commit to user
EFISIENSI UNIT PENGOLAH LIMBAH CAIR MOJOSONGO
PDAM KOTA SURAKARTA
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Oleh :
TOMY MAHENDRA YURI ASMORO
NIM: I 8705027
PROGRAM D3 TEKNIK SIPIL INFRASTRUKTUR PERKOTAAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Persetujuan
Tugas Akhir Mahasiswa
TOMY MAHENDRA YURI ASMORO I 8705027
Dengan Judul :
EFISIENSI UNIT PENGOLAH LIMBAH CAIR MOJOSONGO PDAM KOTA SURAKARTA
Disetujui pembimbing
Hari :
Tanggal :
Mengetahui,
Ketua Program DIII Teknik Sipil Pembimbing Tugas Akhir
Ir. Slamet Prayitno, MT. Ir. Sulastoro RI, M.Si
commit to user
iii
LEMBAR PENGESAHAN
EFISIENSI UNIT PENGOLAH LIMBAH CAIR MOJOSONGO
PDAM KOTA SURAKARTA
TUGAS AKHIR
Dikerjakan oleh :
TOMY MAHENDRA YURI ASMORO
NIM: I 8705027
Dipertahankan di depan Tim Penguji Ujian pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi sebagian persyaratan untuk mendapat gelar Ahli Madya.
Pada hari : Tanggal : Dipertahankan di depan tim penguji :
1. Ir.SULASTORO RI, MSi (...) NIP. 19521105 198601 1 001
2. Ir. SOLICHIN, MT (...) NIP. 19600110 198803 1 002
3. Ir. SITI QOMARIYAH, MSc. (...) NIP. 19580615 198501 2 001
Disahkan, Disahkan,
Ketua Jurusan Teknik Sipil Ketua Program D-III Teknik Fakultas Teknik UNS Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT Ir. SLAMET PRAYITNO, MT
NIP. 19590823 198601 1 001 NIP. 19531227 198601 1 001
Mengetahui, Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
MOTTO :
Manusia yang paling disukai Allah
adalah manusia yang paling bermanfaat bagi manusia lain
(HR. Muslim)
Akal budi tanpa pengetahuan adalah laksana tanah tak diolah, atau raga manusia yang
kekurangan makanana
(Kahlil Gibran)
·
Tidak ada kata “tak bisa” sebelum kita mencoba dan segala sesuatu tak sepeti yang kita
pikirkan sebelum apa yang direncanakan kita jalankan
·
“Tuhan terkadang tidak memberikan apa yang kita mau, tetapi Tuhan akan selalu
memberikan apa yang kita butuhkan”
·
Tetap percaya bahwa : “sestelah kesulitan pasti ada kemudahan”
·
Hadapi segala sesuatu dengan senyum walaupun sesulit apapun
commit to user
v
PERSEMBAHAN
1. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan jalan kemudahan dan nikmat kepada hambamu ini.
2. Tak cukup ucapan terima kasihku untukmu Ibu, kaulah segalanya dan aku tak mampu untuk membalas segala yang telah engkau berikan. Semoga ini sedikit bisa membuatmu tersenyum.
3. Terima kasih kepada Bapak tercinta yang telah memberi doa, kasih sayang, materi, serta dorongan moral maupun spiritual yang tiada henti.
4. Terima kasih untuk adiku Bayu (Gendut) dan semua saudara – saudaraku yang juga selalu memberi semangat, kasih sayang serta selalu ada dalam suka dan sedih.
5. Untuk Almamaterku UNS serta teman – teman satu angkatan.
6. Teman-teman Surveyor Jaringan Suara Indonesia, tanpa kalian aku tidak akan pernah ada di sini.
7. Untuk teman-teman sibuk bareng Saref, Didik, Shiro, Aga, Aris dan yang lainnya.
8. Untuk teman–teman kos Rajawali (Mada, Pete, Ihsan, Fery, Wahyu, Bondan, Yonas, dan semua penghuni Kos Rajawali) yang selalu memberi hiburan dan motivasi agar cepat lulus, kalian memberiku pelajaran yang berarti.
9. Untuk semua sahabatku Kebakkramat (Jojo, khinthil, dan semuanya) terima kasih untuk semuanya
10. Untuk teman-teman di rumah, teman berbagi cerita.
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penuliis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan hidayah-Nya, Sholawat dan Salam teruntuk makhluk Illahi, Muhammad SAW, yang dengan perjuangannya telah dapat mengantarkan umat pilihan terakhir untuk semua umat manusia demi menuju Ridho-Nya. Maka penulis sangat bersyukur karena telah dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini sesuai dengan yang diharapkan.
Laporan Tugas Akhir ini yang berjudul, “Efisiensi Unit Pengolah Limbah Cair Mojosongo PDAM Kota Surakarta”, ini penulis susun untuk memenuhi salah satu syarat untuk kelulusan di Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhhir ini masih terdapat banyak kekurangan, walaupun telah diusahakan semaksimal mungkin untuk kesempurnaannya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan penulisan laporan pada masa mendatang. Penyusunan laporan tugas akhir ini tidak dapat terwujud tanpa adanya bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak maka dari itu dalam kesempatan ini pula penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Ir. Mukahar, MSCE. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Bambang Santosa, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT. selaku Ketua Program D III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
commit to user
vii
5. Bapak Ir. Sulastoro RI, M.Si selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan tugas akhir. 6. Ibu Siti Qomariyah, M. Sc. selaku pembimbing akademik.
7. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan materi selama perkuliahan yang juga bermanfaat dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
8. Seluruh Staf dan karyawan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Unit Pengolahan Air Kotor Surakarta.
9. Kedua orang tua dan keluargaku yang telah memberikan semua yang terbaik demi kelancaran selama perkuliahan dan selama penyusunan tugas akhir ini. 10. Rekan – rekan di Teknik Sipil yang telah memberikan bantuan dan arahan selama
penyusunan laporan tugas akhir ini.
11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih yang sebesar – sebesarnya atas semua bantuan yang telah diberikan, semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan hasil tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, Amiin.
Surakarta, Juli 2010
ABSTRAK
Tomy Mahendra Yuri Asmoro, 2010. Efisiensi Unit Pengolah Limbah Cair Mojosongo PDAM Kota Surakarta. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Limbah cair merupakan bahan buangan yang harus dikelola dengan baik agar tidak mencemari lingkungan. Air limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia antara lain berupa limbah industri yang dihasilkan dari aktivitas industri dan air limbah domestik yang dihasilkan dari segala aktivitas rumah tangga Tingginya tingkat pencemaran domestik memberikan dampak signifikan terhadap kualitas kesehatan masyarakat yang tinggal di sepanjang bantaran sungai karena banyak melakukan aktifitas disekitar sungai, seperti mandi dan mencuci. Oleh karena itu perlu adanya pengelolaan yang terpadu dan berkesinambungan agar tidak menimbulkan masalah. Maka diperlukan adanya penataan dan perbaikan sistem sanitasi. Penelitian dilakukan dilakukan di IPAL Mojosongo dan air luapan dari daerah pelayanan.
