LAPORAN AKHIR
PRAKTIK PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK DAN RUMAH SAKIT PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DOMESTIK DENGAN MENGGUNAKAN
IPAL LABORATORIUM
TANGGAL PRAKTIK : 5-20 September 2023
DISUSUN OLEH :
NAMA : DINDA REGITA PRAMESTI
NIM/NPM : 210307007
KELAS : 3A
PROGRAM STUDI SARJANA TERAPAN
TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN LINGKUNGAN POLITEKNIK NEGERI CILACAP
CILACAP SEPTEMBER 2023
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG PERCOBAAN
Limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari aktifitas atau kegiatan manusia, seperti pemukiman masyarakat, perkantoran, restoran, dan lain - lain.
Limbah domestik berupa air bekas cucian baju, air dari kamar mandi, air kencing, feses manusia, dan limbah dapur. (Khaq, 2017)
Selokan sentul berada di Jalan Soetomo Kecamatan Cilacap Tengah merupakan selokan yang dikelilingi pemukiman masyarakat yang cukup padat.
Terdapat rumah warga, perumahan, pertokoan, perkantoran, tempat cuci mobil, kolam renang, dan banyak lagi. Hal ini dapat berdampak buruk bagi selokan sentul karena hampir semua buangan limbah cair domestik mengalir ke selokan.
Untuk mengetahui karakteristik limbah cair pada selokan sentul, maka perlu dilakukannya analisis parameter air. Selain itu, untuk dapat mengetahui apakah limbah cair selokan sentul dapat digunakan kembali, perlu dilakukan pengolahan limbah menggunakan alat IPAL di labolatorium Pengendalian Pencemaran Limbah Politeknik Negeri Cilacap.
B. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat mengerti cara mengolah limbah cair domestik menggunakan alat IPAL Labolatorium.
BAB II DASAR TEORI A. IPAL
IPAL ( Instalasi Pengolahan Air Limbah ) adalah suatu sistem yang dirancang untuk mengolah limbah cair baik secara biologi maupun kimia supaya output dapat digunakan kembali dengan aman, metode yang digunakan yaitu koagulasi dan flokulasi (Rohana, 2020). Dalam sistem IPAL terdapat beberapa bagian, yang pertama ada panel control, waste water tank yaitu bak untuk menyimpan limbah, lalu ada tabung koagulan dan flokulan, tabung koagulasi dan flokulasi, clarifier tempat untuk mengendapkan flok, filtrasi, sludge filter, treated tank untuk output limbah.
B. KOAGULASI
Koagulasi adalah proses penambahan koagulan pada air baku yang menyebabkan terjadinya destabilisasi dari partikel koloid agar terjadi agregasi dari partikel yang telah terdestabilisasi tersebut. Dengan penambahan koagulan, kestabilan koloid dapat dihancurkan sehingga partikel koloid dapat menggumpal dan membentuk partikel dengan ukuran yang lebih besar, sehingga dapat dihilangkan pada unit sedimentasi (Rachmawati, 2009).
Koagulan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu PAC ( Poly Alumunium Chloride ) adalah suatu persenyawaan anorganik komplek, ion hidroksil serta ion alumunium bertarap klorinasi yang berlainan sebagai pembentuk polynuclear mempunyai rumus umumAlm(OH)nCl(3m-n). Alasan mengapa menggunakan PAC
karena memiliki keunggulan yaitu PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan lain (Rahimah, 2018).
C. FLOKULASI
Flokulasi adalah proses pengadukan lambat yang bergerak secara terus menerus selama partikel-partikel tersuspensi bercampur di dalam air dengan penambahan flokulan, sehingga partikel akan menjadi lebih besar dan mudah mengendap lalu selanjutnya bergerak menuju proses sendimentasi (Warsita, 2012).
Flokulan yang digunakan pada praktek kali ini yaitu PAM ( Poly Acril Amide ) adalah polimer yang terbentuk dari sub unit akrilamida melalui ikatan silang (Winarni, 2016).
