STUDI ANALISIS KEBUTUHAN AIR SEKTOR
NON-DOMESTIK KATEGORI INDUSTRI KECIL DI
SENTRA PENGRAJIN BATIK
MOTIF MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Oleh:
WAHYU RAMDANI SIREGAR
11 0404 031
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi dan lain sebagainya. Seperti yang kita ketahui berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan polusi air yang salah satu penyebabnya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik. Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik dan masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik yang notabenenya masih tradisional tersebut untuk berkembang.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengurangan kandungan parameter limbah dan kebutuhan air yang digunakan dalam proses produksi batik setelah menggunakan air dari proses daur ulang. Proses daur ulang terdiri dari 3 tahapan, yakni pemisahan, pengendapan dan penyaringan. Air yang dihasilkan dari proses daur ulang kemudian digunakan kembali dan dihitung anggaran biayanya.
Tahap pemisahan menggunakan proses elektrokoagulasis dimana dalam prosesnya listrik digunakan sebagai pemisah antara limbah dan air bersih. Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam dengan tujuan agar limbah dan air bersih terpisah dengan sempurna. Selanjutnya limbah yang telah menggumpal namun masih bercampur dengan air di saring didalam bak penyaringan. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan
Dari penelitian diperoleh kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3. Untuk mendaur ulang pemakaian air perharinya diperlukan dimensi bak elektrokoahgulasi sebasar1,5x0,5x0,5 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m. Air yang telah didaur ulang mengalami penurunan terhadap parameter limbahnya dengan kadungan COD, BOD, TSS, TDS dan PH masing-masing sebesar 14.19 mg/l, 4.54 mg/l, 14 mg/l, 1815 mg/l, 6.7. Air yang telah menurun parameter limbahnya dapat digunakan kembali dalam proses produksi batik dan mencukupi kebutuhan penggunaan air.
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulisan untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas baginda Rasulullah Muhmmad SAW yang
telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi
panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari hari, karena sungguh
suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak
pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi dalam Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: “Studi
analisis kebutuhan air sektor non domestik kategori industri kecil di sentra
pengerajin batik motif medan”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1. Ayahanda Elpin riswan siregar S.E dan Ibunda Nurlaili hasibuan S.IP
tercinta yang telah banyak berkorban moril dan materiil, memberikan
2. Bapak Ir. Alferido selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
arahan, masukan, dukungan dalam bentuk waktu dan pemikiran untuk
membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Teruna Jaya M.Sc. selaku koordinator bidang studi Teknik
Sumber Daya Air.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, dan Kak Riza Inanda Siregar, ST. MT.
selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
9. Abang kandungku dan kakak kandungku Ahmad ansyari siregar S.H M.H
dan Elisya fitri S.Farm yang telah menjadi inspirasi dan semangat, serta
membantu finansial penulis.
10.Teman yang selalu memeberikan semangat Putri Zhafira chuznita dan
Dika Swandana yang membantu dalam penelitian ini
11.Abang/kakak dan teman-teman seperjuangan di Sipil USU bang robi, bang
barly, dian, imfim, ilham, kobol, rae, budi, bara, rendra, tandem, suped,
hilman, yogi, serta kawan-kawan seperjuangan angkatan 2011 yang tidak
dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya
selama ini.
