PERENCANAAN PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK
MENGGUNAKAN METODE
ANAEROBIC BAFFLED
REACTOR
(STUDI KASUS: PERUMAHAN ROYAL SUMATRA, MEDAN)
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas Dan Memenuhi Syarat Untuk Memenuhi Ujian Sarjana Teknik Sipil
BRAM PARADA SIMATUPANG
080404079
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Limbah Domestik merupakan jumlah pencemar terbesar yang masuk ke perairan
yang berasal dari air bekas cucian, kamar mandi, dapur, dan buangan eksreta yang
dipandang berbahaya karena dapat menjadi penyebaran penyakit.Penulisan tugas akhir ini
bertujuan untuk merencanakan pengolahan limbah domestik secara komunal
menggunakan metode ABR (anaerobic baffled reactor). Jika dirancang dengan baik, ABR
dapat berfungsi mengendalikan potensi rembesan tinja ke sumber air tanah, dan
menurunkan kandungan organik air limbah domestik sehingga air dapat digunakan untuk
kebutuhan mahluk hidup. Batasan masalah yang ditinjau dari penulisan tugas akhir ini
adalah perkiraan debit limbah dari kawasan perumahan Royal Sumatra, Serta tinjauan
penurunan kandungan BOD air limbah domestik sesuai baku mutu.
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pengumpulan dan analisa data.
Data yang digunakan adalah data primer dan data sekunder kemudian dianalisa
berdasarkan perbandingan data eksisting dan hasil metode ABR serta dievaluasi
berdasarkan nilai BOD effluent saluran eksisting dengan nilai ABR.
Untuk menentukan dimensi ABR yang tepat perlu ditinjau dari estimasi jumlah
penduduk dan menghitung limbah domestik yang dihasilkan. Setelah dimensi didapatkan,
hitung penurunan kandungan BOD air limbah. Penurunan BOD air limbah ditinjau dari
faktor waste water strength, temperatur, jumlah chamber ABR, HRT (Hydraulic Retention
Time), volume BOD loading.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ABR cukup efektif menekan pencemaran
lingkungan ditinjau dari penurunan kandungan BOD air limbah domestik hingga 70%.
Desain ABR yang didapat dari hasil perhitungan bervariasi antara 10,5m x 2m x 1,8m
hingga 18m x 2m x1,8m
KATA PENGANTAR
Puji syukur bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberi karunia kesehatan dan
kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Berkat, kasih, karunia
yang telah Tuhan berikan kepada penulis, 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 pada
Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Pengolahan Limbah Domestik Menggunakan Metode Anaerobic Baffled Reactor
(Studi kasus: Royal Sumatra, 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. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing,
yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan,
dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
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. Ibu Emma Patricia Bangun, ST. M.Eng dan Bapak Ivan Indrawan, ST, MT, selaku
Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis
terhadap Tugas Akhir ini.
6. Ayahanda Drs. Badia Simatupang, MM dan Ibunda Rosaliana Silalahi tercinta,
S.E.Ak., Sari Simatupang S.Pd., Ivana Simatupang S.Pd. yang telah banyak
berkorban, memberikan motivasi hidup, semangat dan nasehat.
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. (Kak Lince, Kak Dina, Kak Dewi, Bang Zul, Bang Edi dan Bang Amin).
9. Kawan-kawan seperjuangan angkatan 2008,
10. 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, April 2014
Penulis,
( Bram Parada Simatupang)
08 0404 079
Halaman
2.3. Karakteristik Dan Komposisi Limbah Domestik ... 9
2.4. Sistem Pengolahan Limbah Domestik ... 13
2.4.1 Tangki Septik ... 16
2.4.3 Anaerobic Baffled Reactor ... 19
2.4.4 Tangki Septik Bersekat Dengan Filter Dan Tanaman ... 23
BAB III METODE PENELITIAN ... 25
3.1. Waktu Penelitian ... 25
3.2. Metode Pengumpulan Data ... 25
3.3. Tahapan Penelitian ... 25
3.4. Relevansi ... 28
BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA DATA ... 32
4.1. Gambaran Umum Wilayah Perencanaan ... 32
4.2. Uraian Proses Rancangan ... 33
4.2.1 Kriteria ABR 1 ... 36
4.2.2 Kriteria ABR 2 ... 39
4.2.3 Kriteria ABR 3 ... 42
4.3. Dimensi ABR ... 45
4.3.1.
Dimensi ABR I – Kluster Ruby
... 464.3.2.
Dimensi ABR II – Kluster Diamond
... 554.3.3.
