PROPOSAL TUGAS AKHIR PROPOSAL TUGAS AKHIR PENGGUNAAN IPAL
PENGGUNAAN IPAL PORTA PORTABLE BLE DALAM MENYISIHKAN DALAM MENYISIHKAN KANDUNGAN
KANDUNGAN BOD DAN BOD DAN TOTATOTAL FOSFAL FOSFAT PAT PADA LIMBAH DDA LIMBAH DOMESTIK OMESTIK DI KAWASAN KANTIN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS
DI KAWASAN KANTIN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG DIPONEGORO SEMARANG Disusun Oleh : Disusun Oleh : CUT NURUDDINIYAH CUT NURUDDINIYAH !"#"!!$!%""&% !"#"!!$!%""&%
DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG SEMARANG "!' "!'
2 2 BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN ! !((!! LL))**))+ + BBeell)),,))nn- -Pen
Pencemcemaran aran badbadan an air air di di wilwilayaayah h IndIndoneonesia sia mermerupaupakan kan permpermasalasalahanahan lingkungan yang sering terjadi. Menurut Kurt dkk (2008! air limbah domestik lingkungan yang sering terjadi. Menurut Kurt dkk (2008! air limbah domestik menjadi salah satu pencemar yang paling banyak masuk ke air dan menyebabkan menjadi salah satu pencemar yang paling banyak masuk ke air dan menyebabkan pencemaran
pencemaran badan badan air. air. "ir "ir limbah limbah domestik domestik adalah adalah air air yang yang telah telah dipergunakandipergunakan dan berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk di dalamnya adalah dan berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk di dalamnya adalah ya
yang ng beberarasal sal dadari ri kakamamar r mamandndi! i! tetempmpat at cucucici! ! #$#$! ! serserta ta temtempapat t mememamasak sak (%ugiharto! 2008. %elain dari rumah tangga! akti&itas perkuliahan di 'ni&ersitas (%ugiharto! 2008. %elain dari rumah tangga! akti&itas perkuliahan di 'ni&ersitas juga
juga menghasilkan menghasilkan air air limbah. limbah. %alah %alah satu satu sumber sumber yang yang cukup cukup berlimpah berlimpah berasalberasal dari air limbah kantin.
dari air limbah kantin.
Kantin merupakan salah satu sumber penghasil limbah cair yang termasuk Kantin merupakan salah satu sumber penghasil limbah cair yang termasuk kategori
kategori greywater greywater (i)am! 20*+(i)am! 20*+.. "ir limbah kantin merupakan salah satu jenis "ir limbah kantin merupakan salah satu jenis air limbah domestic dan tergolong dalam greywater karena berasal dari dapur! air limbah domestic dan tergolong dalam greywater karena berasal dari dapur! hand basins
hand basins! dan! dan laundrylaundry (,arnet(,arnett - t - rmistrmiston! 200/. %umbeon! 200/. %umber r air limbah kantinair limbah kantin berasal
berasal dari dari proses proses pencucian pencucian peralatan peralatan dapur! dapur! makan! makan! dan dan proses proses pengolahanpengolahan ma
makakananan n dadan n miminunumaman n yayang ng memengnggugunanakakan n dedeteterjerjen n pepencncucuci i pipiriring ng ununtutuk k membersihkan peralatannya
membersihkan peralatannya (#idyaning(#idyaningsih! 20**.sih! 20**.
,ahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah kantin adalah bahan ,ahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah kantin adalah bahan buangan
buangan organik organik dan dan olahan olahan yang yang dapat dapat membusuk membusuk atau atau terdegradasi terdegradasi oleholeh mikroorganisme! sehingga bila dibuang ke badan air penerima akan menaikkan mikroorganisme! sehingga bila dibuang ke badan air penerima akan menaikkan populasi
populasi mikroorganisme. mikroorganisme. idak idak tertutup tertutup kemungkinan kemungkinan dengan dengan bertambahnyabertambahnya mikro
mikroorgorganisme dapat anisme dapat berkemberkembangpbangpula ula bakterbakteri i patogpatogen en yang berbahaya bagiyang berbahaya bagi manusia. %elain itu! bahan buangan organik juga dapat menaikkan kadar ,1 di manusia. %elain itu! bahan buangan organik juga dapat menaikkan kadar ,1 di perairan.
perairan. %emakin %emakin tinggi tinggi ,1 ,1 maka maka semakin semakin banyak banyak kandungan kandungan at at organik organik (#
(#aarlinrlina! a! 2002003. 3. leleh h karkarena ena itu itu kadkadar ar ,,1 1 perlperlu u dipdiperherhatikatikan an agaagar r tidtidak ak melebihi baku mutu yang berlaku.