Penelitian dilakukan untuk mengetahui besar efisiensi pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo. Data yang berpengaruh yaitu nilai pH, BOD dan TSS air limbah domestik di influen dan efluen IPAL Mojosongo. Metode penelitian yang digunakan dalam pengumpulan data sampai dengan perhitungan meliputi persiapan dengan melaksanakan studi pustaka, pengumpulan data sekunder dan perhitungan matematis dengan rumus terkait, untuk mengetahui nilai pH, BOD dan TSS di influen dan efluen mengetahui besar efisiensi pengolahan IPAL Mojosongo
Berdasar penelitian dan analisis yang dilakukan, didapatkan nilai pH berkisar 7,6-7,9. Nilai BOD influen sebesar 60,46- 135,85 mg/l dan nilai TSS yang keluar dari IPAL Mojosongo adalah 10-80 g/m3. Nilai konstanta reaksi tingkat pertama adalah antara 2,679194-7,773596/hari. Efisiensi pengolahan TSS adalah 11,1111-85,7143% dan efisiensi pengolahan BOD adalah rata-rata 72-90,6514538%. Efisiensi diatas 50% menunjukkan bahwa sistem pengolahan di IPAL Kedung Tungkul Mojosongo telah berlangsung dengan baik.
commit to user
ix
ABSTRACT
Tomy Mahendra Yuri Asmoro, 2010. The efficiency of Mojosongo liquid waste processor unit of Surakarta city’s PDAM. Final Project, Diploma III Program of Urban Infrastructure Civil Engineering, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University.
Liquid waste is the disposal material that should be managed well in order not to contaminate the environment. Liquid waste produced from the human being’s activity includes industry waste produced from industry activity and domestic waste liquid produced from all household activities. The domestic contamination level exerts significant effect on the society’s health quality living along the band of river because they do many activities, such as taking a bath and washing, around the river. For that reason, there should be integrated and sustainable management in order not to result in problem. There should be sanitation system arrangement and improvement. The research was done in Mojosongo IPAL and water overflow from the service area.
This research was done to find out the efficiency of waste management in Mojosongo IPAL. The influential data included pH, BOD, and TSS values of domestic liquid water in IPAL Mojosongo Influent and Effluent. The research method used in collecting data up to the estimation included preparation by doing library study, secondary data collection and mathematical calculation using the related formula, in order to find out the pH, BOD and TSS values in the influent and effluent to find out the efficiency of IPAL Mojosongo management.
Considering the research and analysis that has been conducted, it can be found the pH value of 7.6-7.9. BOD value of influent is 60.46-13.85 mg/l and TSS value released from IPAL Mojosongo is 10-80 g/m3. The constant value of first order reaction is 2.679194-7.773596/day. Efficiency of TSS management is 11.1111-85.7143% and efficiency of BOD management is 72-90.6514538%. Efficiency above 50% shows that the management system in IPAL Kedung Tungkul Mojosongo has proceeded well.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Batasan Masalah ... 3
D. Tujuan ... 4
E. Manfaat ... 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka ... 5
1. Pengertian Air Limbah ... 5
2. Pengolahan Limbah... 6
3. Limbah Domestik ... 7
commit to user
xi
5. Efisiensi Sistem Pengolahan ... 10
6. Sistem Penyaluran Air Limbah ... 10
7. Baku Mutu Air ... 11
8. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 12
B. Dasar Teori ... 14
1) Menentukan Nilai pH, BOD5 dan TSS ... 14
2) Produksi dan Volume Lumpur ... 16
3) Analisis Keseimbangan Massa... 17
4) Analisis Data BOD ... 19
5) Efisiensi Sistem Pengolahan ... 20
BAB III. METODOLOGI A. Persiapan ... 21
B. Lokasi Penelitian ... 21
C. Pengumpulan Data ... 21
D. Metode ... 22
E. Analisis Laboratorium... 22
1. Pengambilan Contoh Air ... 22
2. Pemeriksaan pH ... 22
3. Pemeriksaan BOD5 ... 23
4. Perhitungan Konstanta Reaksi Tingkat Pertama ... 24
5. Pemeriksaan Padatan Tersuspensi ... 25
F. Analisis Data ... 26
BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengumpulan Data ... 27
B. Analisis Data ... 28
1. Perhitungan Konstanta Reaksi Tingkat Pertama ... 28
2. Analisis pH ... 29
4. Perhitungan Efisiensi ... 31
C. Pembahasan 1. Kualitatas Air ... 32
a. pH ... 32
b. BOD ... 32
c. TSS ... 33
2. Konstanta Reaksi Tingkat Pertama ... 33
3. Efisiensi ... 33
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 34
B. Saran... 35
DAFTAR PUSTAKA ... 36
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik. ... 12
Tabel 4.1. Nilai pH Influen dan Efluen ... 27
Tabel 4.2. Nilai BOD5 Influen dan Efluen ... 27
Tabel 4.3. Nilai Padatan Tersuspensi (Suspended Solids) Influen. ... 28
Tabel 4.4. Nilai Padatan Tersuspensi (Suspended Solids) Efluen. ... 28
Tabel 4.5. Nilai K1 ... 29
Tabel 4.6. Nilai BOD Tertinggi Influen ... 30
Table 4.7. Nilai BOD Tertinggi Efluen ... 30
Tabel 4.8. Efisiensi Pengolahan BOD ... 31
Tabel 4.8. Efisiensi Pengolahan TSS ... 32
Gambar 2.1 Skema Konsep Keseimbangan Massa ... 18 Gambar 2.2. Bagan Penjelasan Untuk Hubungan BOD Dengan Jumlah Bahan
Organik Yang Tersisa ... 19
commit to user
xv
1. Gambar 1. IPAL Kedung Tungkul Mojosongo ... L1 2. Gambar 2. Air Limbah Masuk ke IPAL (Influen) ... L1 3. Gambar 3. Bak Pengendap Awal ... L1 4. Gambar 4. Bak Aerasi I... L2 5. Gambar 5. Bak Aerasi II ... L2 6. Gambar 6. Bak Sedimentasi ... L2 7. Gambar 7. Bak Sludge ... L3 8. Gambar 8. Mesin Aerator ... L3 9. Gambar 9. Air Limbah Keluar Dari IPAL (Efluen) ... L3 10. Gambar 10. Jerigen Tempat Sampel ... L4 11. Gambar 11. pH meter ... L4 12. Gambar 12. Erlenmeyer ... L5 13. Gambar 13. Gelas Ukur ... L5 14. Gambar 14. Kertas Saring ... L5 15. Gambar 15. Pipet Ukur ... L6 16. Gambar 16. Timbangan Ketelitian 0.1 mg ... L6 17. Gambar 17. Desikator ... L6 18. Gambar 18. Oven ... L7 19. Gambar 19. Inkubator ... L7 20. Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor Baku 51/Menlh/10/1995,
Tentang Baku Mutu Golongan I dan Golongan II ... L8 21. Keputusan Men.Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Air merupakan kebutuhan pokok bagi makhluk hidup dan makhluk hidup tidak dapat melangsungkan hidupnya tanpa tersedianya air. Oleh karenanya tidak satupun kehidupan di dunia termasuk manusia dapat berlangsung tanpa tersedianya air dalam jumlah yang cukup. Manusia dalam hidupnya mutlak membutuhkan air, semuanya dapat dilihat dalam penyusun tubuh manusia, bahwa telah banyak kita ketahui sebagian dari tubuh manusia terdiri dari air.
