366.000.000. Untuk kelebihan alternatif I adalah luas lahan lebih kecil, menghasilkan biogas 14,3 m3/hari, Operasional dan Perawatan (OP) lebih kecil; tapi kekurangannya adalah td-nya yang lebih lama yaitu 24 jam. Sedangkan untuk kelebihan alternatif II adalah td singkat 1,5 jam, produksi lumpur kecil 38,13 kg/hari; tapi kekurangannya keperluan lahan lebih luas, OP juga lebih besar.
Kata kunci : IPAL pusat pertokoan, Proses Attached Growth, Anaerobik Filter, Fixed-medium Systems, Rotating Biological Contactor, Moving-medium Systems
iii
THE COMPARISON WWTP DESIGN BETWEEN FIXED-MEDIUM SYSTEMS ANAEROBIC FILTER WITH MOVED-MEDIUM SYSTEMS AEROBIC ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR FOR SHOPPING CENTRE IN SURABAYA
Name : Ahmad Rahmat Habibi Bilal NRP : 3310 100 015
Major : Environmental Engineering FTSP-ITS Supervisor : Ir. M. Razif, MM.
Abstract
This Planning is done by using systemathic method that begin from collecting some primary-secondary data, than follows with collecting some literature, than performed calculation of DED, RAB and depiction of every IPAL units, after that will made discussion to get some conclusions and suggestions which relevant with the purpose of this planning. From calculation of DED has been obtained the dimention of Equalization Tank 6,12m x 6,12m x 3,3m; Septic Tank 4,64m x 2,32m x 3m; Anaerobic Filter 1,05m x 0,53m x 3m; Rotating Biological Contactor 4,12m x 2,82m x 1,09m; Filter Press 5,15m x 2,95m x 2,38m. Whereas the RAB that needed for first Waste Water Treatment Plant (WWTP) alternative reached IDR.258.000.000 and for second WWTP alternative reached IDR.366.000.000. For the advantages of first alternative have smaller land area, produce biogas 14,3 m3/day, smaller Operational and Maintenance (OM) cost; but the disadvantages have long td until 24 hours. Whereas the advantages of second alternative have shorter td only 1,5 hours, produce little sludge only 38,13 kg/day; but the disadvantages have lerger land area and have high OM cost.
Keywords: WWTP shopping center, Attached Growth Processes, Anaerobic Filter, Fixed-medium Systems, Rotating Biological Contactor, medium-Moving Systems
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat, Taufik, serta Hidayah-Nya sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan tepat waktu.
Penulisan Tugas Akhir ini mengambil judul ”Perbandingan Desain IPAL Fixed-medium Systems Anaerobic
Filter dengan Moved-medium Systems Aerobic Rotating Biological Contactor untuk Pusat Pertokoan di Surabaya”. Dalam
penulisan ini, penulis menyampaikan terimakasih kepada :
1. Ir. M. Razif, MM selaku dosen pembimbing yang senantiasa membimbing dalam penyusunan tugas akhir ini,
2. Prof. Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc dan Ir. Eddy Setiadi Soedjono, MSc., PhD serta Ir. Didik Bambang, MT selaku penguji yang telah memberikan masukan dalam penyusunan tugas akhir ini,
3. Dr. Ali Masduqi, ST., MT selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan selama masa perkuliahan,
4. Sahabat-sahabat yang selalu mendukung : Ikhwan, Firdi, Chaydir, Tonang, Uje, Heri, Dedy, Angie, Arya, Nanda, dan teman-teman angkatan 2010
Pada penulisan tugas akhir ini juga tak lupa ucapan terimakasih secara khusus penulis haturkan kepada orangtua serta keluarga penulis yang selalu mendukung dari segi finansial, do’a, dan semuanya yang tidak akan cukup disampaikan hanya melalui kata-kata seperti ini.
Penulisan Tugas Akhir ini telah diusahakan semaksimal mungkin, namun tentunya masih terdapat kesalahan, untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan. Terimakasih.
Surabaya, 12 Agustus 2014 Penulis
vii DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... iii
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB I : PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 3 1.3. Ruang Lingkup ... 3 1.4. Tujuan ... 4 1.5. Manfaat ... 4
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Gambaran Pusat Pertokoan (Mal) di Kota Surabaya ... 7
2.2 Parameter yang Mempengaruhi Karakteristik Air Limbah ... 8
2.3 Peran Kualitas dan Kuantitas Air Limbah dalam Desain IPAL ... 10
2.4 Parameter yang Berpengaruh Dalam Proses Pengolahan Biologi IPAL ... 10
2.5 Baku Mutu Air Limbah yang Digunakan ... 12
2.6 Proses Pengolahan Air Limbah ... 13
2.6.1 Suspended Growth ... 13
2.6.2 Attached Growth ... 14
2.7 Sistem Pengolahan yang Direncanakan ... 14
2.8 Unit IPAL Sesuai Sistem yang Direncanakan ... 16
2.8.1 Bak Ekualisasi ... 17
2.8.2 Septic Tank ... 18
2.8.3 Rotating Biological Contactor (RBC) ... 21
2.8.4 Anaerobic Filter ... 23
viii
2.9 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 26
2.10 Penelitian Terdahulu ... 26
BAB III : METODOLOGI ... 31
3.1 Umum ... 31
3.2 Alur Perencanaan ... 31
3.2.1 Judul Tugas Akhir ... 31
3.2.2 Tinjauan Pustaka ... 32
3.2.3 Pengumpulan Data ... 32
3.2.4 Perhitungan DED Unit IPAL ... 35
3.2.5 Penggambaran Unit IPAL ... 35
3.2.6 Perhitungan BOQ dan RAB ... 35
3.2.7 Pembahasan ... 35
3.2.8 Kesimpulan dan Saran ... 36
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1 Perhitungan Debit Air Limbah Pusat Pertokoan ... 39
4.2 Karakteristik Air Limbah Pusat Pertokoan ... 41
4.3 Alternatif Unit IPAL ... 44
4.4 Perhitungan DED Alternatif IPAL ... 45
4.4.1 Bak Ekualisasi ... 45
4.4.2 Septic Tank ... 49
4.4.3 Rotating Biological Contactor (RBC) ... 54
4.4.4 Anaerobic Filter (AF) ... 63
4.4.5 Filter Press ... 70
4.5 Gambar DED Alternatif Unit IPAL ... 76
4.6 Bill of Qoantity (BOQ) dan Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 95
4.7 Operational and Maintenance ... 96
4.7.1 Operational Cost ... 96
4.7.2 Maintenance Cost ... 97
4.8 Lay Out ... 99
4.9 Profil Hidrolis ... 99
4.10 Kelebihan dan Kekurangan Kedua Alternatif IPAL ... 101
4.10.1 Alternatif IPAL I ... 101
ix
4.11 Perencanaan dengan Variasi Debit ... 103
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ... 123
5.1 Kesimpulan ... 123
5.2 Saran ... 123
DAFTAR PUSTAKA ... 125
LAMPIRAN ... 131
Lampiran A : Pergub Jatim 72/2013 Tentang Baku Mutu Air Limbah ... 131
Lampiran B : Harga Satuan Pokok Kegiatan ... 133
Lampiran C : Daftar Harga Satuan Upah dan Bahan Kota Surabaya Tahun Anggaran 2012 ... 137
Lampiran D : Pompa ... 147
Lampiran E : Rotordisk ... 151
Lampiran F : Filter Press ... 153
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Media Sarang Tawon (Fixed-medium
Systems) ... 15
Gambar 2.2 Anaerobic Filter (Fixed-medium Systems) ... 15
Gambar 2.3 Media RBC (Moving-medium Systems) ... 16
Gambar 2.4 Tangki Septik Potongan Vertikal ... 18
Gambar 2.5 Septic Tank + Anaerobic Filter ... 19
Gambar 2.6 Grafik Prosentase Removal COD Berdasarkan Waktu Tinggal pada Septic Tank ... 19
Gambar 2.7 Grafik Volume Lumpur yang Dihasilkan Berdasarkan Bulan pada Septic Tank ... 20
Gambar 2.8 Grafik Rasio Efisiensi Removal BOD/COD ... 20
Gambar 2.9 Proses Penguraian Materi Organik oleh Mikro-organisme pada RBC ... 22
Gambar 2.10 Macam-macam Tipe Anaerobic Filter ... 24
Gambar 2.11 Bagian-bagian Filter Press ... 25
Gambar 2.12 Unit Filter Press ... 25
Gambar 3.1 Alur Perencanaan ... 33
Gambar 4.1 Hubungan Debit Air Bersih dan Air Limbah ... 41
Gambar 4.2 Hasil Analisa COD, BOD5, TSS ... 43
Gambar 4.3 Grafik Prosentase Removal COD Berdasarkan Waktu Tinggal pada Septic Tank ... 50
Gambar 4.4 Grafik Rasio Efisiensi Removal BOD/COD ... 50