BAB III
METODE PERCOBAAN A. ALAT DAN BAHAN
No Alat
1 Gayung 15 pH meter
2 Diligen 16 TDS meter
3 Saringan 17 Turbidimeter
4 IPAL 18 Oil in water analyzer 5 Gelas Beker 19 Kertas Saring
6 Botol Winkler 20 Cawan porselin 7 Gelas ukur 21 Corong
8 Desikator 22 Oven
9 Neraca Analitik 23 COD detector 10 Reagen COD 24 COD meter 11 Ball pipet 25 Pipet ukur 12 Labu Ukur 1 L 26 Hot Plate 13 Batang pengaduk 27 Kaca Arloji 14 Spatula 28 Erlenmeyer No Bahan
1 Sampel air
limbah domestic 200L
3 PAM
2 PAC 4 Aquades
B. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Penyiapan Sampel air limbah domestic 200L
a. Penyiapan Alat yaitu Diligen, corong, gayung dan saringan
b. Penentuan titik pengambilan sampel yaitu di jl. Krakatau, Rawadaon, Sidanegara, Cilacap tengah
c. Pengambilan sampel dilakukan dengan memasukan air limbah kedalam diligen menggunakan corong dan gayung hingga 200L d. Penyaringan sampel menggunakan saringan sebelum dimasukan pada waste water tank
2. Penyiapan alat IPAL
a. Penyiapan air kapur sebagai penetralisasi air limbah supaya limbah bersifat netral
b. Penyiapan koagulan yaitu dengan membuat koagulan PAC 500 ppm sebanyak kurang lebih 10 Liter
c. Penyiapan flokulan dengan pembutaan flokulan tawas 250 ppm sebanyak kurang lebih 10 liter
3. Pengolahan limbah menggunakan IPAL
a. Penyiapan air sampel limbah domestic pada waste water tank
b. Pengaturan pH air sampel menjadi netral dengan kondisi awal sampel asam ditambahkan air kapur yang bersifat basa
c. Ketika air sampel sudah dalam kondisi netral dilanjutakan pada proses selanjutnya yaitu koagulasi yaitu penambahan koagulan dengan pengadukan cepat yaitu 135 rpm dengan dosis koagulan sebanyak 50%
laju alir air 1 liter per menit.
d. Setalah dilakukan koagulasi secara otomastis air sampel akan masuk pada tahap flokulasi yaitu penamabahan flokulan dengan pengadukan lambat yaitu 60 rpm dengan dosis flokulan 50%.
e. Air sampel yang sudah melewati proses koagulasi dan flokulasi akan masuk pada proses sedimentasi yaitu pada tangka clarifier yaitu pengendapan sludge 3 tingkat.
f. Setelah masuk pada tangka clarifier untuk pengendapan air sampel akan masuk pada tangki penampung yang disiapkan untuk pengaturan ph.
g. Setelah dilakukan pengaturan ph dilanjutkan pada tahap filtrasi, adsorpsi dan pertukaran ion dengan media filtrate, carbon dan resin.
4. Pengukuran parameter sampel inlet dan outlet air limbah domestik
a. Pengambilan sampel inlet pada tangki waste water tank dan pengambilan sampel outlet pada tangka clarifier
b. Pengukuran sampel inlet dengan parameter pH, parameter TDS, parameter suhu, parameter kekeruhan, parameter kandungan minyak,parameter COD dan parameter TSS.
c. Pengukuran sampel outlet dengan parameter pH, parameter TDS, parameter suhu, parameter kekeruhan, parameter kandungan minyak,parameter COD dan parameter TSS. Dengan prosedur pengukuran parameter sebagai berikut:
- Pengurukuran pH
Dengan mencelupkan alat pH meter kedalam sampel air yang sudah disiapkan dalam gelas beker, pastikan alat sudah terkalibrasi dengan aquades. Secara otomatis nilai pH akan terukur.
- Pengukuran TDS dan Suhu
Dengan mencelupkan alat TDS meter kedalam sampel air yang sudah disiapkan dalam gelas beker, pastikan alat sudah terkalibrasi dengan aquades. Secara otomatis nilai TDS dan Suhu akan terukur.
- Parameter kekeruhan
Kalibrasi alat turbidimeter dengan larutan standart yang terdapat pada alat kemudian masukan sampel kedalam botol vial sampai tanda garis segitiga kemudian masukkan botol vial yang sudah bersih kedalam chamber kemuadian tekan tombol read secara otomatis nilai kekeruhan sampel akan terukur.
- Parameter Minyak dalam air
Kalibrasi alat dengan menggunakan aquades masukan dalam kuvet kemudian air sampel yang disiapkan dimasukkan kedalam kuvet dan secara otomaatis akan terbaca kandungan minyak dalam air
- Parameter TSS
Menyiapkan sampel air sebanyak 30 ml yang sudah dihomogenkan menggunakanhot plate dan kertas saring yang sudah dioven dan ditimbang beratnya terlebih dahulu untuk dilakukan penyaringan dengan menggunakan Erlenmeyer corong kertas saring, kemudian kertas saring yang sudah digunakan untuk meyaring dioven dengan suhu 105 selama 1 jam, setelah pengovenan lakukan pendinginan menggunakan desikator selama 30 menit dan kemudian timbang berat kertas saring menggunakan neraca analitik. Untuk mendapakan hasil yang tepat lakukan pengulangan pengovenan hingga berat konstan.
