PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) PABRIK PENYAMAKAN KULIT DI DESA MOJOPURNO KECAMATAN NGARIBOYO KABUPATEN MAGETAN 1
Nawa Inti Ariska1, Emma Yuliani2, Dian Chandrasasi2 Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya e-mail:
[email protected] ABSTRAK
Kabupaten Magetan merupakan salah satu kabupaten yang memiliki pabrik penyamakan kulit cukup banyak. Salah satunya di Desa Mojopurno Kecamatan Ngariboyo. Pabrik ini setiap harinya mengolah kulit sebanyak 1,5 ton sehingga menghasilkan cukup banyak limbah cair dan membuangnya menuju Sungai Gandong tanpa adanya pengolahan terlebih dahulu. Limbah cair mengandung zat-zat kimia berbahaya sehingga berpotensi untuk mencemari lingkungan terutama sungai Gandong. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang efektif untuk mengatasi pemasalahan limbah cair penyamakan kulit. Langkah awal dari studi ini adalah perhitungan debit dan kualitas air. Kemudian merencanakan IPAL dan menghitung rencana anggaran biaya. Hasil analisa diperoleh debit 87,668 m3/hari. Tahapan pengolahan yang dibutuhkan utuk mengurangi kandungan kontaminan tersebut adalah bar screen, bak pemisah minyak dan lemak, bak ekualisasi, bak koagulasi, bak flokulasi, bak sedimentasi awal, bak aerasi, bak sedimentasi akhir, dan bak pengendapan akhir. Setelah adanya IPAL, perkiraan effluent yang dihasilkan akan memenuhi baku mutu yaitu BOD5 = 1,736 mg/L, COD = 15,451 mg/L, TSS = 15,015 mg/L, Cr = 0,001 mg/L, Minyak dan lemak = 0,01 mg/L, NH3-N = 0,068 mg/L, H2S = 0,001 mg/L, dan pH = 7. Berdasarkan hasil perhitungan rencana anggaran biaya yang dibutuhkan untuk membangun IPAL di Desa Mojopurno sebesar Rp. 88.817.000,00 Kata Kunci: IPAL, kualitas air, limbah cair, penyamakan kulit, baku mutu, ABSTRAK Magetan regency is one of regency that have many Leather Tanning Fatory . One of them in Mojopurno village, Ngaribyo subdistrict. This factory have a 1,5 ton leather to process every day so this factory produce so much liquid waste and this liquid waste is dicharded to Gandong river. Liquid waste from the leather tanning process contains hazardous chemicals that have the potential to pollute the environment, especially the Gandong river. The purpose of this study is to get the design of Wastewater Treatment Plant (WWTP) which is effective as a sollution for liquid waste problem of leather tanning process. The first step of the study was to analyze of discharge and water quality. Then design planning of WWTP. The last step of the study was to calculate the budget plan of WWTP. The analysis result obtained was the discharge as much as 87,668 m3/day. The processing stage required to reduce the contaminant content ware bar screen, skimmer, equalization basin, coagulation basin, flocculation basin, first sedimentation basin, aeration basin, and final sedimentation basin. After the presence of WWTP, effluent estimate that produced would fulfill the standard quality, that ware BOD5=1,736 mg/L, COD = 15,451 mg/L, TSS = 15,015 mg/L, Cr = 0,001 mg/L, Oil and Fat = 0,01 mg/L, NH3-N = 0.068 mg/L, H2S = 0.001 mg/L, and pH = 7. Based on the calculation, the budget plan required to build WWTP at Mojopuro Village as much as Rp. 88.817. 000,00 Keywords: WWTP, water quality, liquid waste, leather tanning, standard quality