Gambar 4.5 Kurva Organik Loading v Total BOD5 untuk Rotordisk ... 56
xiv
Gambar 4.7 Grafik Faktor Temperatur ... 64
Gambar 4.8 Grafik faktor strength ... 65
Gambar 4.9 Grafik faktor permukaan filter ... 65
Gambar 4.10 Grafik faktor waktu tinggal ... 66
Gambar 4.11 Grafik Faktor Ratio BOD/COD ... 67
Gambar 4.12 Mass Balance AF ... 70
Gambar 4.13 Denah Bak Ekualisasi ... 77
Gambar 4.14 Potongan A-A Bak Ekualisasi ... 78
Gambar 4.15 Potongan B-B Bak Ekualisasi ... 79
Gambar 4.16 Potongan C-C Bak Ekualisasi ... 80
Gambar 4.17 Denah Septic Tank ... 81
Gambar 4.18 Potongan A-A Septic Tank ... 82
Gambar 4.19 Potongan B-B Septic Tank ... 83
Gambar 4.20 Potongan C-C Septic Tank ... 84
Gambar 4.21 Denah Anaerobic Filter ... 85
Gambar 4.22 Potongan A-A Anaerobic Filter ... 86
Gambar 4.23 Potongan B-B Anaerobic Filter ... 87
Gambar 4.24 Potongan C-C Anaerobic Filter ... 88
Gambar 4.25 Denah Rotating Biological Contactor ... 89
Gambar 4.26 Potongan A-A Rotating Biological Contactor ... 90
Gambar 4.27 Potongan B-B Rotating Biological Contactor ... 91
Gambar 4.28 Denah Filter Press ... 92
Gambar 4.29 Potongan A-A Filter Press ... 93
Gambar 4.30 Grafik Trend RAB Sesuai Variasi Debit ... 103
Gambar 4.31 Grafik Trend Luas Lahan Sesuai Variasi Debit ... 104
Gambar 4.32 Lay Out IPAL I ... 117
Gambar 4.33 Lay Out IPAL II ... 118
Gambar 4.34 Profil Hidrolis IPAL I ... 119
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Baku Mutu Air Limbah Domestik ... 13
Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Anaerobic Filter ... 24
Tabel 2.3 Kelebihan dan Kekurangan dari Aerobik, Anaerobik, dan Kombinasi ... 27
Tabel 2.4 Hubungan antara konsentrasi dan beban BOD ... 29
Tabel 2.5 Hubungan antara beban BOD dengan efisiensi penghilangan BOD untuk air limbah domestik ... 29
Tabel 4.1 Debit Air Limbah Tiap Jam ... 39
Tabel 4.2 Karakteristik Air Limbah Hasil Uji Laboratorium ... 41
Tabel 4.3 Baku Mutu Air Limbah Domestik ... 43
Tabel 4.4 Perhitungan Volume BE ... 46
Tabel 4.5 Operational Cost ... 96
Tabel 4.6 Maintenance Cost ... 97
Tabel 4.7 Hasil RAB Sesuai Variasi Debit ... 103
Tabel 4.8 Luas Lahan Sesuai Variasi Debit ... 104
Tabel 4.9 BOQ RAB Bak Ekualisasi ... 105
Tabel 4.10 BOQ RAB Septic Tank ... 107
Tabel 4.11 BOQ RAB Rotating Biological Contactor ... 109
Tabel 4.12 BOQ RAB Anaerobic Filter ... 111
xii
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada era modern ini pusat pertokoan atau yang biasa disebut mal semakin menjamur keberadaannya, terutama di kota-kota metropolitan seperti Surabaya. Di tahun 2012 saja pusat pertokoan (mal) di Surabaya telah mencapai 34 mal yang masing-masing aktif beroperasi dan dikunjungi tidak kurang dari 2000 orang per mal per hari. (Anonim, 2013). Tentu hal itu positif karena dapat menunjang kebutuhan masyarakat di era modern ini, tapi juga terdapat dampak negatif dari dioperasikannya mal-mal tersebut yaitu meningkatnya limbah mal tersebut yang apabila tidak dilakukan penanganan yang tepat maka akan dapat mencemari lingkungan sekitar lokasi mal-mal itu sendiri.
Pada kondisi realita, belum banyak pengelola mal yang mengerti akan pentingnya menjaga lingkungan sehingga belum banyak diterapkan sistem IPAL di beberapa mal untuk mengolah limbahnya, ada juga yang sudah memiliki IPAL tapi tidak dioperasikan karena biaya operasi yang mahal, padahal kondisi seharusnya menurut UU No.32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup yang menyatakan bahwa setiap kegiatan komersial wajib menjaga kelestarian lingkungan dengan cara mengolah limbahnya.
Limbah dari pusat pertokoan (mal) berasal dari berbagai macam kegiatan seperti kegiatan ruang saniter yang menghasilkan limbah berupa grey water dan black water, kegiatan dari food
court yang juga menghasilkan jenis limbah yang sama, dan
kegiatan-kegiatan lain yang ada di mal itu sendiri. Sehingga untuk mempermudah, dapat diperkirakan bahwa jumlah air limbah sama dengan 80% dari jumlah kebutuhan air minum per hari. (Tchobanoglous, 1998).
Untuk menangani limbah yang timbul tersebut bisa dengan cara pengolahan melalui bangunan instalasi pengolahan
2
air limbah (IPAL), barulah kemudian dibuang ke badan air penerima. Pada IPAL sendiri terdapat beberapa proses yang bisa dijadikan sebagai alternatif pengolahan yaitu secara aerobik, anaerobik, dan kombinasi antara aerobik dengan anaerobik, yang mana ketiga-tiganya dapat diterapkan untuk mengolah limbah yang berasal dari mal, namun memiliki tingkat efisiensi yang berbeda-beda.
Pada penelitian sebelumnya yang membandingkan tingkat keefektifan dari ketiga proses tersebut didapat bahwa proses secara anaerobik merupakan proses terbaik untuk mengolah limbah pusat pertokoan karena sistem pengolahannya yang praktis, prosentase removal tinggi, dan menghasilkan energi biogas, (Praditya, 2013), namun itu masih terbatas pada unit biofilter dengan proses attached growth saja. Untuk itu, dalam upaya memperdalam penelitian sebelumnya, pada tugas akhir kali ini akan dibandingkan tingkat keefektifan pengolahan secara anaerobik dan aerobik yang memakai proses attached growth namun menggunakan sistem yang berbeda yaitu fixed-medium
systems dan moved-medium systems. Untuk fixed-medium systems
dipilih unit IPAL seperti pada penelitian sebelumnya yaitu
anaerobic filter, sedangkan untuk pembandingnya yaitu moved-medium systems unit IPAL yang dipilih adalah rotating biological contactor.
Pada tugas akhir kali ini akan direncanakan bagaimana mendesain unit-unit IPAL yang meliputi anaerobic filter serta
rotating biological contactor melalui perhitungan DED sampai
pada gambar-gambar unit IPAL tersebut, juga akan dihitung berapa rencana anggaran biaya (RAB) yang dibutuhkan untuk merealisasikan masing-masing unit IPAL tersebut, sehingga diharapkan akan dapat diketahui masing-masing kelebihan, kekurangan, keefektifan tingkat pengolahan dari masing-masing unit IPAL tersebut, serta efisiensi dari segi pendanaan yang dibutuhkan.
3
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam perencanaan ini adalah : 1. Bagaimana mendesain bangunan IPAL dengan
Fixed-medium Systems Anaerobic Filter dan Moved-Fixed-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk Pusat
Pertokoan di Surabaya?
2. Bagaimana Rencana Anggaran Biaya (RAB) dari pembangunan dan biaya OM bangunan IPAL dengan
Fixed-medium Systems Anaerobic Filter dan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk
Pusat Pertokoan di Surabaya?
3. Bagaimana mengetahui kelebihan dan kekurangan bangunan IPAL dengan Fixed-medium Systems Anaerobic Filter dan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk Pusat Pertokoan di
Surabaya? 1.3. Ruang Lingkup
Ruang lingkup pembahasan dalam perencanaan ini meliputi :
1. Debit dan karakteristik air limbah dari pusat pertokoan (mal) yang terpilih di Kota Surabaya, dikumpulkan melalui data sekunder,
2. Perencanaan Detail Engineering Design (DED) bangunan IPAL dengan Fixed-medium Systems
Anaerobic Filter dan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk Pusat Pertokoan di
Surabaya, berupa gambar denah, potongan, dan perhitungan dimensi,
3. Perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB) dari pembangunan bangunan IPAL dengan Fixed-medium
Systems Anaerobic Filter dan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk Pusat Pertokoan di
Surabaya dengan pendekatan volume kegiatan (BOQ) dan harga satuan pekerjaan konstruksi (SNI).