Dimensi ABR III – Kluster Sapphire
... 64BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 73
5.1 Kesimpulan ... 73
5.2 Saran ... 73
DAFTAR PUSTAKA ... 74
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Rataan Aliran Limbah dari Daerah Pemukiman ... 8
Tabel 2.2 Komposisi Fisik dan Kimia Tinja ... 12
Tabel 2.3 Komposisi Air Limbah Dari Kamar Mandi dan WC ... 12
Tabel 2.4 Perbandingan Proses Aerobik dan Anaerobik ... 16
Tabel 2.5 Kelebihan dan Kekurangan ABR ... 22
Tabel 2.6 Kriteria Desain ABR ... 22
Tabel 2.7 Tipe Pembuatan Desain ABR ... 23
Tabel 4.1 Gambaran Umum Stage-2 Royal Sumatra ... 31
Tabel 4.2 Spesifikasi Kriteria Pengolahan ABR ... 33
Tabel 4.3 Kriteria Desain Pengolahan ABR ... 43
Tabel 4.4 Kriteria Perencanaan ABR ... 43
Tabel 4.5 Dimensi Pengolahan ABR I – Kluster Ruby ... 52
Tabel 4.6 Dimensi Pengolahan ABR II – Kluster Diamond ... 61
Halaman
Gambar 1.1 Peta Lokasi Penelitian ... 4
Gambar 2.1 Pengelompokkan Kandungan Air Limbah ... 9
Gambar 2.2 Pengolahan Individu Pada Lingkungan Terbatas ... 14
Gambar 2.3 Pengolahan Limbah Secara Komunal ... 14
Gambar 2.4 Skema Pengolahan Limbah Menggunakan Septic Tank ... 16
Gambar 2.5 Anaerobic Filter ... 18
Gambar 2.6 Anaerobic Baffled Reactor ... 20
Gambar 3.1 Alur Pengolahan Limbah dengan Septic Tank ... 28
Gambar 3.2 Detail Septic Tank ... 28
Gambar 3.2 Skema Pengolahan Limbah Menggunakan ABR ... 29
Gambar 3.2 Detail ABR ... 29
Gambar 4.1 Peta Perumahan Royal Sumatra ... 30
Gambar 4.2 Lokasi Pengolahan ABR I ... 34
Gambar 4.3 Lokasi Pengolahan ABR II ... 37
Gambar 4.4 Lokasi Pengolahan ABR III ... 40
Gambar 4.5 HRT dengan Faktor Pengurangan COD -I ... 44
Gambar 4.6 Rasio Pengurangan COD dengan Pengurangan BOD -I ... 45
Gambar 4.7 Pengurangan Volume Lumpur Selama Penyimpanan-I ... 46
Gambar 4.8 Hubungan Faktor BOD Remove dengan BOD influent-I ... 49
Gambar 4.9 Grafik Faktor Temperatur-I ... 50
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Chamber dan BOD removal-I ... 50
Gambar 4.11 Faktor HRT dalam Baffled Reactor-I... 51
Gambar 4.12 Faktor Volumetric BOD Loading-I ... 51
Gambar 4.13 HRT dengan Faktor Pengurangan COD -II ... 53
Gambar 4.14 Rasio Pengurangan COD dengan Pengurangan BOD -II ... 54
Gambar 4.16 Hubungan Faktor BOD Remove dengan BOD influent-II ... 58
Gambar 4.17 Grafik Faktor Temperatur-II ... 59
Gambar 4.18 Grafik Hubungan Chamber dan BOD removal-II ... 59
Gambar 4.19 Faktor HRT dalam Baffled Reactor-II ... 60
Gambar 4.20 Faktor Volumetric BOD Loading-II ... 60
Gambar 4.21 HRT dengan Faktor Pengurangan COD -III ... 62
Gambar 4.22 Rasio Pengurangan COD dengan Pengurangan BOD -III ... 63
Gambar 4.23 Pengurangan Volume Lumpur Selama Penyimpanan-III ... 64
Gambar 4.24 Hubungan Faktor BOD Remove dengan BOD influent-III ... 67
Gambar 4.25 Grafik Faktor Temperatur-III ... 68
Gambar 4.26 Grafik Hubungan Chamber dan BOD removal-III ... 68
Gambar 4.27 Faktor HRT dalam Baffled Reactor-III ... 69
DAFTAR ISTILAH
ABR : Anaerobic Baffled Reactor
IPAL : Instalasi Pengolahan Air Limbah
IPLT : Instalasi Pengolahan Limbah Tinja
on site : Pengolahan individual
off site : Pengolahan komunal
Up-flow Velocity : Kecepatan aliran ke atas
Peak Flow Rate : Kecepatan aliran puncak
Effluent : Nilai parameter limbah yang masuk ke pengolahan
Influent : Nilai parameter limbah hasil pengolahan
UASB : Upflow Anaerobic Sludge Blanket
Tractive Force : Pembilasan sendiri
MCK : Mandi Cuci Kakus
PE : Population Ekuivalen
HRT : Hydarulic Retention Times
COD : Chemical Oxygen Demand
BOD : Biological Oxygen Demand
TSS : Total Suspended Solid
P : Jumlah penghuni perumahan
Q : Debit limbah
Vs : Volume sludge