melebihi baku mutu yang berlaku. %eb
%ebagiagian an besbesar ar dardari i detdeterjeerjen n penpencuccuci i piripiring ng jugjuga a menmengangandundung g 4os4os4at4at sebagai bahan utamanya. 5os4at hadir dalam senyawa asam 4os4at dan garam! sebagai bahan utamanya. 5os4at hadir dalam senyawa asam 4os4at dan garam! yang bereaksi dengan lapisan minyak dan lemak dari noda makanan sehingga yang bereaksi dengan lapisan minyak dan lemak dari noda makanan sehingga
2 2 BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN ! !((!! LL))**))+ + BBeell)),,))nn- -Pen
Pencemcemaran aran badbadan an air air di di wilwilayaayah h IndIndoneonesia sia mermerupaupakan kan permpermasalasalahanahan lingkungan yang sering terjadi. Menurut Kurt dkk (2008! air limbah domestik lingkungan yang sering terjadi. Menurut Kurt dkk (2008! air limbah domestik menjadi salah satu pencemar yang paling banyak masuk ke air dan menyebabkan menjadi salah satu pencemar yang paling banyak masuk ke air dan menyebabkan pencemaran
pencemaran badan badan air. air. "ir "ir limbah limbah domestik domestik adalah adalah air air yang yang telah telah dipergunakandipergunakan dan berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk di dalamnya adalah dan berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk di dalamnya adalah ya
yang ng beberarasal sal dadari ri kakamamar r mamandndi! i! tetempmpat at cucucici! ! #$#$! ! serserta ta temtempapat t mememamasak sak (%ugiharto! 2008. %elain dari rumah tangga! akti&itas perkuliahan di 'ni&ersitas (%ugiharto! 2008. %elain dari rumah tangga! akti&itas perkuliahan di 'ni&ersitas juga
juga menghasilkan menghasilkan air air limbah. limbah. %alah %alah satu satu sumber sumber yang yang cukup cukup berlimpah berlimpah berasalberasal dari air limbah kantin.
dari air limbah kantin.
Kantin merupakan salah satu sumber penghasil limbah cair yang termasuk Kantin merupakan salah satu sumber penghasil limbah cair yang termasuk kategori
kategori greywater greywater (i)am! 20*+(i)am! 20*+.. "ir limbah kantin merupakan salah satu jenis "ir limbah kantin merupakan salah satu jenis air limbah domestic dan tergolong dalam greywater karena berasal dari dapur! air limbah domestic dan tergolong dalam greywater karena berasal dari dapur! hand basins
hand basins! dan! dan laundrylaundry (,arnet(,arnett - t - rmistrmiston! 200/. %umbeon! 200/. %umber r air limbah kantinair limbah kantin berasal
berasal dari dari proses proses pencucian pencucian peralatan peralatan dapur! dapur! makan! makan! dan dan proses proses pengolahanpengolahan ma
makakananan n dadan n miminunumaman n yayang ng memengnggugunanakakan n dedeteterjerjen n pepencncucuci i pipiriring ng ununtutuk k membersihkan peralatannya
membersihkan peralatannya (#idyaning(#idyaningsih! 20**.sih! 20**.
,ahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah kantin adalah bahan ,ahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah kantin adalah bahan buangan
buangan organik organik dan dan olahan olahan yang yang dapat dapat membusuk membusuk atau atau terdegradasi terdegradasi oleholeh mikroorganisme! sehingga bila dibuang ke badan air penerima akan menaikkan mikroorganisme! sehingga bila dibuang ke badan air penerima akan menaikkan populasi
populasi mikroorganisme. mikroorganisme. idak idak tertutup tertutup kemungkinan kemungkinan dengan dengan bertambahnyabertambahnya mikro
mikroorgorganisme dapat anisme dapat berkemberkembangpbangpula ula bakterbakteri i patogpatogen en yang berbahaya bagiyang berbahaya bagi manusia. %elain itu! bahan buangan organik juga dapat menaikkan kadar ,1 di manusia. %elain itu! bahan buangan organik juga dapat menaikkan kadar ,1 di perairan.
perairan. %emakin %emakin tinggi tinggi ,1 ,1 maka maka semakin semakin banyak banyak kandungan kandungan at at organik organik (#
(#aarlinrlina! a! 2002003. 3. leleh h karkarena ena itu itu kadkadar ar ,,1 1 perlperlu u dipdiperherhatikatikan an agaagar r tidtidak ak melebihi baku mutu yang berlaku.