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Manusia memenfaatkan air untuk berbagai aktifitas dalam kehidupan sehari-hari, sehingga dapat mempengaruhi kualitasnya baik secara fisik, kimia, maupun biologi. Aktivitas rumah tangga banyak memanfaatkan air khususnya air bersih untuk memasak, mandi, mencuci, kakus dan lain-lain. Pemanfaatan dan pemakaian air tersebut menjadikan air menurun kualitasnya sehingga manghasilkan air limbah. Air limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia antara lain berupa limbah industri yang dihasilkan dari aktivitas industri dan air limbah domestik yang dihasilkan dari segala aktivitas rumah tangga. Pencemaran air merupakan masalah yang sangat serius, tidak hanya pencemaran dari perkembangan industri, tetapi limbah domestik pun menjadi masalah besar ketika tidak diperhatikan penanganannya
Dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomar 112 Tahun 2003 pasal 1 butir (1) tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, dinyatakan bahwa limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha atau kegiatan pemukiman (real
estate), rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama.
commit to user
2
tersebut Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Surakarta ditunjuk sebagai pengelola air limbah domestik. Di samping SK Walikota tersebut, terdapat Peraturan Daerah Nomor 03 tahun 1999 tanggal 27 Mei 1999 tentang Pengolahan Limbah Cair, di dalam Perda tersebut diatur tentang Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT), jaringan pipa air limbah, sambungan rumah serta peralatan penunjang lainnya.
Limbah domestik yang diproduksi tiap hari dapat menjadi salah satu pencemar sumur dangkal (sumur penduduk), karena struktur tanah yang tidak mampu menetralisir limbah tersebut. IPAL terkait dengan fasilitas prasarana permukiman tidak terpisahkan dengan manusia, hunian dan lingkungan. IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mengolah limbah domestik. Air limbah domestik dialirkan melalui saluran interseptor kemudian dibuang ke sungai dalam keadaan bersih, sehingga dengan IPAL diharapkan sungai bebas dari pencemaran air limbah khususnya domestik.
Tingginya tingkat pencemaran domestik memberikan dampak signifikan terhadap kualitas kesehatan masyarakat yang tinggal di sepanjang bantaran sungai karena banyak melakukan aktifitas disekitar sungai, seperti mandi dan mencuci. Air yang tercemar juga dapat meresap ke sumur dangkal yang setiap harinya dikonsumsi oleh masyarakat sekitar sehingga dapat membahayakan kesehatan. Ancaman serius ini harus memicu peran aktif pemerintah dan masyarakat dalam pengendalian limbah domestik. Melihat kondisi tersebut penanganan air kotor tidak bisa dipandang sebelah mata artinya pengolahan air kotor merupakan tanggung jawab kita bersama untuk segera ditangani secara baik dan berkelanjutan sebelum terjadi pencemaran di mana-mana sehingga akan merugikan lingkungan sekitar, seperti ancaman terhadap kesehatan masyarakat, pencemaran air tanah dan badan air atau sungai.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Berapa pH, BOD dan TSS air limbah domestik di influien dan efluen IPAL Mojosongo
2. Menghitung konstanta reaksi tingkat pertama
3. Berapa besar efisiensi pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo
C. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam penelitian ini tidak terlalu melebar maka permasalahan yang dibahas dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :
1. Data debit dan kapasitas air limbah yang dipakai diperoleh dari data yang sudah ada di laboratorium PDAM Unit Air Kotor Kota Surakarta.
commit to user
4
3. Efisiensi Instalasi Pengolah Limbah di Mojosongo dianggap hanya dipengaruhi oleh kualitas influen dan efluen yang dinyatakan dalam BOD (Biochemical
Oxigen Demand) dan TSS (Total Suspended Solid).
D. Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui nilai pH, BOD, dan TSS air limbah domestik di IPAL Mojosongo
2. Mengetahui konstanta reaksi tingkat pertama
3. Mengetahui besar efisiensi pengolahan IPAL Mojosongo
E. Manfaat Penelitian
Berdasarkan tujuan penelitian di atas, penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat sebagai berikut :
1. Secara teoritis hasil penelitian ini akan menjadi sumbangan bagi ilmu pengetahuan, terutama pada pengembangan teknik pengolahan limbah domestik 2. Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai pemantauan kualitas
perairan tentang bahaya dan pentingnya pengolahan air limbah domestik.
BAB 2
LANDASAN TEORI
A.
Tinjauan Pustaka
1. Pengertian Air Limbah
Limbah domestik adalah seluruh limbah rumah tangga yang dibuang ke dalam saluran pembuangan, termasuk limbah sejumlah industri kecil yang sulit diidentifikasi dan dihitung secara terpisah. (Surna T Djajadningrat & Harry Harsono Amir, 1993)
Limbah cair adalah gabungan atau campuran dari air dan bahan pencemar yang terbawa oleh air, baik dalam keadaan terlarut maupun tersuspensi yang terbuang dari sumber domestik (perkantoran, perumahan, dan perdagangan), sumber industri dan pada saat tertentu tercampur dengan air tanah, air permukaan atau air hujan
(Soeparman dan Suparmin, 2002).
Air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya, dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum. Air buangan adalah semua cairan yang dibuang, yang mengandung kotoran manusia, hewan, bekas tumbuh-tumbuhan, maupun yang mengandung sisa-sisa proses produksi.
Adapun air limbah dapat dibagi menjadi 4 golongan:
a) Air kotor / Air buangan domestik
Air buangan yang berasal dari closet, peturasan dan air buangan yang mengandung kotoran manusia.
b) Air bekas
commit to user
6
c) Air hujan
Air buangan dari atap rumah atau halaman yang berasal dari air hujan. d) Air buangan khusus atau air buangan non-domestik (Sugiharto,1987)
1) Air buangan yang mengandung gas, racun atau bahan-bahan berbahaya. 2) Air buangan yang bersifat radio aktif atau mengandung bahan radio aktif
yang dibuang ke bawah air penerima.
3) Air buangan yang mengandung banyak lemak, biasanya berasal dari restoran.
Air limbah berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah tangga dan air limbah industri. Secara umum di dalam limbah rumah tangga juga terkandung zat-zat berbahaya, sedangkan di dalam limbah industri harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya dan yang tidak.