- Parameter COD
Menyiapkan sampel sebanyak 2 ml untuk direaksikan dengan reagen COD, kemudian sampel dan reagen yang sudah direaksikan lakukan pemanasan dengan suhu 200 selama 2 jam menggunakan COD detector, kemudian lakukan pendinginan dengan suhu ruangan kurang lebih 30 menit kemudian untuk mengetahui kadar COD masukan sampel kedalam COD meter dengan itu secara otomatis nilai COD akan terdeteksi.
C. ANALISA PERHITUNGAN
1. Pembuatan koagulan dan flokulan
a. Penentuan massa yang ditimbang koagulan Massa = konsentrasi x volume
b. Pengenceran koagulan V1 x M1 = V2 x M2 2. Analisa perhitungan parameter TSS
Menurut (Devy B et al,2021) daa analisa TSS diperoleh dari persamaan:
TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
Dengan;
A adalah berat kertas saring + residu kering B adalah berat kertas saring
BAB IV
DATA DAN HASIL PERCOBAAN A. DATA
Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Inlet
Parameter Percobaan ke- Satuan
I II III
TDS 330 327 330 mg/L
Suhu 30 30 30 ̊ C
pH 7,5 7,4 7,6 -
Kekeruhan 44,9 45,7 48,2 NTU
COD 397 ppm
Minyak 1,019 1,030 1,010 PPM
Tabel 2. Massa TSS sebelum ditambah dengan koagulan dan flokulan Percobaan
TSS Sebelum di Oven Sesudah di Oven
I II
I II I II I II
Kertas
saring 0,8158 0,8217 0,8067 0,8140 - - Cawan +
Kertas saring
72,4693 59,7218 72,4557 59,7153 72,4573 59,7126
Cawan 71,6596 58,9079 - - - -
Tabel 3. Data Hasil Pengamatan Outlet
Parameter Percobaan ke- Satuan
I II III
TDS 264 mg/L
Suhu 25 ̊ C
pH 7,4 7,5 7,5 -
Kekeruhan 3,89 3,83 3,92 NTU
COD 222 ppm
Minyak 0,605 0,608 0,618 PPM
Tabel 4. Massa TSS sesudah ditambah dengan koagulan dan flokulan Percobaan
TSS Sebelum di Oven Sesudah di Oven
I II
I II I II I II I II Kertas
saring 0,8151 0,8282 0,8138 0,8194 0,8160 0,8200 0,8064 0,8073 Cawan +
Kertas saring
72,4706 59,7250 72,4704 59,7232 72,4692 59,7262 72,4576 59,7104 Cawan 71,6573 58,9055 71,6594 58,9077 71,6576 58,9066 71,6576 58,9054
B. PERHITUNGAN
1. Pembuatan koagulan dan flokulan
Penentuan massa yang ditimbang koagulan Massa = konsentrasi x volume
a. Konsentrasi Flokulan 250 ppm = 250 mg/L (Tawas) Massa = konsentrasi × volume
= 250 mg/L × 1 L
= 250 mg = 0,25 gram
b. Konsentrasi Koagulan 500 ppm = 500 mg/L (PAC) Massa = konsentrasi × volume
= 500 mg/L × 1 L
= 500 mg = 0,5 gram 2. Analisa perhitungan parameter TSS
Menurut (Devy B et al,2021) analisa TSS diperoleh dari persamaan:
TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
Dengan;
A adalah berat kertas saring + residu kering B adalah berat kertas saring
a. TSS INLET PERCOBAAN 1 TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
TSS, mg/L =(0,8067−0,8158) � 1000 30 ��
TSS, mg/L = -0,3033 mg/L b. TSS INLET PERCOBAAN 2
TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
TSS, mg/L =(0,8140−0,8217) � 1000 30 ��
TSS, mg/L = -0,25 mg/L c. TSS OUTLET PERCOBAAN 1
TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
TSS, mg/L =(0,8160−0,8151) � 1000 30 ��
TSS, mg/L = 0,03 mg/L d. TSS OUTLET PERCOBAAN 2
TSS, mg/L = (�−�) � 1000
������ ������(��)
TSS, mg/L =(0,8200−0,8282) � 1000 30 ��
TSS, mg/L = -0,27 mg/L
BAB V PEMBAHASAN A. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN METODE
Setiap metode pasti memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Kelebihan metode yang digunakan pada praktek kali ini adalah cepat menghilangkan polutan yang terkandung pada limbah dalam bentuk koloid. Sedangkan kekurangannya adalah perlu dilakukan uji coba dosis koagulan dan flokulan yang efektif.
