commit to user
TUGAS AKHIR
PREDIKSI UMUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH
(IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program Studi DIII Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Oleh:
NOPIAH
NIM. I 8713027
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2016
commit to user
PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan pemilik jiwa dan semesta alam. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Kupersembahkan Tugas Akhir ini untuk:
Ayah Tarmudi, dan ibu Narti, yang tak pernah jemu mendoakan dan menyayangiku atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarku sampai kini. Tak pernah cukup ku membalas cinta ayah ibu padaku. Bambang Sunarno, Anita, dan Akbar Wujud, kakak dan adik tercinta yang selalu memberikan motivasi dan membagi pengalaman hidupnya. Pak Yudi, Paklek Magi dan Bulek Lah yang telah memberikan bantuan biaya perkuliahan.
Bapak Ir. Budi Utomo, M.T. yang telah memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
“Jodohku sisok”. “Dhuh mas, aku saiki uwis lulus D3. Kiro–kiro kapan aku biso ketemu marang sliramu”.
Sahabat tercinta Sonia dan Afifah yang selalu saya repotkan dan selalu ada saat saya butuhkan, terima kasih banyak untuk waktu dan kebersamaanya selama 3 tahun ini.
Sahabat yang tak pernah lelah menyemangati dari jauh (Ike Puspita, Kamal, dan Momok).
Mbak Fathaya partner penelitian yang telah menemani mencari data dan survei lapangan.
Teman-teman Infrastruktur Perkotaan ’13 (Eni, Meimei, Lintang, Ikhwa, Budi, Dwi, Anto, Evi, Susi, Tika, Citra, Rere, Lely, Ulfa, Ayu, Niken, Wasi, Levina, Kiki, Andita, Afriza, Malik, Henri, Bagus, Angga, Aga, Arga, Berlian, Adit, Yudo).
Warga Kos Mawar Putih 2 tersayang (Mbak Sofi, Mbak Ika, Mbak Ratna, Mbak Ipo, Eris)
commit to user v
MOTTO
Terus saja berdoa dan yakinlah akan kekuatan doa. (Jefri Al Buchori)
Kekecewaan itu ibarat jalan yang terbongkah-bongkah, melambatkanmu sedikit, tapi kau akan melewati jalan yang halus setelahnya.
(Author Unknown)
Ketika satu pintu tertutup, pintu lain terbuka, namun terkadang kita hanya melihat dan menyesali pintu tertutup tersebut terlalu lama
sehingga kita tidak melihat pintu lain yang terbuka. (Allexander Graham Bell)
Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula. (Q.S Ar-Rahman 60)
commit to user KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir berjudul ”Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo” dapat terselesaikan. Tugas Akhir disusun untuk memenuhi persyaratan guna mendapatkan gelar ahli madya pada program D III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulisan Tugas Akhir dapat terwujud dengan adanya bimbingan, dorongan dan bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Widi Hartono, S.T., M.T., Selaku Ketua Program D-III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Budi Utomo, M.T., Selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir. 3. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.T., Selaku Pembimbing Akademik.
4. 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.
5. Seluruh Staff dan karyawan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kota Surakarta.
6. Kedua orang tua dan keluargaku yang telah memberikan semua yang terbaik demi kelancaran selama perkuliahan dan selama penyusunan tugas akhir ini. 7. Teman-teman Infrastruktur Perkotaan 2013 yang telah memberikan bantuan
dan arahan selama penyusunan laporan tugas akhir ini.
Surakarta, Juni 2016
commit to user
vii ABSTRAK
Nopiah, 2016. “Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)
Mojosongo Surakarta”. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil
Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dengan adanya perkembangan penduduk yang semakin meningkat, pencemaran lingkungan menjadi salah satu permasalahan yang banyak ditemui pada daerah dengan kepadatan penduduk yang tinggi. Penanganan limbah cair sangat penting bagi manusia, sehingga penanganannya harus memenuhi standar kuantitas dan kualitas limbah cair. Berdasarkan data yang diperoleh, limbah cair yang dihasilkan penduduk Mojosongo 20 tahun ke depan diprediksi tidak dapat ditampung di IPAL Mojosongo. Hal ini dikarenakan jumlah pelanggan IPAL Mojosongo yang semakin meningkat, sehingga menyebabkan IPAL yang ada tidak dapat menampung peningkatan tersebut. Limbah cair yang ditampung IPAL Mojosongo diolah berdasarkan sifat fisika dan kimia sebelum dibuang ke sungai agar tidak mencemari badan sungai. Penelitian ini juga ditujukan untuk menganalisis kualitas limbah cair khususnya limbah cair buangan rumah tangga sesuai sifat kimia dan fisika.
Penelitian ini menggunakan metode interview, studi observasi, dan literatur. Data yang diperlukan antara lain jumlah pelanggan dan penduduk, debit air limbah cair IPAL Mojosongo, kualitas limbah cair yang sesuai dengan Baku Mutu limbah cair.