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Proses penyamakan kulit biasanya menghasilkan zat sisa yang disebut dengan limbah. Limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan limbah cair. Limbah padat yang dihasilkan berupa bulu, daging, dan lemak. Sedangkan limbah cair berupa air yang telah tercampur dengan berbagai zat kimia, kapur dan garam guna membantu proses penyamakan. Limbah cair penyamakan kulit menghasilkan beban kontaminan yang berada diatas baku mutu dan mengandung kadar BOD5, COD, TSS, Krom Total (Cr), Minyak dan Lemak, NH3-N, H2S, dan pH. Kabupaten Magetan merupakan salah satu kabupaten yang memiliki pabrik penyamakan kulit cukup banyak. Salah satunya adalah penyamakan kulit di Desa Mojopurno Kecamatan Ngariboyo Kabupaten Magetan. Pabrik penyamakan kulit ini mengolah kulit sebanyak 1,4 ton sampai 1,5 ton setiap kali proses sehingga menghasilkan cukup banyak limbah cair dari hasil proses penyamakan kulit tersebut. Namun hingga saat ini pabrik kulit di Desa Mojopurno belum melakukan pengolahan terhadap limbah cair yang dihasilkan. Pabrik penyamakan kulit ini membuang limbah cairnya langsung menuju sungai kecil dibelakang pabrik kemudian mengalir menuju sungai Gandong. Limbah cair berpotensi untuk mencemari lingkungan terutama sungai Gandong. Kandungan BOD yang tinggi dapat menyebabkan turunnya oksigen perairan (keadaan anaerob), sehingga dapat mematikan ikan dan menimbulkan bau busuk. Selain itu, kandungan NH3 dan H2S yang tinggi menyebabkan bau seperti telur busuk. Selain itu, air di sungai Gandong biasanya dimanfaatkan untuk keperluan sehari – hari, karena air menjadi menghitam maka air di sungai tidak dapat dimanfaatkan lagi. Hal ini sangat mengganggu warga sekitar karena wilayah di sekitar merupakan wilayah
permukiman sehingga masyarakat terganggu karena adanya bau busuk dan pencemaran air. Limbah cair membutuhkan pengolahan apabila mengandung zat pencemar berbahaya yang berpotensi mencemari lingkungan atau merusaknya. Suatu perkiraan harus dibuat terlebih dahulu dengan mengidentifikasi sumber pencemar, sistem pengolahan, banyaknya buangan dan jenisnya, serta bahan beracun berbahaya yang digunakan dalam suatu produksi (Ginting, 2007). Mengingat berbahayanya limbah cair yang dihasilkan dari proses penyamakan kulit, maka dibutuhkan IPAL. IPAL adalah sebuah struktur yang dirancang untuk membuang limbah biologis dan kimiawi dari air sehingga memungkinkan air tersebut digunakan pada aktifitas yang lain (Spellman, 2008:8). 1.2 Identifikasi Masalah Pokok permasalahan yang dapat diidentifikasi adalah sebagai berikut: 1. Pabrik penyamakan kulit belum memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) sehingga air limbah secara langsung di buang ke badan sungai. 2. Wilayah di sekitar pabrik penyamakan kulit merupakan wilayah permukiman sehingga masyarakat terganggu karena adanya bau busuk dan pencemaran air. 3. Limbah cair yang dibuang ke sungai tanpa pengolahan terlebih dahulu belum memenuhi standart baku mutu yang ditetapkan dalam Peraturan Gubernur No. 52 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya. Limbah cair tersebut masih mengandung kadar BOD5, COD, TSS, pH, Minyak dan Lemak, NH3-N, Sulfida (H2S), dan Krom Total (Cr).