melebihi baku mutu yang berlaku. %eb
%ebagiagian an besbesar ar dardari i detdeterjeerjen n penpencuccuci i piripiring ng jugjuga a menmengangandundung g 4os4os4at4at sebagai bahan utamanya. 5os4at hadir dalam senyawa asam 4os4at dan garam! sebagai bahan utamanya. 5os4at hadir dalam senyawa asam 4os4at dan garam! yang bereaksi dengan lapisan minyak dan lemak dari noda makanan sehingga yang bereaksi dengan lapisan minyak dan lemak dari noda makanan sehingga
6 6
nod
noda a tertersebusebut t menmenjadjadi i mumudah dah dihdihilanilangkagkan. n. amamun! un! kebkeberaderadaan aan 4os4os4at 4at yanyangg berlebihan
berlebihan di di badan badan air air menyebabkan menyebabkan suatu suatu 4enomena 4enomena yang yang disebut disebut eutro4ikasieutro4ikasi (pengkayaan nutrien. Kondisi eutro4ikasi sangat memungkinkan alga! tumbuhan (pengkayaan nutrien. Kondisi eutro4ikasi sangat memungkinkan alga! tumbuhan air berukuran mikro
air berukuran mikro! ! untuuntuk k tumbtumbuh berkembanuh berkembang biak g biak dengadengan n pesatpesat (blooming)(blooming).. "lg
"lga a yayang ng berberlebilebihan han menmengakgakibaibatkatkan n konkonsentsentrasi rasi oksoksigeigen n terlterlaruarut t menmenuruurunn seh
sehingingga ga konkondisdisi i badbadan an air air menmenjadjadi i anaanaeroerobik bik dan dan timtimbul bul baubau. . PenPengurguranganganan kon
konsensentrastrasi i tottotal al phophospaspat t yanyang g tintinggi ggi sansangat gat dipdiperlerlukaukan n untuntuk uk menmengurgurangangii tumbuhnya alga yang berlebihan dibadan air. $ara mencegah eutro4ikasi ialah air tumbuhnya alga yang berlebihan dibadan air. $ara mencegah eutro4ikasi ialah air lim
limbah bah yanyang g akaakan n dibdibuanuang g harharus us diodiolah lah terlterlebiebih h dahdahulu ulu untuntuk uk menmengurgurangangii kand
kandungan total 4os4at sampai pada ungan total 4os4at sampai pada nilai tertentu (baku mutunilai tertentu (baku mutu effluent effluent 0!2 mg7. 0!2 mg7. Pengolahan air limbah! total 4os4at dapat disisihkan dengan proses 4isika9kimia Pengolahan air limbah! total 4os4at dapat disisihkan dengan proses 4isika9kimia maupun biologis (Masdu:i! 2003 .
maupun biologis (Masdu:i! 2003 .
"ir limbah kantin eknik ;lektro 'ni&ersitas 1iponegoro adalah salah "ir limbah kantin eknik ;lektro 'ni&ersitas 1iponegoro adalah salah satu air buangan yang berkontribusi menimbulkan pencemaran jika tidak diolah satu air buangan yang berkontribusi menimbulkan pencemaran jika tidak diolah te
terlrlebiebih h dadahuhululu. . %e%elalama ma inini! i! kakantntin in eeknknik ik ;l;lekektro tro bebelum lum adada a memelalakukukakann pengolahan
pengolahan apapun apapun untuk untuk mencegah mencegah masalah masalah tersebut. tersebut. Menurut Menurut hasil hasil ujiuji karakteristik air limbah kantin
karakteristik air limbah kantin tersebut! mengandung tersebut! mengandung ,1 sebesar ,1 sebesar *2/ mg7l *2/ mg7l dandan tot
total al 4os4os4at 4at sebsebesar esar *!+*!+3 3 mg7mg7l. l. <asi<asil l menmenunjunjukkukkan an bahbahwa wa kankandundungan gan ,1,1 melebihi baku mutu air limbah domestik yang berdasar pada Peraturan Menteri melebihi baku mutu air limbah domestik yang berdasar pada Peraturan Menteri
iinnggkkuunnggaan n <iid< duup p ddaan n KKeehhuuttaannaan n rreeppuubblliik k IInnddoonneessiia a oommoor r P.=87Menlhk7%etjen7Kum.*78720*=! sedangkan pada kandungan total 4os4at tidak P.=87Menlhk7%etjen7Kum.*78720*=! sedangkan pada kandungan total 4os4at tidak tercantum dalam PerMen<K =8 tahun 20*=! namun melebihi baku mutu air tercantum dalam PerMen<K =8 tahun 20*=! namun melebihi baku mutu air kelas II
kelas II pada Peraturan Pemerinpada Peraturan Pemerintah omor 82 tah omor 82 tahun 200* tentang Pengeloltahun 200* tentang Pengelolaanaan Kualitas "ir dan Pengendalian Pencemaran
Kualitas "ir dan Pengendalian Pencemaran "ir."ir. Pada penelitian terdahulu sudah terdapat
Pada penelitian terdahulu sudah terdapat pengolahan limbah kantin denganpengolahan limbah kantin dengan menggunakan unit penangkap lemak
menggunakan unit penangkap lemak (grease trap),(grease trap), sumur pengumpulsumur pengumpul (sump well)(sump well) d
daann biofilter biofilter . . amamun! un! padpada a penpengolgolahaahan n tertersebsebut ut masimasih h terterdapdapat at kenkendala dala padpadaa penyisihan
penyisihan untuk untuk kandungan kandungan $1! $1! total total 4os4at 4os4at dan dan minyak7lemak minyak7lemak masih masih belumbelum memenuhi baku mutu yang dipers
memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan (#idyaningsih! 20**yaratkan (#idyaningsih! 20**.. Pen
Pengolgolahaahan n limlimbah bah domdomestiestik k dendengan gan sistsistem em on9on9site site treatreatmetment nt sudsudahah digunakan di negara9negara berkembang seperti India.