12.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 4
1.3. Batasan Masalah ... 5
1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian... 5
1.5. Manfaat Penelitian ... 6
1.6. Sistematika Penulisan ... 6
1.7. Jadwal Kegiatan Penelitian ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Umum ... 8
2.2. Sumber Air Baku ... 8
2.4. Standar Baku Mutu Limbah Cair ... 19
2.5. Standar Kualitas Air Baku ... 21
2.6. Instalasi Pengolahan Air (IPA) ... 24
2.6.1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25
2.6.3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan) ... 26
2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 39
3.1. Tempat dan Waktu ... 39
3.2. Sentra Pengrajin Batik Motif Medan ... 40
3.3. Metodologi Penelitian ... 42
3.3.1. Jenis Penelitian... 42
3.3.2. Kerangka Penelitian ... 42
3.3.3. Tahapan Penelitian ... 43
3.4. Metode Analisis Kebutuhan Air ... 44
3.5. Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik... 44
3.6. Metode Perhitungan Biaya ... 45
BAB IV ... 46
ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 46
4.1. Analisis Kebutuhan Air... 46
4.1.1. Kebutuhan Air Proses Produksi ... 46
4.2. Analisis Daur Ulang Limbah Cair ... 47
4.2.1. Analisis Kondisi Limbah Cair Batik ... 47
4.2.2. Analisis Proses Elektrokoagulasi ... 49
4.2.3. Analisis Proses Pengendapan ... 53
4.2.4. Analisis Proses Filtrasi ... 54
4.3 Analisis Dimensi Pengolahan Limbah ... 57
4.3.1 Analisis Bak Elekrokoagulasis ... 57
4.3.2 Analisis Bak Pengendap ... 57
4.4 Analisis Biaya Produksi ... 57
4.4.1 Analisis Biaya dengan Suplai Air dari PDAM ... 57
4.4.2 Analisis Air dengan Suplai Air Daur Ulang ... 58
4.4.3 Analisis Perbandingan Biaya dengan Suplai Air PDAM dan Daur Ulang . 58 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 59
5.1. Kesimpulan ... 59
5.2. Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Limbah cair hasil proses pewarnaan dan pelontoran batik ... 3
Gambar 1. 2 Limbah cair langsung dibuang ke saluran drainase ... 3
Gambar 2. 1 Unit instalasi pengolahan air ... 24
Gambar 3. 1 Lokasi pengerajin ardhina batik motif medan ... 39
Gambar 3. 2 Ardhina Batik Motif Medan ... 40
Gambar 3. 3 Manajemen Produksi Ardhina Batik Motif Medan ... 40
Gambar 4. 1 Rekening tagihan air PDAM ... 47
Gambar 4. 2 Sampel Limbah ... 48
Gambar 4. 3 Hasil penyaringan ... 49
Gambar 4. 4 Bak elektrokoagulasi ... 52
Gambar 4. 5 Proses elektrokoagulen ... 52
Gambar 4. 6 Proses elektrokoagulen pada material anoda katoda ... 53
Gambar 4. 7 Bak pengendap ... 53
Gambar 4. 8 (a) Limbah sebelum mengalami pengendapan. (b) Limbah sesudah mengalami pengendapan ... 54
Gambar 4. 9 Bak Filtrasi ... 55
Gambar 4. 10 (a) Proses pencucian material . (b) Material filtrasi yang sudah bersih ... 56
DAFTAR TABEL
Tabel 1. 1 Jadwal kegiatan penelitian ... 7
Tabel 2. 1 Penentuan Tingkat Layanan Air Baku ... 14
Tabel 2. 2 Kategori kebutuhan air non-domestik ... 17
Tabel 2.3 Kebutuhan air non-domestik kategori I ... 18
Tabel 2.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori II, III dan IV ... 19
Tabel 2.5 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V ... 19
Tabel 2.6 Kebutuhan Air Domestik Kota Kategori lain ... 19
Tabel 2. 7 Kualitas Air Baku... 21
Tabel 2. 8 Komponen Unit Pengolahan Air ... 25
Tabel 2. 9 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25
Tabel 2. 10 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat) ... 26
DAFTAR NOTASI
A = luas
a = koefisien
B = lebar
b = koefisien
C = koefisien run off
c = koefisien
d = tinggi hujan; diameter
e = angka dasar logaritma
G = koefisien kemencengan
h = tinggi; hulu
I = indeks hujan
i = intensitas curah hujan; nomor indeks
K = faktor frekuensi; variabel reduksi
L = panjang
Lc = jarak dari titik pengeluaran sampai pusat daerah aliran
m = koefisien atau eksponen
N = hujan normal; jumlah
n = koefisien kekasaran Manning; koefisien atau eksponen; bilangan
P = hujan; probabilitas kejadian pada tahun sembarang; keliling
basah
Q = volume atau laju debit atau limpasan
QS = volume aliran permukaan
q = debit
qp = debit puncak
R = radius hidrolik; tingkat curah hujan
S = kesalahan standar
Sx = standar deviasi
s = kemiringan
Tr = periode ulang atau interval ulang
t = waktu
tc = waktu konsentrasi
V = volume tambatan permukaan
v = kecepatan
X = variabel
X = nilai rata-rata X
x = jarak; konstanta atau eksponen; faktor bobot
Y = variabel
y = jarak vertical; variasi tereduksi pada analisis frekuensi
μ = nilai rata-rata
Ʃ = penjumlahan