4. Limbah cair dari penyamakan kulit berpotensi mencemari lingkungan terutama sungai Gandong. Pencemaran lingkungan ini menyebabkan permasalahan seperti permasalahan kesehatan, kebutuhan air dan estetika. 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui besarnya debit air limbah yang dihasilkan dari proses penyamakan kulit di pabrik Penyamakan Kulit di Desa Mojopurno, Kecamatan Ngariboyo, Kabupaten Magetan. 2. Mengetahui kandungan BOD5, COD, TSS, pH, Minyak dan Lemak, Amonia Total (NH3-N), Sulfida (H2S), dan Krom Total (Cr). pada limbah cair Pabrik Penyamakan Kulit di Desa Mojopurno, Kecamatan Ngariboyo, Kabupaten Magetan. 3. Mendapatkan desain Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Pabrik Penyamakan Kulit di Desa Mojopurno, Kecamatan Ngariboyo, Kabupaten Magetan. 4. Mengetahui Rencana Anggaran Biaya (RAB) untuk pembangunan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Pabrik Penyamakan Kulit di Desa Mojopurno, Kecamatan Ngariboyo, Kabupaten Magetan. Dengan adanya IPAL diharapkan limbah cair tidak dibuang secara langsung menuju sungai Gandong tetapi diolah terlebih dahulu. Dengan adanya pengolahan limbah cair tersebut dapat memberikan manfaat bagi masyarakat sekitar dan lingkungan, seperti peningkatan terhadap kualitas air, kesehatan dan estetika lingkungan. 2. METODE PENELITIAN 2.1. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dari studi ini terletak di pabrik penyamakan kulit di
Desa Mojopurno Kecamatan Ngariboyo Kabupaten Magetan Provinsi Jawa Timur.
Gambar. 1. Lokasi Penelitian 2.2. Pengukuran Debit Pengukuran debit dilakukan pada saat proses pembuangan air limbah dan dilakukan pada saluran pembuangan akhir (outlet) sebelum masuk sungai kecil. Metode yang digunakan adalah metode apung. Metode ini menggunakan alat bantu suatu benda ringan (terapung) untuk mengetahui kecepatan air yang diukur dalam satu aliran terbuka. Langkah pengukuran debit yaitu mengukuran kecepatan menggunakan jarak sejauh 1 meter yang ditandai dengan titik awal dan titik akhir dan pengukuran dimensi saluran untuk analisa debit. Tong Prapenyamakan
Tong Prapenyamakan
Tong Perendaman
Tong penyamakan
Tong penyamakan
Lokasi Pengukuran Debit
Sungai Kecil
Gambar. 2. Lokasi Pengukuran Debit
2.3. Pengambilan Sampel dan Analisa Kualitas Limbah Cair Metode pengambilan sampel berdasarkan SNI 6989-59-2008 mengenai Metode Pengambilan Contoh Air limbah maka dipilihlah metode Grap Sampling dalam mengambil contoh air limbah. Metode Grap Sampling adalah metode pengambilan air limbah yang diambil sesaat pada satu lokasi tertentu. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, maka diperlukan pengulangan sehingga pengambilan sampel limbah dilakukan sebanyak 3 kali proses pengambilan sampel pada satu titik dengan waktu yang hampir bersamaan atau dengan jeda sedikit mungkin. Berdasarkan SNI 6989-59-2008, Lokasi pengambilan sampel untuk Untuk Industri yang belum mempunyai IPAL, air limbah industri dengan proses kontinyu berasal dari beberapa saluran pembuangan kemudian di jadikan satu saluran, kualitas air tidak berfluktuasi dan tidak ada bak equalisasi maka pengambian sampel dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima limbah atau pengambilan sampel dilakukan pada saluran pembuangan akhir (outlet) sebelum masuk ke badan air dengan menggunakan botol BL 1000 ml. Untuk denah pengambilan sampel terdapat dalam Gambar 3. Tong Prapenyamakan
Tong Prapenyamakan
Tong Perendaman
tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya. yaitu BOD5, COD, TSS, Krom Total (Cr), Minyak dan Lemak, Amonia (NH3-N), Sulfida (H2S), dan pH dengan metode berturut – turut APHA. 5210 B1998, Spektrofotometri, APHA. 2540 D2005, APHA. 3111 B-2005, APHA. 5220 B1998, APHA. 4500-NH3 F-2005, APHA. 4500-S2 D-2005 dan Elektrometri. Untuk analisa kualitas air dilakukan di Laboratorium Kualitas Air Perum Jasa Tirta Malang selama 2 minggu.
