EVALUASI FUNGSI STRUKTUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA
TUGAS AKHIR perpustakaan.uns.ac.id Disusun untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan digilib.uns.ac.id Diploma III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
DIKERJAKAN OLEH :
ARIEF JANUAR NIM : I 8705029
PROGRAM D3 TEKNIK SIPIL INFRASTRUKTUR PERKOTAAN FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010
commit to user
LEMBAR PERSETUJUAN
EVALUASI FUNGSI STRUKTUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Disusun oleh :
ARIEF JANUAR NIM : I 8705029 Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Diperiksa dan disetujui Desen Pembimbing
Ir. SUNARDI WIDJOJO, M.Si NIP. 19471230 198410 1 001
ii
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
EVALUASI FUNGSI STRUKTUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
TUGAS AKHIR Dikerjakan oleh :
ARIEF JANUAR NIM I 8705029 Dipertahankan di depan Tim Penguji Ujian pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi sebagian persyaratan untuk mendapat gelar Ahli Madya. Pada hari : Rabu Tanggal : 17 Feruari 2010 Dipertahankan di depan tim penguji : 1. Ir. JB. SUNARDI WIDJODJO, MSi NIP. 19471230 198410 1 001
(......................................)
2. Ir. AMF SUBRATAYATI, MSi NIP. 19460421 198503 2 001
(......................................)
3. Ir. SULASTORO RI, Msi NIP. 19521105 198601 1 001
(......................................)
Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Disahkan, Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT NIP. 19590823 198601 1 001
Ir. SLAMET PRAYITNO, MT NIP. 19531227 198601 1 001
Mengetahui, Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. NOEGROHO DJARWANTI, MT NIP. 19561112 198403 2 007
iii
commit to user
PERSEMBAHAN
1. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan jalan kemudahan dan nikmat kepada hambamu ini. 2. Terima kasih kepada Bapak dan Ibuku tercinta yang telah memberi doa, kasih perpustakaan.uns.ac.id sayang, materi, serta dorongan moral maupun spiritual yang tiada digilib.uns.ac.id henti. 3. Terima kasih untuk Kakak – kakakku serta saudara – saudara yang juga selalu memberi semangat, kasih sayang serta selalu menghibur dalam suka dan sedih. 4. Buat Almamaterku UNS serta teman – teman satu angkatan, kakak kelas, dan adik kelas. 5. Buat teman – teman di Solo maupun di Wonogiri yang selalu memberi semangat.
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO : Manusia yang paling disukai Allah adalah manusia yang paling bermanfaat bagi manusia lain (HR. Muslim)
Sedikit pengetahuan yang digunakan untuk berkarya sungguh lebih berharga daripada banyak pengetahuan yang disimpan saja (Kahlil Gibran) Yang lalu biarlah berlalu, pandanglah hari esok dengan tegap karena pelajaran masa lalumu akan membuat dirimu bijaksana (Wong Fe Hung)
v
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penuliis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan hidayah-Nya, Sholawat dan Salam teruntuk makhluk perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Illahi, Muhammad SAW, yang dengan perjuangannya telah dapat mengantarkan umat pilihan terakhir untuk semua umat manusia demi menuju Ridho-Nya. Maka penulis sangat bersyukur karena telah dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini sesuai dengan yang diharapkan.
Laporan Tugas Akhir yang berjudul, “Evaluasi Fungsi Struktur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo Surakarta”, ini penulis susun untuk memenuhi salah satu syarat untuk kelulusan di Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan laporan tugas akhir ini tidak dapat terwujud tanpa adanya bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak maka dari itu dalam kesempatan ini pula penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada yang terhormat : 1. Bapak Ir. Mukahar, MSCE. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Ir. Slamet Prayitno, MT. selaku Ketua Program D III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Purnawan Gunawan, ST., MT. selaku Sekretaris Program D III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Bapak Ir. JB Sunardi Widjojo, M.Si selaku Dosen Pembimbiing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan tugas akhir. 5. Ibu Ir. Siti Qomariyah, M. Sc. Selaku pembimbing akademik.
vi
commit to user
6. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan materi selama perkuliahan yang juga bermanfaat dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. 7. Seluruh Staf dan karyawan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Unit Pengolahan Air Kotor Surakarta. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8. Kedua orang tua dan keluargaku yang telah memberikan semua yang terbaik demi kelancaran selama perkuliahan dan selama penyusunan tugas akhir ini. 9. Rekan – rekan di Teknik Sipil yang telah memberikan bantuan dan arahan selama penyusunan laporan tugas akhir ini. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
Surakarta, Februari 2010
Penulis
vii
commit to user
ABSTRAK
Arief Januar, 2010. Evaluasi Fungsi Struktur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo Surakarta. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Manusia tidak bisa hidup tanpa adanya air, tetapi air juga dapat menjadi marabahaya apabila kualitas dari air itu tidak diperhatikan. Air yang digunakan dalam kehidupan sehari – hari haruslah bersih atau paling tidak harus memenuhi syarat baku mutu air. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui fungsi dan efisiensi dari struktur IPAL yang dibutuhkan untuk tempat pengolahan limbah domestik air buangan dari rumah penduduk. Sedangkan manfaat penelitian ini adalah dapat digunakan sebagai bahan pemantauan tentang seberapa jauh fungsi dan efisiensi dari struktur IPAL itu dapat berjalan. Penelitian ini dilakukan dengan metode literatur, studi observasi, dan metode interview. Dalam penulisan tugas akhir ini dapat diketahui mengenai fungsi dan efisiensi dari IPAL yang sudah berjalan dengan baik. Dari hasil pengolahan yang didapat, air yang dibuang kembali ke badan sungai sudah memenuhi persyaratan dengan kadar BOD pada kisaran 16 – 20 mg/l dibawah persyaratan maksimal baku mutu air yaitu 100 mg/l.
Kata Kunci : efisiensi IPAL, kadar BOD
viii
commit to user
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………………………………………………………..
i
LEMBAR PERSETUJUAN………………………………………………... ii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………….... iii PERSEMBAHAN…………………………………………………………...
iv
MOTTO……………………………………………………………………...
v
KATA PENGANTAR………………………………………………………
vi
ABSTRAK…………………………………………………………………..
viii
DAFTAR ISI………………………………………………………………...
ix
DAFTAR TABEL…………………………………………………………...
xii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..
xiii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah………………………………....
1
B. Rumusan Masalah……………………………………….
3
C. Batasan Masalah…………………………………………
3
D. Tujuan Penelitian………………………………………...
3
E. Manfaat Penelitian……………………………………….
4
F. Kerangka Pikir…………………………………………..
4
LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka………………………………………..
5
1. Pengertian Air Kotor………………………………...
5
2. Pengolahan Limbah………………………………….
5
3. Limbah Domestik……………………………………
6
4. Karakteristik Air Limbah Domestik…………………
7
5. Sistem Penyaluran Air Buangan…………………….
9
6. Aerasi………………………………………………..
10
7. Buku Mutu Air………………………………………
10
ix
commit to user
8. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)……………
11
B. Dasar Teori………………………………………………
13
1. Bak Pengendap Awal………………………………..
13
2. Bak Aerasi I…………………………………………
13
3. Bak Aerasi II………………………………………... 13 perpustakaan.uns.ac.id 4. Bak Sedimentasi…………………………………….. digilib.uns.ac.id 14
BAB III
BAB IV
5. Bak Pengering Lumpur………………………………
14
6. Bak Penampung Resapan Air Lumpur………………
14
METODE PENELITIAN A. Persiapan………………………………………………..
16
B. Lokasi Penelitian………………………………………..
16
C. Pengumpulan Data……………………………………...
17
D. Metode………………………………………………….
17
E. Analisis Data……………………………………………
18
ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Gambaran Umum Unit Operasi IPAL…………………..
