KINERJA UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH REAKTOR ELEKTROKIMIA (UPAL RE) DENGAN ELEKTRODA BESI DAN ALUMUNIUM

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KINERJA UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH REAKTOR ELEKTROKIMIA (UPAL RE) DENGAN ELEKTRODA BESI DAN ALUMUNIUM TUGAS AKHIR Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A. Md) pada Program Diploma III Teknik Sipil Fakultas Teknik Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

OLEH : PRATIWI RATNA S NIM : I 8710033 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

MOTTO

 "Barangsiapa ingin doanya terkabul & dibebaskan dari kesulitannya hendaklah dia membebaskan kesulitan orang lain." (HR. Ahmad).  Ada 3 doa yang tidak tertolak. Doanya orangnya orang yang berpuasa ketika berbuka, doanya pemimpin yang adil, dan doanya orang yang terzhalimi. (HR. Tirmidzi).  “Sholat dan sabarmu adalah penolongmu” entah yang mana yang akan menolongku, sedang belum sempurna sholatku, dan belum besar sabarku. Just Rahmaan of Allah. (@ratnatiiwii)  Dan shadaqoh memadamkan kesalahan sebagaimana air memadamkan api. (Ahmad At_Tirmidzy dan Ibnu Majah).  Ingat selalu ciri-ciri syaithan dalam bentuk manusia, gerah bila ada kebaikan dan bila ada ukhuwah dia tak suka (Ustad Felix Siauw)  “Such hidden messages are absorbed by the Id or subconscious, to later manifest themselves as action or thoughs.” (suggested by a psychologists

Freudian).  Kuncilah lidahmu kecuali untuk: 1) Mensyukuri rahmatNYA 2) Melawan kemunkaran

3)

Menegakkan

kebenaran

4)

Sampaikan

hikmah

kebijaksanaan. (@MentalOtakKanan).  Tidak akan masuk surga seseorang yang memfitnah (mengadu domba).

[HR Bukhari, Muslim]  Tidak seperti otak kiri yang sistematis (kaku), otak kanan dapat "bermanuver" (fleksibel) terhadap situasi yang membutuhkan respon cepat. (@MentalOtakKanan).  “Ya Allah, jadikan aku lebih baik dari sangkaan mereka, jangan kau hokum aku karena ucapan mereka. Ampunilah aku dari ketidaktahuan mereka” (Abu Bakar).

commit to user

iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN Alhamdulillah...Ya Allah Ar Rahmaan Ar Rahiim, puji syukurku padaMu karena telah tercapainya penantian akhirku selama ini. Setelah melalui kesulitan yang akhirnya selalu dimudahkan olehMu. Dengan izinMu ini akan ku persembahkan tugas akhir ini kepada : 1.

Ibu dan Bapak, yang kucintai, kubanggakan, terima kasih atas semua dukungan, doa, dan harapan baik materi maupun rohani.

2.

Adekku, all of my big fams, and all of the ”Boss”, terima kasih doa, dukungan, dan bantuannya.

3.

Seseorang di negeri seberang sana, terima kasih doa, dan dukungannya.

4.

Wulan (Cullen’s), Debby (Deboy), my dearest friends, thank you so much buat para translator ini, for sharring and helping me. Dari mereka jadi tahu translation itu materi tersulit Sastra Inggris. Love ya girls.

5.

Mami ( Mb Belda), Nimas (Ann), Mb Yeni, for sharring when my up and down of doing this. Dan Ratna Suci yang nemenin nge-Lab. Thank you so much dear.

6.

Marina (Marinceng), Dewi, Ira, Yeva, Henifah, Amel, Merry, Prema, Ajeng, and all of my besties terima kasih atas doa, perhatian, dukungan, dan bantuannya. Love ya girls.

7.

Mb Nungky, Mb Tika, Rensi, Dek Kiky dan semua penghuni kost Mutiaghana.

8.

Mas Adit, Mas Rizal, Mas Jati, Mas Rheo, Mb Frida, Mb Nurul, Mb Indah, Mb Desty, dll, thank you for sharring, praying, and helping me so much.

9.

Teman-teman pengolah limbah, terima kasih bantuan dan dukungannya dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

10. Teman-teman program D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan’10 dan semuanya, atas bantuan dan dukungannya yang sama-sama berjuang dari awal hingga akhir penantian kita ini.

