PROSIDING. Editor: Prof. Dr. Sudharto P. Hadi, MES Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA Dr. Henna Rya Sunoko, MES Dr. Hartuti Purnaweni, MPA

PROSIDING Seminar Nasional Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan 2013 “Optimasi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dalam Mewujudkan Pembangunan Berkelanjutan”. Editor: Prof. Dr. Sudharto P. Hadi, MES Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA Dr. Henna Rya Sunoko, MES Dr. Hartuti Purnaweni, MPA

Penyunting: Ferdianto Budi Samudra, Maria P. Widianti Mukhlisi, Silvia Lucyanti, Suksesi Wicahyani

Layout Design: Bazar Ristyawan I Putu Garjita

Kerjasama Himpunan Mahasiswa Doktor dan Magister Ilmu Lingkungan Undip, dengan Program Studi Ilmu Lingkungan Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro (UNDIP); Program Studi Ilmu Lingkungan Universitas Riau (UNRI); Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Padjadjaran (UNPAD)

Diterbitkan oleh: Program Studi Ilmu Lingkungan Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia Jl. Imam Bardjo, SH No. 5 Semarang 50241 Telp/Fax. (024)8453635, 8452770 Email: [email protected]

i

Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan 2013

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................................................................ KATA PENGANTAR ...................................................................................................................................... DAFTAR ISI .................................................................................................................................................... LAPORAN KETUA PANITIA ........................................................................................................................ SAMBUTAN REKTOR UNIVERSITAS DIPONEGORO ............................................................................. KEYNOTE SPEAKER: MENTERI KELAUTAN DAN PERIKANAN ...........................................................

i ii iii viii ix xi

SUB TEMA: I.

Kebijakan Pengelolaan SDA dan Lingkungan ............................................................................. 1. SVLK; Salah Satu Jenis Eco Label Untuk Mengontrol Pergerakan Kayu pada Industri Furnitur di Jepara Ahmad Subulas Salam, Purwanto, dan Suherman ..................................................................... 2. Peranan Implementasi Kebijakan Karantina Ikan dalam Pembangunan Perikanan Berkelanjutan Bazar Ristiyawan, Sutrisno Anggoro, Bambang Yulianto .......................................................... 3. Pengelolaan Cendana di Desa Asumanu, Kecamatan Raihat, Kabupaten Belu, Propinsi Nusa Tenggara Timur (NTT) Maria P. Widiyanti, Hartuti Purnaweni, Tri R. Soeprobowati .................................................. 4. Tingkat Penerapan Sistem Pertanian Berkelanjutan pada Budidaya Padi Sawah (Studi Kasus Di Kecamatan Ambal Kabupaten Kebumen) Istiantoro, Azis Nur Bambang, Tri Retnaningsih Soeprobowati ................................................ 5. Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat Sub Das Padas: Ditinjau dalam Pengelolaan DAS (Studi Kasus di Sub DAS Padas, Kabupaten Sragen) Nur Ainun Jariyah ...................................................................................................................... 6. Perencanaan Pertanian Berkelanjutan di Kecamatan Selo Sasongko Putra, Purwanto, Kismartini ...................................................................................... 7. Kebijakan Pengelolaan Wilayah Pesisir Secara Terpadu di Kabupaten Rembang Propinsi Jawa Tengah Kismartini ................................................................................................................................... 8. Kajian Pemanfaaan dan Daya Dukung Perairan Danau Teluk Kota Jambi untuk Budidaya Ikan Sistem Karamba Jaring Apung (KJA) Kristianto, J.D., Sunardi, Iskandar ............................................................................................ 9. Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dalam Pandangan Masyarakat Samin Jumari, Dede Setiadi, Y. Purwanto, Edi Guhardja ....................................................................

II. Sanitasi dan Kesehatan Lingkungan ............................................................................................. 1. Aspek Kualitas Bakteriologi dan Hygiene Sanitasi Fisik Depot Air Minum Isi Ulang (Damiu) di Kecamatan Cimareme Kabupaten Bandung Barat Ari Khoeriyah, Henna Rya Sunoko, Anies .................................................................................. 2. Hubungan Pengetahuan Karyawan tentang Lingkungan dengan Motivasi Karyawan dalam Pengelolaan Lingkungan di Rumah Sakit Siti Asiyah Bumiayu Faisal Amri, Azis Nur Bambang, Azrul Azwar, Henna Rya Sunoko ....................................................................................................................................... 3. Upaya Pengelolaan Lingkungan Usaha Peternakan Sapi di Kawasan Usaha Tani Terpadu Bangka Botanical Garden Pangkalpinang Fianda Revina Widyastuti, Purwanto, Hadiyanto ...................................................................... 4. Kajian Pengelolaan Sampah Perkotaan di Tempat Pembuangan Akhir: Studi Kasus TPA Hutan Panjang Banjarbaru Kalimantan Selatan Pranatasari Dyah Susanti .......................................................................................................... 5. Kajian Water Borne Disease Oleh Bakteri Secara Spasial Di Kecamatan Kampung Laut Kabupaten Cilacap Rissa Nurohmah, A. Haris Budi Widodo, Agatha Sih Piranti .................................................... 6. Pengelolaan Air Limbah Domestik Komunal Berbasis Masyarakat di Kota Probolinggo Yusdi Vari Afandi, Henna Rya Sunoko, Kismartini .................................................................... 7. Kualitas Udara dalam Ruangan di Laboratorium Quality Control (Qc) Divisi Concentrating PT Freeport Indonesia Arif Susanto, David Suryanegara, Edi Putro .............................................................................

ISBN 978-602-17001-1-2

1

1

6

13

19

26 33

41

48 64 70

70

76

80

85

91 96

102

iii


8. 9.

Pengolahan Sampah di TPS Tlogomas Malang untuk Mereduksi Jejak Karbon Sunarto, Sudharto P. Hadi, Purwanto........................................................................................ Perbedaan Rata-Rata Kelembaban, Suhu, dan Debu antara Balita Menderita ISPA dan Balita tidak Menderita ISPA di Daerah Penambangan Batubara Wilayah Kerja Puskesmas Bengkuring Kota Samarinda Kalimantan Timur Rahmatul Fitriana Dan Nur Rohmah .........................................................................................