B. TINJAUAN TERHADAP DATA PERCOBAAN
Semua parameter dilakukan pengukuran sebanyak triplo. Pada data inlet limbah parameter TDS mencapai nilai 300 mg/L lalu pada output nilai TDS turun menjadi 264 mg/L. Pada suhu juga mengalami penurunan dari 30̊ C menjadi 25̊ C.
Pada pH mengalami penurunan sebesar 0,04. Pada parameter kekeruhan mengalami penurunan yang cukup signifikan dari 40 NTU menjadi 3 NTU. Untuk parameter COD mengalami penurunan dari 397 ppm menjadi 222 ppm. Pada parameter minyak mengalami penurunan dari 1,019 ppm menjadi 0,6 ppm. Pada parameter TSS didapatkan hasil minus pada inlet dan pada outlet percobaan pertama mendapatkan nilai 0,03 mg/L sedangkan pada percobaan kedua menjadi -0,27 mg/L. Pada parameter warna tentu berubah dari awalnya butek menjadi bening, sedangkan baunya tetap sama yaitu berbau tidak sedap.
C. PERBANDINGAN TERHADAP REFERENSI
Untuk parameter TDS belum memenuhi baku mutu air limbah domestik yaitu 50 mg/L sedangkan nilai TDS yang kami dapat adalah 264 mg/L, lalu pada parameter kekeruhan baku mutunya adalah 6-9 NTU sedangkan nilai kekeruhan yang didapat adalah 3 NTU berarti kekeruhan pada limbah rendah. Berikutnya parameter COD baku mutunya adalah 100 mg/L sedangkan nilai yang didapat adalah 222 mg/L yang mana COD pada limbah masih tinggi, lalu pada parameter minyak baku mutunya adalah 5 mg/L sedangkan hasil pengukuran mendapatkan nilai 0,6 ppm yang mana nilainya sangat rendah. Yang terakhir ada parameter TSS baku mutunya adalah 30 mg/L, sedangkan hasil dari perhitungan pada sampel limbah didapatkan nilai TSS kurang dari 1, yang berarti nilai TSS rendah.
KESIMPULAN
Bagi mahasiswa teknik pengendalian pencemaran lingkungan, tentunya harus bisa mengoperasikan IPAL. Pada praktikum kali ini menggunakan alat IPAL skala laboratorium, yang mana kapasitas limbah yang diperlukan tidak besar. Dari praktikum ini didapatkan kesimpulan berupa, sebelum melakukan pengoperasian alat kita harus mengetahui dosis koagulan dan flokulan yang efesien, kita juga harus menentukan laju kecepatan pompa yang tepat dan laju koagulan flokulan yang ditambahkan. Lalu selanjutnya langkah awal dalam proses yaitu menetralkan pH limbah cair menggunakan larutan kapur dapat diatur pada panel kontrol, setelah itu limbah akan dipompa menuju tabung koagulan yang nantinya akan diaduk bersamaan dengan koagulan, begitupula dengan proses pada tabung flokulasi. Setelah itu limbah masuk kedalam clarifier yang nantinya akan diendapkan, endapan yang terbentuk akan dibuang ke sludge filter, lalu limbah cair akan difiltrasi dahulu sebelum masuk kedalam treated tank.
DAFTAR PUSTAKA
Khaq, F. A. (2017). Perencanaan Sistem Pengolahan Air Limbah Domestik di Kecamatan Sidoarjo, Kabupaten Sidoarjo,6. 10.12962/j23373539.v6i2.24661.
Rachmawati, S. W. (2009).PENGARUH pH PADA PROSES KOAGULASI DENGAN KOAGULAN ALUMINUM SULFAT DAN FERRI KLORIDA, 5.
10.25105/urbanenvirotech.v5i2.676.
Rahimah, Z. (2018).Pengolahan Limbah Deterjen Dengan Metode Koagulasi- Flokulasi Menggunakan Koagulan Kapur Dan Pac,5. 10.20527/k.v5i2.4767.
Rohana. (2020).Desain Perencanaan Ipal (Instalasi Pengolahan Air Limbah)
Menggunakan Proses Biofilter “Up Flow” Rumah Sakit Pendidikan Unismuh, 3. 10.26618/j-linears.v3i1.3222.
Warsita. (2012). Pengaruh Konsentrasi Kitosan Terhadap Flokulasi Pada Pemanenan Mikroalga,1.http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jtki
Winarni, A. (2016).OPTIMASI PROSES KOAGULASI DAN FLOKULASI.