3 3
ini
ini karkarena ena tidtidak ak tertersedisedianyanya a 4asi4asilitlitas as penpengolgolahaahan n terpterpusausat. t. 1i 1i antantara ara syssystemtem pengolahan
pengolahan air air limbah limbah setempat!setempat! conconeveneventiotional nal septseptiv iv tantank k (CS(CST)T) adalah yangadalah yang paling terkenal digunakan karena biaya konstruksi
paling terkenal digunakan karena biaya konstruksi yang rendah! desain sederhana!yang rendah! desain sederhana! pengoperasian dan pemeliharaan mudah ("! M! P
pengoperasian dan pemeliharaan mudah ("! M! P! - ! 20! - ! 200=. amun! kelemahan0=. amun! kelemahan utamanya yaitu $% hanya bertindak sebagai unit pengolahan utama yang hanya utamanya yaitu $% hanya bertindak sebagai unit pengolahan utama yang hanya dap
dapat at menmenghighilanglangkan kan 60960930> 30> bebbeban an orgorganianik k dardari i limlimbah bah domdomestiestik k yanyang g adaada (%
(%haharmrma! a! yyagagi! i! %a%ainini! i! - - KaKammi! i! 2020*=*=. . 1e1engngan an dedemimikikianan! ! peperlrlu u susuatatuu perkembangan
perkembangan yang yang lebih lebih e4isien e4isien dalam dalam sistem sistem pengolahan pengolahan air air limbah limbah domestik!domestik! yaitu
yaitu Anaerobic n!Site Anaerobic n!Site SystemSystem yang paling cocok untuk pengolahyang paling cocok untuk pengolahan air an air limbahlimbah domestik (?! K! - ?! 200*. elah terbukti sebagai alat yang sederhana dalam domestik (?! K! - ?! 200*. elah terbukti sebagai alat yang sederhana dalam proses
proses pengolahannya pengolahannya telah telah mampu mampu mengurangi mengurangi &olume &olume air air limbah limbah (1 (1 - - !! 200
2003. 3. <as<asil il menmenunjunjukkukkan bahwa e4isiean bahwa e4isiensi besar penynsi besar penyisihisihan untuk $1an untuk $1tottot!!
$1
$1ssss! ,1 dan %% yaitu /2!= >! @0!2>! /8!3> dan 86!2> (%harma! yagi!! ,1 dan %% yaitu /2!= >! @0!2>! /8!3> dan 86!2> (%harma! yagi!
%aini! - Kami! 20*=. %aini! - Kami! 20*=.
"dapun! pengolahan limbah domestik lain seperti pada limbah kantin telah "dapun! pengolahan limbah domestik lain seperti pada limbah kantin telah dilakukan di negara lain! yaitu pada pengolahan limbah kantin di India yang dilakukan di negara lain! yaitu pada pengolahan limbah kantin di India yang men
mengguggunaknakanan anaanaeroerobic bic gragranulnular ar slusludgedge tekteknolnologi atau ogi atau biabiasa sa disdisebuebutt "pflow"pflow Anaerobic
Anaerobic Sludge Sludge #lanket #lanket ("AS#). ("AS#). "AS#$"AS#$ ini ini sansangat gat e4ie4isien dalam sien dalam proprosesses me
mengnghilhilanangkgkan an $$1 1 dadan n ,,1! 1! pepersersentantase se pepengnghihilalangngan an $$1 1 dadan n ,,11 ber&ariasi
ber&ariasi dari dari 2/!28 2/!28 > > 9 9 @6> @6> dan dan 60!=*> 60!=*> 9 9 @/!6>. @/!6>. %erta %erta dalam dalam masamasa penelitiannya
penelitiannya terjadi terjadi peningkatan peningkatan produksi produksi gas gas metan metan yang yang merupakan merupakan sumber sumber energi yang baik
energi yang baik ('sha! 'made&i! - ,alasubramanya! 20*2('sha! 'made&i! - ,alasubramanya! 20*2..
Konsentrasi air limbah melebihi baku mutu regulasi dan tanpa penanganan Konsentrasi air limbah melebihi baku mutu regulasi dan tanpa penanganan akan mencemari lingkungan sehingga harus dikumpulkan dan dialirkan menuju akan mencemari lingkungan sehingga harus dikumpulkan dan dialirkan menuju Instal
Instalasi Pengolahasi Pengolahan "ir imbah (IPan "ir imbah (IP"". . 1i Indonesia1i Indonesia! sistem pengolaha! sistem pengolahan air n air li
limmbabah h memelalayyanani i sesebabagigian an kekecicil l pependndududuk uk kakarerena na bibiayaya a kokonsnstrtrukuksi si dadann pengolahan yang
pengolahan yang mahal mahal (Kurniawan - (Kurniawan - 1ewi! 1ewi! 20*3. leh 20*3. leh karena karena itu! itu! diperlukandiperlukan ino&asi baru! yaitu dengan menggunakan Intalasi Pengolahan "ir imbah (IP" ino&asi baru! yaitu dengan menggunakan Intalasi Pengolahan "ir imbah (IP" yan
yang g ekoekonomnomis is dan dan prapraktiktis s untuntuk uk diadiapliplikaskasikan ikan oleoleh h masymasyarakarakat. at. %ala%alah h satsatuu alternati4 untuk mengatasi masalah pencemaran oleh air limbah kantin adalah alternati4 untuk mengatasi masalah pencemaran oleh air limbah kantin adalah den
+
dibuang ke badai air penerima yaitu dengan penggunaan IP" portable untuk menghilangkan polutan organik yang terdapat di dalamnya.
