Studi Analisis Kebutuhan Air Sektor Non-Domestik Kategori Industri Kecil Di Sentra Pengrajin Batik Motif Medan

DAFTAR PUSTAKA

Dijk, E. V. 2014. Water Resources Management . Amsterdam University of Applied Sciences. Amsterdam, Netherlands.

Ganiron, T. U. 2015. Study of Water Needs. International Journal of Disaster Recovery and Business Continuity. 6 : 17-28.

Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidraulika II. Yogyakarta. Beta Offset.

Azad, Hardam Singh. 2001. Industrial Wastewater Management Handbook. Maryland. NUS Corporation.

Fox, J. A. 1984. Hydraulic Analysis of Unsteady Flow in Pipe Network. London. The Macmillan Press LTD.

Munson, B. R. 2005. Mekanika Fluida. Jakarta. Erlangga.

Santoso, Gatot. 2014. Mengatasi Masalah Akibat Limbah Cair Batik. Jurnal Teknologi Technoscientia. 7 : 1.

Sani, G. D. 2014. Flood in Malaysia: Historical Reviews, Causes, Effects and Mitigations Approach. International Journal of Interdisciplinary Research and Innovations. 2 : 59-65.

Schmitt, T. G. 2004. Analysis and Modeling of Waste Water Treatment Managemen . Journal of Hydrology. 299 : 300-311.

Mays, Larry W, 2001. Water Resources Engineering. Arizona. John Wiley & Sons, inc.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan pada Oktober 2016 di Sentra UMKM pengrajin batik khas Sumatera Utara yang bertempat di Jl. Letda Sudjono, Medan Tembung. Lokasi kegiatan di Jl. Letda Sudjono, masuk Jl. Bersama Gg. Musyawarah No 2.

Gambar 3. 1Lokasi pengerajin ardhina batik motif medan

Gambar 3. 2 Ardhina Batik Motif Medan

3.2. Sentra Pengrajin Batik Motif Medan

Ardhina Batik Motif Medan memiliki dua jenis batik yang dikembangkan adalah batik tulis dengan motif khas Jawa serta batik cap atau cetak dengan motif Gorga atau khas Batak. Produksi batik dari sentra ini sering dipamerkan pada acara-acara pameran yang diadakan di Sumatera Utara dan beberapa sudah mendapat pesanan dari beberapa instansi pemerintah untuk pakaian seragam.

UMKM Ardhina Batik Motif Medan (BMM) yang meproduksi kain batik khas Sumatera Utara. Batik dengan motif yang disesuaikan dengan lima etnis Batak yang ada di Sumatera Utara yaitu Mandailing Tapanuli Utara (Toba) Simalungun Karo Pakpak Dairi dan Tapanuli Tengah. Ardhina Batik Motif Medan tahun 2009.

Gambar 3. 3 Manajemen Produksi Ardhina Batik Motif Medan Aspek produksi dan Manajemen dari usaha pembuatan kain batik oleh mitra kerja sama terdiri dari tiga aspek yaitu perencanaan produksi, pengendalian produksi dan pengawasan produksi. Pada aspek produksi meliputi jenis produk berupa kain untuk bakal baju dengan jumlah produksi rata-rata perhari 10 meter utuk tiap motif dengan jumlah motif yang dihasilkan rata-rata perhari 2-3 motif.

Batik Motif Medan dengan jam kerja dari Senin sampai Sabtu dari jam 08.00– 17.00 WIB, Ardhina Batik Motif Medan terdiri dari 9 orang pekerja yang merupakan masyarakat sekitar. Pemasaran batik melalui reseller dan dijual di galeri-galeri batik.

Pengawasan produksi meliputi kualitas dan standar produk yang dihasilkan, produk yang dihasilkan sudah dipamerkan di beberapa acara dan sudah dipasarkan ke berbagai daerah serta dipesan oleh beberapa instansi pemerintah sebagai baju seragam. Kisaran harga untuk per lembar kain batik yang dipasarkan sekitar 150 ribu sampai dengan 300 ribu rupiah, untuk cost produksi rata-rata 100 ribu sampai dengan 200 ribu rupiah per lembar.