106

115

III. Pemberdayaan SDM dan Pendidikan Berbasis Lingkungan ...................................................... 1. Pengelolaan Air Tanah untuk Irigasi Berbasis Masyarakat di Desa Pangkul Kecamatan Cambai Kota Prabumulih Endang Mintaria, Hartuti Purnaweni, Tri R. Soeprobowati ...................................................... 2. Tingkat Keberdayaan Sosial Ekonomi Kelompok Tani Desa Konservasi sebagai Penyangga Kawasan Taman Nasional Gunung Merapi I Putu Garjita, Indah Susilowati, Tri R. Soeprobowati .............................................................. 3. Pemahaman Penghematan Pemakaian Listrik Melalui Pendidikan Formal sebagai Upaya untuk Meningkatkan Kesadaran Masyarakat Terhadap Masalah Lingkungan Iman Setiono............................................................................................................................... 4. Tingkat Pengetahuan Petani Dalam Menggunakan Pestisida (Studi Kasus di Desa Curut Kecamatan Penawangan Kabupaten Grobogan) M.G. Catur Yuantari, Budi Widiarnako, Henna Rya Sunoko ..................................................... 5. Perilaku Warga Sekolah dalam Program Adiwiyata di SMK Negeri 2 Semarang Nanik Hidayati, Tukiman Taruna, Hartuti Purnaweni .............................................................. 6. Perbandingan Luasan Perairan dengan Mangrove pada Tambak Silvofishery Empang Parit Pilihan Masyarakat di Keluarahan Kutawaru, Kabupaten Cilacap Sya’bani A. Amir, Endang Hilmi, Endang Widyastuti ............................................................... 7. Gerakan Komunitas Penyediaan Air Bersih: Pelajaran dari Desa Cabak di Blora Nana Haryanti dan Evi Irawan .................................................................................................. 8. Perilaku Warga Masyarakat dan Kinerja Satuan Kerja Perangkat Daerah terhadap Perubahan Lingkungan Kawasan Perumahan di Kabupaten Demak Heru Prayitno.............................................................................................................................

123

IV. Konservasi SDA dan Lingkungan .................................................................................................. 1. Analisis Kemampuan Infiltrasi Lahan Berdasarkan Kondisi Hidrometeorologis dan Karakteristik Fisik DAS pada Sub DAS Kreo DAS Garang Jawa Tengah Arif Sudarmanto, Iman Buchory, Sudarno ................................................................................. 2. Kajian Kadar Logam Berat Kadmium pada Komunitas Hutan Mangrove dalam Tambak Sistem Silvofishery dan Persepsi Masyarakat Sekitarnya di Kabupaten Cilacap Budi Mulyana, Triani Hardiyati, Moh. Husein Sastranegara .................................................... 3. Kelimpahan dan Keanekaragaman Arthropoda Tanah di Lahan Sayuran Organik Urban Farming. Ferdianto Budi Samudra, Munifatul Izzati, Hartuti Purnaweni................................................. 4. Persepsi dan Adopsi Masyarakat terhadap Plot Agroforestri Untuk Konservasi Sumberdaya Alam dan Lingkungan di Desa Gunungsari Kecamatan Tlogowungu Kabupaten Pati C.Yudi Lastiantoro Dan S.Andy Cahyono .................................................................................. 5. Perbandingan Analisis Vegetasi Lingkungan Alami Tetrastigma Glabratum di Hutan Lindung Gunung Prau Sebelum dan Sesudah Eksploitasi Lianah, Sutrisno Anggoro, Henna Rya S., Munifatul Izzati .................................................... 6. Kajian Tingkat Trofik, Kelimpahan Fitoplankton, dan Perilaku Masyarakat pada Eutrofikasi di Situ Bamban Desa Kedungwringin Kecamatan Jatilawang Kabupaten Banyumas Mira Media Pratamaningsih, Moh. Husein Sastranegara, Totok Agung Dwi Haryanto ........... 7. Keanekaragaman Jenis dan Struktur Vegetasi Mangrove di Desa Sidodadi Kecamatan Padang Cermin Kabupaten Pesawaran Mukhlisi, Ign. Boedi Hendrarto, Hartuti Purnaweni ................................................................. 8. Evaluasi Karakteristik Daerah Tangkapan Air sebagai Acuan Kegiatan Konservasi Sumber Daya Air Purboseno, S., Bambang, A.N., Suripin, Hadi, S.P.. .................................................................................................... 9. Penilaian Daya Dukung Wisata Berdasarkan Aspek Biofisik Pada Obyek Wisata Bumi Perkemahan Palutungan di Taman Nasional Gunung Ciremai Silvia Lucyanti, Boedi Hendrarto, Munifatul Izzati ...................................................................

175

ISBN 978-602-17001-1-2

123

130

136

142 149

155 163

169

175

183

190

197

202

212

218

226

232

iv


V. Mitigasi dan Adaptasi Perubahan Iklim ....................................................................................... 1. Pemanfaatan Teknologi Sistem Informasi Geografis untuk Pemetaan Lahan Berpotensi Longsor Agus Wuryanta ........................................................................................................................... 2. Penilaian Potensi Bencana Longsor Berdasarkan Tingkat Kerentanan di Kabupaten Tegal Anggun Prima Gilang Rupaka, Sudarno, Suharyanto................................................................ 3. Mitigasi Daerah Berpotensi Longsor pada Daerah Perbukitan dan Pegunungan Beny Harjadi .............................................................................................................................. 4. Penentuan Musim Hujan, Kemarau, dan Transisi di Kawasan DAS Brantas, Surabaya Eddy Hermawan Dan Lely Qodrita Avia ................................................................................... 5. Adaptasi Nelayan Perikanan Tangkap Pulau Moro Karimun Kepulauan Riau terhadap Perubahan Iklim Heni Rindayati, Indah Susilowati, Boedi Hendrarto .................................................................. 6. Adaptasi Nelayan terhadap Perubahan Iklim dalam Pemanfaatan Ruang Pesisir (Studi Kasus: Desa Batu Belubang, Bangka) Ira Adiatma, Azis Nur Bambang, Hartuti Purnaweni ................................................................ 7. Perubahan Iklim di Cilacap, Jawa Tengah Berbasis Data Curah Hujan Observasi Periode 1901-2012 Lely Qodrita Avia Dan Eddy Hermawan ................................................................................... 8. Pemetaan Kondisi Tanah dan Vegetasi sebagai Upaya Mengurangi Terjadinya Bencana Gerakan Tanah di Desa Rahtawu Kecamatan Gebog Kabupaten Kudus Maeri Riani, Sri Prabandiyani, Munifatul Izzati ........................................................................ 9. Pulau Bahang Kota (Urban Heat Island) di Yogyakarta Hasil Interpretasi Citra Landsat TM Tanggal 28 Mei 2012 Suksesi Wicahyani, Setia Budi Sasongko, Munifatul Izzati ........................................................ 10. Pengaruh Fenomena Urban Heat Island (UHI) terhadap Temperature Humidity Index (THI) Wilayah Kota Semarang Wiweka, Rizki Abdul Basit, Suwarsono, Jalu T Nugroho ........................................................... 11. Gambaran Pemanfaatan Kotoran Ternak sebagai Upaya Mendukung Penggemukan Sapi Potong yang Berkelanjutan di Desa Jogonayan Kecamatan Ngablak Kabupaten Magelang B. Ananto Kasworo, Munifatul Izzati, Kismartini ......................................................................