19
B. Hasil Pengumpulan Data………………………………..
20
C. Analisis Data……………………………………………
21
1. Bak Pengendap Awal………………………………..
21
2. Bak Aerasi I………………………………………....
22
3. Bak Aerasi II………………………………………...
24
4. Bak Sedimentasi……………………………………..
26
5. Bak Pengering Lumpur……………………………...
27
6. Pompa Resapan Air…………………………………..
29
D. Pengoperasian Peralatan………………………………...
30
1. Operasi Aerator……………………………………...
30
2. Operasi Pompa Dalam Air dan Pompa Lumpur….....
31
E. Pembahasan……………………………………………..
31
1. Kualitas Fungsi Bangunan dan Efisiensinya………..
31
x
commit to user
BAB V
2. Prediksi Kualitas IPAL……………………………...
32
3. Pengoperasian Peralatan……………………………..
33
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan……………………………………………... 34 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id B. Saran……………………………………………………. 35
PENUTUP…………………………………………………………………..
36
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………
37
LAMPIRAN
xi
commit to user
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................
11
Tabel 2.2. Daftar Klasifikasi Derajat Pencemaran .......................................... 11 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Peta Lokasi IPAL Mojosongo Surakarta ..................................
16
Gambar 4.1. Lokasai IPAL Mojosongo Surakarta ......................................... 18 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Gambar 4.2. Bak Pengendap Awal IPAL Mojosongo ................................... 20 Gambar 4.3. Bak Aerasi I IPAL Mojosongo ..................................................
22
Gambar 4.4. Bak Aerasi II IPAL Mojosongo.................................................
24
Gambar 4.5. Bak Sedimentasi IPAL Mojosongo ...........................................
25
Gambar 4.6. Bak Pengering Lumpur IPAL Mojosongo.................................
26
Gambar 4.7. Mesin Aerator IPAL Mojosongo ...............................................
29
xiii
commit to user
BAB I PENDAHULUAN
perpustakaan.uns.ac.id
A. Latar Belakang Masalah
digilib.uns.ac.id
Air merupakan kebutuhan pokok dari makhluk hidup dan makhluk hidup tidak dapat melangsungkan hidupnya tanpa tersedianya air. Oleh karenanya tidak satupun kehidupan di dunia termasuk manusia dapat berlangsung tanpa tersedianya air dalam jumlah yang cukup. Manusia dalam hidupnya mutlak membutuhkan air, karena dalam penyusun tubuh manusia kita ketahui 85 % terdiri dari air. Aktivitas rumah tangga banyak memanfaatkan air khususnya air bersih untuk memasak, mandi, mencuci, kakus dan lain-lain. Pemanfaatan dan pemakaian air tersebut menjadikan air menurun kualitasnya sehingga manghasilkan air limbah. Air limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia antara lain berupa limbah industri yang dihasilkan dari aktivitas industri dan air limbah domestik yang dihasilkan dari segala aktivitas rumah tangga. Pencemaran air merupakan masalah yang sangat serius, tidak hanya pencemaran dari perkembangan industri, tetapi limbah domestik dapat menjadi masalah besar ketika tidak diperhatikan penanganannya. Dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomar 112 Tahun 2003 pasal 1 butir (1) tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, dinyatakan bahwa limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha atau kegiatan pemukiman (real estate), rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, aparteman dan asrama. Untuk Kota Surakarta, pengolahan limbah domestik telah diputuskan dalam Surat Keputusan (SK) Walikota Surakarta Nomor 002 tanggal 26 Juni 1998, di dalam SK tersebut Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Surakarta ditunjuk sebagai pengelola air limbah domestik. Di samping SK Walikota tersebut, terdapat Peraturan Daerah Nomor 03 tahun 1999 tanggal 27 Mei 1999 tentang Pengolahan Limbah Cair,
1
commit to user
2
di dalam Perda tersebut diatur tentang Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT), jaringan pipa air limbah, sambungan rumah serta peralatan penunjang lainnya. Limbah domestik yang diproduksi tiap hari menjadi salah satu pencemar sumur dangkal (sumur penduduk), karena struktur tanah yang tidak mampu digilib.uns.ac.id mencuci limbah perpustakaan.uns.ac.id tersebut. IPAL terkait dengan fasilitas prasarana permukiman tidak terpisahkan dengan manusia, hunian dan lingkungan, IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mengolah limbah domestik. Air limbah domestik dialirkan melalui saluran interseptor kemudian dibuang ke sungai dalam keadaan bersih, sehingga dengan IPAL diharapkan sungai bebas dari pencemaran air limbah khususnya domestik. Kota Surakarta dengan luas wilayah 4.404 Ha dan jumlah penduduk mencapai 556.504 jiwa pada tahun 2006, hampir dipastikan dari kegiatan masyarakat Kota Surakarta limbah rumah tangga atau air kotor menempati urutan paling tinggi dalam pembuangannya sekitar 89 %, kemudian 11 % dari industri dan rumah sakit. Volume air limbah domestik di Kota Surakarta kurang lebih 25.500 m³/hari. Pembangunan IPAL, pemasangan pipa interseptor, pipa sekunder, pipa lateral dan sambungan rumah air limbah merupakan usaha penanggulangan tercemarnya air tanah dari limbah domestik. Usaha tersebut merupakan usaha jangka panjang dalam rangka peningkatan kualitas dan kesehatan masyarakat yang pada akhirnya adalah menjaga kesehatan masyarakat Kota Surakarta. Pembangunan sanitasi di Kota Surakarta juga merupakan salah satu penjabaran pemerintah dalam memenuhi Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengolahan Lingkungan Hidup. Tingginya tingkat pencemaran domestik memberikan dampak signifikan terhadap kualitas kesehatan masyarakat yang tinggal di sepanjang bantaran sungai. Ancaman serius ini harus memicu peran aktif pemerintah dalam pengendalian limbah domestik. Melihat kondisi tersebut penanganan air kotor tidak bisa dipandang sebelah mata artinya pengolahan air kotor merupakan tanggung jawab kita bersama untuk segera ditangani secara baik dan berkelanjutan sebelum terjadi pencemaran di mana-mana
commit to user
3
sehingga akan merugikan lingkungan sekitar, seperti ancaman terhadap kesehatan masyarakat, pencemaran air tanah dan badan air atau sungai.
perpustakaan.uns.ac.id
B. Rumusan Masalah
digilib.uns.ac.id
Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimanakah fungsi masing – masing struktur pengolahan limbah yang ada pada IPAL Mojosongo. 2. Berapa besar efisiensi fungsi struktur pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo.
C. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam penelitian ini tidak terlalu melebar maka permasalahan yang dibahas dibatasi pada hal-hal sebagai berikut : 1. Kajian ini hanya dalam lingkup IPAL Mojosongo. 2. Membahas mengenai bagian – bagian yang ada pada IPAL Mojosongo.
D. Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut : 1. Mengetahui fungsi masing – masing struktur pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo. 2. Mengetahui besar dari efisiensi fungsi pada IPAL Mojosongo.
commit to user
4
E. Manfaat Penelitian
Berdasarkan tujuan penelitian di atas, penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat sebagai berikut : perpustakaan.uns.ac.id 1. Dapat menjadi acuan untuk melakukan penelitian yang digilib.uns.ac.id sejenis dalam pengembangan teknik pengolahan limbah domestik. 2. Dapat memantau seberapa jauh efisiensi struktur IPAL tersebut dapat berfungsi.
F. Kerangka Pikir
Dalam kerangka pikir ini akan dijelaskan mengenai cara – cara dalam pengumpulan data pada penyusunan Tugas Akhir ini yaitu dengan metode – metode antara lain : 1. Metode Interview Melakukan tanya jawab secara langsung dengan pihak – pihak yang terkait untuk memperoleh data yang diinginkan. 2. Metode Studi Observasi Dilakukan dengan cara mengadakan pengamatan secara langsung terhadap objek yang akan dipelajari. 3. Metode Literatur Dilakukan dengan cara membaca buku referensi yang berhubungan dengan tema tugas akhir. 4. Langkah dan penyusunan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini sebagai berikut : a. Mulai. b. Pengumpulan data. c. Menganalisis data. d. Membuat kesimpulan dari analisis – analisis data yang ada. e. Selesai.
commit to user
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 1. Pengertian Air Kotor
Air kotor atau sering juga disebut air limbah atau air buangan adalah semua cairan yang dibuang, yang mengandung kotoran manusia, hewan, bekas tumbuh – tumbuhan, maupun yang mengandung sisa – sisa proses produksi. Adapun air limbah dapat dibagi menjadi 4 golongan : a. Air kotor / air buangan domestik Air buangan yang berasal dari closed, peturasan, bidet, dan air buangan yang mengandung kotoran manusia. b. Air bekas Air buangan yang berasal dari kamar mandi, dapur dan bak cuci tangan. c. Air hujan Air buangan dari atap rumah atau halaman yang berasal dari air hujan. d. Air buangan khusus atau air buangan non – domestik 1) Air buangan yang mengandung gas, racun atau bahan – bahan berbahaya. 2) Air buangan yang bersifat radio aktif atau mengandung bahan radio aktif yang dibuang ke bawah air penerima. 3) Air buangan yang mengandung banyak lemak, biasanya berasal dari restoran.