Proses produksi kain batik terdiri dari tiga tahapan yaitu pewarnaan, pemberian malam (lilin) pada kain dan pelepasan lilin pada kain. Jika proses pewarnaan dan pemberian malam selesai maka malam dilunturkan dengan proses pemanasan. Batik yang telah jadi direbus hingga malam menjadi leleh dan terlepas dari air. Proses perebusan ini dilakukan dua kali, yang terakhir dengan larutan soda ash untuk mematikan warna yang menempel pada batik, dan menghindari kelunturan. Setelah perebusan selesai, batik direndam air dingin dan dijemur. Proses pembatikan tersebut menghasilkan limbah cair batik yang menimbulkan masalah pada lingkungan jika tidak dikelola. Limbah cair batik dibuang begitu saja ke saluran drainase tanpa memikirkan dampaknya. Keterbatasan air bersih untuk proses pewarnaan dan pelontoran (perebusan) memerlukan jumlah air yang cukup banyak, hal tersebut akan menambah biaya produksi. Seperti

Mulai

kita ketahui bahwa UMKM selalu terkendala dengan modal.

3.3. Metodologi Penelitian 3.3.1. Jenis Penelitian

Penelitian yang dilakukan jl. Letda sudjono jl. Bersama Gg. Musyawarah no.2 Medan termasuk jenis penelitian eksperimen.

3.3.2. Kerangka Penelitian

Pengumpulan Data

Data Primer - Data jumlah produksi

harian

- Data pengujian sampel limbah sesudah dan sebelum penyaringan

Tinjauan Pustaka

Data Sekunder - Data pemakaian dan

biaya kebutuhan air dari PDAM

Selesai

3.3.3. Tahapan Penelitian

Tugas akhir ini dimulai dengan survei lokasi. setelah mendapat lokasi, peneliti melakukan referensi atau studi literatur yang berkaitan dengan studi analisis pengolahan sektor air non domestik kategori industri kecil di sentra pengerajin batik motif medan. Setelah mempelajari literatur yang ada, peneliti melakukan pengumpulan data yang di butuhkan. Data yang diambil yaitu data primer dan sekunder, data primer berupa :

- Data jumlah produksi harian

- Data pengujian sampel limbah sesudah dan sebelum penyaringan (BOD, COD, TSS, TDS, PH, Suhu)

Pengolahan Data - Metode Analisis Kebutuhan Air - Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik - Metode Perhitungan Biaya

- Metode Perhitungan Komponen Instalasi

Sedangkan data sekunder yang diambil adalah :

- Data kebutuhan dan biaya pemakaian air dari PDAM

Data – data tersebut akan diolah dengen beberapa metode yaitu :

1. Metode analisis kebutuhan air 2. Metode daur ulang limbah cair batik 3. Metode perhitungan biaya

4. Metode perhitungan komponen instalasi

Setelah data – data diolah, maka didapatkan hasil analisa biaya produksi batik. Kemudian peneliti dapat memberi kesimpulan dan saran terhadap biaya produksi batik dan pencemaran lingkungan.

3.4. Metode Analisis Kebutuhan Air

3.5. Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik

Metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut adalah Metode elektrokoagulasi. Secara singkat berikut cara kerja sistem yang digunakan adalah.

1) Limbah batik hasil pencucian batik yang selesai direbus, lalu dimasukkan ke dalam bak pengumpul limbah cair.

2) Kemudian limbah batik dimasukkan dalam bak elektrokoagulasi, kemudian bisa ditambahkan 250 gr garam untuk mempercepat proses elektrokoagulasi untuk setiap 100 L limbah batik.

3) Elektroda-elektroda pada bak elektrokoagulasi dihubungkan dengan sumber arus DC melalui voltmeter.

4) Proses elektrokoagulasi limbah batik dijalankan dan dihentikan jika larutan sudah menjadi jernih.

5) Penambahan garam dapur untuk mempercepat proses elektrokoagulasi. 6) Air limbah yang terdapat pada bak elektrokoagulasi setelah waktu

tertentu maka dialirkan ke bak pengendapan. pada bak pengendapan akan diendapkan dalam kurun waktu satu malam.

7) Limbah hasil pengendapan kemudian dialirkan ke bak filtrasi. 8) Setelah melewati serangkaian filterisasi maka air akan dialirkan ke

bak penampung.

9) Begitu terus prosesnya selanjutnya sampai dengan air yang keluar jernih agar dapat digunakan kembali untuk proses pekerjaan pembuatan batik motif Medan.

3.6. Metode Perhitungan Biaya

Dengan adanya pemakaian alat pengolahan limbah tentunya terdapat influence terhadap perhitungan biaya untung dan rugi. Analisa biaya pada penelitian ini dilakukan dalam jangka waktu sebulan, dengan memfokuskan perhitungan pada penggunaan air, biaya pembuatan alat dan peningkatan nilai jual.