2. Pengolahan Limbah
Prinsip pengolahan air limbah adalah menghilangkan atau mengurangi kontaminan yang terdapat dalam air limbah, sehingga hasil olahan tidak mengganggu lingkungan. Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel campur, membunuh bakteri patogen, serta mengurangi komponen beracun agar konsentrasi yang ada menjadi rendah. Tujuan dari pengolahan air limbah tergantung dari tipe air limbah yang dihasilkan. Untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah untuk mereduksi kandungan senyawa berbahaya yang terkandung dalam air limbah.
alat pengolahan limbah. Lingkungan secara alami mengandung beraneka ragam mikroorganisme. Mikroorganisme diperlukan dalam penanganan air limbah sebagai pengurai dan mendegradasi bahan organik yang kompleks menjadi bahan yang lebih sederhana sehingga dapat didegradasi menjadi CO2 dan H2O. Dalam proses degradasi tersebut terdapat kondisi lingkungan yang harus sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme
3. Limbah Domestik
Air limbah domestik (berasal dari pemukiman) terutama terdiri dari tinja, air kemih dan buangan air limbah lain (kamar mandi, dapur, cucian) yang kira-kira mengandung 99,9 % air dan 0,1 % zat padat. Zat padat yang ada terbagi atas lebih kurang 70 % zat organik dan dan sisanya 30 % zat onorganik terutama pasir, garam-garaman dan logam (Sugiharto,1987). Limbah domestik mencakup seluruh limbah rumah tangga yang dibuang ke dalam saluran pembuangan, termasuk limbah sejumlah besar industri kecil yang sulit diidentifikasi dan dihitung secara terpisah. Mengingat perbedaan kebiasaan makan dan mencuci, seperti juga adanya perbedaan industri tradisional kecil, maka volume dan beban limbah akan bervariasi. Meskipun terdapat perbedaan besar dari segi budaya dan sosial ekonomi antara berbagai negara, variasi perbedaan beban pencemaran tidak begitu mencolok. Umumnya semakin tinggi standar hidup, makin banyak pula air yang dipergunakan, sehingga semakin banyak limbah yang dihasilkan.
4. Karakteristik Air Limbah
Karakteristik air limbah meliputi sifat-sifat fisika, kimia, dan biologi. Studi karakteristik limbah perlu dilakukan agar dapat dipahami sifat sifat tersebut serta konsentrasi terhadap lingkungan. Ada limbah dalam golongan tertentu walau tidak termasuk golongan berbahaya tapi sangat sensitif terhadap lingkungan. Dalam menentukan karakteristik limbah maka ada tiga jenis sifat yang perlu diketahui yaitu
commit to user
8
a) Karakteristik fisik
Sifat fisik suatu limbah ditentukan berdasarkan jumlah padatan terlarut, kekeruhan, warna, bau, dan temperatur atau suhu. Sifat-sifat ini beberapa diantaranya dapat dikenali secara visual tetapi untuk mengetahui secara lebih pasti maka digunakan anlisa laboratorium. Karakteristik fisik air limbah antara lain :
1) Padatan
Dalam air limbah ditemukan zat padat yang secara umum diklasifikasikan kedalam dua golongan besar yaitu padatan terlarut dan padatan tersupensi. Padatan tersuspensi terdiri dari partikel koloid dan partikel biasa, padatan tersuspensi mempunyai diameter lebih besar daripada padatan terlarut.
2) Bau
Bau dalam air limbah disebabkan oleh zat-zat organik yang telah terurai dalam air limbah yang mengeluarkan gas-gas seperti sulfide dan amoniak. Air limbah yang baru tidak berbau atau sedikit berbau sedangkan air limbah yang lama dan membusuk sering berbau sangat menyengat hidung.
3) Suhu
Air limbah pada umumnya mempunyai suhu yang lebih tinggi dari pada suhu udara setempat sehingga akan mengganggu pertumbuhan biota tertentu. Tingkat zat oksidasi lebih besar pada suhu yang tinggi dan pembusukan jarang terjadi pada suhu yang rendah. Suhu air limbah merupakan parameter penting, sebab efeknya dapat mengganggu dan meningkatkan reaksi kimia kehidupan akuatik.
4) Warna
b) Karakteristik kimia
1) Bahan organik
Bahan organik yang dijumpai dalam air limbah terdiri atas 65 % protein, 25 % karbohidrat dan 10 % lemak atau minyak (Sugiharto, 1987). Minyak dan lemak dapat dijumpai dalam air limbah domestik berasal dari makanan yang tidak dapat larut di dalam air melainkan mengapung di atas permukaan air sehingga menutupi permukaan air bila dibuang kesungai. Lapisan ini dapat terdegradasi oleh mikroorganisme, tetapi memerlukan waktu yang cukup lama.
2) BOD (Biologycal Oxygen Demand)
Biologycal Oxygen Demand (BOD) merupakan ukuran banyaknya oksigen dalam
air yang digunakan mikroba air untuk menguraikan bahan organik baik langsung maupun tidak langsung atau dengan kata lain, BOD adalah kebutuhan oksigen bagi sejumlah bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) semua zat-zat organik yang terlarut maupun maupun suspensi dalam air menjadi bahan organik yang lebih sederhana.(Perdana Ginting, 2007).
3) COD (Chemical Oxygen Demand )
Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi bahan-bahan organik dan anorganik sebagai mana BOD. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat anorganik. (Perdana
Ginting, 2007). Kadar COD dalam air buangan rumah tangga adalah rendah, hal
itu karena proses oksidasi dalam air kotor hanya memerlukan Oksigen yang rendah.
4) pH (Puissance d’Hydrogen Scale)
commit to user
10
asam. Adapun pH yang baik bagi air minum maupun air limbah adalah netral (7). Skala pH berkisar antara 1-14, kisaran nilai pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basadan pH 7 adalah kondisi netral (Sakti A. Siregar,
2005).
c) Karakteristik biologi
Dalam air kotor mikroorganisme apathogen lebih banyak dibandingkan pathogen, mikroorganisme apathogen adalah mikroorganisme yang tidak menyebabkan penyakit dan mikroorganisme pathogen adalah mikroorganisme yang menyebabkan penyakit. Ciri-ciri biologis limbah merupakan hal yang penting dalam menentukan tingkat pencemaran, karena berbagai jenis bakteri yang terdapat di dalam air limbah sangat berbahaya dan dapat menimbulkan penyakit. Keberadaan bakteri dalam unit pengolahan air limbah merupakan kunci efisiensi proses biologis, bakteri juga berperan penting untuk mengevaluasi kualitas air (Sakti A. Siregar, 2005).