2. Pengolohan Limbah Prinsip pengolahan air limbah adalah menghilangkan atau mengurangi kontaminan yang terdapat dalam air limbah, sehingga hasil olahan tidak mengganggu lingkungan. Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel campur, membunuh bakteri pathogen, serta mengurangi komponen beracun agar konsentrasi yang ada menjadi rendah. Tujuan dari pengolahan air limbah tergantung
5
commit to user
6
dari tipe air limbah yang dihasilkan. Untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah untuk mereduksi kandungan senyawa berbahaya yang terkandung dalam air limbah. Badan perairan yang kualitasnya telah menurun perlu diupayakan peningkatan kualitas airnya agar kondisi badan perairan tersebut dapat dimanfaatkan sesuai peruntukkannya. Salah satu cara untuk meningkatkan kualitas air yang tercemar perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id adalah secara biologis, ini adalah cara alternatif pengolahan limbah, karena disamping efektif, tidak menimbulkan efek samping, juga lebih ekonomis. Cara ini telah diterapkan di IPAL Mojosongo, penanganan limbah dengan mikroorganisme dengan memanfaatkan mikroorganisme pada lingkungan tercemar atau dalam suatu alat pengolahan limbah. Lingkungan secara alami mengandung beraneka ragam mikroorganisme. Mikroorganisme diperlukan dalam penanganan air limbah sebagai pengurai dan mendegradasi bahan organik yang kompleks menjadi bahan yang lebih sederhana sehingga dapat didegradasi menjadi CO2 dan H2O. Dalam proses degradasi tersebut terdapat kondisi lingkungan yang harus sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme.
3. Limbah Domestik Air limbah domestik (berasal dari pemukiman) terutama terdiri dari tinja, air kemih dan buangan air limbah lain (kamar mandi, dapur, cucian) yang kira – kira mengandung 99,9 % air dan 0,1 % zat padat. Zat padat yang ada terbagi atas lebih kurang 70 % zat organik dan sisanya 30 % zat anorganik terutama pasir, garam – garaman dan logam. Limbah domestik mencakup seluruh limbah rumah tangga yang dibuang ke dalam saluran pembuangan, termasuk limbah sejumlah besar industri kecil yang sulit diidentifikasi dan dihitung secara terpisah. Mengingat kebiasaan perbedaan makan dan mencuci, seperti juga adanya perbedaan industri tradisional kecil, maka volume dan beban limbah akan bervariasi. Meskipun terdapat perbedaan besar dari segi budaya dan sosial ekonomi antara berbagai Negara, variasi perbedaan beban pencemaran tidak begitu mencolok. Umumnya semakin tinggi standar hidup, makin banyak pula air yang dibutuhkan dan dipergunakan, sehingga semakin banyak limbah yang dihasilkan. (www.google.com, 2008).
commit to user
7
4. Karakteristik Air Limbah Domestik a. Karakteristik Fisik 1) Zat padat Zat padat dalam air limbah adalah semua zat padat yang tetap tinggal sebagai residu pada pemanasan 103 – 105° C dalam laboratorium. perpustakaan.uns.ac.id 2) Bau
digilib.uns.ac.id
Bau dalam air limbah disebabkan dalam gas – gas hasil dari dekomposisi zat – zat organik dalam air limbah. Air limbah yang baru tidak berbau atau sedikit berbau sedangkan air limbah yang lama dan membusuk sering berbau sangat menyengat hidung. 3) Suhu Air limbah pada umumnya mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada suhu udara setempat. Suhu air limbah merupakan parameter penting, sebab efeknya dapat mengganggu dan meninggalkan reaksi kimia kehidupan akuatik. 4) Warna Air limbah yang baru biasanya bewarna abu – abu, namun apabila bahan organik mengalami dekomposisi oleh mikroorganisme dan oksigen terlarut turun hingga nol, maka air limbah tersebut berubah warna menjadi hitam. b. Karakteristik Kimia 1) Bahan organik Bahan organik yang dijumpai dalam air limbah terdiri atas 65 % protein, 25 % karbohidrat, dan 10 % lemak atau minyak (Sugiharto, 1987). Minyak dan lemak dapat dijumpai dalam air limbah domestik yang berasal dari makanan yang tidak dapat larut di dalam air melainkan mengapung di atas permukaan air sehingga menutupi permukaan air bila dibuang ke sungai. Lapisan ini dapat terdegradasi oleh mikroorganisme, tetapi memerlukan waktu yang cukup lama. 2) BOD (Biologycal Oxygen Demand) BOD merupakan ukuran banyaknya oksigen dalam air yang digunakan mikroba air untuk menguraikan bahan organik baik langsung maupun tidak langsung atau dalam artian lain, BOD yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan
commit to user
8
oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk mendegradasi bahan buangan organik yang ada dalam lingkungan tersebut. Untuk limbah rumah tangga BOD-nya lebih rendah karena jumlah bakteri dalam air kotor lebih banyak, otomatis konsumsi oleh bakteri lebih besar. 3) DO (Dissolved Oxygen) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DO adalah oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen terlarut adalah kebutuhan dasar untuk kehidupan di dalam air (ikan dan tanaman air). Konsentrasi oksigen terlarut bergantung pada suhu dan tekanan atmosfir, sehingga semakin tinggi suhu air maka semakin rendah kadar oksigen yang terlarut dalam air. Air limbah biasanya memiliki suhu yang lebih tinggi dari air biasa, sehingga air limbah memiliki oksigen yang terlarut lebih rendah daripada air biasa. 4) COD (Chemical Oxygen Demand) COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan – bahan organik secara kimiawi yang terdapat di dalam air dengan sempurna. Kadar COD dalam air buangan rumah tangga adalah rendah, hal itu karena proses oksidasi dalam air kotor hanya memerlukan oksigen yang rendah. 5) Ph (Puissance d’Hydrogen Scale) Ph adalah ukuran yang menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan. Air limbah pada umumnya mempunyai Ph netral yang disebabkan adanya buffer air. Limbah atau air buangan rumah tangga mempunyai ph < 7 atau bersifat asam. Adapun Ph yang baik untuk air minum maupun air limbah adalah netral (7). c. Karakteristik Biologi Dalam air kotor, mikroorganisme apathogen lebih banyak dibandingkan pathogen. Ciri – ciri biologis limbah merupakan hal yang penting dalam menentukan tingkat pencemaran, karena berbagai jenis bakteri yang terdapat di dalam air limbah sangat berbahaya dan dapat menimbulkan penyakit.
commit to user
9
d. Karakteristik Zat Hara Bahan padat yang terkandung dalam air limbah (0,1 %) berupa bahan padatan terambang, koloid dan terlarut yang terdapat dalam air limbah mengandung unsur hara tumbuhan yaitu Nitrogen, Fosfor dan Kalium serta unsur – unsur hara lainnya seperti Tembaga, Besi, Seng. Jumlah kandungan Nitrogen, Fosfor, dan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Kalium dalam air limbah tidak terolah biasanya berkisar 1 – 100 mg/l (Nitrogen), 5 – 25 mg/l (Fosfor), 10 – 100 mg/l (Kalium). Air limbah yang terolah akan mengandung Nitrogen dan Fosfor lebih sedikit. (Sakti Azhar Siregar, 2005).