Dimensi alat pengolahan limbah disesuaikan dengan penggunaan air pada proses produksi seperti bak elektrokoagulasi, bak pengendap, banyaknya lempengan katoda-anoda yang digunakan dan lain sebagainya. Keberadaan alat dapat meningkatkan nilai jual dari kain batik. Keuntungan perbulan dari nilai jual

tersebut diakumulasi dengan biaya pembuatan alat dan biaya dari volume air yang masih digunakan (diluar penggunaan air daur ulang).

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Kebutuhan Air

4.1.1. Kebutuhan Air Proses Produksi

Penggunaan air pada produksi batik digunakan pada proses pewarnaan, perebusan, dan pencucian. Dari hasil interview dan survei lapangan langsung, total produksi rata-rata kain batik perharinya adalah 10 potong kain dengan penggunaan 15 ember dengan kapasitas ± 0.1 m3. Oleh karena itu, kebutuhan air proses produksi perharinya adalah 15 x 0.1 = 1,5 m3dan perbulannya sebesar 15 x 0.1 x 30 = ± 45 m3 (dengan perhitungan 30 hari/ bulan)

4.1.2. Suplai Air untuk Proses Produksi

Kebutuhan air pada proses produksi tidak hanya digunakan pada proses tersebut diatas, tetapi juga pada proses sekunder lainnya. Total suplai air yang digunakan dilihat dari tagihan rekening air Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) pabrik seperti pada gambar dibawah.

Gambar 4. 1 Rekening tagihan air PDAM

Dari tagihan rekening air tersebut diperoleh suplai air rata-rata untuk proses produksi sebesar 63 m3. Dengan asumsi pemakaian sekunder sebesar ± 20

m3

4.2. Analisis Daur Ulang Limbah Cair 4.2.1. Analisis Kondisi Limbah Cair Batik

Dari survei lapangan diambil sampel limbah pengolahan seperti pada Gambar 4.2. Dari hasil uji laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan diperoleh kandungan limbah cair batik berdasarkan PerMenLH No. 05 Tahun 2014 Lamp. XLVII tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha seperti pada Tabel. 5.1

Gambar 4. 3 Hasil penyaringan

Tabel. 5.1 Hasil uji laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan

Tabel 4. 1 Hasil Analisa Penurunan Kandungan Parameter Limbah

No.

Parameter Hasil Analisa Baku mutu limbah cair

industri batik Sebelum

Penyaringan

Setelah Penyaringan

1 COD 1132 mg/L 14.19 100 mg/L

2 BOD 362.2 mg/L 4.54 50 mg/L

3 TSS 7020 mg/L 14 200 mg/L

4 TDS 3120 mg/L 1815 2000 mg/L

5 PH 9.38 6.7 6 - 9

6 Suhu 20 C 23 38 C

Setelah dilakukan penyaringan terdapat perubahan pada warna seperti pada Gambar 4.3 dan penurunan kandungan parameter limbah seperti yang tercantum pada Tabel 4.1.

4.2.2. Analisis Proses Elektrokoagulasi

Aplikasi metode elektrokimia untuk lingkungan dan laboratorium pada umumnya didasarkan pada proses elektrolisis, yakni terjadinya reaksi kimia dalam suatu sistem elektrokimia akibat pemberian arus listrik dari suatu sumber luar. Proses elektrokoagulasi merupakan gabungan dari proses elektrokimia dan proses flokulasi-koagulasi. Proses ini dapat menjadi pilihan metode pengolahan limbah radioaktif dan limbah B3 cair fase air alternatif mendampingi metode-metode pengolahan yang lain yang telah dilaksanakan.

Sebuah arus yang dilewatkan ke elektroda logam maka akan mengoksidasi logam (M) tersebut menjadi logam kation (M+), sedangkan air akan mengalami reduksi menghasilkan gas hidrogen (H2) dan ion hidroksi (OH). Persamaan reaksi elektrokoagulasi adalah sebagai berikut :

M  M+ + ne : Anoda ……….. (1) 2H2O+ 3e  2OH- + H2 : Katoda ………. (2) Kation menghidrolisis di dalam air membentuk sebuah hidroksi dengan spesies dominan yang tergantung pada kondisi pH larutan. Kation bermuatan tinggi mendestabilisasi beberapa partikel koloid dengan membentuk polivalen polihidroksi komplek. Senyawa komplek ini mempunyai sisi yang mudah diadsorbsi, membentuk gumpalan (aggregates) dengan polutan. Pelepasan gas hidrogen akan membantu pencampuran dan pembentukan flok. Flok yang dihasilkan oleh gas hidrogen akan diflotasikan kepermukaan reaktor. Sebuah reaktor elektrokoagulasi adalah sel elektrokimia dimana anoda korban (biasanya menggunakan aluminium atau besi) digunakan sebagai agen akoagulan (Matteson et al).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses elektrokoagulasi ini antara lain:

a. Kuat arus

Pengolahan limbah nikel dengan rapat arus 40, 50, 60, dan 70 mA/cm2 menghasilkan penurunan kontaminan nikel sebesar 95% dan Cu sebesar 98% pada rapat arus 70 mA/cm2. Ini dikarenakan rapat arus merupakan elektron yang berpindah setiap satuan luas. Sehingga semakin besar rapat arus maka

elektron yang berpindah maka semakin besar, hal ini akan menyebabkan pembentukan koagulan yang terbentuk akan semakin banyak.