2.4. Penentuan Model IPAL Model IPAL harus efektif dalam mengolah air limbah penyamakan kulit sehingga menghasilkan buangan yang memenuhi standart baku mutu limbah yang ada yaitu Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Selain itu terdapat juga dalam Peraturan Gubernur No. 52 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya. Penentuan berdasarkan kualitas dan kuantitas dari air limbah. Model IPAL harus dengan tekhnologi yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan industri di lapangan berdasarkan Kelair BPPT yaitu IPAL yang peruntukannya untuk mengolah limbah cair industri penyamakan kulit. Influent
bar screen
bak pemisah minyak dan lemak
Tong penyamakan
Tong penyamakan
Lokasi Pengambilan Sampel
Sungai Kecil
Gambar 3. Lokasi pengambilan sampel Analisa kualitas air dilakukan untuk mengetahui berapa besar beban kontaminan yang terdapat dalam limbah cair penyamakan kulit. Panentuan parameter berdasarkan Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 52 Tahun 2014
bak flokulasi
bak koagulasi
bak sedimentasi awal
Effluent
bak ekualisasi
bak aerasi
bak sedimentasi akhir
Gambar 4. Skema model IPAL pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno
2.5. Diagram Alir
Gambar 5. Diagram alir Penelitian 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Pengukuran Debit Air Limbah Pengukuran debit dilakukan selama 6 hari untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat. Pada pengukuran debit ini dilakukan setiap jam, dimulai pada saat awal produksi sampai akhir produksi yaitu jam 06.00 dengan pengukuran sebanyak 3 kali setiap hari ganjil (hari ke-1, hari ke-3, dan hari ke-5) dan pengukuran sebanyak 10 kali pada hari genap (hari ke-2, hari ke4, dan hari ke-6). Adanya perbedaan banyaknya pengukuran debit setiap harinya ini dikarenakan faktor proses penyamakan dan pembuangan limbah. Tabel 1. Data Pengukuran Debit No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pengukuran keI II III IV V VI VII VIII IX X
Jam 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00
Debit Rata-rata Per Hari (m3 /dtk) Debit Rerata (m3 /dtk)
Hari ke1 2 3 4 5 6 0,00030 0,00040 0,00054 0,00031 0,00062 0,00048 0,00516 0,00462 0,00493 0,00669 0,00657 0,00666 0,00012 0,00024 0,00023 0,00055 0,00053 0,00059 0,00232 0,00549 0,00557 0,00068 0,00068 0,00083 0,00372 0,00640 0,00573 0,00415 0,00606 0,00582 0,00366 0,00597 0,00558 0,00303 0,00648 0,00530 0,00024 0,00033 0,00047 0,0019 0,0023 0,0019 0,0039 0,0026 0,0037 0,002706
Sumber: Hasil Pengolahan, 2017
Perhitungan Debit Harian: - Waktu produksi = 9 jam/hari - Debit = 0,002706 m3/dtk Maka debit harian limbah penyamakan kulit: - Qharian = 0,002706 x 60 x 60 x 9 = 87,668 m3/hari 3.2. Kualitas Air Limbah Berdasarkan hasil analisa kualitas air limbah yang dilakukan di Labroratorium kualitas air Perum Jasa Tirta Malang di dapatkan parameter diatas baku mutu. Baku mutu yang digunakan adalah Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 dan Peraturan Gubernur No. 52 Tahun dengan parameter yaitu BOD5 = 6 mg/L, COD = 50 mg/L, TSS = 100 mg/L, Krom Total (Cr) = 0,05 mg/L, Minyak dan Lemak = 1 mg/L, NH3-N = 10 mg/L, Sulfida (H2S) = 0,002mg/L, dan pH = 6–9 Setah dilakukan analisa kualitas air, didapatkan hasil analisa kualitas yaitu BOD5 = 1929,00 mg/L, COD = 6306,67 mg/L, TSS = 3707,33 mg/L, Krom Total (Cr) = 0,807 mg/L, Minyak dan Lemak = 1,9 mg/L, NH3-N = 13,593 mg/L, Sulfida (H2S) = 0,027 mg/L dan pH = 13,567. 