Aflizar, Ismawardi Politeknik Pertanian Unand, Payakumbuh

(1)

Pemanfaatan Tanah dan Biomaterial

menjadi IPAL (

Instalasi pengolah limbah

Cair)

untuk pemurnian Zat Polutan dari

Limbah Cair Domestik

Aflizar, Ismawardi

(2)

Aktivitas Manusia dan

Pencemaran Lingkungan Air

Laham Pertanian

Peternakan

Perumahan

Pabrik/indusrti

BOD,COD, N, P

Bahan kimia beracun

(pestisida, sisa pupuk)

Logam Berat

Mining

sungai

Danau/laut

(3)

Mengolah Air Memakai Tanah

Penelitian ini bertujuan

(1) Mengetahui struktur terbaik Ipal MSL-Melafu mengolah limbah cair

Domestik dari Rumah Tangga,

(2) Mengetahui Efisiensi MSL-Melafu Mengolah Limbah Cair Domestik

Polusi Lingkungan di Dunia

TANAH

Permeabilitas Rendah

>Butuh Area Luas

>Kerugian penyumbatan

Fungsi untuk Penjernihan

-Penyaring

-Absorbsi

-Dekomposisi

-Nitrifikasi/Denitrifikasi

-(Tergantung Jenis Tanah)

Lahan u mengolah

Pasir u penyaring

Tanah u bangunan

Metode

MSL-M

Meningkatkan

permeabilitas

(4)

BAHAN DAN METODA

2,5 cm 1, 3 8,5 2, 5 5 39,5 cm

pipa

aerasi

Outlet

limbah

pompa

aerasi

pipa

inlet

2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 0,5 cm

geotekst

il

Kerekel + Arang

K.kelapa

Tanah andisol +Arang K.kelapa +Arang

K.kemiri +pelet besi

Bahan

Alat

Tanah Vulkanik

aerator

Limbah tempurung

Paralon

Kemiri, Sekam,kelapa

Slang

Geotekstil,kerekel,pasir

(5)

Tanah Vulkanik



_



2 

_

2 

Y

X

XY

Statistik korelasi

(Gomez, 1995)

)

)(

1 (

)

1 /(

2

2 k

n

R

k

R



r =

F hit =

Limbah Cair domestik sebelum

dan sesedah diolah dilakukan

dilakukan analisa

pH,

ORP,

Suhu

(6)

MSL-Melafu untuk Mengolah Limbah cair

Domestik

septik

tank

Pompa

Slang Inlet

MSL-M1

MSL-M2

MSL-M3

MSL-M4

MSL-M5

2, 5 c m 1 , 3 8, 5 2 , 5 5 39, 5 cm

pipa

aera

si

Outl

et

limb

ah

Kulit

kemi

ri

Tanah

andis

ol

Arang

Kayu

Butir

an

besi

pom

pa

aeras

i

pipa

inlet

2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 0, 5 c m 2, 5 c m 1 , 3 8, 5 2 , 5 5 39, 5 cm

pipa

aera

si

Outl

et

limb

ah

pom

pa

aeras

i

pipa

inlet

2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 0, 5 c m

geote

kstil

Kerekel +

Arang

K.kelapa

Tanah andisol +Arang

K.kelapa +Arang

K.kemiri +pelet besi

2, 5 c m 1 , 3 8, 5 2 , 5 5 39, 5 cm

pipa

aera

si

Outl

et

limb

ah

pom

pa

aeras

i

pipa

inlet

geote

kstil

Pasir sungai + sekam padi

+ Kerekel +

Arang.K.Kelapa

Tanah andisol +Arang

K.kemiri +Abu sekam

+pelet besi

2, 5 c m 1 , 3 8, 5 2 , 5 5 39, 5 cm

pipa

aera

si

Outl

et

limb

ah

pom

pa

aeras

i

pipa

inlet

2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2, 5 c m 2 c m 0, 5 c m

geot

ekst

il

ker

ekel

Pasir

sungai

2, 5 c m 1 , 3 8, 5 2 , 5 5 39, 5 cm

pipa

aera

si

Outl

et

limb

ah

pom

pa

aeras

i

pipa

inlet

geot

eksti

l

Kerekel +

Arang.K.kemiri + sekam

Tanah andisol +Arang

K.Kelapa+Arang

K.kemiri +Abu sekam +

besi

Pasir

Sung

ai

(7)

Struktur Multy Soil Layering (MSL-Melafu)

2,5 cm 1,3 8,5 2,5 5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 0,5 cm

geotekstil

Kerekel + Arang K.kelapa

Tanah andisol +Arang K.kelapa +Arang K.kemiri +pelet besi

MSL-M terdiri dari Lapisan

Campuran Tanah dan Lapisan

punya permeabilitas air tinggi

yang disusun pola batu bata

Lapisan Permebilitas air tinggi

(0,1 cm/dtk

•d=1 – 20 mm ukuran dari

Kerekel, arang Kelapa, Arang

Kemiri, pasir.