241

VI. Pengelolaan Lingkungan Pesisir, Pantai, dan Pulau .................................................................... 1. Kelimpahan Larva Ikan pada Perairan Terumbu Karang Kawasan Barat Kepulauan Karimunjawa, Jepara Abdul Hadi, Diah Permata Wijayanti, Rudhi Pribadi, Mujiyanto ............................................. 2. Pengaruh Konservasi Mangrove terhadap Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat Pesisir Kabupaten Rembang Diah Auliyani, Boedi Hendrarto, Kismartini ............................................................................. 3. Prediksi Kualitas Sedimen di Perairan Pulau Bacan Berdasarkan Pendekatan Analisis Indeks Edward dan A. Sediadi ............................................................................................................... 4. Pengaruh Jenis dan Kerapatan Vegetasi Mangrove terhadap Kandungan Cd dan Cr Sedimen di Wilayah Pesisir Semarang dan Demak Endah Dwi Hastuti, Sutrisno Anggoro, Rudhi Pribadi .............................................................. 5. Identifikasi Kerusakan Pantai Melalui Kegiatan Survei Lapangan di Kabupaten Bengkulu Tengah Propinsi Bengkulu Fadilah, Suripin, Dwi P Sasongko ............................................................................................. 6. Urgensi Pengelolaan Kawasan Pesisir Teluk Ambon Ditinjau dari Aspek Sumberdaya Meroplankton Hanung Agus Mulyadi ................................................................................................................ 7. Kelimpahan Perifiton Padang Lamun di Kawasan Perairan Pulau Kembar, Kec. Karimunjawa, Kab. Jepara Hendrayana, Ambariyanto, Delianis Pringgenis ....................................................................... 8. Kajian Kondisi Lingkungan dan Kesesuaian Wisata Pantai Tanjung Pesona Jimmy Margomgom Tambunan, Sutrisno Anggoro, Hartuti Purnaweni.................................... 9. Dampak Abrasi Pantai terhadap Lingkungan Sosial (Studi di Desa Bedono, Sayung, Kabupaten Demak) Kurnia Damaywanti ................................................................................................................... 10. Strategi Pengelolaan Potensi Perikanan Pulau-Pulau Kecil Berbasis Masyarakat di Pulau Salura Kabupaten Sumba Timur Provinsi Nusa Tenggara Timur

312

ISBN 978-602-17001-1-2

241 249 253 258

265

273

278

284

289

295

306

312

317 322

331

337

342

349 356

363

v


Lebrina Ivantry Boikh, Supriharyono, Ign Boedi Hendrarto ..................................................... 11. Pengaruh Penerapan Wanamina di Kota Semarang terhadap Kualitas Lingkungan Tambak dan Pertumbuhan Udang Rini Budihastuti .......................................................................................................................... 12. Potensi Lestari Sumberdaya Ikan Demersal (Analisis Hasil Tangkapan Cantrang yang Didaratkan di TPI Wedung Demak) Rochmah Tri Cahyani, Sutrisno Anggoro, Bambang Yulianto ................................................... 13. Indeks Keberlanjutan Ekologi Budidaya Udang Vaname (Litopenaeus Vanname) di Beberapa Desa Kawasan Minapolitan Kecamatan Pantai Cermin Kabupaten Serdang Bedagai Sri Wahyuni Sitorus, Sutrisno Anggoro, Bambang Yulianto ...................................................... 14. Pengelolaan Lingkungan Perairan Sui Bakau Besar Laut Akibat Pengaruh Leachate terhadap Saprobitas Perairan (Model Prakiraan Sebaran Dampak Lingkungan Terjauh Berdasarkan Pasang Surut & Arus dengan Formula Wolinsky, 2005 ) Wartiniyati, Budi Hendrarto, Henna Rya Sunoko, Sutrisno Anggoro ........................................ 15. Kondisi Intrusi Air Laut terhadap Air Tanah pada Akuifer di Kota Semarang Edy Suhartono, Purwanto, Suripin .............................................................................................

368

VII. Pengelolaan Tata Ruang Berwawasan Lingkungan dan Green Building ................................... 1. Perencanaan & Perancangan Kota Postmodern Berdasarkan Kearifan Lokal Menuju KotaHijau Berkelanjutan A. Rudyanto Soesilo.................................................................................................................... 2. Analisis terhadap Kendala Utama serta Perubahan yang Dimungkinkan dari Pengelolaan Lingkungan di Kawasan Ziarah Umat Katholik Gua Maria Kerep Ambarawa Ari Wibowo, Boedi Hendrarto, Agus Hadiyarto ...................................................................... 3. Pengembangan Hutan Rakyat: Upaya Mewujudkan Tata Ruang Berwawasan Lingkungan Nana Haryanti ............................................................................................................................ 4. Kajian Green Building Berdasarkan Kriteria Tepat Guna Lahan (Appropriate Site Development) pada Gedung Pascasarjana B Universitas Diponegoro Semarang Rahayu Indah Komalasari, Purwanto, Suharyanto.................................................................... 5. Kajian Perencanaan Ruang Terbuka Hijau Pemukiman di Kampung Brambangan dan Perumahan Sambak Indah, Purwodadi Yakub Prihatiningsih, Imam Buchori, Hadiyanto ...................................................................... 6. Kajian Emisi Co2 Berdasarkan Penggunaan Energi Rumah Tangga sebagai Penyebab Pemanasan Global (Study Kasus Perumahan Sebantengan, Gedang Asri, Susukan RW 07. Kab. Semarang) Mira Tri Wulandari, Hermawan, Purwanto...............................................................................

402

VIII. Pengendalian Pencemaran dan Perusakan Lingkungan .......................................................... 1. Upaya Penanggulangan Pencemaran Lingkungan Teluk Ambon dalam Rangka Pengelolaan Lingkungan Pesisir Adi Mulyanto .......................................................................................................................... 2. Hubungan Koefisien Biokinetik pada Proses Lumpur Aktif Completely Mixed Menggunakan atau Tanpa Resirkulasi Allen Kurniawan dan Yanuar Chandra Wirasembada ........................................................... 3. Konsep Kesetimbangan Massa dan Aliran Hidrolik Model Completely Mixed pada Unit Pengolahan Air Limbah Industri Allen Kurniawan ..................................................................................................................... 4. Kualitas Air Sungai Jiglong di Kabupaten Pati Jawa Tengah Arieyanti Dwi Astuti ............................................................................................................... 5. Efisiensi Pengolahan Amonium Berkonsentrasi Tinggi dalam Lindi pada Sistem Evapotranspirasi Anaerobik secara Kontinyu Badrus Zaman, Purwanto, Sarwoko Mangkoedihardjo .......................................................... 6. Logam Berat Timbal (Pb) pada Ikan Belanak di Perairan Segara Anakan Cilacap Cahyadi, Moh. Husein Sastranegara, Agung Dhamar Syakti................................................. 7. Potensi Keberadaan Polutan Kloroanilin di Sungai Citarum Akibat Biotransformasi Pewarna Azo dari Air Limbah Tekstil Edward Suhendra, Purwanto, Edwan Kardena ...................................................................... 8. Pengolahan Limbah Cair Industri Kerupuk dengan Sistem Subsurface Flow Constructed Wetland Menggunakan Tanaman Typha Angustifolia Studi Kasus Limbah Cair Sentra Industri Kerupuk Desa Kenanga Kecamatan Sindang Kabupaten Indramayu Jawa Barat