IP" portable diperkenalkan oleh %verhard &ndustries di "ustralia dengan nama Clearwater Treatment &ndustries A'ua!ova. A'ua!ova merupakan salah satu teknologi pengolahan air limbah tepat guna dimana dalam proses pengolahan nya dilakukan dalam 6 tahap yaitu pengolahan secara aerob! anaerob dan anoAic. A'ua!ova memiliki beberapa kelebihan dibanding teknologi pengolahan air
limbah lainnya! diantaranya biaya terjangkau! ramah lingkungan! menghasilkan air yang aman untuk irigasi! beroperasi dalam sistem dua bak yang dapat mencegah kontaminasi dan meminimalisasi penggunaan pompa! serta a'ua!nova terbukti mampu mengurangi ,1+ sebanyak 60> dan %% sebanyak =0>
(Clearwater Treatment &ndustries! %verhard &ndustries).
1alam perancangannya! a'ua!nova dan IP" portable memiliki beberapa perbedaan. Perbedaan pertama yaitu adanya penambahan proses screebing yang berungsi untuk memisahkan padatan kasar yang terbawa oleh air limbah dan juga untuk menghindari timbulnya masalah seperti penyumbatan pada tahapan selanjutnya (chobanoglous! ,urton! - %tensel! 2006. Perbedaan kedua adalah penambahan sekat pada bak primer yang bertujuan agar partikel dapat mengendap pada kompartemen satu dan air yang masuk ke kompartemen dua telah berkurang tingkat kekeruhannya. <al ini menunjukkan bahwa IP" portable memang memilki potensi untuk mengolah kandungan air limbah sehingga dapat mencapai baku mutu yg diiinkan. Maka dari itu! perlunya penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui dan menganalisa proses kerja IP" portable dalam menyisihkan beban pencemar! yaitu ,1 dan total 4os4at dengan &ariasi waktu tinggal atau ydraulic $etention Time ($T) =jam! *2 jam dan *8 jam.
!( I.en*i/i,)si M)s)l)h
,erdasarkan latar belakang di atas dapat dilakukan identi4ikasi masalah yang dijadikan dasar penelitian ini! antara lain B
*. Permasalahan tersebut berawal dari berbagai akti&itas kantin yang menghasilkan limbah dan langsung dibuang ke badan air penerima tanpa dilakukan pengolahan terlebih dahulu. <al ini dapat membahayakan
=
makhluk hidup dan mengakibatkan badan air penerima tercemar karena limbah kantin eknik ;lektro salah satunya mengandung ,1 dan total 4os4at melebihi baku mutu yang diiinkan.
2. ,elum diketahuinya e4ekti&itas dan e4esiensi dari penggunaan IP" portable dapat menjadi salah satu solusi dari pengolahan limbah domestik
kantin. Karena! di Indonesia belum pernah menerapkan penggunaan alat tersebut.
!($ Pe01)*)s)n M)s)l)h
Pembatasan masalah yang akan dibahas pada penelitian kali ini mencakup beberapa hal! yaituB
*. 1ilakukan penelitian dalam skala laboratorium
2. Pemilihan pengolahan menggunakan IP" portable ditetapkan untuk menyisihkan kandungan ,1 dan total 4os4at pada air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip.
6. Pengambilan sampel langsung dari lapangan kemudian akan diukur sebelum dan sesudah dilakukan pengolahan
3. Pengaruh &ariasi waktu tinggal atau ydraulic $etention Time (<C dalam menyisihkan kandungan ,1 dan total 4os4at pada air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip %emarang.
!(% Ru0us)n M)s)l)h
Permasalahan yang akan dibahas dari penelitian ini dapat diuraikan dengan pertanyaan9pertanyaan berikutB
*. %eberapa besar e4isiensi penggunaan IP" *ortable untuk menyisihkan ,1 dan total 4os4at air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip %emarangD
2. ,agaimana pengaruh &ariasi waktu tinggal atau ydraulic $etention Time ($T) dalam menyisihkan kandungan ,1 dan total 4os4at pada air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip %emarangD
!(2 Tu3u)n Peneli*i)n
,erdasarkan rumusan masalah yang telah dijelaskan diatas! maka dapat dirumuskan tujuan dari penelitian ini! yaituB
*. Menganalisis besar e4isiensi penyisihan kandungan ,1 dan total 4os4at setelah pengolahan menggunakan IP" *ortable.