3.3. Perencanaan dan Perhitungan Desain IPAL 3.3.1. Bar Screen Screen ini berfungsi untuk memisahkan sampah maupun limbah padat dari aliran limbah yang akan masuk ke unit pengolahan selanjutnya sehingga tidak mengganggu proses kinerja dari IPAL. Pada tahapan ini tidak ada parameter yang direduksi sehingga beban kontaminan masih sama dengan keadaan influent. Banyaknya bukaan antar batang: 𝑛𝑐
=
b
(B+D)
=
0,2
(0,0025+0,0100)
= 5,71 = 6 celah Jumlah batang = nc – 1 = 6 – 1 = 5 batang Lebar bukaan efektif = 5x0,025 = 0,125m
0,01m
0,025m
0,15m 0,5m
1,07m
0,15m
0,3m 0,2m
0,2m
Gambar 6. Desain Bar Screen 3.3.2. Bak Pemisah Minyak dan Lemak Bak pemisah minyak dan lemak bekerja secara gravitasi, yaitu minyak dan lemak akan naik dan mengumpul pada bagian atas bak dikarenakan berat jenis minyak dan lemak lebih kecil daripada berat jenis air. Minyak dan lemak yang mengapung diatas akan diambil secara manual. Jika tidak dihilangkan, kandungan minyak dan lemak dapat menghambat transfer oksigen dalam air limbah yang nantinya mengganggu kinerja IPAL. Diharapkan efektif menurunkan minyak dan lemak 99,50 % Direncanakan: - Panjang (p) = 1,07 m - Lebar (l) = 1,07 m - Kedalaman (h) = 1,07 m - Jagaan = 0,5 m - Volume 1 ruang = p x l x h = 1,07 x 1,07 x 1,07 = 1,225 m3 - Jumah ruang yang dibutuhkan = =
-
0,15m
1,07m 0,15m
1,07m 0,15m
1,07m 0,15m
Beton K275 Waterproofing
Gambar 7. Desain bak pemisah minyak dan lemak 3.3.3. Bak Ekualisasi Bak equalisasi berfungsi untuk meratakan kandungan padatan, menyeragamkan konsentrasi zat penyemar sehingga proses selanjutnya dapat berjalan dengan baik, menghindari shock loading karena limbah yang dihasilkan dalam proses kegiatan industri tidak stabil serta proses biologis pada tahapan selanjutnya tidak tahan dengan polutan yang berubah-ubah dan debit harus konstan maka outlet menggunakan pompa celup (Submersible pump) Dimensi dan volume bak maksimum - V = Q x td = 3,653 x 2 = 7,306 m3 Direncanakan: - Panjang (p) = 2,29 m - Lebar (l) =2m - Jagaan = 0,5 m - Kedalaman (h)
=
=
Vol
pxl 7,306 2,29 x 2
= 1,6 m 0,15m
Q x td Vol 1 ruang 3,653 x 1
0,5m
1,225
= 2,9 = 3 ruang Waktu pengisian seluruh bak banyaknya ruang x vol bak desain =
1,6m
Q
3 x 1,225 = 3,653 =1,0061 jam =60 menit 22 detik
0,15m 2,29m 0,15m
0,15m
Gambar 8. Desain bak ekualisasi
3.3.4. Bak Koagulasi dan Flokulasi Bak koagulasi dan flokulasi bak kimia untuk mengurangi beban krom dan amonia dalam air limbah dengan efisiensi 90%. Pada bak ini juga mampu mengurangi kandungan BOD = 95%, COD = 90% dan TSS = 95%. 3.3.4.1. Bak koagulasi Bak koagulasi berfungsi untuk proses destabilasi koloid dan partikel dalam air dengan menggunakan pengadukan cepat dan bahan kimia (koagulan). Koagulan yang digunakan dalam tahapan pengolahan di bak koagulasi adalah PAC atau Polyaluminium Chloride (Aln(OH)mCl3n-m ) dengan dosis 3 mg/L (Wardhani, 2014:13). Untuk pengadukan menggunakan impeller dengan tipe paddle. Setelah dari bak ini, partikel akan digabungkan pada bak flokulasi. Dimensi dan volume bak maksimum -V = Q x td = 3,653 m3/jam x (5/60) jam = 0,304 m3 Direncanakan: - Diameter (ϕ) = 0,6 m - Jagaan = 0,5 m - Kedalaman (h)
