BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Air limbah yang berasal dari daerah permukiman perkotaan merupakan bahan pencemar bagi mahluk hidup sehingga dapat merusak lingkungan di sekitarnya. Untuk menjamin supaya terdapat keseimbangan ekologis dari alam dan mahluk hidup di sekitarnya maka air limbah tersebut perlu di salurkan dan diolah di instalasi pengolahan sebelum dialirkan ke sungai atau badan air penerima. Untuk mengatasi hal tersebut diatas, pada tahun 1993/1994 Japan International Cooperation (JICA) melakukan Perencanaan teknis kemudian membangun Unit Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) untuk mengatasi air limbah di propinsi Daerah istimewa Yogyakarta dan mulai dioperasikan pada tanggal 1 januari 1996. IPAL tersebut dibangun pada lahan seluas 6,7 Ha di Dusun Cepit, Desa Pendowoharjo, Kecamatan Sewon, Kabupaten Bantul. Pengelolaan IPAL tersebut dilakukan oleh Balai IPAL yang merupakan unit pelaksana Teknis (UPT) dari Dinas Pekerjaan Umum, Perumahan dan Energi Sumber Daya Mineral DIY. Sistem pembuangan air limbah domestik yang merupakan salah satu komponen bidang sanitasi yang ada di Propinsi D.I. Yogyakarta terdiri dari 3 (tiga) jenis sistem seperti hal-hal berikut: (1) air limbah domestik disalurkan ke perpipaan yang akhirnya akan diolah di Instalasi Pengolahan Air Limbah
1
2
(IPAL) domestik sebelum dibuang ke badan air penerima; (2) air limbah dibuang ke septik tank lalu secara periodik air limbahnya disedot oleh truk tinja lalu dibuang ke IPAL untuk diolah; dan (3) air limbah langsung dibuang ke badan air penerima. IPAL Sewon Bantul memberikan pelayanan kurang lebih sebesar 63.015 jiwa (sumber Balai IPAL Propinsi DIY th 2012) yang terdapat di seluruh Propinsi DIY meliputi daerah kab Sleman, Kota Yogyakarta dan kab Bantul dengan rincian seperti tabel dibawah ini. 1. Laporan kualitas dan kuantitas air limbah dengan rincian seperti tabel dibawah ini. Tabel 1.1. Laporan kuantitas dan kualitas air limbah tahun 2012
Januari
Volume Air Masuk (m3/hari) BOD (Mg/l) Rata-Rata Minimal Maximal Rata- rata In Out 181,1 15,8 9.661,7 18.778,5 14.220,1
Februari
10.753,5
22.352,3
16.552,9
186,7
16,0
Maret
8.249,7
24.909,6
16.579,7
121,8
15,6
April
9.822,6
19.366,5
14.594,6
131,5
14,3
Mei
6.163,2
26.394,4
16.278,8
151,3
14,5
Juni
5.820,8
17.248,4
11.534,6
126,0
15,7
Juli
8.201,0
16.392,4
12.296,7
161,2
16,3
Agustus
6.634,0
13.000,5
9.817,3
151,0
16,2
September
7.736,1
13.257,3
10.496,7
177,2
18,4
Oktober
5.819,0
15.472,2
10.645,6
177,2
18,8
Nopember
8,099.9
15,953.7
12,026.8
160,0
18,2
Desember
8.902,4
18.200,7
13.551,6
128,9
18,0
Bulan/Tahun
3
2.