b. Jenis Elektroda

Pada penelitian yang dilakukan ada 3 elektrode yang digunakan yaitu Fe, Zn, serta Al. Setiap jenis elektrode ini memberikan pengaruh yang berbeda-beda. Hasil terbaik pada penelitian ini di dapat pada logam Al dengan penurunan TSS sebesar 95,3%, sedangkan untu Fe terjadi penurunan sebesar 94,39% dan Zn sebesar 91,96%. Penggunaan jenis elektrode ini dipengaruhi kereaktifan logam serta pembentukan koagulan untuk mengikat kotoran yang ada.

c. Waktu

Percobaan elektrokoagulasi dengan variasi waktu 10, 15, 20, 25. dan 30 menit. Dalam elektrokoagulasi semakin lama waktu proses maka penurunan parameter pencemaran akan semakin baik. Ini juga sesuai hukum faraday yang menyatakan semakin lama waktu proses.

Proses Elektrokoagulasi menggunakan bak dengan material stainless steel dan dilengkapi elektroda yang juga terbuat dari stainless steel yang tersusun sebanyak 15 material katoda anoda. Proses elektrokoagulasi terjadi selama 120 menit hingga terjandinya koagulasi pada limbah. Berikut gambar bak elektrokoagulasi dan prosesnya.

Gambar 4. 4 Bak elektrokoagulasi

Gambar 4. 6 Proses elektrokoagulen pada material anoda katoda

4.2.3. Analisis Proses Pengendapan

Proses pengendapan dimaksudkan agar limbah yang mengalami koagulasi terpisah dengan air. Pengendapan dilakukan di bak pengendap selama 24 jam dan setelah itu limbah yang menggumpal akan berada didasar bak pengendap dan air berada diatasnya. Kapasitas bak pengendap disesuaikan dengan pemakaian air produksi batik selama 1x24 jam. Berikut adalah gambar bak pengendap dan limbah sebelum dan sesudah mengalami proses pengendapan.

(a) (b)

Gambar 4. 8 (a) Limbah sebelum mengalami pengendapan. (b) Limbah sesudah mengalami pengendapan

4.2.4. Analisis Proses Filtrasi

Filtrasi(penyaringan) adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkan pada medium penyaringan yang diatasnya padatan akan terendapkan. Rentang filtrasi pada industry mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi berupa cairan.

Filtrasi merupakan pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan. Pada penelitian ini limbah yang sebelumnya diendapkan pada bak pengendapdialirkan kedalam bak filtrasi. Bak filtrasi terdiri dari 1 (satu) buah bak yang memiliki kapasitas sebesar 200 liter dalam keadaan kosong sebelum diisi material

filtrasi. Berikut gambar bak filtrasi untuk proses filter air hasil pengendapan.

Gambar 4. 9 Bak Filtrasi

Bak filtrasi tersebut memiliki tinggi sekitar 100 cm akan diisi material

untuk proses filtrasi yang terdiri dari (dari dasar bak ke atas permukaan) yaitu pasir, coral, ijuk dan kerikil. Untuk material pasir diisi dengan ketebalan 15 cm, coral diisi dengan ketebalan 10 cm, ijuk diisi dengan ketebalan 10 cm dan kerikil diisi dengan ketebalan 10 cm. Berikut gambar material yang akan diisi pada bak filtrasi.

(a) (b)

Gambar 4. 10 (a) Proses pencucian material . (b) Material filtrasi yang sudah bersih

Limbah yang telah difiltrasi akan berubah baik dari segi kandungan dan warnanya seperti yang terlihat pada tabel 4.1 dan gambar 4.11. Limbah tersebut dapat digunakan kembali dalam proses produksi dan mengurangi penggunaan air PDAM.