=
3.3.4.2. Bak flokulasi Pada bak flokulasi terjadi proses penggabungan flok yang beraal dari bak koagulasi menjadi flok berukuran lebih besar sehingga mudah untuk dipisahkan dengan proses pengendapan. Proses ini dibantu dengan cara pengadukan lambat menggunakan impeller tipe paddle. Dimensi dan volume bak maksimum - V = Q x td = 3,653 m3/jam x (30/60) jam = 1,826 m3 Direncanakan: - Diameter (ϕ) = 1,28 m - Jagaan = 0,5 m - Kedalaman (h)
=
Vol
π𝑟 2 1,826
= 22 7
x 1,282
= 1,42 m
- Gradien Kecepatan (G) = 20 /detik
0,5m
Vol
π𝑟 2 0,304
= 22 7
x 0,62
= 1,07 m - Gradien Kecepatan (G) = 790 mps/m Konstruksi = Beton k275 Tebal dinding = 15cm Perlindungan = Waterproofing
0,5m
1,076m
0,15m 0,6m 0,15m 0,15m
Gambar 9. Desain Bak koagulasi
1,419m
0,15m 0,15m
1,28m
0,15m
Gambar 10.POTONGAN Desain bak flokulasi A-A Skala 1 : 40 3.3.5. Bak Sedimentasi Awal Bak pengendap awal berfungsi sebagai tempat pengendapan lumpur serta menghilangkan zat padat yang tersuspensi yang bersasal dari proses sebelumnya yaitu bak koagulasi dan flokulasi. Pada bak ini diharapkan kandungan BOD = 40%, COD = 30% dan TSS = 75% dan krom 90%. Dimensi dan volume bak maksimum - V = Q x td = 3,653 m3/jam x 2 jam = 7,306 m3
Direncanakan: - Diameter (ϕ) =2m - Tinggi Silinder (hs) = 1,4 m - Tinggi Kerucut (hk)= 0,7 m - Tinggi Jagaan (hj) = 0,3 m - Tebal Dinding = 0,15 m - Jagaan = 0,5 m - Vtotal = Vsilinder + Vkerucut = 6,6 + 0,733 = 7,333 m3 0,15m
2m
0,15m 0,5m
2,1m
Direncanakan: - Panjang (p) = 2,5 m - Lebar (l) = 2,1 m - Kedalaman (h) = 1,4 m - Tinggi Ruang Lumpur = 0,3 m - Jagaan = 0,5 m Berdasarkan data perencanaan di atas, maka volumenya adalah: - V =pxlxt = 2,5 x 2,1 x 1,4 = 7,350 m3 - Diperlukan blower tipe JQT 750C sebanyak 3 buah. - Diffuser udara yang digunakan adalah D215 Diffuser udara Reaksi Kimia - Reaksi Nitrifikasi: NH3+ + 1,5 O2 → NO2- + 2H+ + H2O NH2- + 0,5 O2 → NO3-
0,7m
- Reaksi Oksidasi Sulfur: S2- + 0,5 O2 + 2H+ → S + H2O 2S + 3 O2 + 2H2O → 2H2SO4 Gambar 11. Desain bak sedimentasi awal 3.3.6. Bak Aerasi Bak Aerasi merupakan proses pengolahan air limbah secara biologi dengan air limbah dihembus dengan udara sehingga mikroorganisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah. Bak aerasi berfungsi untuk menitrifikasi kandungan amonia dan mengoksidasi sulfida dalam air limbah. proses aerasi dengan menggunakan tipe High Rate Aeration. Tipe ini memiliki beberapa kelebihan, diantaranya tidak memerlukan lahan yang terlalu besar. Diharapkan pada bak ini kandungan amonia, sulfida, BOD dan COD mengalami penurunan sebesar 95% dan TSS sebesar 10%. Pada proses ini kandungan pH kembali netral karena proses nitrifikasi dan oksidasi sulfida yang bersifat asam kuat. Dimensi dan volume bak maksimum - V = Q x td = 3,653 m3/jam x 2 jam = 7,306 m3
0,5m
1,4m
0,15m 0,15m
2,5m
0,15m
Blower Gambar 12. Desain bak aerasi 3.2.7. Bak Sedimentasi Akhir Bak pengendap akhir pada prinsipnya sama seperti bak sedimentasi awal yaitu untuk mengendapkan. Pada bak sedimentasi akhir ini berfungsi sebagai tempat pengendapan lumpur serta menghilangkan zat padat yang tersuspensi yang bersasal dari proses sebelumnya yaitu bak aerasi. Pada bak ini diharapkan kandungan BOD = 40%, COD = 30% dan TSS = 75% dan krom 90%.
