commit to user
i
Desain Bangunan Pengolah Air Limbah Batik dengan Proses Adsorbsi
Menggunakan Susunan Adsorben Pasir Kuarsa, Serbuk Arang Bambu,
Sekam Padi, dan Zeolit
Design of The Batik Wastewater Treatment by Adsorbsion Process Use A
Composition of Adsorbents Quartz Sand, Bamboo Charcoal Powder, Rice Husk,
and Zeolite
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta HALAMAN JUDUL
Disusun oleh:
MUHAMMAD NICHO SETYAWAN NIM. I 0108124
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
commit to user
commit to user
iv
MOTO DAN PERSEMBAHAN
Semua yang tampak berasal dari sesuatu yang tidak tampak. Semua yang bisa dilihat berawal dari sesuatu yang tidak bisa dilihat.
Imposibble is nothing jika Tuhan berkehendak
(Quantum Ikhlas)
Karya ini saya persembahkan untuk:
1. Allah SWT, Tuhan Semesta Alam Yang Maha Memberi Petunjuk.
2. Bapak Purwanto dan Ibu Dwi Atmini orang tua tercinta yang membesarkanku dan memberikan kasih sayang tulus hingga saat ini.
3. Istriku Hanifah Choirunnisa yang selalu mendampingi dan memberikan motivasi.
4. Bapak Setyana, Ibu Asih, dan Ibu Tri atas segala kepercayaan dan kasih sayang yang diberikan kepada saya.
5. Adik-adikku Niken, Aldi, Mahfuzd, Isfan, Sambang, dan Salma. 6. “Suzuran Big Family”.
commit to user vii
ABSTRAK
Muhammad Nicho Setyawan, 2013. Desain Bangunan Pengolah Air Limbah Batik
dengan Proses Adsorbsi Menggunakan Susunan Adsorben Pasir Kuarsa, Serbuk Arang Bambu, Sekam Padi, dan Zeolit. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Perkembangan industri batik di kota Surakarta memberikan efek positif dalam bidang ekonomi, budaya dan pariwisata. Akan tetapi, ternyata industri batik masih
menyisakan persoalan lingkungan terkait dengan pencemaran akibat limbah cair batik yang belum diolah ataupun belum optimal diolah. Limbah batik yang digunakan pada penelitian ini berasal dari salah satu industri batik di daerah Mangkuyudan, Surakarta. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain bangunan pengolah air limbah batik dengan proses adsorbsi menggunakan susunan adsorben pasir kuarsa, serbuk arang bambu, sekam padi, dan zeolit. Dalam penelitian ini digunakan model alat dengan menggunakan tabung setinggi 25cm yang berdiameter 8,9cm, kemudian diisi dengan adsorben sesuai susunan diatas. Kombinasi Tipe 1 menggunakan perbandingan ketebalan media pasir kuarsa, serbuk arang bambu, sekam padi, dan zeolit (5:5:5:5)cm, Tipe 2 (5:7:3:5)cm, Tipe 2 (5:3:7:5)cm.
Dari hasil penelitian ini diperoleh kombinasi terbaik, yaitu kombinasi adsorben pada model alat Tipe 2 yang memiliki perbandingan ketebalan media pasir kuarsa, serbuk arang bambu, sekam padi, dan zeolit (5:7:3:5)cm, dengan penurunan kadar pH 14,54%, COD 83,33%, TSS 54,76%, Besi 56,91%, Mangan 45,41%, Kadmium 96,88%, Tembaga 86,32%, Sianida 86,54%. Akan tetapi, kombinasi adsorben pada alat ini belum mampu menurunkan kadar BOD dan Amonia.
Setelah diperoleh campuran terbaik pada saringan tipe 2, maka dibuat desain bangunan sesuai kebutuhan. Dengan asumsi debit limbah 2m3/hari, maka diperoleh ukuran bangunan menggunakan buis beton berdiameter 100cm dengan kedalaman 300cm. dengan pengujian menggunakan program SAP 2000, bangunan dengan buis beton tersebut dinyatakan aman.
commit to user viii
ABSTRACT
Muhammad Nicho Setyawan, 2013. Design Of The Batik Wastewater Treatment by Adsorbsion Process Use A Composition Of Adsorbents Quartz Sand, Bamboo Charcoal Powder, Rice Husk, and Zeolite. Thesis, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University.