4
1.4. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari dilakukannya perencanaan ini adalah :
1. Menghitung dan menggambar DED bangunan IPAL dengan Fixed-medium Systems Anaerobic Filter dan
Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor
untuk Pusat Pertokoan di Surabaya,
2. Menghitung RAB dan OM IPAL dengan Anaerobic
Filter dan Rotating Biological Contactor dari gambar
DED yang direncanakan untuk pusat pertokoan (mal) yang terpilih di Kota Surabaya,
3. Mengkaji dan membandingkan kelebihan dan kekurangan dari Unit IPAL Anaerobic Filter dan
Rotating Biological Contactor yang direncanakan untuk
pusat pertokoan (mal) yang terpilih di Kota Surabaya dari aspek efisiensi removal dan dari segi pendanaan. 1.5. Manfaat
Dalam penyusunannya, perencanaan ini diharapkan bermanfaat bagi beberapa pihak, antara lain :
1. Bagi calon manajemen pusat pertokoan di Kota Surabaya :
Memberikan hasil perhitungan Detail Engineering Design (DED) dan gambar-gambar alternatif unit-unit IPAL yang digunakan serta Rencana Anggaran Biaya (RAB) yang diperlukan ditambah dengan perhitungan perkiraan biaya OM, sehingga dapat dijadikan pertimbangan untuk pemilihan IPAL,
2. Bagi penduduk Kota Surabaya :
Dengan alternatif pengolahan yang sesuai untuk pengolahan limbah pusat pertokoan, diharapkan IPAL yang dibangun dapat beroperasi secara maksimal agar efluent yang dibuang sesuai baku mutu effluent IPAL sehingga tidak menimbulkan dampak yang negatif
5
kepada badan air penerima yang masih dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar.
3. Bagi BLH Kota Surabaya :
Sebagai rujukan dalam kegiatan sosialisasi IPAL kepada pusat pertokoan baru, supaya memperoleh gambaran pentingnya membangun IPAL untuk mengolah limbah yang ditimbulkan dan juga memberikan gambaran tentang unit-unit IPAL yang sesuai untuk mengolah air limbah karakteristik pusat pertokoan.
4. Bagi Konsultan dan Perancang IPAL
Memberikan alternatif unit IPAL yang dapat diperhitungkan untuk dijadikan studi literatur bagi konsultan dan perancang IPAL dalam merencanakan IPAL untuk pusat pertokoan baru.
6
7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gambaran Pusat Pertokoan (Mal) di Kota Surabaya Toko adalah sebuah bangunan yang berfungsi sebagai tempat usaha dan digunakan untuk menjual suatu barang yang dimiliki oleh satu penjual. Sedangkan pusat pertokoan atau yang lebih sering disebut mal adalah sebuah bangunan yang jauh lebih besar, berbentuk vertikal ataupun horizontal sebagai tempat usaha yang di dalamnya menampung beberapa toko dengan beberapa penjual yang menjual barang maupun jasa. (Anonim, 2010)
Dalam realitanya, untuk pendirian suatu pusat pertokoan atau yang lebih sering disebut mal diwajibkan untuk memiliki izin usaha dari Kepala Daerah yang bersangkutan. Karena dalam pendirian pusat pertokoan wajib memperhatikan beberapa hal penting seperti (Anonim, 2010) :
1. Rencana tata ruang wilayah kota,
2. Rencana detail tata ruang wilayah kota, termasuk zonasinya,
3. Kondisi sosial ekonomi masyarakat dan keberadaan Pasar Tradisional, Usaha Mikro, Kecil dan Menengah yang ada di wilayah yang bersangkutan,
4. Jarak antara Pusat Perbelanjaan yang akan didirikan dengan Pasar Tradisional yang telah ada sebelumnya. Di Kota Surabaya sendiri terdapat 34 mal yang aktif beroperasi dan dikunjungi tidak kurang dari 2000 orang per mal per hari. Berikut merupakan daftar nama mal-mal tersebut (Anonim, 2013) :
1. BG Junction
2. City of Tomorrow (CITO) 3. Darmo Trade Centre (DTC) 4. Central Point Mall
5. Empire Palace 6. Galaxy Mall
8
7. Golden City Mall 8. Hi-Tech Mall 9. ITC Mega Grosir 10. Jembatan Merah Plaza 11. Maspion Square
12. Pakuwon Indah Supermall (SPI) 13. Pakuwon Trade Centre(PTC) 14. Pasar Atum
15. Pasar Atum Mall 16. Pasar Turi 17. Plaza Marina
18. Plaza Surabaya (Delta Plaza) 19. Pusat Grosir Surabaya (PGS) 20. Royal Plaza
21. Surabaya Town Square (SUTOS) 22. Tunjungan Plaza (TP)
23. World Trade Center Surabaya (WTC Surabaya) 24. JS Plaza
25. Dupak Grosir 26. Grand City Surabaya 27. Ciputra World Surabaya
28. Kapas Krampung Plaza (KAZA) 29. Lenmarc
30. East Coast Center
31. Tunjungan Electronic Center 32. Mangga Dua Center
33. Tunjungan City 34. ICBC Center
2.2 Parameter yang Mempengaruhi Karakteristik Air Limbah
Pada dasarnya karakteristik dari setiap air limbah berbeda-beda, karena karakteristik air limbah selalu dipengaruhi oleh materi-materi organik yang terkandung di dalam air limbah itu sendiri. (Anonim, 2005). Untuk limbah mal, air limbah yang
9
ada merupakan hasil dari kegiatan sanitasi, food court, air pembersih, dan sebaginya, sehingga karakteristik dari campuran air limbahnya tidak jauh berbeda dengan karakteristik limbah domestik. Parameter yang dijadikan acuan dalam air limbah ini menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 Tentang baku Mutu Air Limbah Industri dan Kegiatan Usaha Lainnya di Jawa Timur adalah pH air limbah, kandungan COD dan BODnya, kemudian suspended solidnya. Lebih rinci akan dijelaskan sebagai berikut :
pH
pH atau potential hydrogen adalah suatu indeks tingkat keasaman atau kebasaan suatu larutan, dalam hal ini air limbah. Air limbah dikatakan asam apabila memiliki nilai pH 0-5, sedangkan dikatakan basa bila nilai pH nya 10-14. (Nicolella, 2000).Untuk range pH normal yang dapat ditoleransi menurut Pergub Jatim no.72 Tahun 2013 adalah 6-9,
COD
COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi materi-materi organik yang terkandung di dalam air melalui proses secara kimiawi. Tingginya nilai COD ini menjadi indikasi bahwa jumlah oksigen O2 yang terkandung dalam air jumlahnya menurun, akibatnya air menjadi tercemar. (Moelants, 2008). Menurut Pergub Jatim no.72 Tahun 2013, jumlah maksimal COD yang terlarut dalam badan air adalah 50 mg/L,
BOD
BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi materi-materi organik yang terkandung di dalam air melalui proses secara biologi yaitu melalui peran mikro-organisme yang ada di dalam air. Materi organik merupakan makanan bagi mikro-organisme tersebut, sedangkan untuk proses metabolismenya
mikro-10
organisme membutuhkan oksigen. Menurut Pergub Jatim no.72 Tahun 2013, jumlah maksimal BOD yang terlarut dalam badan air adalah 30 mg/L,
Suspended Solid
Suspended solid atau padatan tersuspensi adalah suatu
materi organik yang terkandung di dalam air yang mana pengendapannya membutuhkan waktu yang sangat lama, sehingga dapat mengakibatkan warna air menjadi keruh dan menurunkan sinar matahari yang masuk ke badan air, kemudian mengganggu siklus oksigen yang ada di dalam air, dan hasilnya oksigen terlarut dalam air jumlahnya menurun. Menurut Pergub Jatim no.72 Tahun 2013, jumlah maksimal SS yang terlarut dalam badan air adalah 50 mg/L.
2.3 Peran Kualitas dan Kuantitas Air Limbah dalam Desain IPAL
Dalam suatu perencanaan instalasi pengolahan air limbah, salah satu hal penting adalah terlebih dahulu harus mengetahui kualitas dan kuantitas air limbah yang akan diolah. Kualitas air limbah dibutuhkan untuk mengetahui karakteristik air limbah itu sehingga bisa dirumuskan sistem pengolahan yang sesuai. Sedangkan kuantitas air limbah dibutuhkan untuk mengetahui debit air limbah yang akan diolah dalam satuan L/hari, L/jam, atau L/detik, sehingga dapat dihitung berapa jumlah besaran dari tiap-tiap unit IPAL yang digunakan dalam sistem pengolahan air limbah tersebut. (Yang and Lou, 2000). 2.4 Parameter yang Berpengaruh Dalam Proses Pengolahan Biologi IPAL
Pengolahan air limbah tahap kedua (secondary
treatment) yaitu pengolahan biologi prinsip kerjanya adalah
menggunakan peran mikro-organisme untuk mengoksidasi materi-materi organik yang terkandung di dalam air limbah baik secara aerobik ataupun anaerobik. Dalam kondisi aerobik
mikro-11
organisme yang digunakan juga mikro-organisme aerobik begitu juga dengan kondisi anaerobik, menggunakan mikro-organisme anaerobik. Pada pengolahan biologi secara aerobik outputnya berupa air effluen, banyak lumpur, dan gas CO2 hasil respirasi mikro-organisme. Sedangkan pada pengolahan biologi secara anaerobik outputnya adalah air effluen, sedikit lumpur, dan gas
methane CH4. (Yang and Lou, 2000). Untuk parameter yang mempengaruhi pengolahan biologi IPAL secara aerobik dan aerobik adalah sebagai berikut :
Temperatur
Temperatur sangat berpengaruh pada pengolahan biologis baik secara aerobik maupun anaerobik, karena berhubungan dengan ketahanan hidup mikroorganisme yang digunakan untuk mengoksidasi materi-materi organik yang terkandung dalam limbah. Pada proses anaerobik, gas methane dapat diproduksi pada temperatur 00C- 970C, bakteri metan psychrophilic hidup pada suhu 0 – 20 0C, mesophilic 20 – 450C, dan thermoplilic 45 – diatas 900C. Pada umumnya bakteri lebih banyak yang bersifat mesophilic terdapat dalam pengolahan air limbah.
pH
pH juga sangat mempengaruhi pengolahan biologis baik secara aerobik maupun anaerobik. Proses aerobik akan berjalan maksimal pada larutan dengan pH kisaran 6,5 – 8,5.