Dimensi dan volume bak maksimum - V = Q x td = 3,653 m3/jam x 2 jam = 7,306 m3 Direncanakan: - Diameter (ϕ) =2m - Tinggi Silinder (hs) = 1,4 m - Tinggi Kerucut (hk)= 0,7 m - Tinggi Jagaan (hj) = 0,3 m - Tebal Dinding = 0,15 m - Jagaan = 0,5 m - Vtotal = Vsilinder + Vkerucut = 6,6 + 0,733 = 7,333 m3 0,15m
2m
3.4. Hasil Pengolahan IPAL merupakan instalasi pengolahan air limbah yang dirancang untuk membuang limbah biologis dan kimiawi dari air sehingga memungkinkan air setelah diolah dapat digunakan pada aktifitas lain atau menaikkan kelas dari air tersebut agar tidak mencemari lingkungan. Setelah adanya pengolahan, hasil kualitas air limbah effluent memenuhi baku mutu air limbah berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air dan Peraturan Gubernur No. 52 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya.Agar hasil effluent sesuai dengan perencanaan maka diperlukan waktu pengoperasian IPAL 9 jam 37 menit. Dalam perencanaan ini hasil effluent terdapat dalam Tabel 2 dan didapatkan desain perencanaan IPAL pada Gambar 13.
0,15m 0,5m
2,1m
0,7m
Gambar 13. Desain bak sedimentasi akhir
Tabel 2. Perbandingan Influent, Baku Mutu, dan Effluent Parameter
Satuan
Influent
Baku Mutu
Effluent
BOD5
mg/L
1929
6
1,736
COD
mg/L
6306,67
50
15,451
TSS
mg/L
3707,33
100
15,015
Krom Tota (Cr)
mg/L
0,807
0,050
0,001
Minyak dan Lemak
mg/L
1,9
1
0,010
Amonia Total (NH3-N)
mg/L
13,593
10
0,068
Sufida (Sebagai H2S)
mg/L
0,027
0,002
0,001
Ph Sumber: Rekapitulasi Perhitungan, 2017
13,567
6,0 - 9,0
7
13
11,871m Pabrik Penyamakan Kulit +286
1,07m
1,07m
1,07m
2
2
2
+284
+284
+284
2m
35 m Inlet
0,6m
1,28m
1 0.2 m
4 +284
1,07m
2m
3
11
+283,32
5 +283,651
6 +282,27
Ø4''
5,694m
10 2m
+283,67 2,1m 2,29m
7 +283,67
Keterangan: 1. Bar Screen 2. Bak Pemisah Minyak dan Lemak 3. Bak Equalisasi 4. Bak Koagulasi 5. Bak Flokulasi 6. Bak Sedimentasi Awal 7. Bak Aerasi
8. Bak Sedimentasi Akhir 9. Outlet IPAL 10. Rumah Pompa dan Blower 11. Pompa Celup 12. Sungai Kecil 13. Sungai Gandong - Menggunakan pipa penghubung Ø 4''
2,5m
8 +282,27
0.2 m
9 14,2m 12
+262
Gambar 13. Desain IPAL pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno 3.5. Perencanaan Biaya IPAL Tabel 2. Perhitungan RAB No. Jenis Pekerjaan Jumlah Harga (Rp.) I PEKERJAAN PERSIAPAN 1.600.000,00 II PEKERJAAN TANAH 2.169.839,08 III PEKERJAAN STRUKTUR 37.596.556,18 IV PEKERJAAN DINDING 24.649.397,13 V PEKERJAAN PIPA 280.200,00 VI PEKERJAAN ELEKTRIKAL 12.340.000,00 VII PEKERJAAN LAIN-LAIN 2.106.600,00 Jumlah (Rp.) 80.742.592,39 PPN (10%) 8.074.259,24 Jumlah Total (Rp.) 88.816.851,63 Jumlah Total Di Bulatkan (Rp.) 88.817.000,00 Terbilang: Delapan Puluh Delapan Juta Delapan Ratus Tujuh Belas Ribu Rupiah
Sumber: Hasil Perhitungan, 2017 Perhitungan RAB pembangunan IPAL pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno menunjukkan angka sebesar Rp. 88.817.000,00.