The expansion of batik industry in Surakarta city give the positive effects on the economy, culture and tourism. However, it turns out the batik industry still leaves the environmental impact related to pollution caused the wastewater has not been treated or not treated optimally. Batik wastewater as object in this research got from one of the batik industry in the area of Mangkuyudan, Surakarta.
The purpose of this research is to get a batik wastewater treatment installation design with adsorbtion process using the composition of adsorbent quartz sand, bamboo charcoal powder, rice husk, and zeolites. This research used modeling tools using the tube as high as 25cm that have 8,9cm diameter, then filled with adsorbent that
suitable with arrangement of the above. Type 1 uses a thickness ratio of quartz sand, bamboo charcoal powder, rice husk, and zeolite (5:5:5:5) cm, Type 2 (5:7:3:5) cm, Type 3 (5:3:7: 5) cm.
The result of this research show that the best combination, is adsorbent combinations in Type 2 modeling tools that have a thickness ratio of quartz sand, bamboo charcoal powder, rice husk, and zeolite (5:7:3:5) cm, with a 14.54% decline in pH levels, 83.33% COD, 54.76% TSS, 56.91% iron, 45.41% Manganese 96.88%, Cadmium, 86.32% Copper, 86.54% Cyanide. However, the adsorbents combination in this tool has not been able to reduce the levels of BOD and Ammonia.
Having obtained the best mix on the filter type 2, then created the design of the building as needed. Assuming the discharge of waste 2m3/days obtained using buis concrete building size 100cm diameter with a depth of 300cm. By testing using the SAP program in 2000, the building with the concrete buis declared safe.
commit to user ix
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dapat di selesaikan dengan baik.
Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah dua syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Desain Bangunan Pengolah
Air Limbah Batik Dengan Proses Adsorbsi Menggunakan Campuran Adsorben Pasir Kuarsa, Serbuk Arang Bambu, Sekam Padi, dan Zeolit”. Penelitian ini
dilakukan untuk mencoba mencari alat pengolahan limbah cair batik yang murah dan sederhana. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. 3. Ir. Koosdaryani, MT selaku dosen pembimbing I.
4. Ir. Sulastoro. R. I., MSi selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. J. B. Sunardi, MT selaku dosen Pembimbing Akademis. 6. Segenap dosen penguji Skripsi.
7. Bapak Hartono selaku laboran Laboratorium Teknik Penyehatan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Segenap rekan mahasiswa S1 Reguler Angkatan 2008 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.
Surakarta, Desember 2013
commit to user x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……….. i
HALAMAN PERSETUJUAN..……… ii
LEMBAR PENGESAHAN…..………. iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN…...………... iv
ABSTRAK.………... v
KATA PENGANTAR……..………. vii
DAFTAR ISI………...……..………. viii
DAFTAR TABEL…. …...………. xi
DAFTAR GAMBAR...……… xii
DAFTAR GRAFIK...……….. xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ……… 1 1.2. Perumusan Masalah………. 2 1.3. Pembatasan Masalah……… 3 1.4. Tujuan Penelitian………. 4 1.5. Manfaat Penelitian...……… 4 1.6. Kerangka Pemikiran……….. 5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pusataka………….………... 6