439

ISBN 978-602-17001-1-2

374

378

384

390 396

402

409 415

422

427

432

439

445

452 460

466 471

475

vi


Hamdani Abdulgani, Munifatul Izzati, Sudarno ..................................................................... Kandungan Logam Berat pada Air, Sedimen, dan Plankton di Daerah Penambangan Masyarakat Desa Batu Belubang Kabupaten Bangka Tengah Hasti Wahyuni, Setia Budi Sasongko, Dwi P. Sasongko......................................................... Kandungan Logam Berat di Perairan Laut Kabupaten Pati Herna Octivia Damayanti....................................................................................................... Kajian Pengelolaan Air Limbah Sentra Industri Kecil dan Menengah Batik dalam Perspektif Good Governance di Kabupaten Sukoharjo M. Wawan Kurniawan, Purwanto, Sudarno ........................................................................... Metode Pengolahan Effluent Limbah Sistem Vertical dan Horizontal Sub Surface Flow Wetland Terhadap Pengurangan Nitrit dan Amonia di P.T. Phapros Semarang Nikola Fibrian F., Hena Rya Sunoko, Munifatul Izzati .......................................................... Keragaan Kandungan Logam Berat Cd dalam Tanah dan Beras di Lokasi Pengembangan Padi Organik di Kabupaten Magelang Yulis Hindarwati, Samijan, Arif Anshori ................................................................................ Sebaran Emisi Gas Rumah Kaca dari Peternakan di Provinsi Jawa Tengah Cicik Oktasari H. dan Nurhasan ............................................................................................ Efisiensi Penggunaan Pupuk-N untuk Pengurangan Kehilangan Nitrat pada Lahan Pertanian Ari Triyono, Purwanto, Budiono ............................................................................................ Unjuk Kemampuan Katalis Tembaga Berlapis Mangan dalam Mengurangi Emisi Gas Carbon Monoksida Motor Bensin R.M. Bagus Irawan, Purwanto, Hadiyanto............................................................................. Status Pencemaran Cd dan Pb pada Perairan Kota Dumai Yusni Ikhwan Siregar dan P. Chandra ................................................................................... Pengelolaan Lingkungan Industri Pengolahan Limbah Fillet Ikan Tri Setyo Wibowo, Purwanto, Bambang Yulianto ..................................................................

482

Valuasi dan Ekonomi Lingkungan ............................................................................................. 1. Pengelolaan Shodaqoh Sampah di Kabupaten Bantul Daerah Istimewa Yogyakart Abdul Fatah, Tukiman Taruna , Hartuti Purnaweni .............................................................. 2. Kajian Kualitas Lingkungan Mangrove di Dukuh Tambaksari Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak Fariha Ainun Azkia, Sutrisno Anggoro dan Tukiman Taruna ................................................ 3. Pengelolaan Lingkungan di Sentra Pengasapan Ikan Desa Wonosari Kecamatan Bonnag Kabupaten Demak Hidayatus Shoimah, Hartuti Purnaweni, Bambang Yulianto ................................................. 4. Meanstreaming Kebijakan Ekonomi Hijau dalam Kebijakan Pembangunan dan Anggaran Pemerintah Joko Tri Haryanto................................................................................................................... 5. Pengelolaan Jasa Lingkungan Air di Dusun Kerandangan, Kabupaten Lombok Barat Kurniasih Nur Afifah, Azis Nur Bambang, Sudarno .............................................................. 6. Kajian dan Peluang Penerapan Produksi Bersih pada Peternakan Penggemukan Sapi Rachma Herdinaya Ajie .......................................................................................................... 7. Kuantifikasi Jasa Lingkungan PLTA Jelok dan Timo Purboseno, S., Bambang, A.N., Suripin, Hadi, S.P ................................................................. 8. Identifikasi Pemanfaatan Jasa Lingkungan Air di KSA/KPA Merapi Propinsi Sumatera Barat Yonky Riska, Aziz Nur Bambang, Budiyono ........................................................................... 9. Penilaian Ekoefisiensi Budidaya Intensif Udang Vanname (Litopenaeus Vannamei) Berbasis Teknologi Bioflok Ma’in, Sutrisno Anggoro, Setia Budi Sasongko, Supito.......................................................... 10. Kemampuan Adaptasi Perempuan dalam Mitigasi Bencana di Kota Rawan Bencana (Studi Kasus Kecamatan Padang Barat Kota Padang) Henita Rahmayanti ................................................................................................................. 11. Inventarisasi Jenis-Jenis Lamun (Seagrass) Di Pulau Bacan dan Morotai, Maluku Utara Fasmi Ahmad..........................................................................................................................

551

9.

10. 11.

12.

13.

14. 15.

16.

17. 18.

IX.

ISBN 978-602-17001-1-2

488 495

502

511

515 521

526

532 542 547

551

556

564

571 577 585 593

598

604

612 619

vii


Konsep Kesetimbangan Massa dan Aliran Hidrolik Model Completely Mixed pada Unit Pengolahan Air Limbah Industri Allen Kurniawan Staf Pengajar Program StudiTeknik Sipil dan Lingkungan, Program Sarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor, Indonesia Email:[email protected]

ABSTRAK Penggunaan kesetimbangan massa(massbalance) pada pengolahan air limbah untuk mengetahui konsentrasi substansi yang mengalami perubahan pada setiap unit pengolahan. Pada model reaktor Completely Mixed, nilai perpindahan substansi di dalam reaktor harus seimbang dengan jumlah sisa produsi yang dihasilkan oleh proses fisik dan kimiawi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui substansi secara detail berupa jumlah debit, padatan, dan substrat yang masuk dan keluar dari setiap unit pengolahan air limbah. Pengambilan contoh air limbah dilakukan salah satu industri di Jakarta pada 5 titik sumber dengan sistem tercampur. Dari hasil pengukuran karakteristik fisik dan kimiawi air limbah, dua parameter yaitu Biochemical Oxygen Demand (BOD) sebesar 661 mg/L, Total Suspended Solid (TSS) sebesar 342 mg/L, serta debit sebesar 0,12 m3/detik digunakan sebagai data awal untuk analisis kesetimbangan massa. Unit pengolahan yang akan dirancang adalah bar screen, gritchamber, sedimentasi primer, lumpur aktif, sedimentasi sekunder, desinfeksi, serta unit pengolahan lumpur (thickener, digester anaerobik, sentrifugasi). Pada diagram alir kesetimbangan massa, supernatan dan lumpur diperhitungkan dengan memperhatikan aliran pada setiap unit operasi dan proses, tanpa mengacu pada waktu detensi. Dari analisis tersebut, debit aliran bawah (underflow) pada unit pengolahan lebih kecil dibandingkan aliran utama (main liquid stream), sedangkan konsentrasi TSS meningkat ketika memasuki unit pengolahan lumpur.Pengulangan (iterasi) perhitungan dibutuhkan untuk mendapatkan akurasi nilai variabel terbaik. Data yang diperoleh sangat berguna sebagai acuan dasar dalam merancang unit pengolahan air limbah. Kata kunci: completely mix, kesetimbangan massa, lumpur aktif.

1.