4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan pada bab sebelumnya, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Debit rerata yang dihasilkan dari pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno Kecamatan Ngariboyo Kabupaten Magetan adalah sebesar 87,668 m3/hari. 2. sebelum adanya IPAL, kualitas limbah cair penyamakan kulit di Desa Mojopurno melebihi baku mutu berdasarkan Peraturan
Gubernur No. 52 Tahun 2014 yang membahas tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/ atau kegiatan usaha lainnya dan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air dengan baku mutu. didapatkan hasil analisa kualitas yaitu BOD5 = 1929,00 mg/L, COD = 6306,67 mg/L, TSS = 3707,33 mg/L, Krom Total (Cr) = 0,807 mg/L, Minyak dan Lemak = 1,9 mg/L, NH3-N = 13,593 mg/L, Sulfida (H2S) = 0,027 mg/L dan pH = 13,567. 3. Dari perencanaan dan perhitungan IPAL, untuk mendapatkan hasil effluent yang memenuhi baku mutu maka dipilihkan teknologi pengolahan limbah cair dengan bar screen, bak pemisah minyak dan lemak, bak ekualisasi, bak koagulasi dan flokulasi bak pengendap awal, bak aerasi dan akhir dengan perencanaan waktu keseluruhan IPAL selama 9 jam 37 menit didapatkan perkiraan hasil effluent memenuhi baku mutu yaitu BOD5 = 1,736 mg/L, COD = 15,451 mg/L, TSS = 15,015 mg/L, Krom Total (Cr) = 0,001 mg/L,
Minyak dan lemak = 0,01 mg/L, Amonia Total (NH3-N) = 0,068 mg/L, Sulfida (H2S) = 0,001 mg/L, dan pH = 7. 4. Berdasarkan hasil perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB) yang dibutuhkan untuk membangun Instalasi Pengolahan Air Limbah pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno sebesar Rp. 88.817.000,00 4.2 Saran Guna keberhasilan dalam perencanaan IPAL dan penanggulangan pencemaran di sungai gandong, ada beberapa saran dari penulis diantaranya rencana desain pembangunan IPAL untuk pabrik penyamakan kulit di Desa Mojopurno diharapkan segera diwujudkan pembangunannya oleh pemilik pabrik penyamakan kulit dan bekerja sama dengan pemerintah daerah dan pabrik penyamakan kulit lain yang belum mempunyai IPAL diharapkan segera mengolah limbah cair penyamakan kulit karena limbah cair tersebut mengandung beban pencemar yang membahayakan bagi lingkungan dan masyarakat sekitar. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. (2008). SNI 6989:2008 Mengenai Air dan Air Limbah. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional Ginting, P. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. Bandung: Yrama Widya. Gubernur Jawa Timur. (2014). Peraturan Gubernur No 52 Tahun 2014 Tentang Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya. Surabaya: Gubernur Jawa Timur Herlambang, A. Susanto, J. DKK (2002). Tekhnologi Pengolahan Limbah Cair Industri. Jakarta: Kelair BPPT
Republik Indonesia. (2001). Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta: Sekretariat Negara Spellman, Frank R. 2008. Water and Wastewater Treatment Plant Operations (Second Edition). Florida: CRC Press LLC. Wardhani, Eka. (2014). Penentuan Jenis dan Dosis Koagulan dalam Mengolah Air Limbah Industri Penyamakan Kulit. Itenas Library: Bandung