5. Efisiensi Sistem Pengolahan
Nilai efisiensi digunakan untuk menentukan besarnya persentase penurunan nilai BOD sebelum dan sesudah masuk pengolahan. Efiensi akan diketahui setelah penelitiaan dilakukan, semakin besar nilai konstanta reaksi tingkat pertama semakin besar efisiensinya. Niliai efisiensi yang diambil adalah nilai rata-rata pengolahan TSS dan BOD. (Metcalf & Eddy, 1991).
6. Sistem Pengaliran Air Limbah
Penyaluran limbah cair dari perumahan diawali oleh sistem perpipaan limbah cair dari kamar mandi, wastafel, tempat cuci, WC, urinoir yang menyalurkan limbah cair menuju saluran induk. (Soeparman & Suparmin, 2002)
a) Jenis air limbah
Pada sistem penyaluran air limbah berdasarkan jenisnya, air limbah masuk terlebih dahulu ke dalam tahap pengolahan untuk diolah yang kemudian setelah diolah air limbah dapat dikeluarkan ke badan air penerima.
b) Cara penyaluran air limbah
1. Sistem penyaluaran campuran
Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air limbah dikumpulkan ke dalam satu saluran dan dialirkan keluar tanpa memperhatikan jenis air.
2. Sitem penyaluran terpisah
Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air limbah dikumpulkan dan dialirkan secara terpisah sesuai jenis air.
c) Cara pengaliran
1. Sistem gravitasi
Dimana air buangan dari tempat yang lebih tinggi secara gravitasi disalurkan ke saluran umum yang letaknya lebih rendah
2. Sistem tekanan
Dimana saluran air buangan air buangan lebih tinggi, sehingga buangan dikumpulkan lebih dahulu dalam bak penampung kemudian dipompa keluar ke dalam rol umum, biasanya menggunakan pompa yang digerakkan motor listrik dan bekerja secara otomatis.
7. Baku Mutu Air
commit to user
12
Sesuai dengan lampiran Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, antara lain berlaku bagi air limbah domestik yang bersumber dari usaha atau kegiatan permukiman (real estate) adalah seperti tabel berikut ini :
Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Parameter Satuan Kadar Maksimum
pH - 6 – 9
BOD mg/l 100
TSS mg/l 100
Minyak dan Lemak mg/l 10
Sumber : Keputusan Men.Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menyebutkan bahwa, baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat energi atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. Baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha atau kegiatan. Peraturan Pemerintah tersebut juga menjelaskan bahwa, pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air. Pengendalian pencemaran air dilakukan untuk menjamin kualitas agar sesuai dengan baku mutu air melalui upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air.
8. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)
tercemarnya air tanah dan timbulnya berbagai macam penyakit, maka dari itu air limbah domestik perlu diolah dengan baik. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) terkait dengan fasilitas prasarana permukiman sehingga tidak terpisahkan dengan manusia, hunian dan lingkungan. IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mengolah limbah domestik, air limbah domestik dialirkan melalui saluran interseptor kemudian dibuang ke sungai dalam keadaan bersih. Dengan IPAL diharapkan sungai terbebas dari pencemaran air limbah khususnya limbah domestik.
Air limbah domestik Kota Surakarta telah diolah di beberapa IPAL, diantaranya adalah IPAL Kedung Tungkul, Mojosongo, Surakarta. Diolahnya air limbah domestik dalam IPAL diharapkan dapat mengurangi pencemaran khususnya air dan tanah. Prinsip kerja IPAL adalah mengalirkan air limbah masuk ke dalam rangkaian IPAL yang kemudian dibuang ke badan air atau sungai. Usaha ini diharapkan dapat menjadi alternatif dalam pengolahan air limbah domestik menjadi air yang tidak mencemari atau sekurang-kurangnya tidak membahayakan lingkungan yang dapat berdampak kepada masyarakat luas. IPAL Kedung Tungkul, Mojosongo antara lain memiliki beberapa tahap, antara lain :
1. Pengolahan fisika :
Pengolahan fisika antara lain pengolahan dengan menggunakan screen, sieves, dan filter yaitu pemisahan dengan memanfaatkan gaya gravitasi (sedimentasi dan
water sparator) serta flotasi, adsorpsi, dan stripping (Sakti A. Siregar, 2005).
Adapun proses fisika tersebut adalah : a) Saringan (bar screen)
b) Grit Chamber
c) Bak pengendap awal
2. Pengolahan biologi
commit to user
14
pengolahan biologi antara lain membersihkan zat-zat organik atau mengubah sifat menjadi kurang berbahaya, untuk menggunakan kembali zat-zat organik yang terdapat dalam air limbah. Tujuan lain dari pengolahan biologi adalah menghilangkan dan membersihkan senyawa biokimia yang terdapat dalam air limbah (Sakti A. Siregar, 2005). Adapun pengolahan biologi tersebut antara lain :
a) Proses aerobik b) Proses anaerobik.
c) Proses maturasi (pematangan)
Diharapkan melalui tahap-tahap tersebut menjadikan air limbah domestik menjadi air yang aman dan tidak membahayakan lingkungan.
B.
Dasar Teori
1. Menentukan Nilai pH, BOD5 dan TSS
a) Menentukan Nilai pH
Dalam hal ini pH merupakan suatu istilah yang menyatakan kondisi asam atau basa dari suatu larutan atau untuk menyatakan aktifitas ion hidrogen. Dalam air murni terjadi keseimbangan : H2O H+ + OH– , konsentrasi ion hidrogen tersebut adalah 10-7 dalam ion/liter( COH – ).
pH = - log CH + dan POH = - log COH – (2.2)
Skala pH berkisar antara 1-14, kisaran nilai pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basa, dan pH 7 adalah kondisi netral (Sakti A. Siregar, 2005).
b) Menentukan Nilai BOD5
Penetapan BOD5 adalah rangkaian penetapan kadar ”oksigen terlarut” antara sampel pada hari kelima setelah inkubasi pada suhu 20o C. Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai BOD5 : (Depkes RI 1975)
BOD5 = P{ (DO0 – DO5)
(2.3)
Dimana :
P = Pengencer
DO0 = mg/l O2 sampel nol hari DO5 = mg/l O2 sampel lima hari
c) Menentukan Nilai TSS
Nilai TSS ditentukan untuk mengetahui besarnya nilai zat padat dari sampel air limbah. Besarnya TSS dihitung dengan menggunakan rumus: (Metcalf & Eddy,1991)
mg/l
sampel 1000 ) (
ml x A B
TSS = - (2.4)
Dimana :
commit to user
16
2. Produksi dan volume lumpur
a) Produksi lumpur
Analisis laju lumpur dan tinggi pengendapan pada pengolahan kolam dapat dihitung dengan rumus-rumus sebagai berikut (Metcalf & Eddy,1991) :
Untuk menghitung produksi lumpur digunakan rumus :
Px = Q’ ( SSo – SSe ) (2.5)
Dimana :
Px = Produksi lumpur (mg/l)
Q’ = Debit / kapasitas pengolah (m3/dt)
SSo = Nilai suspended solids influen (gr/m3)
SSe = Nilai suspended solids efluen (gr/m3)
b) Volume lumpur
Untuk menghitung volume lumpur digunakan rumus (Metcalf & Eddy,1991) :
V’ =
xX VS FS
w r
+
(2.6)
Dimana :
Vss = Volume Suspended Solids (gr/hari)
= 0,8 x produksi lumpur
VS = Volatile Solids (gr/hari)
[
0.7-0.25(
t-1)
]
x Vsst = tahun pengerukan
Px - Vss
X = nilai rata-rata kepadatan lumpur = 15 %
V’ = Volume lumpur (m3/hari)
w
r = Berat jenis air limbah = 1.06 x 106
3. Analisis Keseimbangan Massa
Untuk menyatakan proses yang ada pada fasilitas pengolahan digunakan analisis keseimbangan massa. Analisis ini didasarkan pada jenis reaktornya.