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Pratiwi Ratna S, 2013, “Kinerja Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia dengan Elektroda Besi dan Alumunium” Kota Surakarta merupakan salah satu produsen batik dan tempat belanja batik yang terkenal di Indonesia, sehingga terdapat banyak home industry pembuatan batik di Surakarta. Air limbah hasil pembuatan batik harus diolah terlebih dahulu, supaya tidak merusak ekosistem sungai di wilayah tersebut, karena terpapar zat warna, maupun zat berbahaya lain dari bahan pewarna batik. Oleh karena itu diperlukan suatu alat pengolahan air limbah, untuk menghilangkan atau minimal mengurangi zat berbahaya yang terkandung dalam air limbah tersebut, sehingga tidak berbahaya bagi lingkungan saat limbah dibuang ke sungai, yaitu Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia (UPAL RE). Alat ini bekerja dengan memisahkan air dengan zat warna yang mengandung partikel logam berbahaya, unsur mineral, dan bakteri melalui proses elektrokimia. Mengetahui berat flok hasil pengolahan home industry limbah batik dengan UPAL RE. Tujuan penelitian ini yaitu mengetahui kandungan COD, kromimum, dan warna; mengetahui besar pengikisan alumunium dan penambahan elektroda besi; serta mengetahui berat flok yang dihasilkan. Dalam Analisis Kinerja Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia dengan Elektroda Besi dan Alumunium ini pengumpulan data menggunakan metode interview, metode literatur, dan metode analisis data. Metode interview digunakan untuk mengetahui secara langsung mengenai UPAL RE, pengikisan dan penambahan berat elektroda, serta berat flok. Sedangkan untuk mencari rumus perhitungan menggunakan metode literature. Dan yang terakhir adalah mengetahui data mengenai COD, kromium, dan warna menggunakan data yang diperoleh dari Labolatorium Dinas Kesehatan Surakarta. Analisis perhitungan COD, kromium, dan warna menggunakan metode persentase pengurangan sebelum dan setelah proses pengolahan, yaitu pada COD terjadi penurunan sebesar 93,45%, sedangkan warna terjadi penurunan sebesar 93,3%. Analisis perhitungan berat flok, pada volume 1 liter adalah 0,908 gr/L. Kata Kunci: UPAL RE, pengikisan, air limbah batik, flok.

commit to user vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada program D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan ini penyusun banyak menerima bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun ucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Sulastoro RI. Msi selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, 2. Labolatorium Teknik Penyehatan Fakultas Teknik UNS, dan Dinas Kesehatan Surakarta dalam proses pengambilan data, 3. Teman-teman D-III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan 2010, 4. Dan semua pihak yang telah membantu terselesainya Tugas Akhir dan Laporan Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun senantiasa penyusun harapkan dari semua pihak.

Akhir kata penyusun berharap semoga laporan ini berguna dan bermanfaat bagi semua yang memerlukanya.

Surakarta,

commit to user

vii

Agustus 2013

Penyusun

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...........................................................................................

i

LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................

ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................

iii

MOTTO ..............................................................................................................

iv

PERSEMBAHAN ...............................................................................................

v

ABSTRAK ..........................................................................................................

vi

PENGANTAR ....................................................................................................

vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................

viii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................

xii

BAB 1 PENDAHULUAN ...............................................................................

1

1.1. Latar Belakang.............................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah .......................................................................

2

1.3. Batasan Masalah ..........................................................................

2

1.4. Tujuan Penelitian .........................................................................

3

1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................

3

1.6. Sistematika Laporan ....................................................................

4

BAB 2 LANDASAN TEORI .........................................................................

5

2.1. Tinjauan Pustaka .........................................................................

5

2.1.1 Pengertian Dasar Pencemaran Air Limbah ........................

5

2.1.2 Indikator Pencemaran Air ..................................................

6

2.1.3 Komponen Pencemaran Air ...............................................

8

2.1.4 Pengertian Daya Hanta Listrik (DHL) ...............................

12

2.1.5 Pengertian COD ................................................................. commit to user 2.1.6 Flotasi .................................................................................

12

viii

14

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

2.2. Dasar Teori ..................................................................................

16

2.2.1 Pengolahan Air Limbah .....................................................

16

2.2.2 Pengertian UPAL RE .........................................................

17

2.2.3 Analisis Sifat Fisik Air Limbah .........................................

19

2.2.4 Analisis Sifat Kimia Air Limbah .......................................

21

2.2.5 Flotasi .................................................................................

22

BAB 3 METODE PENELITIAN ...................................................................

23

3.1. Jenis Penelitian ............................................................................

23

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .......................................................

23

3.3. Obyek Penelitian .........................................................................

24

3.4. Langkah-Langkah Penelitian .......................................................

25

3.5. Permohonan Ijin ..........................................................................

25

3.6. Alat dan Bahan ............................................................................

25

3.7. Pelaksanaan Penelitian ................................................................

34

3.7.1. Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium

36

3.7.2. Pemeriksaan DHL…………………………………….…

36

3.7.3. Pemeriksaan pH…………………………………………

37

3.7.4. Memproses Air Limbah Batik dengan UPAL RE….…… 38 3.7.5. Mengetahui COD, Kromium, dan Warna …...…………

40

3.7.6. Pemeriksaan Berat Flok ……………………………….

40

3.8. Pengumpulan Data dan Informasi ...............................................

43

3.9. Mengolah Data ............................................................................

44

3.10. Penyusunan Laporan ...................................................................

44

BAB 4 HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN .......................................