•Tebal 5 mm geotekstil (Ijuk)

Lapisan Tanah Campuran :

BerfungsiPenjernihan/pemurnian

•Tanah Alami

•Besi (Pengikat P, Reducer)

•Bahan Organik (Donor H u

Denitrifikasi

•Arang Biomaterial (Absorbsi

berbagai polutan)

(8)

Model MSL-M1

2,5 cm

1,3

8,5

2,5

5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

Kulit kemiri

Tanah andisol

Arang Kayu

Butiran besi

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm

0,5 cm

(9)

Model MSL-M2

2,5 cm

1,3

8,5

2,5

5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm

0,5 cm

geotekstil

Kerekel + Arang K.kelapa

(10)

Model MSL-M3

2,5 cm

1,3

8,5

2,5

5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm

0,5 cm

geotekstil

Pasir sungai + sekam padi + Kerekel + Arang.K.Kelapa

Tanah andisol +Arang K.kemiri +Abu sekam +pelet besi

(11)

Model MSL-M4

2,5 cm

1,3

8,5

2,5

5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm

0,5 cm

geotekstil

Kerekel + Arang.K.kemiri + sekam

Tanah andisol +Arang K.Kelapa+Arang K.kemiri +Abu sekam + besi

(12)

Model MSL-M5

2,5 cm

1,3

8,5

2,5

5 39,5 cm

pipa aerasi

Outlet limbah

pompa aerasi

pipa inlet

2,5 cm

2 cm

0,5 cm

_geotekstil

kerekel

Pasir sungai

(13)

5 alat MSL-M untuk percobaan mengolah limbah

Cair Domestik (a,b,c) dengan tenaga Gravitasi

(14)

(15)

(O= sebelum diolah, 1=MSL-M1, 2=MSL-M2, 3=MSL-M3

4 = MSL-M4, 5 = MSL-M5(setelah diolah)

Air Cucian

Pakaian (a,b)

a

b

Air kamar mandi

(c,d)

c

d

e

f

Air cucian

Piring (g,h)

(16)

Tabel 1. Komposisi MSL-M dari Tanah dan Biomaterial

Nama

Material

Ukuran

Persen berat

MSL-M1 MSL-M2 MSL-M3 MSL-M4 MSL-M5

Balok Tanah

Campuran

Tanah Vukkanik

< 0,2

cm

69

72 73,2

0 Arang Kelapa

< 0,3

cm

13

14

0 9,7

0 Abu Sekam

< 0,1

cm

0

5 5,1

0 Arang Kemiri

< 0,3

cm

5

11 5,6

0 Pelet Besi

< 1 cm

18

12

12 6,4

0 Total

100

100 Pengisi

Ruang

Permeabel

1)Horizontal

Kerekel

<0,5 cm

78

47 87,8

0 Arang Kemiri

1- 2 cm

0

11

0 Sekam

< 0,5

cm

0

5 1,2

0 Kulit kemiri

100

0

0 Arang Kelapa

1 – 2

cm

22

13

0

0 Pasir sungai

0,2 cm

0

100 Total

100

100 2) Vertikal

Pasir sungai

0,2 cm

0

0 Kerekel

80

(17)

Tabel 2. Kecepatan Loading MSL-M

Satuan

Kecepatan Loading

MSL-M1 MSL-M2 MSL-M3 MSL-M4 MSL-M5

liter/0,

12m2/

hari

25.8 s/d

162.5

22.9 s/d

217.1

29.2 s/d

206.2

25.6 s/d

269.2

37.4 s/d

211.8 liter/m

2/hari

215.2 s/d

1358.8

243.3 s/d

1718.2

243.3 s/d

1718,3

213,3

s/d

2243,3

311.7 s/d

1764

(18)

Tabel 3. Sumber dari limbah cair Domestik

Tujuan(Air Sisa)

Volume (liter)/hari

1. Minum

2. Persiapan Makan

3. Mandi

4. Mencuci Pakaian

5. Makan

6. Keperluan Anjing

7. Mencuci Toilet

8. Menyiram Kebun

-

44

369.5

133 -

-

Total

544.5 liter/hari

(19)

Tabel 4. Ikan kalai survival dalam limbah

cair Domestik diolah

dengan MSL-M

Satua

n

Ikan Kalai Survival

Limbah

domesti

k

MSL-M1 MSL-M2 MSL-M3 MSL-M4 MSL-M5

(20)

Tabel 5. Korelasi komposisi campuran tanah MSL-M dengan

survival ikan kalai

Tanah

vulkanik

Arang

kelapa

Abu

sekam

Arang

kemiri

Pelet

besi

Survival

ikan

0.38 -0.41

0.71

0.85

0.26 Tanah

vulkanik

0.67

0.54

0.65

0.84 Arang

kelapa

-0.14 -0.05 0.68

Abu

sekam

0.81

0.12 Arang

kemiri

0.33

(21)