4.3 Analisis Dimensi Pengolahan Limbah

4.3.1 Analisis Bak Elekrokoagulasis

Proses elektrokoagulen berlangsung selama 120 menit, maka dalam satu hari dapat dilakukan 12 kali proses elektrokoagulen. Dengan kapasitas penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak elektrokoagulasi minimum sebesar 0,125 m3 (12 kali). Pada penelitian ini digunakan dimensi bak sebesar 0,35 m3. Oleh karena itu, proses elektrokoagulen dapat dilakukan 5 kali perharinya. Gambar bak eletrokuagulasi terdapat pada gambar 4.4 dengan dimensi 1,5x0,5x0,5 m .

4.3.2 Analisis Bak Pengendap

Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam, maka dimensi bak pengendap harus disesuaikan dengan pemakaian air perhari. Dengan kapasitas penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak pengendap yang digunakan sebesar 1,53 m3 dengan dimensi 1,7x1x0.9 m seperti yang terdapat pada gambar 4.7

4.4 Analisis Biaya Produksi

4.4.1 Analisis Biaya dengan Suplai Air dari PDAM

Total biaya penggunaan air untuk proses produksi perbulannya merupakan uraian dari tagihan rekening air PDAM Tirtanadi sebagai berikut

Jumlah (m3) Harga air /m3 (Rp) Total (Rp)

Pemakaian total 63 2.300 144.900

Pemakaian Sekunder 20 2.300 46.000

Proses produksi 98.900

4.4.2 Analisis Air dengan Suplai Air Daur Ulang

Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam, maka dimensi bak pengendap harus disesuaikan dengan pemakaian air perhari. Dengan kapasitas penggunaan air sebesar 1,5 m3 perharinya, maka dimensi bak pengendap yang digunakan sebesar 1,53 m3 dengan dimensi 1,7x1x0.9 m seperti yang terdapat pada gambar 4.7

4.4.3 Analisis Perbandingan Biaya dengan Suplai Air PDAM dan Daur Ulang

Alat pengolahan limbah ini dapat mengurangi pemakaian air dalam proses produksi pembuatan kain batik karena air yang telah diolah dapat digunakan kembali. Selain itu, keberadaan alat ini juga dapat meningkatkan harga jual karena pabrik dapat memperoleh sertifikat AMDAL dari dan harga jual dapat meningkat sebesar. Dari analisa biaya diatas, kita dapat melihat selisih pengeluaran dalam priode bulanan pabrik sebesar. Namun apabila kita kalkulasikan dengan peningkatan harga jual sebesar dan

produksi batik perharinya sebesar 15 buah, maka dalam bulan pertama pabrik sudah dapat menutupi modal pembuatan alat dan memperoleh keuntungan di bulan selanjutnya.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil pada Tugas Akhir yang berjudul “Studi Analisis Kebutuhan Air Sektor Non-Domestik Kategori Industri Kecil di Sentra

Pengrajin Batik Motif Medan” adalah

1. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan

2. Terjadi penurunan terhadap kandungan limbah cair batik seperti yang

3. Bedasarkan kebutuhan air produksi diperoleh desain bak elektrokoahgulasi

sebasar1,5x0,5x0,5 m 1,7x1x0.9 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m.

4. Biaya produksi penggunaan air dari suplai PDAM sebesar Rp. 98.900,

sedangkan dari PDAM dan proses daur ulang sebesar Rp. 10.748.800. 5.2. Saran

Saran untuk hasil Tugas Akhir yang berjudul “Studi Analisis Kebutuhan Air Sektor Non-Domestik Kategori Industri Kecil di Sentra Pengrajin Batik Motif

Medan” adalah

1. Agar proses elektrokoagulen berjalan lebih cepat power supply sebaiknya diganti dengan kapasitas 24 volt 10 ampere dan lempengan stainless steel diganti dengan logam Seng, karena memiliki sifat penghantar listrik yang lebih baik.

2. Biaya pembuatan alat ini masih tergolong mahal bila dilimpahkan terhadap pengrajin tradisional. Untuk penelitian selanjutnya agar lebih memberikan inovasi-inovasi baru terkhusus dalam hal pengurangan biaya.

No. Parameter

Hasil Analisa

Baku mutu limbah cair industri batik Sebelum

Penyaringan

Setelah Penyaringan

1 COD 1132 mg/L 14.19 100 mg/L

2 BOD 362.2 mg/L 4.54 50 mg/L

3 TSS 7020 mg/L 14 200 mg/L

4 TDS 3120 mg/L 1815 2000 mg/L

5 PH 9.38 6.7 6 – 9

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Air mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia dan makhluk lainnya di alam ini. Tidak ada satupun kehidupan di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Air merupakan hal pokok bagi konsumsi manusia dan telah menjadi salah satu kekayaan yang sangat penting. Pengaruh air sangat luas bagi kehidupan, bukan hanya untuk makan dan minum. Dalam buku karangan Hefni Efendi kata pengaruh dapat dapat diartikan sebagai dampak atau manfaat sedangkan air adalah sumber daya alam yang dapat diperbaharui dan kehidupan adalah dimana terdapat sekelompok mahluk hidup yang tinggal di bumi ini dengan menjalani interaksi antara mahluk hidup satu dengan yang lainnya. Jadi yang dimaksud pengaruh air bagi kehidupan manusia adalah dampak atau manfaat air bagi kehidupan manusia yang membantu manusia untuk melakukan aktivitasnya dan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.