Nilai Efisiensi pada sistem pengolahan yaitu, untuk COD adalah 60,7 %, untuk BOD5adalah 71,3 %, sedangkan nilai untuk TSS adalah 91,5 %. Efisiensi diatas
50% menunjukkan bahwa sistem pengolahan telah berlangsung dengan baik. Prediksi limbah cair untuk 10 tahun maupun 20 tahun kedepan berdasarkan perhitungan jumlah penduduk IPAL Mojosongo tidak mampu menampung limbah cair. Berdasarkan perhitungan jumlah pelanggan untuk 10 tahun kedepan IPAL Mojosongo masih mampu untuk melayani masyarakat sedangkan untuk 20 tahun kedepan IPAL Mojosongo tidak dapat untuk menampung dan mengolah limbah cair khususnya untuk wilayah Kelurahan Mojosongo. Salah satu cara adalah dengan memperpendek waktu tinggal pada proses pengolahan, yaitu dengan proses lumpur aktif dan extended aeration.
commit to user DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN... iii
PERSEMBAHAN ... iv
MOTTO ... v
KATA PENGANTAR ... vi
ABSTRAK ... vii
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR TABEL... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penelitian ... 3 1.5 Manfaat Penelitian ... 3
BAB II LANDASAN TEORI Tinjauan Pustaka ... 4
2.1 2.1.1 Pengertian Air Limbah ... 4
2.1.2 Pengolahan Limbah ... 5
2.1.3 Limbah Domestik ...Error! Bookmark not defined.6 2.1.4 Karakteristik Air Limbah Domestik...Error! Bookmark not defined.6 2.1.5 Sistem Penyaluran Air Buangan ... 10
2.1.6 Aerasi ... 10 2.1.7 Baku Mutu Air...Error! Bookmark not defined.11
2.1.8 Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)Error! Bookmark not
defined.12
commit to user ix
2.1.10 Kolam Stabilisasi ...Error! Bookmark not defined.17
Dasar Teori... 25
2.2 2.2.1 Proyeksi Jumlah Penduduk ... 25
2.2.2 Menentukan Debit... 26
2.2.3 Kebutuhan Air Bersih ...Error! Bookmark not defined.27 2.2.4 Kebutuhan Air Domestik atau Rumah TanggaError! Bookmark not defined.28 2.2.5 Efisiensi Sistem Pengolahan... 29
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Persiapan ... 30 3.2 Lokasi Penelitian ... 30 3.3 Pengumpulan Data ... 31 3.4 Metode... 31 3.5 Analisis Data ... 32 3.6 Diagram Alir ... 32
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Unit Operasi IPAL Mojosongo ... 33
4.2 Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo ... 37
4.2.1 Kualitas Air Berdasarkan Sifat Kimia dan Fisika di Laboratorium .. 37
4.3 Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo ... 41
4.3.1 Perhitungan Volume... 41
4.3.2 Jumlah Pertumbuhan Penduduk... 44
4.3.3 Jumlah Pertumbuhan Pelanggan ... 45
4.3.4 Prediksi Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ... 46
4.3.5 Prediksi Pertambahan Pelanggan IPAL Mojosongo ... 47
4.3.6 Kebutuhan Air Rumah Tangga ... 48
4.3.7 Waktu Proses Pengolahan (Waktu Tinggal) ... 49
4.4 Pembahasan ... 52
4.4.1 Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah... 52
commit to user
4.4.3 Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo ... 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 55 5.2 Saran... 55
DAFTAR PUSTAKA ... 56 LAMPIRAN
commit to user xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik Air Limbah dari IPAL Mojosongo ... 9
Tabel 2.2 Baku Mutu Air Limbah Domestik ... 11
Tabel 2.3 Loading Rates BOD5untuk Kolam Fakultatif ... 22
Tabel 2.4 Standar Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota... 28
Tabel 2.5 Kebutuhan Air Domestik ... 29
Tabel 4.2 Pengujian Fisika dan Kimia IPAL Mojosongo ... 38
Tabel 4.3 Pertumbuhan Jumlah Penduduk ... 44
Tabel 4.4 Pelanggan SR IPAL Mojosongo ... 45
Tabel 4.5 Jumlah Pertumbuhan Penduduk pada Pelanggan IPAL Mojosongo ... 46
Tabel 4.6 Pertambahan Jumlah Pelanggan ... 49
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Waktu Proses Pengolahan ... 50
commit to user DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Lumpur
Aktif Standar (Konvensional) ... 15
Gambar 2.2 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem “Extended Aeration” ... 16
Gambar 2.3 Diagram Umum Sistem Biologi Yang Terdapat pada Kolam Fakultatif ... 21
Gambar 2.4 Grafik Hubungan kT dan Persen BOD Remaining Berbagai Faktor Dispersi dan Persamaan Wehner-Wilhelm ... 24
Gambar 3.1 Lokasi IPAL Mojosongo Surakarta ... 30
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian... 32
Gambar 4.1 Proses Pengolahan pada IPAL Mojosongo ... 33
Gambar 4.2 Bak Pengendap Awal... 34
Gambar 4.3 Bak Aerasi I... 35
Gambar 4.4 Mesin Aerator ... 35
Gambar 4.5 Bak Aerasi II ... 36
Gambar 4.6 Bak Sedimentasi ... 36
Gambar 4.7 Bak Pengering Lumpur ... 37
Gambar 4.8 Diagram Perbandingan Parameter dengan Baku Mutu Air Limbah . 38 Gambar 4.9 Bak Pengendap Awal dan Potongan ... 41
Gambar 4.10 Bak Aerasi I... 42
Gambar 4.11 Bak Aerasi II ... 43
Gambar 4.12 Bak Sedimentasi... 43
Gambar 4.13 Diagram Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ... 45
Gambar 4.14 Diagram Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo... 46
Gambar 4.15 Grafik Waktu Tinggal IPAL Mojosongo ... 50
Gambar 4.16 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Lumpur Aktif Standart (Konvensional) ... 51
Gambar 4.17 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Extended Aeration... 52