5. Sistem Penyaluran Air Buangan Sistem penyaluran air limbah atau air buangan pada umumnya dibagi menjadi beberapa sistem penyaluran yang berdasarkan kepada : a. Jenis Air Buangan Dimana pada sistem penyaluran air buangan berdasarkan jenis air buangan ini, air buangan dikumpulkan dan dikeluarkan ke badan air penerima tahap pengolahan terlebih dahulu. b. Cara Penyaluran Air Buangan 1) Sistem Penyaluran Campuran Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air buangan dikumpulkan ke dalam satu saluran dan dialirkan keluar tanpa memperhatikan jenis air. 2) Sistem Penyaluran Terpisah Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air buangan dikumpulkan dan dialirkan secara terpisah sesuai jenis air. 3) Sistem Penyaluran Secara Terpisah Yaitu sistem penyaluran, dimana air buangan dari beberapa sumber digabungkan dalam satu kelompok yang terpisah sesuai jenis air. c. Cara Pengaliran 1) Sistem Gravitasi Dimana air buangan dari tempat yang lebih tinggi secara gravitasi dialirkan ke saluran umum yang letaknya lebih rendah.
commit to user
10
2) Sistem Tekanan Dimana saluran air buangan lebih tinggi, sehingga buangan dikumpulkan lebih dahulu dalam bak penampung kemudian dipompa keluar ke rol umum, biasanya menggunakan pompa yang digerakkan motor listrik dan bekerja secara otomatis. (www.google.com, 2008). perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6. Aerasi Aerasi pada prinsipnya yaitu melarutkan udara ke dalam air. Proses aerasi terjadi di alam sekitar, air yang mengalir dari mata air di pegunungan melewati batu – batuan membuatnya terpecah menjadi titik yang lebih kecil, ukuran titik air yang lebih kecil ini mempermudah bercampurnya oksigen dari udara dengan air, proses alami inilah yang membuat air gunung lebih segar diminum dibandingkan dengan air tanah di perkotaan, selain lebih segar proses aerasi telah terbukti efektif dalam mengurangi konsentrasi dari bahan – bahan kimia yang menyebabkan bau seperti telur busuk. Aerasi dapat pula melepaskan CO2 terlarut dari air sehingga mengurangi korosifitasnya. Juga dapat digunakan untuk mengoksidasi Besi (Fe) dan Mangan (Mn) terlarut. Proses alami ini dapat mengalami masalah Fe dan Mn. Fe dan Mn dengan oksidasi dapat berubah menjadi bentuk yang tidak larut (partikel – partikel) (Anonim, 2002b). Diharapkan dengan sistem aerasi ini limbah domestik dapat teratasi sehingga tidak membahayakan lingkungan sekitar saat dilepas ke badan sungai.
7. Baku Mutu Air Air limbah domestik yang dilepas ke lingkungan khususnya sungai haruslah memenuhi standar baku mutu air limbah domestik. Baku mutu air limbah domestik adalah batas atau kadar unsur pencemar atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah domestik yang akan dilepas ke air permukaan. Sesuai dengan lampiran Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, antara lain berlaku bagi air limbah domestik yang bersumber dari usaha atau kegiatan permukiman (real estate) adalah seperti tabel berikut ini :
commit to user
11
Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik Parameter
Satuan
Kadar Maksimum
pH
-
6–9
BOD
mg/l
100
mg/l
100 digilib.uns.ac.id 10
TSS perpustakaan.uns.ac.id Minyak dan Lemak
mg/l
Sumber : Keputusan Men. Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menyebutkan bahwa, baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat energi atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. Baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha atau kegiatan. Peraturan pemerintah tersebut juga menjelaskan bahwa, pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penaggulangan pencemaran air serta pemulian kualitas air agar sesuai dengan Baku Mutu Air. Pengendalian pencemaran air dilakukan untuk menjamin kualitas agar sesuai dengan Baku Mutu Air melalui upaya pencegahan dan penaggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air. Tabel 2.2. Daftar Klasifikasi Derajat Pencemaran No.
Derajat
Indeks
DO
BOD
SS
NH3
Pencemaran
Diversitas
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
1
Belum tercemar
> 2,0
> 6,5
< 3,0
< 20
< 0,5
2
Tercemar ringan
2,0 – 1,6
4,5 – 6,5
3,0 – 4,9
20 – 49
0,5 – 0,9
3
Tercemar sedang
1,5 – 1,0
2,0 – 4,4
5,0 – 7,5
50 – 100
1,0 – 3,0
4
Tercemar berat
< 1,0
< 2,0
>1,5
>100
> 3,0
Sumber : Keputusan Men. Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003
8. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Limbah domestik yang berasal dari berbagai kegiatan rumah tangga berdampak bagi lingkungan abiotik dan biotik, yang kemudian berdampak pada masyarakat yaitu
commit to user
12
tercemarnya air tanah dan timbulnya berbagai macam penyakit, maka dari itu air limbah domestik perlu diolah dengan baik. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) terkait dengan fasilitas prasarana permukiman sehingga tidak terpisahkan dengan manusia, hunian dan lingkungan. IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mongolah limbah domestik, air limbah domestik dialirkan melalui saluran interceptor perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id kemudian dibuang ke sungai dalam keadaan yang sudah memenuhi kriteria. Dengan adanya IPAL diharapkan sungai terbebas dari pencemaran air limbah khususnya limbah domestik. (Sakti Azhar Siregar, 2005). Air limbah domestik kota Surakarta telah diolah di IPAL – IPAL, diantaranya adalah IPAL Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta. Diolahnya air limbah domestik dalam IPAL diharapkan dapat mengurangi pencemaran khususnya air dan tanah. Prinsip kerja IPAL adalah mengalirkan air limbah masuk ke dalam rangkaian IPAL yang kemudian dibuang ke badan air atau sungai. Usaha ini diharapkan dapat menjadi alternatif dalam pengolahan air limbah domestik menjadi air yang tidak mencemari atau sekurang – kurangnya tidak membahayakan lingkungan yang dapat berdampak kepada masyarakat luas. IPAL Kdung Tungkul Mojosongo antara lain memiliki beberapa tahap, antara lain : a. Pengolahan Fisik : 1) Saringan (bar screen). 2) Grit Chamber. 3) Bak pengendap awal. b. Pengolahan Biologi : 1) Proses Aerobik. 2) Proses Anaerobik. 3) Proses Maturasi (pematangan). Diharapkan melalui tahap – tahap tersebut menjadikan air limbah domestik menjadi air yang aman dan tidak membahayakan lingkungan.
.
commit to user
13
B. Dasar Teori
1. Bak Pengendap Awal Apabila air limbah tidak diharapkan melewati bak ini, maka katub dioperasikan dalam keadaan terbuka sehingga air akan mengalir langsung menuju bak aerasi I, perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id tetapi apabila air limbah diinginkan untuk melewati bak, maka katub dioperasikan dalam keadaan tertutup sehingga akan melimpah melalui pelimpah dan ruang pengukur dimana di ruang ini terpasang skala (disebelah selatan) dan alat ukur untuk mengetahui debit air limbah yang sedang dipompakan dari rumah pompa Kali Anyar. Air limbah yang terjun memasuki ruang pengendapan, maka pada ruang ini pasir yang terbawa aliran diharapkan mengendap. Sedangkan sampah terapung dan bisa ditahan oleh penyekat yang kemudian diambil secara manual setiap satu minggu sekali kemudian dibuang ke tempat sampah. Air limbah yang melewati penyekat menuju pipa saluran keluar dan masuk ke bak aerasi, hasil endapan dari bak ini perlu dikuras setiap 3 bulan sekali.
2. Bak Aerasi I Air limbah yang masuk pada aerasi perlu dibiarkan selama 1 sampai dengan 2 minggu agar mikroorganisme dapat berkembang biak. Untuk mempercepat berkembangnya mikroorganisme, biasanya pada permukaan perlu dilakukan seeding dengan cara menahan lumpur aktif dari septictank ke dalam bak aerasi Bak aerasi I dilengkapi dengan 3 unit aerator yang mempunyai kemampuan 2,2 KW/unitnya dan 1 KW akan menghasilkan 1,345 kg O2/jam. Bila pemberian oksigen berkurang akan ditandai dengan timbulnya bau dimana akan terjadi proses anaerobik yang dibutuhkan.