2.2. Sumber Air Baku

Sumber air baku bagi suatu penyediaan air bersih sangat penting, karena selain kuantitas harus mencukupi juga dari segi kualitas yang akan berpengaruh terhadap proses pengolahan. Disamping itu letak sumber air dapat mempengaruhi bentuk jaringan transmisi, distribusi dan sebagainya. Secara umum sumber air baku dapat dikategorikan sebagai berikut:

A. Air Hujan

Air hujan adalah uap air yang sudah mengalami kondensasi, kemudian jatuh ke bumi berbentuk air. Air hujan juga merupakan sumber air baku untuk keperluan rumah tangga, pertanian, dan lain-lain. Air hujan dapat diperoleh dengan cara penampungan, air hujan dari atap rumah dialirkan ke tempat penampungan yang kemudian dapat dipergunakan untuk keperluan rumah tangga.

B. Air Permukaan

Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya: oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, limbah industri kota dan sebagainya.

C. Air Rawa atau Danau

Kebanyakan dari air rawa ini berwarna, hal ini disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya: asam humus yang dalam air menyebabkan warna kuning kecoklatan. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula. Jadi untuk pengambilan air sebaiknya pada kedalaman tertentu agar endapan-endapan Fe dan Mn tidak terbawa, begitu juga dengan lumut yang ada pada permukaan rawa.

D. Air Sungai

Dalam penggunaannya sebagai air minum harus mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit

mencukupi. E. Air Tanah

Air tanah adalah air yang berasal dari curah hujan yang kemudian mengalami infiltrasi dan perkolasi. Infiltrasi adalah meresapnya air ke dalam permukaan tanah. Air yang telah meresap ke dalam tanah, akan terus bergerak ke bawah yaitu ke dalam profil tanah hingga menemui lapisan tanah yang kedap air sehingga air akan terkumpul sebagai air tanah. Pergerakan air menuju lapisan tanah yang lebih dalam inilah yang disebut sebagai perkolasi.

F. Mata Air

Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas maupun kualitasnya sama dengan keadaan air tanah dalam. Berdasarkan tempat munculnya ke permukaan tanah, mata air terbagi atas rembesan dan umbul. Rembesan terjadi di mana air keluar melalui lereng-lereng sedangkan umbul terjadi di mana air keluar ke permukaan pada suatu dataran.

G. Air Laut

Dua per tiga dari luas permukaan bumi merupakan lautan. Namun jumlah yang besar ini tidak membuat air laut dapat dengan mudah dimanfaatkan sebagai air baku untuk penyediaan air bersih. Air laut mempunyai sifat yang asin karena mengandung garam NaCl. Kadar NaCl dalam air laut adalah 3%. Teknologi pengolahan air laut menjadi air bersih yang siap konsumsi biasa dilakukan oleh negara-negara

sumber daya air yang ada terbatas. 2.3. Kebutuhan Air Bersih

Faktor – faktor yang mempengaruhi kebutuhan air bersih, yaitu:

A. Iklim

Iklim yang panas akan menyebabkan kebutuhan air meningkat, terutama untuk mandi dan menyiram tanaman, dibandingkan pada iklim lembab. Sedangkan pada iklim yang sangat dingin, air dialirkan untuk menghindari bekunya pipa distribusi.

B. Karakteristik Penduduk

Karakteristik penduduk sangat dipengaruhi tingkat ekonomi masyarakat. Pada masyarakat ekonomi menengah keatas, penggunaan air sangat besar bahkan sangat boros, sedangkan masyarakat ekonomi menengah kebawah penggunaan air sedikit berhemat.

C. Masalah Lingkungan Hidup

Penggunaan air yang berlebihan menyebabkan berkembangnya teknologi yang menyebabkan pengurangan jumlah air.

D. Industri dan Perdagangan

Pada kawasan sentral industri dan bisnis lebih banyak membutuhkan air dibanding daerah lainnya. Hal ini disebabkan pegunungan air pada kawasan ini untuk proses industri selain kebutuhan rumah tangga. Hal ini berarti lebih banyak dibutuhkan air dibanding daerah lainnya. E. Iuran dan meteran

Iuran dan meteran dalam hal ini terkait dengan harga air. Harga air yang mahal akan berakibat kosumen berusaha untuk berhemat dan

bahkan berusaha membangun instalasi sendiri. Sedangkan harga air yang murah mengakibatkan masyarakat cenderung boros air.