Jumlah masyarakat yang terlayani sampai dengan Desember 2012 sebesar 14.329 SR (Sambungan Rumah) dengan rincian dibawah ini. 1. Kabupaten Sleman sejumlah 795 SR 2. Kota Yogyakarta sejumlah 12.804 SR 3. Kabupaten Bantul sejumlah 432 SR Pengolahan yang ada pada IPAL Sewon Bantul merupakan proses
pengolahan secara biologi dengan sistem Laguna Aerasi Fakultatif (LAF), yaitu
terdapat
pada
kolam
fakultatif,
sedangkan
proses
pematangan
dimaksudkan untuk membunuh mikroorganisme yang terdapat pada kolam maturasi. Sistem pengolahannya dibuat paralel sebanyak 2 (dua) deret, masingmasing
terdapat 2
(dua) buah kolam
fakultatif dan 1
(satu) buah kolam
maturasi, sehingga secara keseluruhan terdapat 4 (empat) buah kolam fakultatif dan 2 (dua) buah kolam maturasi,
. Gambar 1.1. Skema Pengolahan Air Limbah di IPAL Prop DIY
4
Tabel 1.2. Parameter Desain IPAL Sewon, Bantul Tolok Ukur Desain
Satuan
Nilai
Total penduduk yang dilayani
Jiwa
110.000
Jumlah sambungan rumah tangga
Unit
17.330
Jumlah sambungan non rurnah tangga
Unit
4.360
Total jumlah sambungan
Unit
18.420
Rata-rata kapasitas pengolahan
m3/hari
15.500
Debit puncak
l/detik
356
Behan BOD influen
kg/detik
5.103
Konsentrasi BOD influen maksimal
mg/l
332
Penggunaan BOD pada dasar kolam fakultatif
%
90
Desain sisa BOD (masuk kolam fakultatif)
mg/l
232
Konsentrasi BOD efluen
mg/l
< 30
Kolam fakultatif waktu penyimpanan hidrolik
Hari
5,5
Kolam fakultatif kedalaman efektif
M
4
Kolam fakultatif: Transfer oksigen dari aerator
kg 02/kwh
2
Kolam maturasi: waktu penyimpanan hidrolik
Hari
1
Kolam maturasi: kedalaman efektif
M
1,5
Interval pengurasan
Tahun
1 s/d 2
Jam/hari
9
Waktu operasional aerator sesuai standar operasional aerator untuk debit 15.500 m3/hari dan BOD inlet 200 mg/l Sumber : Design Study Report on the Project for The Construction of Yogyakarta STP, Jan. 1993, JICA Limbah kota yang telah diolah dalam instalasi pengolahan akan dikeluarkan ke sungai Bedog melalui sebuah pipa beton dan kanal saluran terbuka. Merujuk Keputusan Gubernur DIY nomor 153/KPTS/1992, Sungai Bedog mulai dari
pertemuan dengan Sungai Bayem di Kecamatan Kasihan ke arah hulu, menurut peruntukannya sebagai badan air sungai Golongan B. Golongan B adalah air yang
5
diperuntukkan bagi air baku untuk diolah menjadi air minum dan keperluan rumah tangga dan tidak memenuhi syarat golongan A. Merujuk Keputusan Gubernur DIY nomor 214/KPTS/1991 Baku Mutu Air Limbah untuk Badan Air Golongan B masuk Golongan II seperti tabel di bawah ini. Tabel 1.3. Baku Mutu Air Limbah Propinsi DIY No. Parameter
Nilai
1.
pH
6-9
2.
BOD5
50 mg/l
3.
COD
100 mg/l
4.
Zat Padat Terlarut
2000 mg/l
5.
Zat Padat Tersuspensi 200 mg/l
6.
Suhu
40 0C
1.2. Rumusan Masalah Sesuai dengan perencanaan awal untuk mendegradasi BOD influen 332 mg/l menjadi kurang dari 30 mg/l sesuai perhitungan dibutuhkan lama jam operasi aerator sebesar 24 jam/hari. Data yang diperoleh pada Tahun 2012 dan 2013 menunjukkan BOD influen kurang dari 200 mg/l. IPAL mengoperasikan aerator selama 13,5 jam/hari pada tahun 2012 dan 18 jam/hari pada tahun 2013, sedangkan menurut Standart Operational Procedure (SOP) oleh PCI-JICA adalah 9 jam/hari. Untuk mengetahui lamanya jam operasi tersebut sudah terbaik atau tidak, untuk itu perlu dilakukan analisa serta pengujian kondisi Dissolved Oxygen (DO) di kolam aerasi fakultatif untuk mendapatkan lamanya jam operasi yang pendek dalam menghasilkan kualitas BOD yang optimal, dimana BOD yang optimal diperoleh dari efisiensi BOD Removal kolam yang paling tinggi.