Ada dua jenis reaktor yang saat ini banyak digunakan untuk mengolah air limbah dengan proses kimiawi dan biologis, yaitu reaktor tangki berpenganduk dengan aliran tetap (Continuous Stured Tank Reaktor = CSTR) dan reaktor aliran tersumbat (Plug
Flow Reaktor = PFR). Pada CTSR air limbah yang masuk segera ditebarkan karena
isi reaktor sepenuhnya tercampur, sedangkan konsentrasi suatu bahan kandungan dalam buangannya sama dengan yang ada dalam reaktor. Pada aliran PFR aliran masuknya bergerak melalui reaktor seperti bergeraknya suatu gabus melalui rangkaian pipa yang panjang. Disamping itu bila konsentrasi terjadi maka konsentrasi akan berubah disepanjang reaktor.
Konsep keseimbangan massa dapat dilihat dalam gambar 2.2
Q, C0 Q, C
Gambar 2.1 Skema Konsep Keseimbangan Massa (Metcalf & Eddy , 1991)
commit to user
18
Asumsi yang digunakan untuk menerapkan analisis keseimbangan massa pada kolam fakultatif aerasi adalah (Metcalf & Eddy , 1991) :
a. Debit yang terjadi konstan sehingga Q masuk = Q keluar. b. Cairan tidak mengalami penguapan yang berarti. c. Cairan tercampur sempurna.
d. Reaksi kimia terjadi di dalam reaktor
e. Perubahan laju pertumbuhan pada konsentrasi reaktor (C) yang terjadi pada reaktor tingkat pertama ( r = -kC ).
Pengumpulan = aliran masuk – aliran keluar + laju reaksi
Simbol
= Rata-rata perubahan konsentrasi reaktan pada reaktor ( mg/l/hari ).
Dimana :
Dimisalkan keadaan tetap, konsentrasi dalam sistem tidak berubah mengikuti
dt dC
= 0 sehingga menjadi (Metcalf & Eddy , 1991):
C =
sudah bisa diketahui dari data yang telah dikumpulkan
4. Analisis Data BOD
Mengingat kesukaran untuk membuat model yang tepat dari reaksi BOD yang sangat kompleks, maka biasanya dipergunakan reaksi tingkat pertama, lihat Gambar 2.2
(Linsley & Frazini, 1991) :
t Waktu
Gambar 2.2. Bagan Penjelasan Untuk Hubungan BOD dengan Jumlah Bahan Organik yang Tersisa (Linsley & Frazini, 1991)
commit to user
20
Pada model ini dimisalkan bahwa laju pengeluaran BOD hanya tergantung pada jumlah bahan organik yang masih tersisa pada saat t, (Linsley & Frazini, 1991)
Maka:
K1 = konstanta reaksi tingkat pertama, hari
Lt = jumlah limbah yang tersisa pada saat t, dinyatakan sebagai padanan O2 Jumlah sisa pada setiap waktu dapat dicari dengan mempertimbangkan bentuk integrasi dari persamaan :
Lt = L(10-K1 t)
(2.10)
Dimana : L = BOD total atau BOD tertinggi BOD yang dikeluarkan sampai waktu t adalah :
y = L - Lt
dengan mengganti Lt didapatkan :
BAB 3 METODOLOGI
A. Persiapan
Kegiatan yang dilakukan pada tahap persiapan antara lain adalah;
1. Studi pustaka
2. Menentukan data yang diperlukan
3. Mempersiapkan administrasi untuk memperoleh data yang diperlukan 4. Menentukan institusi untuk memperoleh data yang diperlukan
5. Melakukan penulisan proposal
B. Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di IPAL Kedung Tungkul, Mojosongo, Kota Surakarta.
C. Pengumpulan Data
Data yang digunakan adalah data primer yang diperoleh dari data yang sudah ada dan data hasil pengujian di laboratorium Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM ) Kota Surakarta.
Adapun yang dibutuhkan adalah:
1. Data kapasitas dan debit IPAL Mojosongo 2. Data sketsa IPAL Mojosongo
3. Konsentrasi influen dan efluen (pH, BOD5 dan TSS)
commit to user
22
D. Metode
Metode yang digunakan dalam pengumpulan data sampai perhitungan adalah :
1. Metode observasi, yaitu mengadakan pengamatan secara langsung ke lokasi penelitian.
2. Metode literatur, yaitu membaca buku referensi yang berhubungan dengan tema tugas akhir.
3. Metode interview, yaitu mengadakan wawancara dengan pejabat instansi yang berkompeten dan berhubungan dengan tema tugas akhir.
4. Metode analisis laboratorium, yaitu mengadakan uji di laboratorium untuk mendapatkan data pH, BOD5 dan TSS
5. Metode perhitungan kuantitatif, yaitu untuk mengetahui hubungan antar variabel yang diteliti. Perhitungan dibantu dengan Microsoft Excel.
E. Analisis Laboratorium
1. Pengambilan Contoh Air
Pengambilan contoh air dari influen dilakukan pagi hari sekitar pukul 07.00 sampai 10.00 WIB dan pengambilan contoh air dari efluen dilakukan pagi hari sekitar pukul 15.00 sampai 17.00 WIB. Contoh air diambil dari influen dan efluen Instalasi Pengolahan Air Limbah Mojosongo. Air influen adalah air yang masuk ke dalam bak aerasi, sedangkan efluen adalah air yang keluar dari instalasi pengolahan menuju badan penerima, masing-masing influen dan efluen diambil 5 contoh air.
2. Pemeriksaan pH
Pengukuran pH sangat penting untuk kegiatan sanitasi, koagulasi, desinfeksi, proses pelunakan air, pengawasan korosi, proses pengolahan limbah baik industri, limbah domestik dan sebagainyai.
a. Alat
Alat yang dibutuhkan dalam pemeriksaan ini adalah (Depkes RI 1975) :
2. komparator pH 3. Kertas pH 4. Gelas ukur
5. Jerigen tempat sampel 6. Gelas beker
b. Prosedur Pemeriksaan
Adapun langkah-langkah pemeriksaan pH adalah (Depkes RI 1975):
1) Pemeriksaan pH ini dapat juga dilakukan langsung dengan pH meter 2) Masukkan air sampel ke dalam tabung komparator sampai tanda batas. 3) Menetesi air sampel dengan larutan indikator phenol red sebanyak 5 tetes. 4) Mengocok larutan agar tercampur, dibiarkan 5 menit.