45

4.1. Hasil Analisis...............................................................................

45

4.1.1. Hasil pemeriksaan Fisika dan Kimia UPAL RE..............

45

4.1.2. Pemeriksaan COD, Kromium, dan Warna ...................... commit to user

49

ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

4.1.3. Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium ......................................................................

53

4.1.4. Hasil Pemeriksaan Berat Flok .........................................

57

4.2. Pembahasan .................................................................................

61

4.2.1 Hasil Kandungan COD, kromium, dan warna.................

61

4.2.2 Pengikisan Elektroda Alumunium dan Penambahan Elektroda Besi .................................................................

61

4.2.3 Berat Flok yang dihasilkan ..............................................

62

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................

63

5.1 Kesimpulan ....................................................................................

63

5.2 Saran ..............................................................................................

64

PENUTUP ...........................................................................................................

65

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................

66

LAMPIRAN ........................................................................................................

67

commit to user

x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Fisika dan Kimia Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia………………………………….

45

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan COD, Kromium,dan Warna Sampel Sebelum Pengolahan UPAL RE…………………………. ………..

49

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan COD, Kromium,dan Warna Sampel Setelah Pengolahan UPAL RE oleh Dinas Kesehatan …………….

50

Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium pada Proses Percobaan I.. ………………………………………….

53

Tabel 4.5 Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium pada Proses Percobaan II…………………………………………..

53

Tabel 4.6 Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elekroda Besi dan Alumunium pada Proses Percobaan III …………………………………………

54

Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium pada Proses Percobaan IV………………………………………….

54

Tabel 4.8 Hasil Pemeriksaan Pengikisan Elektroda Besi dan Alumunium pada Proses Percobaan V ………………………………………….

55

Tabel 4.9 Tabel Rata-Rata Penambahan Berat pada Katoda…………………

55

Tabel 4.10 Tabel Rata-Rata Pengurangan Berat pada Anoda……… …………

56

Tabel 4.11 Hasil Pemeriksaan Berat Flok ……………………………………..

57

Tabel 4.12 Berat Kertas Saring ………………………………………………..

59

Tabel 4.13 Berat Kering Kertas Saring dan Flok………………………………

59

Tabel 4.14 Berat Flok yang Dihasilkan ……………………………………….

60

commit to user

xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia ...................

Gambar 2.2

Miniatur Unit Pengolahan Air Limbah Reaktor Elektrokimia

17

(UPAL RE) ..................................................................................

18

Gambar 3.1

Denah Lokasi Pengambilan Sampel ............................................

24

Gambar 3.2

Alat Step Down UPAL-RE .........................................................

26

Gambar 3.3

Dioda ...........................................................................................

26

Gambar 3.4

Bak Penampung Air Limbah .......................................................

27

Gambar 3.5

Electrical Conductivity Meter .....................................................

27

Gambar 3.6

Timbangan Metler Toledo ...........................................................

28

Gambar 3.7

Clamp Meter ................................................................................

28

Gambar 3.8

Besi (Katoda)………………………………………………. ......

29

Gambar 3.9

Alumunium (Anoda) ...................................................................

29

Gambar 3.10 Derigen ........................................................................................

30

Gambar 3.11 Ember ..........................................................................................

30

Gambar 3.12 Gayung .......................................................................................

31

Gambar 3.13 Gelas Beker .................................................................................

31

Gambar 3.14 Cawan Petri .................................................................................

32

Gambar 3.15 Botol Sampel ...............................................................................

32

Gambar 3.16 Corong .........................................................................................

33

Gambar 3.17 PH Indikator ................................................................................

33

Gambar 3..18 Kertas Saring ...............................................................................

34

Gambar 3.19 Penimbangan Elektroda Besi dan Alumunium............................

35

Gambar 3.20 Hasil Pemeriksaan DHL ..............................................................

36

Gambar 3.21 Hasil Pengamatan PH ..................................................................

37

Gambar 3.22 Timbulan Flok .............................................................................

38

Gambar 3.23 Pemisahan Flok dari Air ..............................................................

39

Gambar 3.24 Pemasukkan Flok ke dalam Gelas Beker .................................... commit to user Gambar 3.25 Pewadahan Flok ke dalam Botol Sampel ....................................

39

xii

40

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 3.26 Proses Penyaringan Flok dengan Kertas Saring ..........................

42

Gambar 3.27 Proses Memasukkan Flok dan Kertas Saring ke dalam Oven .....

42

Gambar 3.28 Flok dan Kertas Saring Setelah Dioven.......................................

43

Gambar 4.1

Perbedaan Sebelum dan Setelah Proses Pengolahan Sampel 1 ...

46

Gambar 4.2

Perbedaan Sebelum dan Setelah Proses Pengolahan Sampel 2 ...

47

Gambar 4.3

Perbedaan Sebelum dan Setelah Proses Pengolahan Sampel 3 ...

47

Gambar 4.4

Perbedaan Sebelum dan Setelah Proses Pengolahan Sampel 4 ...

48

Gambar 4.5

Perbedaan Sebelum dan Setelah Proses Pengolahan Sampel 5 ...

48

commit to user

xiii