2.2. Landasan Teori……… 7
2.2.1. Limbah Cair Batik………. 6
2.2.2. Parameter Air Limbah Batik…….……… 8
2.2.3. Pengelolaan Limbah Cair. ……… 9
2.2.3.1. Arang Bambu……….. 14
2.2.3.2. Sekam Padi………. 15
commit to user xi
2.2.3.4. Zeolit……….. 18
2.2.4. Ukuran Butir Media……….. 20
2.2.5. Baku Mutu Air Limbah Industri Tekstil dan Batik……….. 21
2.3. Tinjauan Keamanan Bangunan...………... 20
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Pendekatan Penelitian..………... 24
3.2. Lokasi Penelitian….……… 24
3.3. Populasi Penelitian….………. 24
3.4. Teknik Sampling….……… 24
3.5. Sampel Penelitian.……….……….. 25
3.6. Identifikasi Variabel Penelitian..………... 25
3.7. Definisi Operasional Variabel Penelitian……… 25
3.8. Alat dan Bahan……… 27
3.9. Cara Kerja……… 28
3.10. Diagram Alir Penelitian……….. 30
BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Proses Penelitian………..………... 31
4.2. Hasil Penelitian………... 35
4.2. Pembahasan……… 40
4.3. Desain Bangunan Pengolah Limbah Batik………. 47
4.4. Tinjauan Keamanan Bangunan……… 53
BAB 5. PENUTUP 5.1. Kesimpulan……… 63
commit to user xii
Daftar Pustaka ……… 65
commit to user xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Sekam Padi... 15
Tabel 2.2. Komposisi Kimia Pasir Kuarsa ... 17
Tabel 2.3. Baku Mutu Air Limbah Tekstil dan Batik ... 21
Tabel 4.1. Hasil Pengolahan Kombinasi Tipe 1 ... 35
Tabel 4.2. Hasil Pengolahan Kombinasi Tipe 2 ... 36
Tabel 4.3. Hasil Pengolahan Kombinasi Tipe 3 ... 37
commit to user xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Kerangka Pemikiran ... 5
Gambar 2.1. Grafik Tekanan Tanah ... 22
Gambar 3.9. Jenis dan Komposisi Bahan Penyaring ... 29
Gambar 3.17. Diagram Alir Penelitian ... 30
Gambar 4.1. Pencucian Pasir Kuarsa ... 31
Gambar 4.2. Pencucian Sekam Padi ... 31
Gambar 4.3. Pencucian Zeolit ... 31
Gambar 4.4. Penyaringan Arang Bambu ... 31
Gambar 4.5. Proses Gradasi ... 32
Gambar 4.6. Proses Gradasi ... 32
Gambar 4.7. Pembuatan Filter ... 32
Gambar 4.8. Pemasangan Filter ... 32
Gambar 4.9. Model Alat Penyaring Air Limbah Batik ... 33
Gambar 4.10. Pemasukan Zeolit ... 34
Gambar 4.11. Pemasukan Sekam Padi ... 34
Gambar 4.12. Pemasukan Serbuk Arang Bambu ... 34
Gambar 4.13. Pemasukan Pasir Kuarsa ... 34
Gambar 4.14. Penuangan Air Limbah ... 34
Gambar 4.15. Proses Penyaringan ... 34
Gambar 4.16. Air Sampel Hasil Saringan Tipe 1 ... 36
Gambar 4.17. Air Sampel Hasil Saringan Tipe 2 ... 37
Gambar 4.18. Air Sampel Hasil Saringan Tipe 3 ... 37
Gambar 4.19. Air Sampel Sebelum Penyaringan dan Sesudah Penyaringan ... 38
Gambar 4.20. Model Saringan Tipe 2 ... 48
Gambar 4.21. Desain Alat ... 50
Gambar 4.22. Detail Filter Kasa dan Kawat Ram ... 50
Gambar 4.23. Tampak samping Kiri Sebelum Pemasangan dan Setelah Pemasangan Filter Kasa dan Kawat Ram ... 51
commit to user xv
Gambar 4.24. Tampak Atas Pemasangan Filter Kasa dan Kawat Ram ... 51 Gambar 4.25. Tampak Samping Bangunan ... 52 Gambar 4.26. Tampak Atas Bangunan ... 52
commit to user xvi
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Perbandingan pH ... 40
Grafik 4.2. Perbandingan BOD ... 40
Grafik 4.3. Perbandingan COD ... 41
Grafik 4.4. Perbandingan TSS... 42
Grafik 4.5. Perbandingan Amonia ... 42
Grafik 4.6. Perbandingan Besi ... 43
Grafik 4.7. Perbandingan Mangan ... 44
Grafik 4.8. Perbandingan Kadmium ... 44
Grafik 4.9. Perbandingan Tembaga ... 45