PENDAHULUAN

Hingga kini, masalah limbah cair di Indonesia terhadap limbah domestik maupun limbah industri selalu menjadi masalah serius. Air limbah pada umumnya langsung dibuang ke badan air penerima, tanpa adanya pengolahan (treatment) terlebih dahulu. Hal tersebut mengancam kelesatarian lingkungan, karena kemampuan self purification lingkungan yang terbatas. Upaya pengolahan air limbah yang tepat dan optimal dapat mengatasi masalah tersebut. Dengan adanya instalasi pengolahan, air limbah diharapkan dapat memenuhi persyaratan batas baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah ketika dibuang ke lingkungan. Alternatif unit pengolahan pada air limbah diperlukan untuk menganalisis reduksi bahanbahan organik hasil penguraian biologis dan organisme patogen, sehingga Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) perlu direncanakan untuk menjalankan fungsi-fungsi tersebut. Dalam pemilihan alternatif pengolahan, jenis pencemar tertentu dapat menyebabkan permasalahan berbeda-beda, sehingga pemilihan unit operasi dan unit proses perlu dilakukan dengan cermat dalam mereduksi pencemar spesifik tersebut. Unit operasi adalah unit yang berhubungan dengan transformasi secara fisika, sedangkan unit proses adalah unit yang berhubungan dengan transformasi secara kimiawi. Salah satu industri terkemuka di Jakarta yang memproduksi bahan kosmetik, sampo, sabun cuci piring dan lotion berencana untuk membuat IPAL guna mengimplementasikan upaya-upaya yang sistematis dalam memperbaiki kualitas efluen, melakukan identifikasi dan karakterisasi air limbah, mengatur sistem pengaliran air limbah serta membuat rancangan instalasi pengolahan air limbah. Aspek ekonomi, teknis, keamanan, kehandalan dan kemudahan pengoperasian perlu dipertimbangkan secara detail, setelah kontaminan diketahui karakteristiknya. Teknologi terpilih merupakan teknologi tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang diolah dan nilai efisiensi removal kontaminan. Berdasarkan karakteristik limbah yang diperoleh, unit pengolahan direncanakan berupa screen, gritchamber, sedimentasi primer, activated sludge (pengolahan biologis), desinfeksi, dan unit pengolahan lumpur. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat kesetimbangan massa (massbalances) dan aliran hidrolik (hydraulic flow regimes) untuk estimasi aliran debit, konsentrasi substrat dan padatan pada setiap influen dan efluen unit pengolahan. Dengan demikian, proses transformasi atau reduksi kontaminan pada air limbah dapat diperkirakan, sebelum unit pengolahan dirancang.

ISBN 978-602-17001-1-2

447


2. METODOLOGI Penelitian dilakukan di sebuah industri yang memproduksi bahan kosmetik, shampo, sabun cuci piring dan lotion di Jakarta dari bulan Maret hingga Juli 2013. Hasil akhir dari penelitian ini berupa perencanaan rancangan unit IPAL skala industri, sehingga topik ini merupakan bagian dari penelitian dalam skala yang lebih besar. Komponen yang diamati adalah air limbah yang keluar dari hasil produksi ataupun pencucian alat-alat produksi. Penelitian diawali dengan penentuan debit puncak air limbah, serta pengambilan contoh (sample) air limbah pada lima titik inlet saluran air limbah untuk dicampur menjadi satu guna mengetahui karakteristik kimia, fisika dan biologi. Dalam kesetimbangan massa, parameter terpilih adalah Biochemical Oxygen Demand (BOD) sebagai nilai konsentrasi substrat dan Total Suspended Solid (TSS) sebagai nilai konsentrasi padatan. Langkah selanjutnya adalah membuat diagram alir kesetimbangan massa untuk menentukan debit aliran, konsentrasi substrat dan konsentrasi padatan. Terjadinya perubahan reaksi zat pada aliran kesetimbangan tersebut kemungkinan diakibatkan oleh produksi atau destruksi oleh bahan kimia, biokimia, atau fenomena fisik (Droste, 1997). Pernyataan tersebut digambarkan melalui persamaan umum:

(1)

Masuk-keluar mengacu pada pengangkutan bersih zat ke dalam reaktor, penurunan selama proses mengacu pada produksi atau destruksi bersih oleh reaksi atau proses fisik, dan akumulasi adalah jumlah yang tersisa. Tahap analisis kesetimbangan adalah sebagai berikut: a. Skema atau diagram alir sederhana dari sistem atau proses dipersiapkan. b. Sistem atau batas kontrol volume digambar untuk menentukan batasan penerapan kesetimbangan massa. c. Semua notasi untuk reaksi biologis atau kimia dimasukkan. d. Persamaan kesetimbangan massa dibuat berdasarkan notasi dan perhitungan yang telah dibuat.

3. HASIL DAN DISKUSI 3.1. Kuantitas dan Kualitas Air Limbah Pembacaan debit air limbah dilakukan selama dua minggu berturut-turut dari tanggal 29 April 2013 hingga 11 Mei 2013, kecuali pada hari Minggu. Penentuan kapasitas instalasi pengolahan air limbah didasarkan atas perkiraan total debit puncak yang dihasilkan pada satu hari, sehingga debit air limbah industri tersebut diperoleh sebesar 166 m3/hari. Debit yang dihasilkan sangat kecil. Sistem dengan aliran kontinu tidak mungkin diterapkan pada kondisi tersebut. Dengan demikian, sistem batch digunakan dengan menggunakan bak penampung di awal proses pengolahan yang berfungsi menampung air limbah dengan waktu detensi minimal 24 jam sebelum dialirkan ke unit selanjutnya. Debit aliran berubah dengan bantuan pompa sebesar 0,12 m3/detik. Hasil pembacaan fluktuasi debit setiap jam selama 24 jam diikuti dengan pengambilan sampel untuk pengukuran parameter BOD dan TSS. Serupa dengan fluktuasi debit, kedua parameter tersebut merupakan parameter utama dalam menentukan mekanisme proses pengolahan air limbah. Nilai rata-rata BOD dan TSS dihasilkan sebesar 661,19 mg/L dan 332 mg/L. Nilai kedua parameter tersebut berada di atas nilai baku mutu Keputusan Gubernur Provinsi Daerah Khusus Ibukota Jakarta Nomor 582 Tahun 1995 tentang Penetapan Peruntukan dan Baku Mutu Air Sungai/Badan Air serta Baku Mutu Limbah Cair di Wilayah Daerah Khusus Ibukota Jakarta (TSS sebesar 100 mg/L)serta Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 3 Tahun 2010 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri (BOD sebesar 50 mg/L). IPAL merupakan syaratmutlakuntuk segera dibangun oleh industri tersebut, sehingga dampak yang ditimbulkan dapat direduksi sebelum air limbah dibuang ke lingkungan. 3.2. Kesetimbangan Massa dan Aliran Hidrolik Reaktor model completely mixed terdiri dari tangki yang diberi pengaduk untuk mencampurkan aliran yang masuk dan mengeluarkan sebagian material ke unit reaktor selanjutnya (Reynolds dan Richards, 1996). Setelah memasuki reaktor, air limbah yang masuk hampir seketika tercampur dengan air limbah yang telah tertampung di reaktor tersebut, sehingga volume dan kandungan air limbah reaktor menjadi seragam. Reaktor model ini digunakan pada proses biologis pada unit IPAL yang akan dirancang. IPAL diawali dengan unit screening dan diakhiri unit desinfeksi. Lumpur hasil pengolahan disalurkan ke unit pengolahan lumpur berupa digester anaerobik dan sentrifugasi. Runtutan proses dapat dilihat pada Gambar 1 yang telah dilengkapi notasi kesetimbangan massa. Screening berupa rangkaian kisi-kisi besi untuk menyisihkan benda-benda kasar, misalnya kertas, plastik, atau potongan kayu terapung yang dapat mengganggu jalannya proses pengolahan air limbah. Gritchamber berfungsi menangkap pasir agar tidak terbawa pada proses selanjutnya, sebab pasir tak dapat ISBN 978-602-17001-1-2