3. Bak Aerasi II Pada prinsipnya bak aerasi II sama dengan bak aerasi I, dimana pada bak aerasi I dan II akan terjadi pengendapan lumpur didasar bak sehingga perlu adanya pengurasan secara periodik. Untuk pengurasan Lumpur digunakan pompa centrifugal self priming
commit to user
14
dan pontoon, serta pipa fleksibel untuk menghisap atau menekan lumpur yang ada. Pompa Lumpur tersebut berkapasitas 8 liter/detik dan memiliki head 8 meter.
4. Bak Sedimentasi Air limbah dari bak aearsi II mengalir secara gravitasi ke bak sedimentasi. Air yang perpustakaan.uns.ac.id telah di aerasi I dan II, sebagian besar partikel – partikelnya akandigilib.uns.ac.id mengendap di dalam bak ini. Dari bak ini air limbah sudah boleh dibuang ke badan air penerima melalui saluran disebelah utara dan timur dari IPAL kemudian mengalir masuk ke Kali Anyar. Endapan Lumpur akan mengendap ke dasar kolam yang kemudian perlu diadakan pengurasan setelah lumpur berumur 2 (dua) tahun untuk pengurasan pertama, dan selanjutnya dilakukan pengurasan setiap 6 (enam) bulan sekali.
5. Bak Pengering Lumpur Bangunan ini berfungsi untuk menampung lumpur yang diproduksi oleh bak aerasi I dan II, bak sedimentasi serta bak pengendap awal. Dari bak – bak yang menghasilkan lumpur tersebut, lumpur dipompa melalui jaringan pipa lumpur, saluran terbuka ini dilengkapi dengan pintu – pintu pengatur aliran aliran lumpur sehingga cara pengisian petak – petak dapat dilakukan bergiliran. Untuk masing – masing petak, ketebalan lumpurnya adalah 30 cm.
6. Bak Penampung Resapan Air Lumpur Bangunan ini berfungsi untuk menampung air pemusatan dari lumpur yang dikeringkan dalam bak pengering lumpur. Air yang terkumpul dalam bak akan dipompa kembali ke bak aerasi I. Di IPAL Mojosongo juga dilengkapi peralatan mechanical dan electrical, antara lain adalah : a. 6 buah aerator. b. 2 buah pompa Lumpur. c. 1 buah pompa supernatan.
commit to user
15
Alat – alat tersebut digunakan untuk menunjang proses pengolahan limbah di IPAL Mojosongo agar proses pengolahan limbah dapat berjalan lebih maksimal.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB III METODE PENELITIAN
A. Persiapan perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Kegiatan yang dilakukan pada tahap persiapan adalah : 1. Studi Pustaka. 2. Menentukan data yang diperlukan. 3. Mempersiapkan administrasi untuk memperoleh data yang diperlukan. 4. Menentukan institusi untuk memperoleh data yang ditentukan. 5. Melakukan penulisan proposal tugas akhir.
B. Lokasi Penelitian
Penelitian mengenai tugas akhir ini dilakukan di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta.
Gambar 3.1. Peta Lokasi IPAL Mojosongo Surakarta
16
commit to user
17
C. Pengumpulan Data
Data yang digunakan meliputi data primer dimana data tersebut diperoleh dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Surakarta dan data sekunder yang diperoleh dengan menerapkan metode – metode pengumpulan data yang ada. Adapun perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id data primer dan sekunder yang dibutuhkan tersebut adalah : 1. Data mengenai bak pengendap awal. 2. Data mengenai bak aerasi I. 3. Data mengenai bak aerasi II. 4. Data mengenai bak sedimentasi. 5. Data mengenai bak pengering lumpur. 6. Data mengenai peralatan mekanik dan elektrik yang meliputi aerator, pompa lumpur, dan pompa supernatan.
D. Metode
Metode yang digunakan dalam pengumpulan dan penganalisaan data adalah sebagai berikut : 3. Metode Interview Melakukan tanya jawab secara langsung dengan pihak – pihak yang terkait untuk memperoleh data yang diinginkan. 4. Metode Studi Observasi Dilakukan dengan cara mengadakan pengamatan secara langsung terhadap objek yang akan dipelajari. 5. Metode Literatur Dilakukan dengan cara membaca buku referensi yang berhubungan dengan tema tugas akhir. 6. Melakukan analisis data dari berbagai pengumpulan data yang sudah diperoleh hingga memperoleh hasil.
commit to user
18
E. Analisis Data
Analisis data ini meliputi menentukan tinggi atau kedalaman pada masing – masing bangunan, mengetahui prediksi mengenai kualitas fungsi struktur bangunan, mengetahui cara kerja pada masing – masing struktur bangunan, dan menghitung perpustakaan.uns.ac.id volume dari masing – masing bangunan yang ada pada Instalasi digilib.uns.ac.id Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo.
commit to user
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Gambaran Umum Unit Operasi IPAL perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo di bangun untuk mengolah air buangan dari Perumnas Mojosongo dan melayani ± 18.000 jiwa. Dibangun pada area seluas 1,2 Ha, yang meliputi bangunan instalasi dan kolam aerasi.
Gambar 4.1. Lokasai IPAL Mojosongo Surakarta
Karena pada lokasi tertentu kondisi lahan tidak memungkinkan mengalirkan air buangan secara gravitasi, maka di bangun 3 stasiun pompa, yaitu : 1. Stasiun pompa Sibela (2 unit). 2. Stasiun pompa Dempo. 3. Stasiun pompa Malabar. Kapasitas pompa masing – masing 7 liter/detik. Ketiga stasiun pompa tersebut masing – masing melayani 200 jiwa penduduk dengan asumsi kebutuhan 160 liter/orang/hari (untuk tahun 2012). Faktor generasi air limbah 85% dan besarnya infiltrasi sebesar 5%, maka dalam satu harinya masing – masing pompa dioperasikan selama 1,2 jam per hari. Limbah dari ketiga stasiun pompa tersebut akan dialirkan
19
commit to user
20
dan ditampung pada sumur pompa yang berlokasi didekat Kalianyar untuk dipompa ke IPAL dengan kapasitas pompa sebesar 20 liter/detik.
B. Hasil Pengumpulan Data perpustakaan.uns.ac.id Data sekunder yang diperoleh berupa :
digilib.uns.ac.id
1. Bak pengendap awal a. Air yang mengalir dalam bak pengendap awal ini adalah 20 liter/detik. b. Luasannya yaitu 5 X 10 m². c. Dengan dasar bangunan yang dibuat miring dan kedalamannya dari 2 – 3 m. d. Volume air yang ada dalam bak ini adalah 110 m³. 2. Bak aerasi I a. Luasannya yaitu 21 X 36 m². b. Kedalaman bangunan 3,5 m. c. Volume air yang tertampung yaitu 2268 m³. 3. Bak aerasi II a. Luasannya yaitu 18 X 41 m². b. Kedalaman bangunan 3,25 m. c. Volume air yang tertampung yaitu 2029,5 m³. 4. Bak sedimentasi a. Luasannya yaitu 43,5 X 55,5 m². b. Kedalaman bangunan 3 m. c. Volume air yang tertampung pada bak ini adalah 6035,62 m³. 5. Bak pengering lumpur a. Dalam bak ini terdiri dari 12 bak dengan luasan masing – masing 10 X 12 m². b. Kedalaman bangunan 2 m. c. Volume lumpur yang terdapat pada masing – masing bak adalah 60 m³. 6. Mesin Aerator a. Melarutkan udara ke dalam air. b. Mempercepat berkembangnya mikroorganisme.
commit to user
21
C. Analisis Data
1. Bak Pengendap Awal Pada bangunan bak pengendap awal ini dibangun dengan luasan yaitu 5 X 10 m² dan dengan permukaan bawah bangunan yang dibuat miring. Jika diukur dari permukaan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id atas bangunan, kedalamannya yaitu antara 2 – 3 m. Apabila air limbah tidak diharapkan melewati bak ini, maka katub dioperasikan dalam keadaan terbuka sehingga air akan mengalir langsung menuju bak aerasi I , tetapi apabila air limbah diinginkan untuk melewati bak, maka dioperasikan dalam keadaan tertutup sehingga akan melimpah melalui pelimpah dan ruang pengukur dimana di ruang ini terpasang skala (disebelah selatan) dan alat ukur V notch untuk mengetahui debit air limbah yang sedang dipompakan dari rumah pompa Kali Anyar.