F. Ukuran wilayah

Wilayah yang besar akan menggunakan air yang sangat besar dibanding wilayah yang kecil. Hal ini sangat di pengaruhi besarnya konsumenpada daerah tersebut.

G. Kebutuhan konvermasi alam

Musim kering yang lama mengakibatkan masyarakat berusaha menghemat penggunaan air. Instalasi terkait akan berusaha menyediakan cadangan air untuk mengantisipasi kekurangan air. Kebiasaan ini akan berlanjut manakala musim hujan telah tiba. Kebiasaan masyarakat ini akan berlangsung sepanjang tahun.

Pada umumnya kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan dapat dibagi dalam: 1. Kebutuhan domestik,

Kebutuhan domestik adalah kebtuhan air bersih untuk pemenuhan kegiatan sehari-hari atau rumah tangga seperti : untuk minum, memasak, kesehatan individu (mandi cuci dan sebagainya, menyiram tanaman, halaman, pengangkutan air buangan (buangan dapur dan toilet).

2. Kebutuhan Non-Domestik,

Kebutuhan non-domestik adalah kebutuhan air bersih yang digunakan untuk beberapa kegiatan seperti :

 Kebutuhan institusional.

tempat pendidikan atau sekolah.

 Kebutuhan komersial dan industri.

merupakan kebutuhan air bersih untuk kegiatan hotel, pasar, pertokoan, restoran. Sedangkan kebutuhan air bersih untuk industry biasanya digunakan untuk air pendingin, air pada boiler untuk pemanas, bahan baku proses.

 Kebutuhan fasilitas umum.

merupakan kebutuhan air bersih untuk kegiatan tempat-tempat ibadah, rekreasi, terminal.

Dilihat dari pengertiannya air baku adalah air yang digunakan untuk kepentingan manusia sehari-hari. Data-data yang mempengaruhi neraca air baku:

1. Hubungan debit andalan 20 % terkering dengan jumlah penduduk yang dapat dilayani

2. Kebutuhan air baku untuk penduduk / liter / hari 3. Kebutuhan air baku untuk penduduk dan atau hewan.

Menurut Ditjen Cipta Karya (2002) standar kebutuhan air ada 2 (dua) macam yaitu:

1. Standar kebutuhan air domestik

Standar kebutuhan air domestik yaitu kebutuhan air yang digunakan pada tempat-tempat hunian pribadi untuk memenuhi keperluan sehari-hari seperti; memasak, minum, mencuci dan keperluan rumah tangga lainnya. Satuan yang dipakai adalah liter/orang/hari.

Tabel 2. 1 Penentuan Tingkat Layanan Air Baku Jumlah penduduk

(jiwa)

Tingkat Pelayanan (liter/orang/hari)

> 1.000.000 120

500.000 - 1.000.000 100

100.000 - 500.000 90

20.000 - 100.000 80

10.000 - 20.000 60

< 10.000 30

Sumber : Dirjen Cipta Karya

2. Standar kebutuhan air non domestik

Standar kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih diluar keperluan rumah tangga. Kebutuhan air non domestik antara lain:

a) Penggunaan komersil dan industri

yaitu penggunaan air oleh badan-badan komersil dan industri. Penggunaan air = Volume air : Satuan produk

Penetapan baku mutu limbah cair melalui debit limbah cair maksimum didasarkan pada tingkat produksi bulanan yang sebenarnya. Digunakan rumus sebagai berikut:

DM = Dm x Pb ... (2.1) Dimana:

DM = Debit limbah cair maksimum yang diperbolehkan bagi setiap limbah industri yang bersangkutan, dinyatakan dalam m3/Bulan.

Dm = Debit limbah cair maksimum, dinyatakan m3 limbah cair persatuan produk.