Sedangkan pada proses anaerobik yang menggunakan peran bakteri methanogen, akan lebih maksimal bila bekerja pada larutan dengan pH 6,5 – 7,5. Hal ini disebabkan bakteri methanogen tersebut merupakan bakteri yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Beban hidrolik dan Beban organik
Beban hidrolik merupakan jumlah air limbah yang dapat diolah per satuan luas permukaan media yang digunakan dalam kurun waktu satu hari. Beban hidrolik
12
ini sangat berpengaruh pada mikroorganisme yang digunakan, karena bila beban hidrolik ini terlalu besar maka akan dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme sehingga mikroorganisme yang melekat pada permukaan media akan lebih mudah terkelupas.
Beban hidrolik (Hl) dapat dihitung dengan rumus : Hl = (Q/A) x 1000 (liter/m2.hari)
Sedangkan beban organik merupakan jumlah bahan organik (BOD) yang terkandung dalam 1 liter air limbah. Semakin tinggi beban organik maka akan berpengaruh juga pada pertumbuhan mikroorganisme dalam air limbah, semakin tinggi beban organik maka mikroorganismenya juga akan semakin banyak.
Nutrien
Nutrien merupakan hal penting yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk melakukan metabolisme, nutrien berperan sebagai makanan mikroorganisme yang mana kebutuhannya berbanding lurus dengan luas permukaan media yang dijadikan tempat menempel mikroorganisme
2.5 Baku Mutu Air Limbah yang Digunakan
Baku mutu air limbah merupakan suatu patokan/standar yang digunakan untuk mengukur kadar maksimum jumlah beberapa parameter tertentu yang terkandung dalam air limbah sebelum dibuang ke badan penerima, agar tetap masuk dalam daya tampung badan penerima sehingga dinilai tidak mencemari badan penerima tersebut. Baku mutu yang digunakan adalah baku mutu limbah domestik, karena untuk limbah pusat pertokoan (mal) dapat dikategorikan dalam limbah sejenis domestik menurut baku mutunya, karena berasal dari kegiatan yang kebanyakan serupa seperti kegiatan saniter pusat pertokoan, food court, dan lain-lain. Berikut merupakan baku mutu air limbah yang digunakan. (Anonim, 2013)
13
Tabel 2.1 Baku Mutu Air Limbah Domestik Parameter Satuan Kadar Maksimum
BOD5 Mg/L 30
COD Mg/L 50
TSS Mg/L 50
Sumber : Peraturan Gubernur Jawa Timur No.72 Tahun 2013 2.6 Proses Pengolahan Air Limbah
Proses pengolahan air limbah yang dilakukan disesuaikan dengan jenis limbahnya, karena setiap jenis limbah dengan karakteristik yang bermacam-macam, tentunya diperlukan proses pengolahan yang berbeda-beda. Namun pada dasarnya sistem pengolahan air limbah dapat diklasifikasikan menjadi tiga proses yaitu primary treatment (pengolahan secara fisik),
secondary treatment (pengolahan secara biologi), dan tertiary treatment (pengolahan secara kimia). (Reynolds and Richards,
1996).
Pada tahap secondary treatment atau pengolahan kedua dilakukan pengolahan secara biologis, yaitu dengan memanfaatkan peran mikro-organisme untuk mendegradasi dan mengeliminasi materi-materi organik dalam air limbah. Pada proses pengolahan tahap ini terdapat banyak alternatif unit IPAL yang dapat digunakan, setiap unit memiliki prinsip kerja yang berbeda-beda, secara umum dapat dikategorikan menjadi tiga prinsip kerja yaitu suspended growth, attached growth, dan
lagoon atau kolam. (Tchobanoglous, 1998)
2.6.1 Suspended Growth
Teknologi pengolahan air limbah dengan proses
suspended growth atau yang biasa disebut biakan tersuspensi
pada dasarnya dilakukan dengan cara mengontakkan mikro-organisme dengan air limbah untuk menghilangkan materi-materi organik yang terkandung di dalam air limbah tersebut. Pada proses ini mikro-organisme sengaja dibiakkan secara tersuspensi di dalam suatu reaktor dan dikontakkan dengan
14
air limbah, sehingga pertumbuhan mikro-organisme akan berkembang seiring jumlah materi organik yang terkandung dalam air limbah sebagai makanannya. Mikro-organisme yang bertumbuh semakin banyak tersebut akan terendapkan dengan sendirinya menjadi lumpur, sehingga effluen yang keluar dari proses ini kadar organiknya sudah menurun. Beberapa unit IPAL yang menerapkan proses suspended
growth ini seperti activated sludge, extended aeration, oxidation ditch. (Droste, 1997)
2.6.2 Attached Growth
Teknologi pengolahan air limbah dengan proses
Attached Growth prinsip kerjanya yaitu dengan menggunakan peran mikro-organisme untuk menghilangkan materi-materi organik dari air limbah. Mikro-organisme ini bekerja secara aerobik, artinya mereka membutuhkan oksigen untuk hidup pada media-media seperti kerikil, pasir, dan lain-lain. (Jeppsson, 1996). Dalam beberapa kasus,
attached growth digunakan pada tahap pengolahan secara
biologi yaitu pengolahan kedua atau secondary treatment. 2.7 Sistem Pengolahan yang Direncanakan
Pada tugas akhir ini akan dibandingkan alternatif desain pengolahan secara attach growth dengan proses fixed-medium
systems dan moved-medium systems.
Fixed-medium Systems
Fixed-medium Systems adalah suatu proses pengolahan
secara attached growth yang menerapkan sistem media tetap, maksudnya adalah media yang digunakan untuk tumbuh melekatnya mikro-organisme sifatnya tetap atau tidak bergerak. Sistem ini bisa bekerja secara aerobik maupun anaerobik. Untuk prinsip kerja dari sistem ini adalah dengan cara mengontakkan air limbah dengan mikro-organisme yang tumbuh pada suatu media yang
15
tidak bergerak. Pada tugas akhir ini unit dengan sistem media tetap dipilih anaerobic filter. (Droste, 1997)
Gambar 2.1 Media Sarang Tawon (Fixed-medium Systems) (Sumber : Anonim, 2006)
Gambar 2.2 Anaerobic Filter (Fixed-medium Systems) (Sumber : Anonim, 2002)
16
Moved-medium Systems
Sedangkan untuk moved-medium systems adalah suatu pengolahan secara attached growth dengan sistem media bergerak. Jadi pada sistem ini berlaku kebalikan dari sistem media tetap yaitu media yang digunakan untuk tumbuh melekatnya mikro-organisme sifatnya tidak tetap atau bergerak. Prinsip kerja dari sistem ini adalah dengan cara mengontakkan air limbah dengan mikro-organisme yang melekat pada media yang bergerak (berputar). Pada tugas akhir ini unit yang dipilih untuk mewakili sistem media bergerak yaitu
rotating biological contactor (RBC).
(Reynolds and Richards, 1996)
Gambar 2.3 Media RBC (Moved-medium Systems) (Sumber : Anonim, 2009)
2.8 Unit IPAL Sesuai Sistem yang Direncanakan
Sistem pengolahan yang direncanakan adalah
fixed-medium systems dan moved-fixed-medium systems, untuk itu pada tugas
akhir ini direncanakan IPAL dengan dua alternatif pengolahan sebagai berikut :
17 Alternatif Pengolahan I
Bak Ekualisasi Septic Tank Anaerobic Filter (Fixed-medium Systems) Filter Press
Alternatif Pengolahan II
Bak Ekualisasi Septic Tank Rotating Biological
Contactor (Moved-medium Systems) Filter Press
2.8.1 Bak Ekualisasi
Bak ekualisasi merupakan unit IPAL yang sifatnya
pre-treatment, karena pada bak ekualisasi tidak dilakukan
pengolahan apapun, baik itu secara fisik, biologi, ataupun kimia, pada bak ekualisasi hanya dilakukan perlakuan untuk menghomogenkan air limbah yang masuk dalam hal karakteristiknya dan untuk menjaga kuantitas debit air limbah yang dialirkan agar tidak fluktuatif (Mashahiro, 2002). Bak ekualisasi ini akan digunakan pada kedua sistem.