/
2. Menganalisis pengaruh &ariasi waktu tinggal atau ydraulic $etention Time ($T) dalam menyisihkan ,1 dan total 4os4at pada air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip %emarang.
!(& M)n/))* Peneli*i)n
"dapun man4aat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikutB
*. ,agi Penulis
'ntuk meningkatkan ilmu pengetahuan dan wawasan mengenai dalam sistem pengolahan air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip terutama dengan penggunaan IP" *ortable.
2. ,agi Perguruan inggi
Memberikan tambahan penelitian serta pengetahuan bagi lembaga pendidikan selain itu dapat menunjang 'ni&ersitas 1iponegoro sebagai Cesearch 'ni&ersity dan dapat dijadikan pengabdian terhadap masyarakat sesuai dengan tri dharma perguruan tinggi.
6. ,agi pemerintah
1apat dijadikan sebagai rekomendasi alternati4 dalam penggunaan IP" *ortable untuk mengolah air limbah kantin eknik ;lektro 'ndip bagi dinas atau pemerintah terkait dengan peningkatan kualitas air.
BAB II
TIN4AUAN PUSTAKA (! Ai+ li01)h
"ir limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman! perkantoran dan industry yang kadang9kadang hadir bersama air tanah! air permukaan dan air hujan (Metcal4 - ;ddy! 2006.
Klasi4ikasi sumber air limbah menjadi dua bagian! yaitu air limbah rumah tangga (domestik wastewater) dan air limbah industri. imbah domestik
8
mengandung bahan9bahan pencemar organik! non9organik dan bakteri yang sangat potensial untuk mencemari sumber9sumber air. %umber utama air limbah
domestik (rumah tangga dari masyarakat adalah berasal dari daerah perumahan! perdagangan! transporasi! dan sumber9sumber lain (%ugiharto! *@8/.
( Ai+ li01)h D50es*i,
((! De/inisi Ai+ Li01)h D50es*i,
,erdasarkan Keputusan Menteri egara ingkungan <idup omor **2 ahun 2006 tentang baku mutu air limbah domestik! air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan permukiman (real estate), rumah makan (restaurant! perkantoran! perniagaan! apartemen dan asrama.
"ir limbah domestik terbagi dalam dua kategori! yaitu B
*. "ir limbah domestik yang berasal dari air cucian! seperti sabun! deterjen! minyak dan pestisida.
2. "ir limbah yang berasal dari kakus! seperti sabun! shampoo! tinja dan air seni.
"ir limbah domestik menghasilkan senyawa organik berupa protein! karbohidrat! lemak dan asam nukleat. ,ahan9bahan organik dalam air limbah dapat terurai menjadi nitrat! 4os4at dan karbonat! sedangkan deterjen dapat terurai menjadi 4os4at. "ir limbah domestik dapat mencemari badan air dan mengakibatkan penurunan kualitas air bila dibuang begitu saja tanpa adanya pengolahan terlebih dahulu. <al ini terjadi terutama pada musim kemarau saat debit air turun. Penyebab penurunan kualitas air pada badan air dijelaskan sebagai berikut B
a. Pertama! badan air memerlukan oksigen ekstra untuk menguraikan ikatan dalam senyawa organik (dekomposisi! akibatnya membuat badan air miskin oksigen! sehingga membuat jatah oksigen bagi biota air lainnya berkurang jumlahnya. Penguranan kadar oksigen dalam air ini sering
mengakibatkan peristiwa kematian massal pada ikan.
b. Kedua! limbah organik mengandung padatan terlarut yang tinggi sehingga menimbulkan kekeruhan dan mengurangi penetrasi cahaya matahari bagi biota 4otosintetik.
@
c. Ketiga! puluhan ton padatan terlarut yang dibuang akan mengendap dan merubah karakteristik dasar badan air! akibatnya beberapa biota yang menetap di dasar badan air akan tereleminasi atau bahkan punah.
(( K)+),*e+is*i, Li01)h C)i+ D50es*i,
imbah cair baik domestik maupun non domestik mempunyai beberapa karakteristik sesuai dengan sumbernya! karakteristik limbah cair dapat digolongkan pada karakteristik 4isik! kimia! dan biologi sebagai berikut (Metcal4 - ;ddy! 2006 B
*. Karakteristik 5isika
Karakteristik 4isika ini terdiri daribeberapa parameter! diantaranya B a. otal %olid (%
Padatan terdiri dari bahan padat organik maupun anorganik yang dapat larut! mengendap atau tersuspensi. ,ahan ini pada akhirnya akan mengendap di dasar air sehingga menimbulkan pendangkalan pada dasar badan air penerima
b. otal %uspended %olid (%%
Merupakan jumlah berat dalam mg7l kering lumpur yang ada didalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0!3+ mikron.
c. #arna
Pada dasarnya air bersih tidak berwarna! tetapi seiring dengan waktu dan menigkatnya kondisi anaerob!warna limbah berubah dari yang abuE abu menjadi kehitaman.
d. Kekeruhan
Kekeruhan disebabkan oleh at padat tersuspensi! baik yang bersi4at organik maupun anorganik! serta menunjukkan si4at optis air yang akan membatasi pencahayaan kedalam air.
e. emperatur
Merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan e4eknya terhadap reaksi kimia! laju reaksi! kehidupan organisme air dan penggunaan air untuk berbagai akti&itas seharihari.