6
1.3. Tujuan Penelitian Untuk meneliti lebih jauh Aerator Pump Unit dalam Proses Aerasi Kolam Fakultatif di pengolahan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) limbah domestik di Dusun Cepit, Desa Pendowoharjo, Kecamatan Sewon, Kabupaten Bantul. Khususnya untuk mengevaluasi pengoperasian Aerator Pump Unit di IPAL sewon untuk mendapatkan lamanya jam operasi yang pendek dalam menghasilkan kualitas BOD yang optimal, dimana parameter BOD optimal didapatkan dari efisiensi BOD removal pengolahan paling tinggi di kolam fakultatif. 1.4. Manfaat Penelitian. Hasil penelitian
ini diharapkan dapat memberikan manfaat baik secara
teoritis maupun praktis. 1.
Manfaat Teoritis. Hasil
penelitian
ini
menambah
pengetahuan
tentang proses dan
perhitungan perubahan kualitas air limbah domestik pada IPAL yang berkaitan dengan waktu operasional Aerator Pump Unit serta dapat menjadi bahan masukan bagi penelitian selanjutnya. 2.
Manfaat Praktis.
a.
Bagi mahasiswa. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk mengevaluasi IPAL
sistem Laguna Aerasi Fakultatif antara lain : 1.
mengetahui jenis pengolahan air limbah pada Balai IPAL Prop DIY.
2.
mengetahui proses pengolahan air limbah mengunakan Aerator Pump Unit.
7
3.
mengetahui kualitas effluen
dari
pengolahan
air
limbah
untuk
dibandingkan terhadap standar baku mutu air limbah yang ada. b.
Bagi Pemerintah. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk mengatasi
masalah lingkungan khususnya proses aerasi IPAL di Balai IPAL Propinsi D.I. Yogyakarta dan dapat menjadi pertimbangan untuk pengambilan kebijakan selanjutnya. 1.5. Batasan Masalah Untuk memperjelas ruang lingkup penelitian maka penulisan ini dibatasi dalam beberapa hal di bawah ini. 1.
Penelitian ini dilaksanakan di Balai IPAL Sewon, Bantul, Yogyakarta, Dusun Cepit, Desa Pendowoharjo Kecamatan Sewon, Kabupaten Bantul, Kota Yogyakarta.
2.
Perhitungan IPAL difokuskan pada kolam fakultatif berdasarkan parameter Design Awal kolam fakultatif dan membandingkan dengan kondisi eksisting.
3.
Perhitungan operasional Aerator Pump Unit difokuskan pada mesin aerator di kolam fakultatif IPAL Sewon agar sesuai dengan kebutuhan yang ada.
4.
Data Sekunder didapatkan dari laporan data kuantitas dan kualitas laboratorium IPAL Sewon selama tahun 2012 dan 2013.
5.
Penelitian ini tidak membahas masalah perhitungan hidrolis, masalah jaringan air limbah dan mikrobiologi pengolahan air limbah.
6.
Penelitian ini tidak membahas masalah mekanisme laju alir udara atau transfer oksigen di air limbah.
8
1.6. Keaslian Penelitian Sepanjang pengetahuan penulis, belum ada penelitian yang mengkaji tentang pengoperasian Aerator Pump Unit di IPAL sewon untuk mendapatkan lamanya jam operasi yang pendek dalam menghasilkan kualitas BOD yang optimal, dimana parameter BOD optimal didapatkan dari efisiensi BOD removal pengolahan paling tinggi di kolam fakultatif yang ada di IPAL Sewon.