Tabel 6. Korelasi Lapisan permeabel MSL-M dengan

survival ikan

Kerekel Arang

kemiri

Sekam Kulit

Kemiri

Arang

Kelapa

Pasir

Sungai

Survival

ikan

0.11 -0.26

0.96 -0.23

0.98

0.43 Kerekel

_0.72

_0.27

_{-0.57 0.04}

_0.1

Arang

kemiri

-0.18 -0.29 -0.29 -0.45

Sekam

_{-0.28 0.92}

_0.33

Kulit

Kemiri

-0.2

-0.31

Arang

Kelapa

0.45

(22)

Tabel 7 . Aerasi yang diberikan pada MSL-M

Satuan

Aerasi dalam MSL-M

MSL-M1

MSL-

M2

MSL-

M3

MSL-

M4

MSL-

M5

l/0,03m

3/hr

206 1600

1309

807

222

(23)

Tabel 8. Korelasi Indikator dan Parameter air

olahan MSL-M

pH

Ef. pH

ORP

Ef. ORP Aerasi

Survival

ikan

pH

Ef. pH

_0.96

ORP

_0.25

_0.34

Ef. ORP

_{-0.25 -0.34 -0.99}

Aerasi

_{-0.29 -0.19 -0.27 0.27}

Survival

ikan

-0.46 -0.54 0.14

-0.14

0.49 Ef. Survival

ikan

0.25

0.52 -0.24 0.24

-0.48 -0.97

(24)

pH Air C. Pakaian diolah MSL-M

0

2

4

6

8

10

12

14 pH

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100 %

pH

%

pH

9,2

8,5

8,7

8,3

8,5

8,3

%

0 -367,7

-216,2 -641,3 -367,7

-641,3

air C.

Pakaia

MSL-M1

MSL-M2

MSL-M3

MSL-M4

MSL-M5

(25)

Suhu Air C. Pakaian diolah MSL-M

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 0C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 %

0C

%

0C

27,5

%

0

0 Suhu air

Limbah

MSL-M1 MSL-M2 MSL-M3 MSL-M4 MSL-M5

(26)

ORP Air C. Pakaian diolah MSL-M

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 O

R

P(m

V)

-20

0

20

40

60

80

100 %

ORP

%

ORP

65

68

56

62

68

53 %

0 -4,62

13,85

4,62

-4,62

18,46

air

Limbah

MSL-M1 MSL-M2 MSL-M3 MSL-M4 MSL-M5

(27)

Tabel 9. BOD,COD, TSS, T-N dan T-P air olahan

MSL-M

N

o

Parameter

uji

Satuan Hasil Analisa Baku

mutu*

Baku

_Mutu*

*

Inlet Outlet

1 BOD5

mg/l

316,16 169,50 60

85

2 COD

mg/l

1322,0 234,0 200

250

3 TSS

mg/l

281

59 -

60

4 N Total

mg/l

39,46 12,66 10

5 Total

Pospor

mg/l

4,068 2,846 -

6 pH

9,2

8,3

6 - 9

•Surat Keputusan Gubernur Sumbar No. 660-1-614-1997, baku mutu Limbah Cair

•** undang-undang

(28)

Tabel 10. Efisiensi Penghilangan BOD,COD, TSS, T-N

dan T-P dari MSL-M3 dan MSL Japan

N

o

Parameter

uji

Satuan MSL-M

MSL-

Japan*

MSL-

Thailand*

*

1 Ef.BOD5

%

_46,39

72,2-83

87 -

89

2 Ef.COD

%

_82,3

82

3 Ef.TSS

%

₇₉

4 Ef.N Total

%

_67,92

22,4 -

50,5

41 –

46,8

5 Ef.Total

Pospor

%

30 51,9 –

66,8

56 -

89 •Masunga

et al

(1999)

•**Luanmanne et al (1999)

(29)

Kesimpulan

• Hasil menunjukan bahwa MSL-M3 adalah cara

efisien dalam pemurnian limbah cair domestik.

• Pengaturan dan lamanya aerasi kunci dalam

meningkatkan efektivitas MSL-M.

• Efisiensi MSL-M3 dalam menghilangkan BOD,

COD, TSS, Niotrogen Total dan Pospor Total

secara berturut-turut adalah 46,39%; 82,3%;

79%; 67,92% dan 30%

• Saran

• Untuk meningkatkan kemampuan MSL-M dalam

mengolah limbah cair perlu dilakukan penelitian

lanjutan terhadap menambah jumlah lapisan

tanah campuran sampai > 6 lapisan dan

menambah tinggi media MSL-M.

(30)

Biaya pengolahan 1

liter

limbah cair

• Biaya MSL-M (1m x 1m x1m)

Rp.7500.000

• kecepatan pengolahan 1718,3 l/m2/hr

• Penggantian material MSL-M 10 tahun

• (7500.00 : (1718,3 x 365x10)

(31)

Skema Air Limbah Bisa diolah

dengan MSL-Melafu

Limbah Cair Domestik

Air olahan dari IPAL

Toilet

Restoran

Lingkungan air Tercemar

MSL

Melafu