*0
4. ,au
1isebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan substansi pada limbah.
2. Karakteristik Kimia
a. #iological +ygen emand (#)
,iological oAygen demand atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam air
lingkungan untuk memecah atau mendegradasi atau mengoksidasi limbah organik yang terdapat didalam air.
b. Chemical +ygen emand (C)
Merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses reaksi secara kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. $1 dinyatakan dalam ppm (part per milion.
c. Protein
Protein merupakan bagian yang penting dari makhluk hidup! termasuk di dalamnya tanaman! dan hewan bersel satu. 1i dalam limbah cair! protein merupakan unsur penyabab bau! karena adanya proses pembusukan dan peruraian oleh bakteri.
d. Karbohidrat
Karbohidrat antara lain B gula! pati! sellulosa dan benang9benang kayu terdiri dari unsur $! <! dan . ?ula dalam limbah cair cenderung terdekomposisi oleh enim dari bakteribakteri tertentu dan ragi menghasilkan alkohol dan gas $2 melalui proses 4ermentasi.
e. Minyak dan emak
Minyak dan lemak merupakan bahan pencemar yang banyak ditemukan di berbagai perairan! salah satu sumber pencemarnya adalah dari agroindustri.
4. 1etergen
1eterjen termasuk bahan organik yang sangat banyak digunakan untuk keperluan rumah tangga! hotel! dan rumah sakit. 5ungsi utama deterjen
**
adalah sebagai pembersih dalam pencucian! sehingga tanah! lemak dan lainnya dapat dipisahkan.
g. 1erajat keasaman (p<
"ir normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai p< sekitar =!+ E /!+. "ir akan bersi4at asam atau basa tergantung besar
kecilnya p<. ,ila p< di bawah p< normal! maka air tersebut bersi4at asam! sedangkan air yang mempunyai p< di atas p< normal bersi4at basa. 6. Karakteristik ,iologi
Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air yang dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih. Parameter yang biasa digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air limbah. Pengolahan air limbah secara biologis dapat dide4inisikan sebagai suatu proses yang melibatkan kegiatan mikroorganisme dalam air untuk melakukan trans4ormasi senyawa9senyawa kimia yang terkandung dalam air menjadi bentuk atau senyawa lain. Mikroorganisme mengkonsumsi bahan9 bahan organik membuat biomassa sel baru serta at9at organik dan meman4aatkan energi yang dihasilkan dari reaksi oksidasi untuk metabolismenya.
(($ Pen-5l)h)n Ai+ Li01)h D50es*i, *. Pengolahan Pendahuluan ( *re Treatment)
%ebelum mengalami proses pengolahan perlu kiranya dilakukan pembersihan9pembersihan agar mempercepat dan memperlancar proses pengolahan selanjutnya. "dapun kegiatan tersebut berupa pengambilan benda
terapung dan pengambilan benda yang mengendap seperti pasir. 2. Pengolahan Pertama ( *rimary Treatment
Kalau di dalam pengolahan pendahuluan bertujuan untuk mensortir kerikil! lumpur! menghilangkan at padat! memisahkan lemak! maka pada pengolahan pertama bertujuan untuk menghilangkan at padat tercampur
melalui pengendapan. Pengendapan adalah kegiatan utama pada tahap ini dan pengendpan yang dihasilkan terjadi karena adanya kondisi yang sangat tenang. ,ahan kimia yang dapat juga ditambahkan untuk menetralkan keadaan atau
*2
meningkatkan pengurangan dari partikel kecil yang tercampur. 1engan adanya pengendapan ini! maka akan mengurangi kebutuhan oksigen pada pengolahan biologis berikutnya dan pengendapan yang terjadi adalah pengendapan secara
gra&itasi.
6. Pengolahan Kedua (Secondary Treatment
Pengolahan kedua umumnya mencakup proses biologis untuk mengurangi bahan9bahan organik melalui mikroorganisme yang ada di dalamnya. Pada proses ini sangat dipengaruhi oleh banyak 4actor antara lain jumlah air limbah! tingkat kekotoran jenis kotoran yang ada dan sebagainya. erdapat dua hal yang penting dalam proses biologis ini antara lain B
*. Proses penambahan oksigen ("erasi
Pengambilan at pencemar yang terkandung di dalam air limbah merupakan tujuan pengolahan air limbah. Penambahan oksigen adalah salah satu usaha dari pengambilan at pencemar tersebut! sehingga konsentrasi at pencemar akan berkurang atau bahkan dapat dihilangkan samasekali. Fat yang diambil dapat berupa gas! cairan! ion! koloid atau bahan tercampur.