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DOMESTIK MENGGUNAKAN IPAL LABORATORIUM
NAMA MAHASISWA : DINDA REGITA PRAMESTI
NPM : 210307007
KELAS : 3A
KELOMPOK : 2 (DUA)
PROGRAM STUDI : D4 TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN
LINGKUNGAN
Cilacap, 25 September 2023 Mengetahui,
Dosen Pengampu Mahasiswa
Rosita Dwityaningsih, S.Si., M.Eng. Dinda Regita Pramesti
LAMPIRAN PERSIAPAN SAMPEL
1. Pengambilan limbah
domestik 2. Penyaringan limbah 3. Memasukan limbah ke dalam IPAL ANALISIS PENGUKURAN PARAMETER INLET LIMBAH
1. Pengambilan sampel
limbah 2. Penuangan sampel ke
dalam gelas beker 3. Pengukuran pH meter
4. Pengukuran TDS meter
dan suhu 5. Pengukuran kekeruhan 6. Pengambilan sampel menggunakan micropipet
7. Memasukan sampel
kedalam tabung reagen 8. Memasukan tabung reagen ke dalam COD
detektor
9. Memasukan tabung reagen ke dalam COD
meter
10. Menimbang kertas
saring awal 11. Menimbang cawan
poselen kosong 12. Penuangan sampel ke dalam gelas ukur
13. Sampel dihomogenkan
menggunakan magnetic 14. Saring sampel
menggunakan kertas 15. Masukan kertas saring ke dalam oven
stirrer saring
16. Dinginkan kertas saring yang sudah dioven
ke dalam desikator
17. Timbang massa kertas
saring 18. Masukan sampel kedalam cuvet
19. Masukan cuvet ke
dalam chamber 20. Pengukuran minyak menggunakan oil in water
analyzer
PEMBUATAN KOAGULAN
1. Penimbangan bubuk
PAC 2. Masukan bubuk PAC
kedalam gelas beker 3. Pelarutan bubuk PAC dengan akuades
4. Masukan larutan PAC
kedalam labu ukur 5. Penambahan akuades
sampai tanda batas tera 6. Gojong labu ukur agar homogen
7. Penuangan larutan ke tangki koagulan IPAL
PEMBUATAN FLOKULAN
1. Polymer/Flocculant
Catlonic (PAC) 2. Penimbangan PAC 3. Memasukkan PAC ke dalam gelas beaker
4. Penambahan aquades
dan pengadukkan 5. Pengadukkan
menggunakan magnetic s. 6. Menuangkan PAC ke dalam labu ukur
7. Menambahkan aquades
sampai garis batas 8. Gojog sebanyak 3x 9. PAC 250 ppm sebanyak 2L
ANALISIS PENGUKURAN PARAMETER PADA PROSES FLOKULASI
1. Pengambilan sampel
pada proses flokulasi 2. Menuangkan sampel ke
dalam gelas beaker 3. Analisis parameter pH menggunakan pH meter
4. Analisis TDS dan suhu
menggunakan TDS meter 5. Penimbangan kertas
saring awal 6. Penimbangan cawan porselen awal
7. Menuangkan sampel ke
dalam gelas ukur 8. Menyaring sampel 9. Pengovenan sampel
10. Memasukkan sampel
ke dalam desikator 11. Penimbangan sampel
akhir 12. Memasukkan sampel ke dalam kuvet
13. Analisis parameter minyak menggunakan Oil
in water analyzer
14. Menuangkan samel ke
dalam botol vial 15. Analisis parameter DO menggunakan DO meter ANALISIS PENGUKURAN PARAMETER PADA PROSES CLARIFIER
1. Pengambilan sampel
pada clarifier 2. Analisis parameter pH
menggunakan pH meter 3. Analisis TDS dan suhu menggunakan TDS meter
4. Penimbangan kertas
saring awal 5. Penimbangan cawan
porselen awal 6. Menuangkan sampel ke dalam gelas ukur
7. Menyaring sampel 8. Pengovenan sampel 9. Memasukkan sampel ke dalam desikator
10. Penimbangan sampel
akhir 11. Memasukkan sampel
ke dalam kuvet 12. Analisis parameter minyak menggunakan Oil
in water analyzer
13. Menuangkan samel ke
dalam botol vial 14. Analisis parameter DO
menggunakan DO meter 15. Mengambil sampel menggunakan mikro pipet
16. Memasukkan sampel
ke dalam reagen 17. Memasukkan reagen ke dalam COD detector
18. Memanaskan reagen menggunakan COD
detector
15. Analisis parameter COD menggunakan COD
meter