5) Bandingkan warna larutan yang terjadi dengan warna standar yang berada disampingnya yang sesuai.
6) Catatlah angka yang ada pada komparator yang warnanya sama dengan warna larutan sampel yang telah ditetesi dengan larutan indikator phenol red.
7) Menetapkan nilai pH
3. Pemeriksaan BOD5
a. Alat
Alat yang dibutuhkan dalam pemeriksaan ini adalah (Depkes RI 1975):
1. DO-meter dilengkapi dengan elektroda membran 2. Aerator
3. Pipet ukur 4. Gelas ukur
commit to user
24
6. Gelas beker 7. Inkubator
8. Jerigen tempat sampel 9. Botol oksigen
b. Prosedur Pemeriksaan
Adapun langkah-langkah pemeriksaan BOD adalah (Depkes RI 1975) :
1) Membuat larutan pengencer dengan mencampur kedalam tiap satu liter aquades ditambah larutan CaCl3, 1ml larutan FeCl3, 1ml larutan MgSO4, dan 1ml larutan K2HPO4 + KH2PO4.
2) Mengaerasi larutan pengencer selama 30 menit.
3) Mengukur besar oksigen terlarut sampel, untuk menentukan besarnya pengencer. 4) Mengencerkan sampel sampai x kali (tergantung konsentrasi oksigen terlarut
dalam sampel) dengan larutan pengencer.
5) Mengukur besarnya oksigen yang terlarut sampel yang telah diencerkan (sebagai variabel DO0).
6) Memasukkan sampel yang telah diencerkan ke dalam botol BOD, kemudian ditutup rapat tanpa rongga udara.
7) Menyimpan sampel dalam inkubator dengan suhu 20º selama 5 hari.
8) Mengukur oksigen terlarut sampel yang telah diambil dari inkubator (sebagai variabel DO5 ).
9) Menetapkan nilai BOD.dan dihitung dengan Rumus 2.3.
4. Perhitungan Konstanta Reaksi Tingkat Pertama
C =
Dari hasil perhitungan nanti akan diperoleh nilai konstanta reaksi tingkat pertama
5. Pemeriksaan Padatan Tersuspensi a. Alat
Alat yang dibutuhkan dalam pemeriksaan padatan tersuspensi adalah (Metcalf &
Eddy,1991):
1. Kertas saring 2. Gelas ukur 3. Erlenmeyer
4. Oven untuk pemanasan 105º C.
5. Desikator, berguna untuk mengeringkan zat-zat kimia, zat padat beserta tempatnya, karena kelembaban udara dalam desikator diserap oleh bahan pengering.
6. Timbangan analitis, ketelitian 0.1 mg.
b. Prosedur Pemeriksaan
Adapun langkah-langkah pemeriksaan TSS sampel air adalah (Metcalf & Eddy,1991):
1) Siapkan alat yang digunakan, kemudian set oven pada suhu 105º C.
commit to user
26
3) Dinginkan dalam desikator kurang lebih 10 – 15 menit.
4) Timbang kertas saring secara berulang kali sampai didapat berat yang konstan (sebagai variabel A).
5) Kocok sampel sampai homogen, takar dalam gelas ukur sebanyak 100 ml, kemudian saring 100 ml air sampel dengan hati-hati.
6) Kertas saring diambil dengan hati-hati dan tempatkan pada oven dengan temperatur 103º - 105º C selama 1 jam.
7) Dinginkan dalam desikator kurang lebih 10 – 15 menit.
8) Timbang kertas saring secara berulang kali sampai didapat berat yang konstan (sebagai variabel B).
9) Menetapkan nilai TSS dan perhitungan TSS dengan menggunakan rumus 2.4 yaitu :
mg/l
sampel 1000 ) (
ml x A B
TSS =
-F. Analisis Data
commit to user
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengumpulan Data
Data yang diperoleh berupa data primer dari analisis laboratorium dan data
sekunder diperoleh dari PDAM Kotamadya Surakarta
Data primer berupa nilai pH, nilai BOD dan nilai padatan tersuspensi (Suspended
Solids) disajikan dalam tabel 4.1, tabel 4.2, tabel 4.3 dan tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.1. Nilai pH Influen dan Efluen
No Sampel pH No Sampel pH
Tabel 4.2. Nilai BOD5 Influen dan Efluen
commit to user
Tabel 4.3. Nilai Padatan Tersuspensi (Suspended Solids) Influen.
No Sampel Berat Kertas
Tabel 4.4. Nilai Padatan Tersuspensi (Suspended Solids) Efluen.
No Sampel Berat Kertas
a. Perhitungan Konstanta Reaksi Tingkat Pertama
C = Konsentrasi efluen = 26.6 mg/l
C0 = Konsenterasi influen = 136.8 mg/l
Hasil perhitungannya :
K1 = 3.852607
Hasil lengkap perhitungan K1 dapat disajikan dalam tabel 4.6. berikut ini :
Tabel 4.5. Nilai K1.
No C
mg/l
C0
mg/l
Q’ m3/hari
V m3
K1
/hari
1 26,6 136,8 2073,6 2690,1 3,852607
2 15,45 60,46 2073,6 2690,1 2,873107
3 20,67 105,28 2073,6 2690,1 3,784957
4 12,7 135,85 2073,6 2690,1 7,773596
5 28 100 2073,6 2690,1 2,679194
Table 4.5. menunjukkan bahwa nilai konstanta reaksi tingkat pertama berkisar
antara 2,679194-7,773596.
b. Analisis pH
Dari data tabel 4.1 di atas dapat diketahui bahwa nilai pH air limbah sebelum
masuk IPAL bersifat basa dan setelah masuk IPAL, pH air semakin tinggi sifat
basanya, dapat disimpulkan IPAL Mojosongo bisa mengurangi sifat asam pada
pH air limbah domestik yaitu antara 7,6-7,9, sedangkan batas syarat pH adalah
antara 6-9, jadi air limbah domestik di IPAL Kedung Tungkul Mojosongo aman
untuk lingkungan dan sesuai dengan baku mutu air limbah domestik.