Gambar 4.2. Bak Pengendap Awal IPAL Mojosongo
Air limbah yang terjun dari V notch memasuki ruang pengendapan, maka pada ruang ini pasir yang terbawa aliran diharapkan mengendap. Sedangkan sampah terapung dan bisa ditahan oleh penyekat yang kemudian diambil secara manual setiap satu minggu sekali kemudian dibuang ke tempat sampah. Air limbah yang melewati penyekat menuju pipa outlet masuk ke bak aerasi, hasil endapan dari bak ini perlu dikuras setiap 3 bulan sekali karena dalam jangka waktu
commit to user
22
ini lumpur yang ada sudah banyak dengan volume lumpurya yaitu dengan kisaran 1 m³. Jika pengurasan lumpur tidak dilakukan maka dikhawatirkan air yang masuk ke dalam bak aerasi I tercampur oleh lumpur dan hal ini akan mengakibatkan proses perkembangan mikroorganisme. Kemudian lumpur yang mengendap pada bak pengendap awal dikuras dan lumpurnya ditampung di bak pengering lumpur. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Pemeliharaan : Untuk bak pengendap awal perlu dilakukan pengecekan setiap minggu, terutama pada limpahan dari sekat yang terbentuk V notch dan bersih dari algae dan lumpur yang mengendap. Jaga agar bagian teratas dinding sampai bak pengendap awal supaya bersih dari rumput, batu, dan lain sebagainya. Tiga bulan sekali bak harus dikeringkan untuk mengambil lumpur/pasir pada dasar bak pengendap awal, dan membuang batu bila ada dalam dasar bak pengendap awal. Prosedur yang harus dilakukan secara urut adalah sebagai berikut : a. Hentikan stasiun pompa Kali Anyar. b. Pompa lumpur terus menerus pada bak pengendap awal. c. Turunkan ketinggian permukaan air pada bak pengendap awal sampai pada permukaan air terendah (lantai dasar).
2. Bak Aerasi I Pada bak aerasi I luasan bangunannya dibangun dengan ukuran 21 X 36 m² dan dengan kedalaman mencapai 3,5 m. Air limbah yang masuk pada aerasi perlu dibiarkan selama 1 sampai dengan 2 minggu agar mikroorganisme dapat berkembang biak. Untuk mempercepat berkembangnya mikroorganisme, biasanya pada permukaan perlu dilakukan penyemaian dengan cara menahan lumpur aktif dari septictank ke dalam bak aerasi.
commit to user
23
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.3. Bak Aerasi I IPAL Mojosongo
Bak aerasi I dilengkapi dengan 3 unit aerator yang mempunyai kemampuan 2,2 KW/unitnya dan 1 KW akan menghasilkan 1,345 kg O2/jam. Bila pemberian oksigen berkurang akan ditandai dengan timbulnya bau dimana akan terjadi proses anaerobik yang dibutuhkan dan ada pembentukan seperi lumut pada permukaan air.
Pemeliharaan : a. Volume lumpur : 1) Pengurasan dilakukan setiap 6 (enam) bulan sekali
: 803,300 m³
2) Endapan pada kolam aerasi I (25%-nya)
: 200,875 m³
b. Lama pengurasan : 1) Volume lumpur
: 200,875 m³
2) Kapasitas pompa
: 8 liter/detik = 28,8 m³/jam
3) Waktu kerja
: 8 jam/hari
4) Lama pengurasan
: 200,875 / 28,8 = 7 jam
c. Cara pengurasan : 1) Tarik ponton ke tepi kolam, dan ikat agar tidak bergerak/bergeser lagi. 2) Letakkan pompa lumpur ke dalam ponton yang terikat tersebut dengan cara melepas dahulu pompa dari dudukan pompa (untuk memudahkan pemindahan atau pengangkatan). 3) Pasang saringan pada ujung pipa hisap (dengan mur dan baut).
commit to user
24
4) Sambung pipa hisap tersebut ke pompa, 5) Kemudian masukkan ke dalam kolam. 6) Pasang ujung pipa tekan ke pompa dan ujung satunya sambungkan ke pipa lumpur (galvanis) di pinggir kolam dan buka valve pada pipa lumpur tersebut. Valve pada ujung – ujung pompa lumpur yang tidak berfungsi harus dalam perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id kondisi tertutup. 7) Lepaskan ponton agar bisa ditarik ke tengah. 8) Hidupkan pompa. 9) Gerakkan pompa ke sisi kolam yang lain dengan cara menarik tali pengikatnya. 10) Apabila pipa hisap tidak bisa menjangkau seluruh kolam, lepas ujung pipa tekan dan yang menghubungkan ke seluruh kolam, lepaskan ujung pipa tekan yang menyambung ke pipa lumpur (sebelumnya matikan dulu pompa). 11) Sambung kembali ujung pipa tekan tersebut ke ujung pipa lumpur di sisi kolam yang lain / terdekat. 12) Apabila pengurasan sudah selesai, angkat bagian pipa hisap yang masuk ke dasar kolam tersebut agak tinggi. 13) Biarkan beberapa saat agar pompa tersebut menghisap air (untuk membersihkan jaringan pipa lumpur) sampai saluran keluar di bak pengering berupa air. 14) Matikan pompa. 15) Tarik kembali ponton ke tepi kolam dan diikat. 16)Lepas komponen – komponen tersebut dan simpan ke dalam ruang penyimpanan.
3. Bak Aerasi II Bangunan pada bak aerasi II dibangun dengan luasan 18 X 21 m² dan dengan kedalamannya mencapai 3,25 m. Pada prinsipnya bak aerasi II sama dengan bak aerasi I, dimana pada bak aerasi I dan II akan terjadi pengendapan lumpur didasar bak sehingga perlu adanya pengurasan secara periodik. Untuk pengurasan Lumpur digunakan pompa centrifugal self priming
commit to user
25
dan pontoon, serta pipa fleksibel untuk menghisap atau menekan lumpur yang ada. Pompa lumpur tersebut berkapasitas 8 liter/detik dan memiliki head 8 meter.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.4. Bak Aerasi II IPAL Mojosongo
Pada bak aerasi II juga dilengkapi mesin aerator yang dihidupkan untuk menambah oksigen dengan kebutuhan penambahan sebanyak 26 kg oksigen per jam.
Pemeliharaan : a. Volume lumpur : 1) Pengurasan dilakukan setiap 6 (enam) bulan sekali
: 803,300 m³
2) Endapan pada kolam aerasi II (25%-nya)
: 200,875 m³
b. Lama pengurasan : 1) Volume lumpur
: 200,875 m³
2) Kapasitas pompa
: 8 liter/detik = 28,8 m³/jam
3) Waktu kerja
: 8 jam/hari
4) Lama pengurasan
: 200,875 / 28,8 = 7 jam
c. Cara pengurasan : Cara pengurasan pada bak aerasi II sama dengan cara pengurasan yang ada di bak aerasi I.
commit to user
26
4. Bak Sedimentasi Diantara ketiga struktur bangunan – bangunan yang sudah disebutkan diatas, pada bangunan bak sedimentasi inilah yang ukurannya paling luas. Pada bak ini dibangun dengan luasan 43,5 X 55,5 m² dan dengan kedalaman 3 m. Air limbah dari aerated facultative logoon II mengalir secara gravitasi ke bak perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id sedimentasi. Air yang telah di aerasi I dan II, sebagian besar partikel – partikelnya akan mengendap di dalam bak ini. Kadar BOD yang masuk ke bak ini sudah turun menjadi ± 16 sampai dengan 20 mg/l. Dari bak ini air limbah sudah boleh dibuang ke badan air penerima melalui saluran disebelah utara dan timur dari IPAL kemudian mengalir masuk ke Kali Anyar.
