TUGAS AKHIR PREDIKSI UMUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PREDIKSI UMUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program Studi DIII Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Oleh: NOPIAH NIM. I PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2

3

4 PERSEMBAHAN Puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan pemilik jiwa dan semesta alam. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Kupersembahkan Tugas Akhir ini untuk: Ayah Tarmudi, dan ibu Narti, yang tak pernah jemu mendoakan dan menyayangiku atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarku sampai kini. Tak pernah cukup ku membalas cinta ayah ibu padaku. Bambang Sunarno, Anita, dan Akbar Wujud, kakak dan adik tercinta yang selalu memberikan motivasi dan membagi pengalaman hidupnya. Pak Yudi, Paklek Magi dan Bulek Lah yang telah memberikan bantuan biaya perkuliahan. Bapak Ir. Budi Utomo, M.T. yang telah memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Jodohku sisok. Dhuh mas, aku saiki uwis lulus D3. Kiro kiro kapan aku biso ketemu marang sliramu. Sahabat tercinta Sonia dan Afifah yang selalu saya repotkan dan selalu ada saat saya butuhkan, terima kasih banyak untuk waktu dan kebersamaanya selama 3 tahun ini. Sahabat yang tak pernah lelah menyemangati dari jauh (Ike Puspita, Kamal, dan Momok). Mbak Fathaya partner penelitian yang telah menemani mencari data dan survei lapangan. Teman-teman Infrastruktur Perkotaan 13 (Eni, Meimei, Lintang, Ikhwa, Budi, Dwi, Anto, Evi, Susi, Tika, Citra, Rere, Lely, Ulfa, Ayu, Niken, Wasi, Levina, Kiki, Andita, Afriza, Malik, Henri, Bagus, Angga, Aga, Arga, Berlian, Adit, Yudo). Warga Kos Mawar Putih 2 tersayang (Mbak Sofi, Mbak Ika, Mbak Ratna, Mbak Ipo, Eris) Almamater Tercinta iv

5 MOTTO Terus saja berdoa dan yakinlah akan kekuatan doa. (Jefri Al Buchori) Kekecewaan itu ibarat jalan yang terbongkah-bongkah, melambatkanmu sedikit, tapi kau akan melewati jalan yang halus setelahnya. (Author Unknown) Ketika satu pintu tertutup, pintu lain terbuka, namun terkadang kita hanya melihat dan menyesali pintu tertutup tersebut terlalu lama sehingga kita tidak melihat pintu lain yang terbuka. (Allexander Graham Bell) Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula. (Q.S Ar-Rahman 60) v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya sehingga Tugas Akhir berjudul Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo dapat terselesaikan. Tugas Akhir disusun untuk memenuhi persyaratan guna mendapatkan gelar ahli madya pada program D III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulisan Tugas Akhir dapat terwujud dengan adanya bimbingan, dorongan dan bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Widi Hartono, S.T., M.T., Selaku Ketua Program D-III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Budi Utomo, M.T., Selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir. 3. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.T., Selaku Pembimbing Akademik. 4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan materi selama perkuliahan yang juga bermanfaat dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. 5. Seluruh Staff dan karyawan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kota Surakarta. 6. Kedua orang tua dan keluargaku yang telah memberikan semua yang terbaik demi kelancaran selama perkuliahan dan selama penyusunan tugas akhir ini. 7. Teman-teman Infrastruktur Perkotaan 2013 yang telah memberikan bantuan dan arahan selama penyusunan laporan tugas akhir ini. Surakarta, Juni 2016 Penulis vi