Rumus-rumus yang digunakan dalam proses perhitungan untuk memperoleh dimensi dari unit IPAL
pre-treatment bak ekualisasi adalah sebagai berikut :
Kriteria desain bak ekualisasi : Kecepatan aliran = 1-2 m/dt
Hydraulic Retention Time = 4-8 jam
Perhitungan diameter pipa inlet dan headloss : Diameter pipa inlet (D) = [4.𝐴𝐴
𝜋𝜋 ] 1�2 Headloss yang terjadi :
Hf Mayor = [ 𝑄𝑄
0,00155.𝐶𝐶.𝐷𝐷2,63]1,85𝑥𝑥 𝐿𝐿 Hf Minor = [𝐾𝐾.𝑣𝑣2
2.𝑔𝑔]
Perhitungan dimensi bak ekualisasi :
Volume bak ekualisasi (Volbak) = (HRT/24) x Q Perhitungan pompa yang digunakan :
Head pompa = Headstatis + Headsistem
Headstatis = jarak dari muka air sampai pada pipa tertinggi
Headsistem = Hf Mayor + Hf Minor + v 2
18
2.8.2 Septic Tank
Septic tank atau tangki septik merupakan salah satu
unit bangunan pengolahan air limbah yang dibuat dari bahan yang kedap air, sehingga air limbah yang masuk tidak bisa meresap keluar unit. Pada unit tangki septik ini terdapat proses pengendapan partikel-partikel diskrit yang terkandung dalam air limbah, sedangkan untuk partikel-partikel tersuspensi ikut terbawa effluen unit tangki septik dan kemudian masuk pada unit IPAL selanjutnya. Septic tank ini juga akan digunakan pada kedua sistem.
Gambar 2.4 Tangki Septik Potongan Vertikal (Sumber : Sasse, 1998)
Keunggulan dari penggunaan tangki septik ini adalah bangunan kuat dan kedap air sehingga tidak mencemari lingkungan, kemudian dari segi pembangunannya membutuhkan dana yang relatif murah. Sedangkan untuk kerugian dari penggunaan tangki septik ini adalah membutuhkan perawatan untuk menghindari penyumbatan saluran influen, dan memerlukan lahan yang cukup luas, sesuai dengan debit limbah yang dihasilkan.
Pada tugas akhir kali ini, tangki septik akan didesain jadi satu dengan anaerobic filter karena memiliki tipe bangunan yang hampir mirip sehingga diharapkan lebih efisien dari segi pendanaan dan ruang, seperti yang tertera pada gambar berikut :
19
Gambar 2.5 Septic Tank + Anaerobic Filter (Sumber : Sasse, 1998)
Namun untuk perhitungan dimensinya tetap dipisahkan dengan unit anaerobik filter. Rumus-rumus yang digunakan dalam menghitung dimensi tangki septik adalah sebagai berikut :
Volume tangki septik = Qin x td Asurface = Volume / tinggi
Untuk prosentase removal dari unit tangki septik ini dapa dilihat dari gambar di bawah ini :
Gambar 2.6 Grafik Prosentase Removal COD Berdasarkan Waktu Tinggal pada Septic Tank
20
Gambar 2.7 Grafik Volume Lumpur yang Dihasilkan Berdasarkan Bulan pada Septic Tank
(Sumber : Sasse, 1998)
Gambar 2.8 Grafik Rasio Efisiensi Removal BOD/COD (Sumber : Sasse, 1998)
21
2.8.3 Rotating Biological Contactor (RBC)
Rotating Biological Contactor (RBC) merupakan
unit IPAL yang bekerja dengan prinsip secara biologis dengan menggunakan proses attached growth atau biakan melekat, sehingga operasinya melibatkan unsur-unsur biologis yaitu mikro-organisme seperti bakteri, alga, protozoa, fungi, dan lainnya yang digunakan untuk menghilangkan bahan-bahan organik yang terkandung dalam air limbah. (Ghawi, 2009). Prinsip kerja unit IPAL RBC ini adalah secara aerobik dengan Moved-medium Systems yaitu dengan cara melakukan kontak antara limbah yang mengandung polutan organik dengan lapisan mikro-organisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media. Media berbentuk piring (disk) dengan diameter 1-4 meter dan ketebalan 0,8 milimeter yang dipasang berjajar pada suatu poros yang berbahan dasar baja dengan panjang mencapai 8 meter, kemudian diputar menggunakan reaktor pemutar. Pemasangan disk pada poros baja tersebut masing-masing berjarak 30-40 milimeter. (Winkler, 1981)
Dalam penggunaannya, media diputar dengan kecepatan 1-2 RPM, dengan 40% dari media tersebut tercelup ke dalam air limbah untuk mengontakkan mikro-organisme dengan air limbah, dan 60% lainnya dikontakkan dengan udara untuk proses metabolisme mikro-organisme. Kemudian dari proses metabolisme mikro-organisme tersebut akan terbentuk biofilm dengan ketebalan rata-rata mencapai 2-4 milimeter, tergantung dari jumlah kandungan organik yang ada dalam air limbah, semakin lama biofilm tersebut akan semakin tebal dan karena gaya grafitasinya maka akan mengelupas dengan sendirinya dan terbawa aliran air keluar, selanjutnya mikro-organisme akan tumbuh lagi membentuk biofilm yang baru mengikuti dengan jumlah bahan organik yang terkandung di dalam air limbah. (Anonim, 2005)
22
Gambar 2.9 Proses Penguraian Materi Organik oleh Mikro-organisme pada RBC
(Sumber : Anonim, 2012)
Beberapa keunggulan dari penggunaan Rotating
Biological Contactor (RBC) adalah mudahnya proses
konstruksi, udara yang dibutuhkan relatif kecil, tidak membutuhkan banyak energi dalam proses pengoperasiannya, lumpur yag dihasilkan juga relatif sedikit, serta proses pengolahannya tidak menghasilkan buih. Sedangkan untuk kekurangan dari penggunaan unit IPAL
Rotating Biological Contactor (RBC) ini adalah sangat
rentan atau bisa dikatakan sensitif terhadap adanya perubahan suhu sekitar, selain itu juga untuk proses pengontrolan jumlah mikro-organisme sendiri sulit dilakukan. (Randall, 1980)
Berikut merupakan kriteria perencanaan untuk unit IPAL Rotating Biological Contactor (RBC) pada umumnya :
BOD Loading = 240,2 – 320,4 g/d/m3 Hydraulic Loading = 0,012 – 0,024 m3/d/m2 Waktu Tinggal (T) = (debit air limbah /
volume reaktor) x 24 jam
Diameter = 1 – 4 meter Kecepatan Putar = 1 – 2 RPM
23
Suhu = 15 – 40oC
Prosentase Removal = BOD5 = 80 – 95 % SS = 80 – 90 % P = 10 – 30 % N = 95 %
Sedangkan untuk rumus-rumus yang akan digunakan dalam proses perhitungan unit rotating biological contactor seperti berikut ini :
Rasio volume reaktor terhadap luas permukaan media (G) G = (V/A) x 103 (liter/m2) Beban BOD CODLoading = LA = (Q x Co) / A (gr/m 2 .hari) Beban Hidrolik HL = (Q / A) x 1000 (liter/m 2 .hari) Waktu tinggal rata-rata
T = (Q / V) x 24 (jam)
T = 24000 x (V / A) x (1 / HL) 2.8.4 Anaerobic Filter
Anaerobic filter digunakan pada tahap pengolahan
kedua yaitu pengolahan secara biologi dalam proses pengolahan air limbah. Unit anaerobic filter ini menerapkan proses attached growth dengan prinsip kerja Fixed-medium
Systems yaitu dengan cara melewatkan air limbah pada
media-media tempat tumbuh melekatnya mikro-organisme yang digunakan untuk menghilangkan kandungan materi organik pada air limbah. Penerapan anaerobic filter ini dapat dilakukan melalui dua macam proses yaitu up-flow (aliran ke atas) dan down-flow (aliran ke bawah). (Rittmann and McCarty, 2001)
24
Gambar 2.10 Macam-macam Tipe Anaerobic Filter (Sumber : Rittmann and McCarty, 2001)
Kelebihan dan kekurangan dari anaerobic filter dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Anaerobic Filter Kelebihan 1. Lumpur yang dihasilkan relatif sedikit,