Gambar 4.5. Bak Sedimentasi IPAL Mojosongo
Endapan Lumpur akan mengendap ke dasar kolam yang kemudian perlu diadakan pengurasan setiap 6 (enam) bulan sekali, agar air yang terdapat pada bak sedimentasi mempunyai kadar BOD yang benar – benar memenuhi syarat yang berlaku.
Pemeliharaan : a. Volume lumpur : 1) Pengurasan dilakukan setiap 6 (enam) bulan sekali
: 803,300 m³
2) Endapan pada kolam sedimentasi (50%-nya)
: 401,750 m³
commit to user
27
b. Lama pengurasan : 1) Volume lumpur
: 401, 750 m³
2) Kapasitas pompa
: 28,8 m³
3) Waktu kerja
: 8 jam/hari
4) Lama pengurasan perpustakaan.uns.ac.id c. Cara pengurasan :
: 401,750/28,8 = 14 jam (1,75 hari kerja) digilib.uns.ac.id
Pada bak sedimentasi juga mempunyai kesamaan dalam proses pengurasannya seperti pada bak aerasi I dan aerasi II.
5. Bak Pengering Lumpur Bangunan ini berfungsi untuk menampung lumpur yang diproduksi oleh bak aerasi I dan II, bak sedimentasi serta bak pengendap awal. Dari bak – bak yang menghasilkan lumpur tersebut, lumpur dipompa melalui jaringan pipa lumpur, saluran terbuka ini dilengkapi dengan pintu – pintu pengatur aliran lumpur sehingga cara pengisian dalam petak – petak dapat dilakukan bergiliran. Untuk masing – masing petak, ketebalan lumpurnya adalah 30 cm.
Gambar 4.6. Bak Pengering Lumpur IPAL Mojosongo
commit to user
28
Bak pengering lumpur dibagi menjadi 2 (dua) bagian, dimana masing – masing bagian terdiri dari 6 (enam) bed. Pengisian lumpur pada bak ini dilakukan dengan cara dari bed – bed pada satu sisi baru dipindah ke sisi yang lain. Pada bangunan pengering lumpur ini dibangun dengan luasan masing – masing petaknya yaitu 10 X 12 m² dan dengan kedalaman 2 m. perpustakaan.uns.ac.id a. Cara pengisian lumpur pada bed :
digilib.uns.ac.id
1) Tutup salah satu katub pada bak, sehingga lumpur mengalir hanya pada salah satu bagian dari bak pengering lumpur. 2) Isi petak I dengan cara membuka pintu yang masuk ke petak I dan menurunkan pintu pada saluran lumpur yang menuju ke kolam II. 3) Tunggu sampai ketinggian lumpur mencapai ± 30 cm. 4) Buka pintu pada saluran lumpur dan pintu yang menuju ke bed II, tutup pintu yang menuju ke petak I dan pintu pada saluran yang menuju ke petak III. 5) Tunggu sampai ketinggian lumpur mencapai ± 30 cm. Tahapan ini dilakukan terus sampai petak ke-6. 6) Buka katub yang menuju sisi bak pengering lumpur yang lain. 7) Tutup kembali katub yang menuju sisi I tadi. 8) Lakukan tahapan seperti yang dilakukan saat pengisian bed pada sisi yang pertama. b. Cara pengangkatan / pengurasan lumpur sisi dari bak pengering lumpur : Setelah bak pengering lumpur semua terisi, maka biarkan lumpur tersebut sampai kering (± 30 hari). Setelah 30 hari ambil lumpur tersebut dengan cara : 1) Gunakan skop atau alat lain yang tidak tajam. 2) Lakukan pengambilan dengan hati – hati sehingga peralatan yang digunakan tidak mengenai geomembran yang menempel pada dinding petaknya. 3) Perhatikan saat mengambil lumpur, agar lapisan pasir yang dibawahnya tidak banyak terambil. 4) Masukkan lumpur yang sudah diambil tersebut ke dalam truk atau alat transportasi yang lain atau tempat yang telah disediakan. 5) Apabila lapisan pasir yang ada sudah berkurang ± 10 cm, isi kembali sludge driying bed tersebut dengan pasir yang kualitasnya sama dengan sebelumnya.
commit to user
29
6. Pompa Resapan Air Bagian dasar dari bak pengering lumpur sudah dilengkapi dengan pipa berlubang yang berfungsi untuk menampung dan mengalirkan air rembesan lumpur pada bak penampung resapan air yang ada di bak pengering lumpur. a. Total supernatan perpustakaan.uns.ac.id b. Kapasitas pompa supernatan c. Waktu pengurasan
: 95% dari lumpur yang dikuras = 763,3 m³. digilib.uns.ac.id : 6 liter/detik = 21,6 m³/jam. : 35,3 jam.
d. Apabila kedua pompa dijalankan bersama – sama maka total waktu pengurasan menjadi ± 18 jam tiap 6 bulan. 1. Cara pengoperasian pompa : a) Biarkan supernatan tertampung ke dalam bak penampung sampai ketinggian mencapai ± 1,25 m dari dasar bak penampung (20 cm dibawah overflow). b) Hidupkan air sampai mendekati dasar bak. c) Tunggu air sampai mendekati dasar bak. d) Matikan pompa. e) Lakukan hal diatas berulang – ulang atau pergunakan otomatisnya (bila memungkinkan). 2. Pembersihan pipa / saluran penampung supernatan : Jaga kebersihan pipa ini agar tidak terjadi penyumbatan, dengan melakukan pembilasan dengan air bersih setiap selesai penampungan supernatan. Caranya sebagai berikut : a) Membuka bak kontrol pada ujung atau hulu pipa tersebut, masukkan air kedalam pipa tersebut. b) Apabila sudah terjadi endapan, bersihkan endapan tersebut dengan cara mendorong memakai peralatan yang panjang dan lentur (misalnya pecahan bambu) c) Setelah endapan keluar, bilas dengan air bersih.
commit to user
30
D. Pengoperasian Peralatan
1. Operasi Aerator Mesin aerator adalah mesin yang digunakan untuk menambahkan O2 dalam kolam – kolam IPAL. perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.7. Mesin Aerator IPAL Mojosongo
Agar menggunakan aerator seimbang, jika setiap kali salah satu unit aerator dihentikan karena alasan tertentu, pengoperasian harus digantikan oleh aerator yang lainnya. Jika sebuah unit aerator telah beroperasi selama periode yang agak lama dan mengalami gangguan, maka pengoperasiannya harus digantikan oleh aerator lain pada pagi hari berikutnya. Instruksi menjalankan aerator adalah sebagai berikut : a. Sebelum menjalankan aerator, yakinkan bahwa semua tempat yang perlu telah dilumasi dan ketinggian oli (oil level) mencukupi. b. Periksalah jam pengoperasian dari semua unit aerator. c. Jika hanya satu unit aerator yang dijalankan, pilihlah unit aerator yang jumlah jam pengoperasiannya paling rendah. d. Hidupkan unit aerator yang telah dipilih.
commit to user
31
2. Operasi Pompa Dalam Air dan Pompa lumpur Dari pengoperasian pompa ini tidak jauh berbeda dengan pengoperasian mesin aerator. Instruksi mejalankannya adalah sebagai berikut : a. Sebelum menjalankan pompa, yakinkan bahwa semua tempat yang perlu telah dilumasi dan ketinggian oli mencukupi. perpustakaan.uns.ac.id b. Periksalah jam pengoperasian dari semua unit pompa.
digilib.uns.ac.id
c. Jika hanya satu unit pompa yang dijalankan, pilihlah unit pompa yang jumlah jam pengoperasiannya paling rendah. d. Hidupkan unit pompa yang telah dipilih.