448


dihancurkan dengan proses biologis. Sedimentasi primer berfungsi untuk mengurangi kandungan TSS, sebagian padatan organik dalam air buangan (antara 50 % - 65%) dan menurunkan BOD (25% - 40%) melalui proses fisik tanpa pembubuhan zat kimia (Metcalfand Eddy, 2003). Pada pengolahan dengan lumpur aktif, lumpur padat atau flok-flok yang terbentuk bersama mikroorganisme (bakteri dan protozoa) yang hidup. Lumpur aktif dicampur dengan air limbah di dalam sebuah tangki, selanjutnya seluruh isi tangki ini di aerasi secara mekanis. Sedimentasi sekunder (clarifier) berfungsi untuk memisahkan Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) dari air limbah dan mengentalkan lumpur yang akan diresirkulasi. Desinfeksi berfungsi untuk menghilangkan bau, warna, mereduksi zat organik, dan membunuh bakteri patogen. Thickener berfungsi meningkatkan konsentrasi lumpur dengan mengurangi volume fase cairan. Digester anaerobik berfungsi untuk menstabilkan lumpur dalam kondisi anaerob menggunakan bantuan mikroorganisme anaerob yang menghasilkan metan dan karbondioksida. Sentrifugasi berfungsi untuk mengeringkan lumpur untuk mencapai padatan yang optimal (Thomas, 2009). Pada Gambar 1, proses tersebut dilengkapi notasi untuk aliran, konsentrasi padatandan konsentrasi substrat. Beberapa informasi yang harus diketahui sebelum perhitungan kesetimbangan dihitung adalah: a. Debit aliran (Q0) sebesar 0,12 m3/detik atau 10368 m3/hari, konsentrasi BOD influen(S0) sebesar 661 mg/L dan konsentrasi TSS influen(X0) sebesar 342 mg/L. S0 dan X0 tidak termasuk material yang akan dibuang discreeningatau gritchamber.

Gambar 1. Diagram alir kesetimbangan massa pada IPAL menggunakan lumpur aktif. b. Jumlah material yang terkumpul di screening(Xscw) adalah 0,005 m3/1000 m3. Jumlah tersebut berada pada kisaran 0,004-0,009 m3/1000 m3 (EPA, 2003). c. Jumlah pasir yang terkumpul di grit chamber ( Xgw) adalah 0,008 m3/1000 m3.Jumlah tersebut berada pada kisaran 0,003-0,074 m3/1000 m3 (EPA, 2003). d. Pada unit sedimentasi primer, nilai reduksi TSS (RP) sebesar 62%,nilai reduksi BOD(fP) sebesar 37%, konsentrasi aliran bawah (underflow) TSS (Xup) sebesar 4,5%. e. Pada bak aerasi lumpur aktif,konsentrasi BOD efluen terlarut (SA) sebesar 5 mg/L, koefisien hasil (yield )bersih TSS berdasarkan BOD influen dan BOD5 efluen terlarut (Y) sebesar 0,65 mg TSS yang diproduksi/mg BOD yang dibuang, serta konsentrasi TSS di bak aerasi (XA) sebesar 2000 mg/L. f. Pada unit sedimentasi sekunder, konsentrasi aliran atas (overflow) efluen (XS) mengandung 10 mg/L dan konsentrasi aliran bawah (underflow) TSS (XuS) sebesar 0,75%. g. Pada unit thickener,padatan yang tertampung pada dasar bak(Ct) diharapkan sebesar 85% dan konsentrasi aliran bawah (underflow) TSS(Xt) sebesar 6%. h. Penambahan dosis gas klorin pada unit desinfeksi sebesar 1,5 mg/L. i. Reduksi TSS diharapkan pada unit anaerobik digester (fAD) sebesar 55%. j. Pada unit sentrifugasi, 9 kg polimer ditambahkan pada setiap 1 ton padatan (Dpl), dengan konsentrasi (Xpl) sebesar 80 g/L. Unit ini diharapkan menampung padatan (Cc) sebesar 97,5%, dengan konsentrasi padatan kering/cake(Xck) sebesar 32%. k. Specific gravity (berat jenis) TSS diasumsikan sebesar 1,00. Kesalahan dari asumsi ini cukup kecil l. BOD diasumsikan tidak terlarut di digester anaerobik, thickener dan sentrifugasi. BOD akan bertransformasi setelah melalui unit sedimentasi primer dan bak aerasi pada unit lumpur aktif. ISBN 978-602-17001-1-2

449


m. Konsentrasi padatan di bak aerasi diasumsikan seragam. Persamaan kesetimbangan untuk debit aliran air limbah tersaji pada Tabel 1. Dari Tabel tersebut, setiap aliran akan mengalami kesetimbangan pada setiap unit pengolahan, baik di influen atapun efluen. Persamaan tersebut bukan persamaan independen, melainkan dibangun dari keseimbangan aliran tiap unit pengolahan, sehingga persamaan dapat berubah seiring dengan adanya modifikasi unit atapun perubahan pola aliran.

Tabel1.Persamaan Kesetimbangan Debit Aliran Air Limbah Unit Screening Grit chamber Sedimentasi primer Lumpuraktif (bakaerasi) Sedimentasisekunder(Clarifier)

No. Persamaan (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Persamaan

∗

Desinfeksi Thickener Digester anaerobic Sentrifugasi

(9) (10) (11) (12)

Catatan: *QCl adalah laju aliran gas dan tidak mempengaruhi laju aliran, sehingga QCl dapatdiabaikan.

Selain persamaan kesetimbangan debit aliran, persamaan kesetimbangan padatan (solid balance) dan substrat (substrat balance) harus diformulasikan guna memperoleh variable-variable kesetimbangan secara lengkap. Persamaan kesetimbangan padatan dan keseimbangan zat diformulasikan sebagai berikut: a. Screening Konsentrasi limbah yang terkumpul di screening (Xscw) berdasarkan basis volume sebesar0,005 m3/1000 m3. Perlu diperhatikan bahwa konsentrasi padatan di influen screening dan efluen screening hamper tidak mengalami perubahan yang signifikan.. (13) b. Grit chamber Serupa dengan screening, konsentrasi padatan pada influen tidak mengalami perubahan yang signifikan. Konsentrasi pasir (grit) yang terkumpul(Xgw) berdasarkan basis volume sebesar 0,008 m3/1000 m3. (14) c. Sedimentasi primer Kesetimbangan padatan: Tidak ada perubahan X0 pada dua unit pengolahan awal. (15) (16) Rasio reduksi padatan(Rp)dapat dijabarkan melalui persamaan:

(17) Kesetimbangan substrat: Tidak ada perubahan pada konsentrasi BOD pada dua unit pengolahan awal, pada aliran Qct dan Qts. Nilai reduksi BOD di sedimentasi primer (fpBOD) sebesar 0,35. BOD pada aliran bawah (underflow) sedimentasi primer juga diabaikan, sehingga kesetimbangan substrat menjadi: (18) ISBN 978-602-17001-1-2

450


Persamaan (18) di atas menggambarkan reduksi BOD pada sedimentasi primer. d. Aerasi pada unit lumpur aktif Kesetimbangan padatan: Pada bak aerasi terjadi penurunan dan perubahan padatan di bak aerasi (X), sehingga persamaan menjadi: ∆

(19)

Kesetimbangan substrat: Kesetimbangan substrat untuk bak aerasi termasuk nilai S untuk reduksi konsentrasi BOD: ∆

(20)

Untuk menentukan X pada Persamaan (19), koefisien hasil (yield) bersih (Y) telah diketahui pada data informasi awal. ΔX berdasarkan reduksi BOD pada bak aerasi adalah: ∆

∆

(21)

e. Sedimentasi sekunder Kesetimbangan padatan pada unit sedimentasi sekunder adalah: (22) Tidak ada perubahan konsentrasi padatan ketikaQuS terpecah menjadi Qp dan Qw. f. Desinfeksi Tidak ada perubahan pada konsentrasi TSS di bak desinfeksi karena klorin merupakan zat terlarut. Jumlah BOD yang sangat kecil yang akan dioksidasi oleh klorin, namun diasumsikan nilainya dapat diabaikan. g. Thickener Rasio pengumpulan dithickener didefinisikan sebagai Ct. (23)

(24) h. Digesteranaerobik Reduksi padatan pada digesteranaerobik dapat diketahui dengan menggunakan faktor fAD : (25) i. Sentrifugasi Laju pembubuhan dosis polimer didefinisikan sebagai Dpt. Rasio pengumpulan di sentrifugasi didefinisikan melalui notasiCc. /

(26) (27)

(28) Perlu diperhatikan setelah persamaan dapat dipecahkan, satuan variable harus dipertahankan sama untuk dapat memastikan bahwa perhitungan benar. Hasil perhitungan dapat disajikan pada Tabel 2, berikut pencantuman deskripsi variable dan acuan dari persamaan yang digunakan.

ISBN 978-602-17001-1-2

451


Tabel 2.Variabel kesetimbangan massadan debit aliran air limbah Notasi S0 X0 Q0 Qsc Qscw Xscw Qg Qgw Xgw Qp0 Xp0 Qp Xp Sp

Deskripsi Konsentrasi BOD influen (mg/L) KonsentrasiinfluenTSS (tidaktermasukscreeningdangrit chamber) Debit aliran influen (m3/hari) Debit aliransetelahscreening (m3/hari) Lajuvolumetrikscreening(m3/detik) Jumlah material yang terkumpul di screening(m3/1000 m3) Debitaliransetelahgrit chamber(m3/hari) Lajuvolumetrikgrit chamber(m3/detik) Jumlahpasir yang terkumpul di grit chamber (m3/1000 m3) Total debitaliran yang masukkesedimentasi primer(m3/hari) Total konsentrasi TSS influen sedimentasi primer (mg/L) Debit aliran supernatan efluen sedimentasi primer (m3/hari) Konsentrasi TSS supernatan efluensedimentasi primer (mg/L) Konsentrasi BOD efluen sedimentasi primer (mg/L) Konsentrasi TSS aliran bawah (underflow)efluen sedimentasi primer (kg/L)

Nilai 661 342 10368 10368 6 ×10-7 0,005 10368 9,6 ×10-7 0,008 10977,47 420,15 10310,4 129,96 418,76

Acuan Data primer Data primer Data primer Pers. (2) Pers. (13) Data sekunder Pers. (3) Pers. (14) Data sekunder Pers. (5) Pers. (16) Pers. (4) 1 Pers. (18)

0,045

Data sekunder

Qup

Debit aliran bawah (underflow)efluen sedimentasi primer (m3/hari)

57,6

QA SA QS XS

Debit aliran efluen aerasi-lumpur aktif(m3/hari) Konsentrasi BOD efluen aerasi-lumpur aktif (mg/L) Debit aliran supernatan efluen sedimentasi sekunder (m3/hari) Konsentrasi TSS supernatan efluen sedimentasi sekunder (mg/L)

13300,42 5 9766,66 10

QuS

Debit aliran bawah (underflow) efluen sedimentasi sekunder(m3/hari)

3533,76

XuS

Konsentrasi TSS aliran bawah (underflow) efluen sedimentasi sekunder (mg/L)

7500

Data sekunder

r

rasio debit aliran recycle sedimentasi sekunder ke debit aliran efluen sedimentasi primer

0,29

Pers. (19)dan Pers. (6): ∆

9766,66

Pers. (9)

543,74

Pers.(8)

Xup

Qf Qw

Debit aliran efluen desinfeksi(m3/hari) Debit aliran limbah lumpur aktif dari sedimentasi sekunder (m3/hari)

Pers. (6) Data sekunder Pers. (7) Data sekunder Pers. (7)dan Pers. (22):

Pers. (24) danXt: Qt

Debit aliran bawah(underflow)efluenthickener(m3/hari)

94,49

Xt

KonsentrasiTSS aliranbawah(underflow)efluenthickener (kg/L) Debit aliran supernatan efluenthickenermenujuinfluensedimentasi primer (m3/hari) Konsentrasi TSS supernatan efluenthickenermenujuinfluensedimentasi primer(mg/L) Debit aliran bawah (underflow) efluen digesteranaerobik(m3/hari)

0,06

QtS XtS Qd

506,85 1974,25 94,49

Xd

Konsentrasi TSS aliran bawah (underflow) efluen digesteranaerobik (g/L)

Qpl Xpl

Lajualiranconditioning polimeruntuksentrifugasi(m3/hari) Konsentrasi TSS polimer untuk sentrifugasi (kg/L)

0,29 80

Qck

Debit volumetrikpembuanganpadatankering(cake)daricentrifuge(m3/hari)

7,84

Xck Qct Xct

Konsentrasi TSS padatankering(cake)efluensentrifugasi (kg/L) Debitalirancentratedarisentrifugasimenujuinfluensedimentasi primer(m3/hari) Konsentrasi TSS centrate dari sentrifugasi menuju influen sedimentasi primer (mg/L)

ISBN 978-602-17001-1-2

Data sekunder Pers. (10) Pers. (23) Pers. (11) Pers. (25) danXd:

27 Pers. (26) Data sekunder Pers. (28) danXck:

0,32

Data sekunder

102,62

Pers. (12)

640

Pers. (27)

452


9766,66

9766,66

10310,4 Qp

10000

13300,42

10977,47

10368 Qsc

10368

10368

12000

Q0

506,85

94,49

0,29

7,84

102,62

QtS

Qd

Qpl

Qck

Qct

0,08

2000

57,6

4000

543,74

6000

Qt

3533,76

8000

0,05

Jumlah Debit Aliran (m3/hari)