2. Energi listrik yang dibutuhkan dalam proses pengopersian rendah,
3. Tidak menimbulkan bau yang menyengat
4. Bisa dibangun secara vertikal (tower) disesuaikan dengan keadaan lahan yang digunakan.
Kekurangan 1. Hanya sesuai untuk pengolahan limbah dengan konsentrasi SS yang rendah
2. Memerlukan feeding air limbah yang konstan 3. Penyisihan patogen dan nutrien relatif rendah Berikut merupakan kriteria perencanaan untuk unit IPAL Anaerobic Filter pada umumnya :
Hydraulic Retention time = 24 – 48 jam
pH = 6,5 – 7,5
Alkalinitas = 500 – 900/L CaCO3 Suhu = termofilik 40 – 60oC,
mesofilik 25 – 40oC 2.8.5 Filter Press
Filter press atau saringan tekan adalah suatu unit
IPAL lumpur. Prinsip kerja dari saringan tekan ini adalah dengan memisahkan air dan lumpur menggunakan plate
25
yang didorong dengan tekanan yang tinggi. Kelebihan dari saringan tekan ini adalah konsentrasi lumpur kering yang didapatkan tinggi, air saringan yang dihasilkan jernih, jumlah solid yang tertangkap banyak. Sedangkan kerugian dari saringan tekan adalah mesinnya yang komplek sehingga untuk perawatannya membutuhkan perhatian yang lebih. (Tchobanoglous, 1998). Tekanan yang digunakan dalam saringan tekan ini berkisar antara 100 – 250 psi (690 – 1700 kPa). Proses penekanan terhadap lumpur sendiri memakan waktu maksimal 1 jam. (Reynolds and Richards, 1996)
Gambar 2.11 Bagian-bagian Filter Press (Sumber : Anonim, 2002)
Gambar 2.12 Unit Filter Press (Sumber : Anonim, 2002)
26
2.9 Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Rencana anggaran biaya (RAB) merupakan salah satu output dari perencanaan instalasi air limbah, di dalamnya ditampilkan seluruh perhitungan mengenai jumlah dana yang dibutuhkan untuk proses pembangunan instalasi secara rinci, seperti :
Biaya Pekerjaan Galian Biaya Pekerjaan Lantai Biaya Pekerjaan Dinding Biaya Pekerjaan Atap
Biaya Pekerjaan Inlet, penguras, dan Overflow
Biaya di atas untuk pembangunan tiap-tiap unit instalasi. Rencana anggaran biaya ini didasarkan pada bill of
quantity (BOQ) atau volume kegiatan yang memperinci semua
material, bahan, sampai jumlah pekerja yang dibutuhkan untuk membangun instalasi. Untuk perhitungan RAB ini, data-data yang diperlukan diperoleh dari HSPK (Harga Satuan Pekerja Konstruksi) Kota Surabaya.
2.10 Penelitian Terdahulu
Pada tugas akhir ini akan ditinjau beberapa hasil dari penelitian terdahulu untuk dijadikan sebagai referensi, penelitian terdahulu yang diambil merupakan penelitian yang ada kaitannya dengan tugas akhir ini. Penelitian terdahulu ini didapat dari hasil kajian pustaka melalui studi literatur, jurnal, dan hasil tugas akhir terdahulu. Beberapa penelitian terdahulu yang akan ditinjau adalah sebagai berikut :
1. Rakhmadany (2013) menulis Desain Alternatif Instalasi Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit dengan Proses Aerobik, Anaerobik, dan Kombinasi Aerobik dan Anaerobik di Kota Surabaya yang telah menyimpulkan sebagai berikut :
a. Pada pengolahan biologi unit yang digunakan adalah Biofilter dengan tiga alternatif yaitu biofilter aerobik, biofilter anaerobik, dan biofilter aerobik + anaerobik,
27
b. Sementara untuk unit IPAL yang lain disamakan yaitu : bak ekualisasi – tangki septik – (alternatif) – desinfeksi,
c. Setelah dibandingkan didapat kesimpulan : Tabel 2.3 Kelebihan dan Kekurangan dari Aerobik,
Anaerobik, dan Kombinasi
Parameter Aerobik Anaerobik Kombinasi Kelebihan Kebutuhan lahan kecil, td singkat, biaya konstruksi rendah Nilai removal tinggi, biaya operasi rendah karena tidak memakai listrik Nilai removal paling tinggi karena 2x pengolahan biologis Kekurangan Nilai removal
rendah, biaya operasi tinggi untuk blower Menghasilkan gas, dan td lama Kebutuhan lahan besar, biaya konstruksi dan operasi tinggi (Sumber : Rakhmadany, 2013)
2. Praditya (2013) menulis Dasain Alternatif Instalasi Pengolahan Air Limbah Pusat Pertokoan dengan Proses Aerobik, Anaerobik, dan Kombinasi Aerobik dan Anaerobik di Kota Surabaya yang telah menyimpulkan sebagai berikut :
Unit-unit IPAL yang digunakan yaitu : bak ekualisasi – tangki septik – biofilter aerobik – biofilter anaerobik – biofilter aerobik + anaerobik Unit biofilter anaerobik :
Kelebihan : removal BOD mencapai 96%; biaya OM rendah
28
Kekurangan : td hingga 24 jam; biaya konstruksi mencapai 2,6 M; Kebutuhan lahan hingga 54,8 m2 untuk satu unit
Unit biofilter aerobik :
Kelebihan : td lebih cepat yaitu 20 jam; biaya konstruksi 1,8 M; Kebutuhan lahan 41,8 m2
Kekurangan : removal BOD 85%; biaya operasional lebih mahal karena memakai blower
Kombinasi :
Kelebihan : removal BOD 94%; biaya konstruksi 2,6 M
Kekurangan : luas lahan 58,8 m2; td hingga 36 jam; biaya OM mahal karena memakai blower
3. Ramdhani (2013) menulis Desain Alternatif Instalasi Pengolahan Air Limbah Apartemen dengan Proses Aerobik, Anaerobik, dan Kombinasi Aerobik dan Anaerobik di Kota Surabaya yang telah menyimpulkan sebagai berikut :
Proses Anaerobik
Kelebihan : hemat listrik
Kekurangan : BOD removal 89,82% Proses Aerobik
Kelebihan : biaya konstruksi murah 981.495.214 Kekurangan : BOD removal 89,80%
Proses Kombinasi
Kelebihan : BOD removal 95,46% Kekurangan : volume media besar 163,3 m3
4. www.kelair.bppt.go.id, diakses pada Maret 20014, menyimpulkan bahwa :
Penelitian untuk mengatasi masalah pencemaran air di wilayah DKI Jakarta, untuk unit-unit IPAL yang digunakan adalah bak pemisah pasi – bak pengendap
29
awal – bak kontrol aliran – RBC – bak pengendap akhir – bak khlorinasi – bak pemekat lumpur.
Untuk unit RBC, didapat hubungan antara konsentrasi BOD inlet dan beban BOD untuk mendapatkan efisiensi penghilangan BOD 90% sebagai berikut :
Tabel 2.4 Hubungan antara konsentrasi dan beban BOD Konsentrasi BOD inlet
(mg/L) Beban BOD, LA (gr/m2.hari) 300 30 200 20 150 15 100 10 50 5 (Sumber : Anonim, 2012)
Juga didapat hubungan antara beban BOD dengan efisiensi penghilangan BOD untuk air limbah domestik sebagai berikut :
Tabel 2.5 Hubungan antara beban BOD dengan efisiensi penghilangan BOD untuk air limbah domestik
Beban BOD, LA (gr/m2.hari) Efisiensi Penghilangan BOD (%) 6 93 10 92 25 90 30 81 60 60 (Sumber : Anonim, 2012)
Dari beberapa perencanaan terdahulu tentang sistem pengolahan air limbah untuk pusat pertokoan didapatkan kesimpulan bahwa proses anaerobiklah yang paling efektif untuk
30
digunakan, selain prosentase removalnya yang tinggi juga terbilang efisien dari segi waktunya. Namun pada perencanaan terdahulu tersebut data yang digunakan masih bersifat asumsi, untuk itu pada perencanaan kali ini akan diperdalam dengan menggunakan data yang sesuai realita dan dibandingkan kembali antara proses aerobik dan anaerobik namun dititik beratkan pada tingkat efektifitas media yang digunakan dalam pengolahan biologisnya, yaitu media tetap dengan media bergerak.
31 BAB III
METODOLOGI
3.1 Umum
Pada tugas akhir kali ini, diperlukan suatu metode perencanaan yang praktis dan sistematis guna mempermudah proses perencanaan yang dilakukan, dalam hal ini yaitu perencanaan desain IPAL dengan Fixed-medium Systems
Anaerobic Filter dan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk pusat pertokoan di Surabaya.
3.2 Alur Perencanaan
Pada tugas akhir kali ini dibutuhkan alur perencanaan untuk mempermudah proses perencanaan yang dilakukan agar langkah-langkah menjadi jelas sehingga tujuan perencanaan dapat tercapai dengan baik. Untuk lebih jelasnya alur perencanaan pada tugas akhir kali ini dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut :
3.2.1 Judul Tugas Akhir
Judul pada perencanaan kali ini yaitu Perbandingan desain IPAL Fixed-medium Systems Anaerobic Filter dengan Moved-medium Systems Rotating Biological Contactor untuk pusat pertokoan di Surabaya.