c. Analisis BOD
commit to user
Sedangkan perhitungan secara lengkap disajikan dalam tabel 4.6 berikut :
Tabel 4.6. Nilai BOD Tertinggi Influen
Sample Y
Table 4.6. menunjukkan bahwa BOD tertinggi untuk influen adalah antara 60,46-
135,85 mg/l
Table 4.7. nilai BOD Tertinggi Efluen
Perhitungan efisiensi pengolahan BOD dan TSS di IPAL Mojosongo dihitung
dengan rumus 2.12. Contoh perhitungannya sebagai berikut:
Rumus:
Co C Co
E = - x 100%
Data:
C = Konsentrasi efluen = 26,6 mg/l
C0 = Konsenterasi influen = 136,8 mg/l
Hasil perhitungannya;
E = Efisiensi = 80,55 %
Hasil lengkap perhitungan efisiensi disajikan dalam tabel berikut:
Tabel 4.8. Efisiensi Pengolahan BOD
No C
mg/l
C0
mg/l
Efisiensi (%)
1 26,6 136,8 80,5555556
2 15,45 60,46 74,4459147
3 20,67 105,28 80,3666413
4 12,7 135,85 90,6514538
5 28 100 72
Tabel 4.8. Menunjukkan bahwa efisiensi pengolahan BOD pada IPAL
commit to user
Tabel 4.8. Efisiensi Pengolahan TSS
No SSo
Persentase efisiensi rendah dikarenakan debit air limbah tinggi dan kadar lumpur bercampur air hujan
2 60 10 83,3333
Persentase efisiensi tinggi dikarenakan debit air limbah rendah dan kadar lumpur tidak bercampur air hujan
3 70 10 85,7143
Persentase efisiensi tinggi dikarenakan debit air limbah tinggi dan kadar lumpur tidak bercampur air hujan
4 50 30 40
Persentase efisiensi rendah dikarenakan debit air tinggi dan kadar lumpur bercampur air hujan
5 90 60 88,88889
Persentase efisiensi tinggi dikarenakan debit air rendah dan kadar lumpur tidak bercampur air hujan
Tabel 4.8. Menunjukkan bahwa efisiensi pengolahan TSS pada IPAL Mojosongo
adalah 25-88.88889%
C. Pembahasan
1. Kualitatas Air
a. pH
Dari hasil percobaan dilaboratorium didapatkan nilai pH influen sebesar 7,3-7,6
dan nilai pH efluen sebesar 7,6-7,9, dari data tersebut limbah cair mojosongo yang
masuk ke pengolahan limbah IPAL Mojosongo sesuai dengan Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003, menetapkan nilai pH antara
6-9.
b. BOD
Dari hasil percobaan dilaboratorium didapatkan nilai BOD influen sebesar 60,46-
135,85 mg/l dan nilai BOD efluen sebesar 12,7-28 mg/l. Dari data tersebut limbah
cair yang telah masuk IPAL Mojosongo adalah termasuk baku mutu golongan I.
Hal ini sesuai dengan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51/10/1995,
sebesar 100 mg/l dan influen 28 mg/l demikian terjadi karena proses terjadinya
aerasi tidak bisa terus menerus pada kolam pengolahan. Proses aerasi hanya
terjadi selama 4-5 jam per hari. Hal ini sangat berpengaruh pada proses
penambahan oksigen lewat aerasi yang mengakibatkan proses biologis yang
membutuhkan banyak oksigen menjadi terganggu, sehingga mutu air limbah yang
dihasilkan juga semakin menurun.
c. TSS
Kandungan lumpur yang ada di kolam pengolahan dipengaruhi oleh nilai TSS dari
limbah cair yang masuk dalam kolam pengolahan. Semakin tinggi nilai TSS
semakin besar kandungan lumpurnya dan dari pengamatan selama percobaan
dapat diketahui bahwa semakin keruh limbah maka, nilai TSS semakin besar
demikian kandungan lumpurnya juga semakin besar.
Dari hasil perhitungan didapat nilai TSS 10-30 g/m3, berdasarkan Keputusan
Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003, kadar maksimum
padatan tersuspensi atau TSS yang disyaratkan adalah 100 mg/l, jadi limbah cair
Mojosongo masih memenuhi syarat sebagai baku mutu air limbah domestik yaitu
kurang dari 100 mg/l.
2. Konstanta Peaksi Tingkat Pertama
Nilai konstanta reaksi tingkat pertama adalah antara 2,679194-7,773596/hari.
Semakin besar nilai konstanta reaksi tingkat pertamanya maka semakin besar
efisiensinya.
3. Efisiensi
Nilai efisiensi dari data yang diperoleh, untuk pengolahan TSS adalah rata-rata
64.5873%, lebil dari 50% karena untuk kolam pengolahan merupakan pengolahan
lanjutan dari pengolahan pendahuluan sehingga menunjukkan bahwa sistem
pengolahan dan pengendapan lumpur juga berlangsung dengan baik, sedangkan
commit to user
34
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Kualitatas Air
a. Dari hasil yang didapatkan nilai pH berkisar 7,6-7,9. Pengolahan limbah IPAL Mojosongo sesuai dengan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003, menetapkan nilai pH antara 6-9.
b. Nilai BOD influen sebesar 60,46- 135,85 mg/l dan nilai BOD sebesar 12,7-28 mg/l. Dari data tersebut limbah cair yang keluar dari IPAL Mojosongo adalah termasuk baku mutu golongan I sesuai dengan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51/10/1995, yang menetapkan nilai BOD golongan I sebesar 50 mg/l dan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 112 tahun 2003, yang menetapkan kadar BOD maksimum untuk air imbah domestik sebesar 100 mg/l
2. Konstanta Peaksi Tingkat Pertama
Nilai konstanta reaksi tingkat pertama adalah antara 2,679194-7,773596/hari. Semakin besar nilai konstanta reaksi tingkat pertamanya maka semakin besar efisiensinya.
3. Efisiensi
Efisiensi pengolahan TSS adalah 25-88,88889% dan efisiensi pengolahan BOD adalah rata-rata 72-90,6514538%. Efisiensi diatas 50% menunjukkan bahwa sistem pengolahan di IPAL Kedung Tungkul Mojosongo telah berlangsung dengan baik.
B. Saran
Pegolahan limbah domestik di IPAL Mojosongo hendaknya pada proses aerasi dilakukan lebih lama agar proses aerasi bisa terus menerus pada kolam pengolahan sehingga proses penambahan oksigen dalam proses biologis yang membutuhkan banyak oksigen menjadi lebih maksimal, maka mutu air limbah yang dihasilkan juga semakin meningkat dan pencemaran lingkungan bisa lebih berkurang.
Saluran air limbah perlu dioptimalkan dan ditambah serta pelayanannya terhadap masyarakat harus diperhatikan agar masalah limbah bisa teratasi oleh instansi yang terkait dan peran serta masyarakat adalah yang paling penting.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Puji Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas Rahmat dan
Hidayah-Nya sehingga penyusunan dan penulisan tugas akhir akhir ini dapat
terselesaikan.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis berusaha mengerjakan dengan
sebaik-baiknya namun penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan.
Untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan
dalam penulisan – penulisan selanjutnya.
Semoga dari apa yang penulis tuangkan dalam penulisan tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi pribadi penulis maupun khalayak umum yang membacanya.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyusunan, penulisan, dan penyelesaian tugas akhir ini.