14000

Qp0

Hal yang sangat fundamental pada tahapan pengolahan air limbah di atas ketika air limbah memasuki unit sedimentasi primer dan pengolahan lumpur aktif (activated sludge). Unit sedimentasi primer dirancang untuk mengurangi konsentrasi TSS sebesar 50-65% dan menurunkan konsentrasi BOD sebesar 25-40% melalui proses fisik tanpa pembubuhan zat kimia. Berdasarkan pehitungan kesetimbangan massa, konsentrasi TSS diharapkan dapat direduksi hingga 69% berdasarkan konsentrasi TSS influen sebesar 420,15 mg/L dan efluen sebesar 129,96 mg/L. Konsentrasi BOD diharapkan dapat direduksi hingga 37% berdasarkan konsentrasi BOD influen sebesar 420,15 mg/L dan efluen sebesar 418,76 mg/L. Lumpur endapan masih mangandung material organik yang tinggi, sehingga efluen lumpur dialirkan ke unit sludgethickener sebesar 57,6 m3/hari, sedangkan filtrat (supernatan) dialirkan ke pengolahan lumpur aktif sebesar 10310,4 m3/hari.Aliran umpan air limbah/subtrat, bercampur dengan aliran lumpur aktif yang dikembalikan (rasio debit aliran recycle sebesar 0,29) sebelum masuk rektor. Campuran lumpur aktif dan air limbah membentuk suatu campuran yang disebut cairan tercampur/mixed liquor (Sutapa, 1999). Memasuki bak aerasi, lumpur aktif dengan cepat memanfaatkan zat organik dalam limbah untuk didegradasi. Zat-zat organik yang ada di dalam air limbah diserap oleh mikroorganisme dan diubah bentuknya menjadi flok, sebagai bahan pembentuk pertumbuhan sel dan sebagai sumber energi (Tjokrokusumo, 1998). Flok ini yang menyebabkan konsentrasi TSS di bak aerasi tinggi hingga mencapai 0,045 kg/L. Pada sedimentasi sekunder (clarifier), lumpur yang diendapkan sebagian akan dikembalikan ke unit pengolahan biologis berupa lumpur aktif, sedangkan supernatan dialirkan menuju unit pengolahan desinfeksi dengan debit 9766,66 m3/hari. Prinsip mekanisme proses pada unit clarifier menyerupai unit sedimentasi primer.Untuk menghasilkan efluen dengan kualitas yang baik, Benefield (2001) menjelaskan bahwa biomassa (setelah memisahkan material organik dari air limbah) harus dipisahkan dari cairan/supernatan. Sedimentasi sekunder ini hampir selalu merupakan tahap pembatas kualitas efluen. BOD yang keluar diefluen biasanya di bawah 5 mg/L, namun padatan biomassa yang masih terkandung pada air limbah memungkinkan akan memproduksi BODefluen 20 mg/L atau lebih besar.

Qf

QuS

QS

QA

Qup

Qgw

Qg

Qscw

0

Jenis Debit Aliran Gambar 2. Debit aliran pada setiap unit IPAL Dari grafik pada Gambar 2 diatas, debit aliran bawah (underflow )terlihat cukup kecil dibandingkan dengan aliran utama (main liquidstream). Debit aliran bawah disimbolkan dengan notasi Qscw, Qgw, Qup, QuS, Qt, QtS, Qd, Qpl, Qck dan Qct. Hal ini disebabkan sebagian besar fase cairan/supernatan tersalurkan melalui aliran utama dari screening hingga desinfeksi, sedangkan padatan (solid) tersalurkan melalui aliran bawah (underflow) menuju unit pengolahan lumpur. Pada Gambar 3, konsentrasi TSS terbesar dihasilkan dari supernatan efluen thickener menuju influen sedimentasi primer (Xts) sebesar 1974,25 mg/L. Nilai tersebut diakibatkan konsentrasi TSS merupakan hasil dari pemisahan padatan dari unit sedimentasi primer dan sedimentasi sekunder hasil dari proses pengolahan biologis. Thickener berfungsi untuk mengurangi volume lumpur dengan membuang supernatan. Supernatan adalah cairan atau fase cair di dalam lumpur yang terpisah dengan fase padatan. Umumnya supernatant diresirkulasi kembali ke dalam unit pengolahan utama air limbah.

ISBN 978-602-17001-1-2

453

1974,25


2000

27

10

129,96

420,15 Xp0

500

342

1000

640

1500

X0

Konsentrasi TSS (mg/L)

2500

Xct

Xd

XtS

XS

Xp

0

Konsentrasi TSS Setiap Unit Pengolahan Gambar 3. Konsentrasi TSS pada setiap unit IPAL* Catatan: *Tidak mencakup konsentrasi TSS berdasarkan data sekunder.

4.

KESIMPULAN

Analisis kesetimbangan massa merupakan metode cepat untuk mengidentifikasi perbedaan dalam pengolahan data dan kesalahan dalam pengukuran contoh (sampel) air limbah. Dengan melacak keseimbangan debit aliran, padatan dan substrat pada setiap unit pengolahan secara keseluruhan, pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara komponen-komponen yang mendukung mekanisme proses pengolahan dapat diperoleh. Dampak dari konfigurasi proses yang berbeda dapat dievaluasi dengan menggunakan model kesetimbangan massa dikembangkan untuk seluruh unit pengolahan. Dari analisis tersebut, debit aliran bawah (underflow) pada unit IPAL lebih kecil dibandingkan aliran utama (main liquidstream), sedangkan konsentrasi TSS meningkat ketika memasuki unit pengolahan lumpur. Reduksi konsentrasi BOD dan TSS sebesar 97% ketika air limbah berada pada efluen unit desinfeksi. Angka tersebut perlu diverifikasi kembali ketika rancangan unit pengolahan dibuat. Pengulangan (iterasi) perhitungan dibutuhkan untuk mendapatkan akurasi nilai variabel terbaik.

5.

REFERENSI

Benefield, L., 1993. Biological Process Design for Wastewater Treatment, Ibis Publishing, Melbourne. Droste, R. L., 1997.Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, John Wiley & Sons, Toronto. Environmental Protection Agency, 2003.Wastewater Technology Fact Sheet: Screening and Greet Removal, Washington D.C. Metcalf and Eddy, 2003.Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse, McGraw-Hill, New York. Reynolds, T. D., Paul A. Richards, 1996.Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, PWS Publishing Company, Boston. Sutapa, I. D. A., 1999. “Lumpur Aktif: Alternatif Pengolah Limbah Cair”, Jurnal Studi Pembangunan, Kemasyarakatan & Lingkungan, No. 3, p. 25-38. Thomas, M., 2009, “Optimisation of Dewatering Centrifuges”, Proceeding of 34th Annual Qld Water Industry Operations Workshop, Indoor Sports Stadium Caloundra, p. 106-112. Tjokrokusumo. 1999. Pengantar Enjiniring Lingkungan, Jilid 2, Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan YLH,Yogyakarta.

ISBN 978-602-17001-1-2

454

PROSIDING. Editor: Prof. Dr. Sudharto P. Hadi, MES Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA Dr. Henna Rya Sunoko, MES Dr. Hartuti Purnaweni, MPA

Recommend Documents