Judul ini diambil untuk membandingkan tingkat keefektifan dan keefisiensian antara sistem pengolahan pada penelitian sebelumnya yaitu fixed-medium systems anaerobic filter dengan alternatif baru yaitu moved-medium systems rotating
biological contactor yang mana kedua unit ini sama-sama
menerapkan proses attached growth atau biakan melekat. Parameter yang akan dibandingkan dari kedua unit tersebut adalah kualitas effluent, rencana anggaran biaya pembangunan dan OM-nya, serta kelebihan dan kekurangan dari keduanya.
32
3.2.2 Tinjauan Pustaka
Untuk mendapatkan teori-teori pendukung yang relevan, dalam proses perencanaan tugas akhir ini dilakukanlah studi literatur. Studi literatur dilakukan dengan cara pencarian dalam beberapa sumber seperti Text Book, jurnal-jurnal penelitian, artikel, tugas akhir, thesis, internet, dan lain-lain. Beberapa teori pendukung yang diperlukan, dapat dikategorikan sebagai berikut :
1. Definisi pusat pertokoan
2. Karakteristik air limbah pusat pertokoan di Surabaya 3. Baku mutu air limbah pusat pertokoan di Surabaya 4. Proses pengolahan air limbah
5. Unit IPAL air limbah yang dibutuhkan
Studi literatur ini dilakukan secara kontinyu selama proses perencanaan berlangsung, sehingga diharapkan memperoleh hasil yang dapat dipertanggungjawabkan karena semua proses perencanaan didasarkan pada data-data yang relevan dari sumber-sumber yang diakui.
3.2.3 Pengumpulan Data
Pada tugas akhir ini, diperlukan data-data pendukung yang relevan dan realistis, agar perencanaan dapat dilakukan dengan baik dan bermanfaat sesuai dengan keadaan sebenarnya di lapangan. Data-data yang dibutuhkan berupa data sekunder, meliputi :
a. Karakteristik air limbah yang akan diolah dari sumber pusat pertokoan yang terpilih di Surabaya. Karakteristik air limbah yang dicari yaitu COD, BOD, dan TSS,
b. Data fluktuasi pemakaian air bersih pusat pertokoan untuk perhitungan kuantitas / debit air limbah,
c. Lokasi dan kelas badan air penerima,
33
33
34 34 “H a lam an i n i S en ga ja D ik os on gk an ”
35
3.2.4 Perhitungan DED Unit IPAL
Setelah didapat data-data pendukung yang relevan, tahapan berikutnya yaitu perhitungan unit IPAL air limbah yang akan digunakan. Untuk proses perhitungan ini, sebelumnya dilakukan studi literatur untuk memperoleh gambaran-gambaran serta rumus-rumus yang digunakan dalam proses perhitungan unit IPAL tersebut. Setelah itu dapat dirumuskan kriteria perencanaan untuk setiap unit IPAL yang akan digunakan.
3.2.5 Penggambaran Unit IPAL
Setelah didapat dimensi dari tiap-tiap unit IPAL, tahapan selanjutnya adalah menggambar tiap unit IPAL tersebut untuk lebih memperjelas dimensi-dimensinya dan memudahkan proses pengerjakan (konstruksi) nantinya. Penggambaran unit IPAL ini dilakukan menggunakan
software autocad dengan skala yang disesuaikan dengan
ukuran aslinya.
3.2.6 Perhitungan BOQ dan RAB
Setelah dihitung DED dari masing-masing unit IPAL, tahapan berikutnya adalah menghitung Bill of
Quantity (BOQ) dari masing-masing unit IPAL, yang mana
hasil perhitungan BOQ ini digunakan untuk menghitung rencana anggaran biaya (RAB) yang diperlukan untuk pembangunan IPAL yang direncanakan. Perhitungan RAB ini disesuaikan dengan harga satuan pekerjaan konstruksi di Surabaya. Hasil dari perhitungan RAB ini diharapkan dapat dijadikan sebagai pertimbangan bagi manajemen pusat pertokoan untuk merealisasikan pembangunan IPAL yang telah direncanakan.
3.2.7 Pembahasan
Tahapan selanjutnya dari perencanaan ini adalah pembahasan terhadap perhitungan-perhitungan yang telah
36
dilakukan sebelumnya. Secara garis besar pembahasan dilakukan dalam beberapa poin penting yaitu :
1. Debit air limbah yang akan diolah, didapat dari sampling di lapangan
2. Karakteristik air limbah yang akan diolah, didapat dari hasil analisa laboratorium
3. Alternatif unit IPAL yang direncanakan yaitu dengan anaerobic filter dan rotating biological contactor
4. Perhitungan DED alternatif unit IPAL 5. Gambar DED alternatif unit IPAL 6. BOQ dan RAB rencana IPAL 7. Perhitungan OM
8. Lay out yang direncanakan 9. Profil Hidrolis
10. Kelebihan dan Kekurangan dari masing-masing alternatif unit IPAL
11. Perencanaan dengan variabel debit
Pembagian pembahasan menjadi beberapa poin tersebut dilakukan untuk mempermudah penyelarasan antara tujuan perencanaan dengan kesimpulan yang ingin dicapai. 3.2.8 Hasil Perhitungan
Hasil perhitungan merupakan tahapan akhir dari perencanaan ini, hasil ini merupakan kesimpulan sehingga harus selaras dengan tujuan perencanaan dan harus sesuai dengan pembahasan yang telah dilakukan. Kemudian dibutuhkan juga sebuah saran yang ditujukan kepada perencana berikutnya agar kekurangan-kekurangan pada tugas kali ini dapat diperbaiki.
Secara garis besar hasil perhitungan ini dibagi menjadi beberapa poin yang minimal di dalamnya harus memuat beberapa hal sebagai berikut :
37
1. Mengenai dimensi dan gambar DED unit IPAL, 2. Mengenai BOQ-RAB dan OM yang
dibutuhkan,
3. Mengenai kelebihan dan kekurangan kedua alternatif.
38
39 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada tugas akhir ini, dilakukan perencanaan instalasi pengolahan air limbah untuk limbah pusat pertokoan dengan menggunakan dua alternatif unit IPAL yaitu anaerobic filter dan
rotating biological contactor. Penentuan alternatif unit ini dititik
beratkan pada pembandingan tingkat keefektifan media yang digunakan pada masing-masing unit IPAL yaitu media tetap (fixed-medium systems) pada unit anaerobic filter dan media bergerak (moved-medium systems) pada unit rotating biological
contactor.
4.1 Perhitungan Debit Air Limbah Pusat Pertokoan
Sebelum melakukan perhitungan Detail Engineering
Design (DED) untuk setiap unit IPAL yang direncanakan, terlebih
dahulu dihitung jumlah debit air limbah yang dihasilkan dari pusat pertokoan itu sendiri. Debit air limbah dapat diperkirakan mencapai 80% kebutuhan air minum pada pusat pertokoan tersebut. (Thcobanoglous, 2003). Berikut merupakan hasil pengambilan data primer di lapangan tentang debit air limbah yang dihitung dari 80% pemakaian air bersih tiap jamnya.
Tabel 4.1 Debit Air Limbah Tiap Jam Waktu Debit Air bersih
(m3/jam) Selisih (m3/jam) Debit Air Limbah (m3/jam) 1 11083 18 14,4 2 11101 19 15,2 3 11120 22 17,6 4 11142 10 8
40
Waktu Debit Air bersih (m3/jam) Selisih (m3/jam) Debit Air Limbah (m3/jam) 5 11152 29 23,2 6 11181 24 19,2 7 11205 28 22,4 8 11233 31 24,8 9 11264 15 12 10 11279 21 16,8 11 11300 33 26,4 12 11333 14 11,2 13 11347 12 9,6 14 11359 7 5,6 15 11366 2 1,6 16 11368 1 0,8 17 11369 2 1,6 18 11371 2 1,6 19 11373 2 1,6 20 11375 1 0,8 21 11376 4 3,2 22 11380 14 11,2 23 11394 8 6,4 24 11402 4 3,2
41
Gambar 4.1 Hubungan Debit Air Bersih dan Air Limbah Dari data di atas, dapat dihitung debit rata-rata (Qave) air limbah yang dihasilkan tiap harinya sebesar 258,4 m3/hari.