7 ABSTRAK Nopiah, Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo Surakarta. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dengan adanya perkembangan penduduk yang semakin meningkat, pencemaran lingkungan menjadi salah satu permasalahan yang banyak ditemui pada daerah dengan kepadatan penduduk yang tinggi. Penanganan limbah cair sangat penting bagi manusia, sehingga penanganannya harus memenuhi standar kuantitas dan kualitas limbah cair. Berdasarkan data yang diperoleh, limbah cair yang dihasilkan penduduk Mojosongo 20 tahun ke depan diprediksi tidak dapat ditampung di IPAL Mojosongo. Hal ini dikarenakan jumlah pelanggan IPAL Mojosongo yang semakin meningkat, sehingga menyebabkan IPAL yang ada tidak dapat menampung peningkatan tersebut. Limbah cair yang ditampung IPAL Mojosongo diolah berdasarkan sifat fisika dan kimia sebelum dibuang ke sungai agar tidak mencemari badan sungai. Penelitian ini juga ditujukan untuk menganalisis kualitas limbah cair khususnya limbah cair buangan rumah tangga sesuai sifat kimia dan fisika. Penelitian ini menggunakan metode interview, studi observasi, dan literatur. Data yang diperlukan antara lain jumlah pelanggan dan penduduk, debit air limbah cair IPAL Mojosongo, kualitas limbah cair yang sesuai dengan Baku Mutu limbah cair. Nilai Efisiensi pada sistem pengolahan yaitu, untuk COD adalah 60,7 %, untuk BOD 5 adalah 71,3 %, sedangkan nilai untuk TSS adalah 91,5 %. Efisiensi diatas 50% menunjukkan bahwa sistem pengolahan telah berlangsung dengan baik. Prediksi limbah cair untuk 10 tahun maupun 20 tahun kedepan berdasarkan perhitungan jumlah penduduk IPAL Mojosongo tidak mampu menampung limbah cair. Berdasarkan perhitungan jumlah pelanggan untuk 10 tahun kedepan IPAL Mojosongo masih mampu untuk melayani masyarakat sedangkan untuk 20 tahun kedepan IPAL Mojosongo tidak dapat untuk menampung dan mengolah limbah cair khususnya untuk wilayah Kelurahan Mojosongo. Salah satu cara adalah dengan memperpendek waktu tinggal pada proses pengolahan, yaitu dengan proses lumpur aktif dan extended aeration. Kata kunci: kualitas, limbah cair, sifat fisika dan kimia, efisiensi, waktu tinggal. vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PERSEMBAHAN... iv MOTTO... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Pengertian Air Limbah Pengolahan Limbah Limbah Domestik...Error! Bookmark not defined Karakteristik Air Limbah Domestik...Error! Bookmark not defined Sistem Penyaluran Air Buangan Aerasi Baku Mutu Air...Error! Bookmark not defined Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)Error! Bookmark not defined Proses Pengolahan Biologi Aerobik Error! Bookmark not defined.14 viii

9 Kolam Stabilisasi...Error! Bookmark not defined Dasar Teori Proyeksi Jumlah Penduduk Menentukan Debit Kebutuhan Air Bersih...Error! Bookmark not defined Kebutuhan Air Domestik atau Rumah TanggaError! Bookmark not defined Efisiensi Sistem Pengolahan BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Persiapan Lokasi Penelitian Pengumpulan Data Metode Analisis Data Diagram Alir BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Unit Operasi IPAL Mojosongo Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo Kualitas Air Berdasarkan Sifat Kimia dan Fisika di Laboratorium Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo Perhitungan Volume Jumlah Pertumbuhan Penduduk Jumlah Pertumbuhan Pelanggan Prediksi Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo Prediksi Pertambahan Pelanggan IPAL Mojosongo Kebutuhan Air Rumah Tangga Waktu Proses Pengolahan (Waktu Tinggal) Pembahasan Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah Jumlah Pelanggan dan Jumlah Pertumbuhan Penduduk ix

10 4.4.3 Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Karakteristik Air Limbah dari IPAL Mojosongo... 9 Tabel 2.2 Baku Mutu Air Limbah Domestik Tabel 2.3 Loading Rates BOD 5 untuk Kolam Fakultatif Tabel 2.4 Standar Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota Tabel 2.5 Kebutuhan Air Domestik Tabel 4.2 Pengujian Fisika dan Kimia IPAL Mojosongo Tabel 4.3 Pertumbuhan Jumlah Penduduk Tabel 4.4 Pelanggan SR IPAL Mojosongo Tabel 4.5 Jumlah Pertumbuhan Penduduk pada Pelanggan IPAL Mojosongo Tabel 4.6 Pertambahan Jumlah Pelanggan Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Waktu Proses Pengolahan Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Memperpendek Waktu Tinggal xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Lumpur Aktif Standar (Konvensional) Gambar 2.2 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Extended Aeration Gambar 2.3 Diagram Umum Sistem Biologi Yang Terdapat pada Kolam Fakultatif Gambar 2.4 Grafik Hubungan k T dan Persen BOD Remaining Berbagai Faktor Dispersi dan Persamaan Wehner-Wilhelm Gambar 3.1 Lokasi IPAL Mojosongo Surakarta Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian Gambar 4.1 Proses Pengolahan pada IPAL Mojosongo Gambar 4.2 Bak Pengendap Awal Gambar 4.3 Bak Aerasi I Gambar 4.4 Mesin Aerator Gambar 4.5 Bak Aerasi II Gambar 4.6 Bak Sedimentasi Gambar 4.7 Bak Pengering Lumpur Gambar 4.8 Diagram Perbandingan Parameter dengan Baku Mutu Air Limbah. 38 Gambar 4.9 Bak Pengendap Awal dan Potongan Gambar 4.10 Bak Aerasi I Gambar 4.11 Bak Aerasi II Gambar 4.12 Bak Sedimentasi Gambar 4.13 Diagram Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo Gambar 4.14 Diagram Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo Gambar 4.15 Grafik Waktu Tinggal IPAL Mojosongo Gambar 4.16 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Lumpur Aktif Standart (Konvensional) Gambar 4.17 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Extended Aeration xii