2. Proses pertumbuhan bakteri dalam bak reactor
,akteri diperlukan untuk menguraikan bahan organik yang ada di dalam air limbah. leh karena itu! diperlukan jumlah makanan yang terkandung di dalamnya cukup tersedia! sehingga pertumbuhan bakteri dapat dipertahankan secara konstan. Pada permulaannya bakteri berbiak secara konstan dan agak lambat pertumbuhannya karena adanya suasana baru pada air limbah tersebut! keadaan ini dikenal sebagai lag phase. %etelah beberapa jam berjalan maka bakteri mulai tumbuh berlipat ganda dan 4ase ini dikenal sebagai 4ase akselerasi (acceleration phase. %etelah tahap ini berakhir maka terdapat bakteri yang tetap dan bakteri yang terus meningkat jumlahnya.
-. Pengolahan Ketiga (Tertiary Treatment)
Pengolahan ini adalah kelanjutan dari pengolahan9pengolahan terdahulu. leh karena itu! pengolahan jenis baru akan dipergunakan apabila pada
*6
pengolahan pertama dan kedua masih banyak terdapat at tertentu yang masih berbahaya bagi masyarakat umum. Pengolahan ketiga ini merupakan pengolahan secara khusus sesuai dengan kandungan at yang terbanyak dalam air limbah! biasanya dilaksanakan pada pabrik yang menghasilkan air limbah yang khusus pula. erdapat beberapa jenis pengolahan yang sering dipergunakan antara lain B
*. %aringan pasir
2. %aringan multi media 6. *recoal filter
3. ikrostaining +. /acuum filter
=. Penyerapan7adsorbtion
/. Pengurangan besi dan mangan 8. Perubahan $9
@. smosis bolak balik
(%ugiharto! *@8/ ($ Ai+ li01)h K)n*in
"ir limbah kantin berasal dari proses pencucian alat masak dan makan! serta proses pengolahan makanan7minuman. imbah ini tergolong ke dalam air limbah
domestik. 1ari hasil laboratorium! didapatkan kandungan limbah restoran! diantaranya adalah B
T)1el ( ! K)n.un-)n Gi6i Li01)h Res*5+)n
Parameter Gumlah Protein *0!8@> $alcium 0!08> 5os4or 0!6@> %erat Kasar @!*6> emak @!/0> ;nergi */80 Kcal
,ahan buangan yang biasanya terdapat dalam limbah kantin adalah bahan buangan organik dan olahan yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh
*3
mikroorganisme! sehingga bila dibuang ke perairan akan menaikkan populasi mikroorganisme. idak tertutup kemungkinan dengan bertambahnya mikroorganisme dapat berkembangpula bakteri patogen yang berbahaya bagi manusia. %elain itu! bahan buangan organik juga dapat menaikkan kadar ,1 di perairan. 1emikian pula untuk buangan olahan bahan makanan yang sebenarnya
adalah juga bahan buangan organik yang baunya lebih menyengat. 'mumnya buangan olahan makanan mengandung protein yang mudah menguap dan berbau busuk misalnya <6 (#arlina! 2003.
(% IPAL Portable
IP" *ortable merupakan pengembangan dari proses pengolahan air limbah domestik dengan sistem Hn %ite reatment yang terdiri dari dua bak sederhana yaitu bak pengolahan primer dan bak pengolahan sekunder. %alah satu teknologi pengolahan air limbah tepat guna ini dinamakan a:uano&a dimana dalam proses pengolahan nya dilakukan dalam 6 tahap pengolahan yaitu pengolahan secara aerob! anaerob dan anoAic. Pada pengolahan air limbah secara aerob terjadi metabolisme yang cepat dengan konsentrasi 1 yang tinggi yaitu J 2 mg7 serta kebutuhan energi yang tinggi! sedangkan pengolahan secara anaerob dan anoAic memiliki metabolisme rendah dan kebutuhan energi yang rendah. amun 1 pada pengolahan anaerob bernilai 0 mg7 dan anoAic bernilai 0.2
mg7 L itrat.
ahap pengolahan air limbah yang pertama adalah mengalirkan air limbah menuju bak primer dimana pada bak tersebut terjadi pemisahan antara padatan! minyak dan air. Proses pemisahan tersebut dilakukan dengan pengendapan secara gra&itasi berdasarkan ukuran dan massa jenis dari partikel tersebut. Kemudian air yang sudah terpisahkan dari padatan dan minyak dialirkan melewati outlet menuju bak pengolahan kedua (sekunder dimana pada bak terdapat proses aerobik! sedimentasi (clari4ier dan desin4eksi. "ir limbah yang telah dialirkan menuju bak ini kedua akan melewati aerator dengan media bio4ilm yang akan menyisihkan material9material organik menjadi $2! air dan <6. Kemudian