4.2 Karakteristik Air Limbah Pusat Pertokoan
Pada tugas akhir ini, untuk mengetahui karakteristik air limbah yang dihasilkan dilakukan dengan cara sampling air limbah kemudian dianalisa di Laboratorium Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Berikut merupakan hasil analisa laboratorium yang telah dilakukan :
Tabel 4.2 Karakteristik Air Limbah Hasil Uji Laboratorium Waktu
(jam) COD BOD5 TSS
1 382 236 340 2 213 132 284 3 225 138 138 4 180 112 72 5 213 136 72 0 5 10 15 20 25 30 35 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Air Bersih Air Limbah
42
Waktu
(jam) COD BOD5 TSS
6 326 190 420 7 360 208 466 8 326 192 558 9 314 188 510 10 303 178 620 11 371 218 474 12 415 240 534 13 472 278 570 14 460 262 510 15 393 220 528 16 370 224 480 17 337 202 436 18 348 206 466 19 326 198 440 20 404 246 416 21 393 236 396 22 393 230 420 23 472 288 428 24 415 256 504
43
Gambar 4.2 Hasil Analisa COD, BOD5, TSS
Dari data di atas dapat dihitung nilai COD, BOD5, dan TSS rata-rata per hari sebesar :
COD = 350, 46 mg/L BOD5 = 208,92 mg/L TSS = 420,08 mg/L
Hasil analisa laboratorium tersebut kemudian dibandingkan dengan baku mutu air limbah yaitu Pergub Jatim no. 32 t ahun 2013 sebagai berikut :
Tabel 4.3 Baku Mutu Air Limbah Domestik Parameter Satuan Kadar Maksimum
BOD5 Mg/L 30
COD Mg/L 50
TSS Mg/L 50
Sumber : Peraturan Gubernur Jawa Timur no.72 Tahun 2013
Dari pembandingan kedua data di atas, dapat diketahui bahwa karakteristik air limbah yang dihasilkan nilainya melebihi ambang batas yang diperbolehkan pada baku mutu air limbah, oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan terhadap air limbah terlebih dahulu agar effluennya tidak mencemari lingkungan.
0 100 200 300 400 500 600 700 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 COD BOD5 TSS
44
4.3 Alternatif Unit IPAL
Pada tugas akhir ini, dipilih dua alternatif unit IPAL yang akan saling dibandingkan kelebihan dan kekurangannya. Alternatif tersebut sebagai berikut :
Alternatif unit IPAL I :
Alternatif unit IPAL II :
Pemilihan unit-unit dari kedua alternatif IPAL tersebut didasarkan atas beberapa hal yaitu:
1. Pada pengolahan pendahuluan :
dipilih unit bak ekualisasi karena untuk mengatasi fluktuasi debit dan karakteristik air limbah, selain itu juga untuk proses aerasi (suplai oksigen) air limbah karena adanya proses sirkulasi pada bak ekualisasi ini
2. Pada pengolahan fisik :
dipilih unit saptic tank sebagai bak pengendap, mengingat limbah berasal dari pusat pertokoan jadi debitnya tidak terlalu besar, sehingga tidak digunakan unit seperti pra-sedimentasi
3. Pada pengolahan biologis :
dipilih unit RBC dan AF, karena untuk dibandingkan tingkat keefektifan dari kedua unit tersebut, karena
Bak Ekualisasi Septic Tank
Anaerobic Filter Filter Press Rotating Biological Contactor Septic Tank Bak Ekualisasi Filter Press
45
kedua unit tersebut bekerja dengan proses attached
growth namun dengan sistem media yang berbeda
yaitu moved-medium dan fixed-medium 4. Pada pengolahan lumpur :
pada perencanaan ini dipilih unit filter press untuk mengolah lumpur, karena diperkirakan lumpur yang dihasilkan jumlahnya sedikit sehingga lebih efektif digunakan filter press, juga mengingat bahwa IPAL ini dirancang untuk mengolah limbah pusat pertokoan yang memiliki ruang/lahan yang terbatas, maka akan lebih efisien bila digunakan filter press karena hanya membutuhkan ruang yang relatif kecil 4.4 Perhitungan DED Alternatif IPAL
Berikut merupakan perhitungan DED kedua alternatif IPAL yang digunakan :
4.4.1 Bak Ekualisasi Diketahui :
Qhm = 258,4 m3/hari = 0,003 m3/dt Direncanakan :
Jumlah bak = 1 unit Waktu detensi = 10 jam Kedalaman (h) = 3 m Rasio P : L = 1 : 1 Perhitungan :
A. Penentuan Volume Bak Ekualisasi :
Untuk menemukan volume bak ekualisasi yang dibutuhkan untuk proses pengolahan, dapat dilihat pada perhitungan di bawah ini :
46
Tabel 4.4 Perhitungan Volume BE Waktu [1] Q tiap jam (%) [2] Q pengaliran (%) [3] Selisih % [4] Volume Bak Ekualisasi % [5] 0--1 0 4,167 4,167 4,167 1--2 0 4,167 4,167 8,333 2--3 0 4,167 4,167 12,500 3--4 1,167 4,167 3,000 15,500 4--5 5 4,167 -0,833 14,666 5--6 5,94 4,167 -1,773 12,893 6--7 3,5 4,167 0,667 13,560 7--8 2,5 4,167 1,667 15,226 8--9 1,167 4,167 3,000 18,226 9--10 1,5 4,167 2,667 20,893 10--11 5 4,167 -0,833 20,059 11--12 10 4,167 -5,833 14,226 12--13 22 4,167 -17,833 -3,607 13--14 18 4,167 -13,833 -17,441 14--15 5,94 4,167 -1,773 -19,214 15--16 5,94 4,167 -1,773 -20,987 16--17 5 4,167 -0,833 -21,821 17--18 5 4,167 -0,833 -22,654 18--19 1,167 4,167 3,000 -19,654 19--20 1,167 4,167 3,000 -16,655 20--21 0 4,167 4,167 -12,488 21--22 0 4,167 4,167 -8,321 22--23 0 4,167 4,167 -4,155 23--24 0 4,167 4,167 0,012
47
Keterangan :
Kolom 1 : Durasi jam dalam 1 hari
Kolom 2 : Persentase pemakaian air pada tiap jam Kolom 3 : Persentase Q pengaliran pada tiap jam Kolom 4 : Selisih [3] - [2]
Kolom 5 : Akumulasi kolom [4]
Vbak ekualisasi = Q desain x (% positif terbesar – % negatif terbesar) = 258,4 m3/hari x (20,893%-(-22,654%)) = 112,52 m3 Kedalaman = 3 m Vbak ekualisasi = A x h 112,5 = A x 3 m A = 37,508 m2 Rasio P : L = 1 : 1 P = L2 A = L2 37,5 = L2 L = 6,12 m P = 6,12 m fb = 0,3 m Kedalaman total = 3,3 m td cek = volume / Q = 78,38 m3 / 180 m3/hari = 0,43 hari = 10,45 jam B. Penentuan Dimensi Pipa Influen :
48 A = Q / v asumsi = 0,003 / 1,5 = 0,002 m2 D = ((4 x A)/3,14)0,5 = 0,0504 m 5,04 cm Panjang pipa = 1 m Mayor losses : Hf = ((Q/(0,00155.c.(D2,63)))1,85).L = ((2/(0,00155.120.(5,042,63)))1,85).1 = 0,065 m C. Penentuan Pompa :
pompa untuk mengalirkan air limbah dari bak ekualisasi ke septic tank
pompa yang digunakan bertipe submersible / terendam di dalam air limbah. Lampiran D (Anonim, 2000)
Qpompa = Qave = 0,003 m3/dt = 3 l/dt v asumsi = 1 m/dt Efisiensi pompa = 90% A = Q / vasumsi = 0,003 / 1 = 0,003 m2 D = ((4 xA)/3,14)0,5 = 0,0436 m = 4,3 cm
Head pompa = Hstatik + hf mayor + hf minor + k.(v2/2g)
Hstatik = 3 m hf mayor : L suction = 0 m L discharge = 4 m hf discharge = ((Q/(0,00155.c.(D2,63)))1,85).L = ((2/(0,00155.120.(4,372,63)))1,85).4 = 0,2493 m hf mayor = 0 + 0,9953
49
hf mayor = 0,2493 m
hf minor = 3x belokan 90o + k check valve + (v^2/2g) = ((3 x 0,294) + 1,44) + ((0,882)/(2x9,8)) = 2,3615 m Head pompa = 3 + 0,249 + 2,36 + ((22)/2.9,8) = 10,308 m 4.4.2 Septic Tank Diketahui : Qave = 2,99 L/dt = 0,003 m3/dt Qpeak = Qave x fpeak
= 10,77 x 2,5 = 26,92 m3 /jam COD influent = 350,46 mg/L BOD5 influent = 208,92 mg/L TSS influent = 420,08 mg/L SS/COD ratio = 0,4 (0,35-0,45) Kadar air dalam lumpur = 90,87 % Kadar solid dalam lumpur = 9,12 % Spesific gravity = 0,998
Suhu air limbah = 28 oC Direncanakan :
HRT = 3 jam
COD removal = ((SS/COD ratio)/0,6) x faktor faktor = 0,38 (Gambar 4.3) COD removal = (0,4/0,6) x 0,38
= 0,25 = 25,3 % BOD5 removal = faktor x %COD
50
faktor = 1,06 (Gambar 4.4) BOD5 removal = 1,06 x 25,3%
= 26,85 %
TSS removal = 53,71 % (2 x BOD5 removal)
Gambar 4.3 Grafik Prosentase Removal COD Berdasarkan Waktu Tinggal pada Septic Tank
(Sumber : Sasse, 1998)
Gambar 4.4 Grafik Rasio Efisiensi Removal BOD/COD (Sumber : Sasse, 1998)