E. Pembahasan
1. Kualitas Fungsi Bangunan dan Efisiensinya Pada bak pengendap awal harus diperhatikan mengenai endapan lumpur yang ada. Jika endapan lumpur terlalu lama mengendap pada bak ini, maka dikhawatirkan air yang masuk pada bak aerasi I akan tercampur dengan lumpur dan hal ini akan mengganggu fungsi dari bak aerasi I. Lumpur yang ada pada bak ini dikuras dengan cara manual, dikuras airnya lalu lumpur diambil secara manual hingga bak bersih. Dengan pengurasan yang dilakukan dalam jangka waktu 3 bulan sekali, maka hal yang dikhawatirkan diatas tidak akan terjadi sehingga pada bak pengendap awal dan bak aerasi I kinerjanya dapat berjalan dengan baik. Pemberian aerator dan pengoperasian secara baik dan benar dapat memberikan kinerja yang bagus pada bak aerasi I maupun II. Bak aerasi dilengkapi dengan 3 unit aerator yang mempunyai kemampuan 2,2 KW/unitnya dan 1 KW akan menghasilkan 1,345 kg O2/jam. Jika hal tersebut belum terpenuhi maka berkembangnya mikroorganisme dapat terhambat sehingga dapat mempengaruhi kualitas air yang terdapat pada bak aerasi ini. Efisiensi dari mesin – mesin aerator yang ada tersebut pada faktanya justru melebihi dari kebutuhan yang ada, sehingga aerator tersebut dikurangi mengenai waktu pengoperasian dan unit yang dioperasikan. Dari bak aerasi I dan II belum melebihi kinerja maksimalnya karena masih efisien dalam penggunaan aeratornya.
commit to user
32
Pada bak sedimentasi, kadar BOD yang tertampung sudah mengalami penurunan. Terbuki efisiensi yang bekerja pada bak pengendap awal, bak aerasi I maupun II dapat bekerja dengan baik. Jika belum mengalami penurunan maka sangat dikhawatirkan air yang akan dibuang ke badan sungai belum memenuhi persyaratan yang berlaku. Tetapi dalam kenyataannya kadar BOD sudah mengalami penurunan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id menjadi ± 16 – 20 mg/l sehingga air yang akan dibuang ke badan sungai sudah memenuhi persyaratan. Pada bak pengering lumpur harus selalu dijaga kebersihannya. Jika kotoran atau sampah – sampah terlalu banyak maka hal ini dapat mengganggu dari proses pengeringan lumpur tersebut. Efesiensi dari bak pengering lumpur ini masih terlalu minim, hal ini dikarenakan lumpur yang tertampung masih dalam volume dibawah volume maksimal bak tersebut.
2. Prediksi Kualitas IPAL Struktur yang ada pada IPAL Mojosongo sudah cukup baik. Dari informasi yang ada, IPAL di Mojosongo Surakarta ini adalah IPAL terbaik ketiga se-Indonesia setelah IPAL – IPAL yang ada di Medan dan Bandung. IPAL di Mojosongo ini dapat menampung limbah domestik yang ada di Surakarta khususnya daerah sebagai berikut : a. Perumnas Mojosongo. b. Kelurahan Mojosongo kecuali yang ada di Perumnas. c. Kelurahan Nusukan. d. Kelurahan Kadipiro. Keempat daerah tersebut penduduknya relatif padat. Seiring bertambahnya penduduk yang tinggal di wilayah tersebut, maka efisiensi yang ada pada IPAL Mojosongo bukan tidak mungkin akan kelebihan beban sehingga bukan tidak mungkin juga disain atau struktur yang ada pada IPAL tersebut akan diperbesar atau membuat IPAL serupa di Surakarta. Sedangkan dalam cara pemeliharaan yang ada pada IPAL Mojosongo juga sudah cukup baik. Terbukti dari bangunan yang ada yang selalu dapat berjalan atau
commit to user
33
beroprasi dengan baik serta lingkungan dari IPAL tersebut juga terawat dan terlihat asri karena ditata dengan rapi.
perpustakaan.uns.ac.id
3. Pengoperasian Peralatan
digilib.uns.ac.id
Pada pengoperasian aerator disarankan agar mematuhi cara menjalankan aerator supaya hasil atau tujuan yang diinginkan dapat berjalan sesuai rencana dan prosedur. Pengoperasian aerator dijalankan seseai kebutuhan. Aerator yang ada pada bak belum dioperasikan secara maksimal, hal ini dikarenakan efisiensi dari aerator tersebut masih memenuhi kriteria dari unit pengolahan yang ada. Jika mesin aerator yang digunakan hanya 1 unit maka dipilih aerator yang jumlah jam pengoperasian rendah supaya pekerjaan menjadi lebih baik. Namun bila menggunakan alat aerator 2 unit maka dipilih jumlah jam yang lebih cepat supaya proses pekerjaan dapat selesai dengan baik dan maksimal.
commit to user
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Bagaimanakah fungsi masing – masing struktur pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo : a. Struktur pada bak pengendap awal cukup untuk melayani air limbah yang masuk ke dalam bangunan ini yaitu dengan debit 20 liter/detik dan volume air yang diperoleh adalah 110 m³. b. Pada bak aerasi I yang dibangun dengan luasan 21 X 36 m² dan dengan kedalaman 3,5 m cukup luas dan fungsinya dapat berjalan dengan baik serta disainnya dapat menampung air dengan volume 2268 m³. Air limbah pada bak aerasi I ini dapat ditampung 1 sampai dengan 2 minggu. Efisiensi dan pengoperasian aerator pada bak ini sudah berjalan sesuai dengan kebutuhan walaupun belum secara maksimal. c. Pada bak aerasi II dengan luasan 18 X 21 m² dan dengan kedalaman 3,25 m ini dapat menampung air dengan volume 2029,5 m³. Secara umum cara kerjanya sama seperti pada bak aerasi I dan pada bak ini mikroorganisme dapat berkembang dengan baik. Sehingga air limbah tidak mengalami pembusukan. Dalam bak ini juga sering terdapat pengendapan lumpur pada permukaan dasar sehingga perlu adanya pengurasan secara periodik. Mengenai proses pengurasan pada bak aerasi I dan bak aerasi II sudah berjalan dengan baik. Efsiensi dan aerator yang yang dioperasikan berjalan dengan baik sesuai dengan kebutuhan. d. Dalam bak sedimentasi yang berukuran 43,5 X 55,5 m² dan dengan kedalaman 3m dapat menampung air dengan volume 6035,62 m³. Diharapkan air yang masuk yaitu dengan kadar BOD yang sudah mengalami penurunan.
34
commit to user
35
Kadar BOD yang masuk pada bak ini sudah dalam kisaran ± 16 – 20 mg/l. Jadi air yang masuk pada bak ini sudah memenuhi kriteria dan kemudian untuk dibuang ke badan sungai. e. Pada struktur bak pengering lumpur yang dibangun dengan luasan pada masing - bednya 10 X 12 m² dan dengan kedalaman 2 m ini sudah sangat perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id cukup untuk menampung lumpur yang berasal dari bangunan – bangunan yang sebelumnya. f. Pengoperasian pada pompa supernatan sudah cukup baik dengan bangunan atau alatnya yang diletakkan dalam bawah tanah disamping dari bak pengering lumpur. 2. Efisiensi fungsi struktur pengolahan limbah pada IPAL Mojosongo yaitu : a. Efisiensi bak pengendap awal belum melebihi kemampuan maksimal yaitu menampung air 150 m³. b. Efisiensi pemakaian mesin aerator pada bak aerasi I dan II dengan kapasitas 1,345 kg O2/jam menunjukkan kadar BOD yang mengalir ke bak sedimentasi sudah mengalami penurunan. c. Kadar BOD yang masuk pada bak sedimentasi yaitu ± 16 – 20 mg/l yaitu dibawah 100 mg/l dari syarat baku mutu air. d. Efisiensi bak pengendap lumpur masih mencukupi, karena belum digunakan secara maksimal. e. Kemampuan pada pompa cadangan belum dioperasikan secara maksimal karena pompa utama masih mencukupi sesuai dengan kebutuhan.
B. Saran Instansi terkait dalam pengolahan air limbah harus selalu bekerja sama dengan masyarakat agar struktur fungsi maupun efisiensi dari IPAL ini dapat berjalan dengan baik dan maksimal.
commit to user
PENUTUP
Puji Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penyusunan dan penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis berusaha mengerjakan dengan sebaik – baiknya namun penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan dalam penulisan selanjutnya. Semoga dari apa yang penulis tuangkan dalam penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pribadi penulis maupun khalayak umum yang membacanya. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan, penulisan, dan penyelesaian tugas akhir ini.
36
commit to user