Debit limbah cair yang sebenarnya dihitung dengan cara sebagai berikut: DA = Dp x H ... (2.2) Keterangan:

DA = debit limbah cair yang sebenarnya, dinyatakan dalam m3/bulan Dp = hasil pengukuran debit limbah cair, dinyatakan dalam m3/hari H = jumlah hari kerja pada bulan yang bersangkutan

b) Penetapan baku mutu limbah cair melalui penetapan pencemaran maksimum didasarkan pada jumlah unsur pencemar yang terkandung dalam aliran limbah. Digunakan perhitungan sebagai berikut:

BPM = (CM) x DM x f... (2.3) Keterangan:

BPM = Beban Pencemaran Maksimum per satuan produk, dinyatakan dalam kg parameter per satuan produk

(CM)j = kadar maksimum unsur pencemar j, dinyatakan dalam mg/l DM = debit limbah cair maksimum sesuai dengan jenis industri yang

bersangkutan, dinyatakan dalam m3 limbah cair per satuan produk f = faktor konversi = 1 kg/1.000.000 mg x 1000 l/m3

Beban pencemaran maksimum sebenarnya dihitung dengan cara sebagai berikut:

BPA = (CA)j x DA/Pb x f ... (2.4) Keterangan:

BPA = beban pencemaran sebenarnya, dinyatakan dalam kg parameter per satuan produk

DA = debit limbah cair sebenarnya, dinyatakan dalam m3/bulan Pb = Produksi sebenarnya dalam sebulan, dinyatakan dalam satuan

produk untuk jenis industri yang bersangkutan f = faktor konversi = 1/1000

c) Penetapan beban pencemaran maksimum perhari digunakan perhitungan sebagai berikut:

BPMi = BPM x Pb/H ... (2.5) Keterangan:

BPMi = Beban pencemaran maksimum perhari yang diperbolehkan bagi jenis industri yang bersangkutan, dinyatakan dalam kg parameter per hari

Pb = Produksi sebenarnya dalam sebulan, dinyatakan dalam satuan produk untuk jenis industri yang bersangkutan.

Beban pencemaran maksimum sebenarnya dihitung dengan cara sebagai berikut:

BPAi = (CA)j x Dp x f ... (2.6) Keterangan :

BPAi = Beban pencemaran per hari yang sebenarnya, dinyatakan dalam kg parameter per hari

(CA) = Kadar sebenarnya unsur pencemar j, dinyatakan dalam mg/l Dp = Hasil pengukuran debit limbah cair, dinyatakan dalam m3/hari f = faktor konversi = 1/1000

d) Penggunaan umum

sakit, sekolah-sekolah dan tempat-tempat ibadah.

Kebutuhan air non domestik untuk kota dapat dibagi dalam beberapa kategori antara lain :

 Kota kategori I (Metro)

 Kota kategori II (Kota besar)

 Kota kategori III (Kota sedang)

 Kota kategori IV (Kota kecil)

 Kota kategori V (Desa)

Tabel 2. 2 Kategori kebutuhan air non-domestik

NO URAIAN

KATEGORI KOTA BERDASARKAN JUMLAH JIWA

>1.000.000 500.000 S/D 1.000.000 100.000 S/D 500.000 20.000 S/D 100.000 <20.000

METRO BESAR SEDANG KECIL DESA

1

Konsumsi unit sambung an rumah (SR) l/o/h

190 170 130 100 80

2

Konsumsi unit hidran umum (HU) l/o/h

30 30 30 30 30

3 Konsumsi unit non

domestik l/o/h (%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30 4 Kehilangan air (%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30

5 Faktor hari

Maksimum 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1

6 Faktor jam puncak 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

7 Jumlah jiwa per SR 5 5 5 5 5

8 Jumlah jiwa per HU 100 100 100 100 100

9

Sisa tekan di penyediaan distribusi (mka)

10 10 10 10 10

11 Volume reservoir (%

max day demand) 20 20 20 20 20

12 SR : HR 50:50 s/d 80:20

50:50 s/d

80:20 80:20 70:30 70:30

13 Cakupan pelayanan

(%) *) 90 90 90 90 **) 70

Sumber :Ditjen Cipta Karya

*) 60% perpipaan, 30% non perpipaan **) 25% perpipaan, 45% non perpipaan

Kebutuhan air bersih non domestik untuk kategori I sampai dengan V dan beberapa sektor lain adalah sebagai berikut:

Tabel 2.3 Kebutuhan air non-domestik kategori I

Sumber :Ditjen Cipta Karya

NO SEKTOR NILAI SATUAN

1 2 3 4 5 6 7 8

Sekolah Rumah sakit Puskesmas Masjid Kantor

Pasar Hotel Rumah makan Kompleks militer Kawasan industri Kawasan pariwisata

10 200 2000 3000 10 12000 150 100 Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/pegawai/hari Liter/tempat duduk/hari

Liter/hektar/hari Liter/detik/hari Liter/detik/hari

Tabel 2.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori II, III dan IV

Sumber :Ditjen Cipta Karya

Tabel 2.5 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V

Sumber :Ditjen Cipta Karya

Tabel 2.6 Kebutuhan Air Domestik Kota Kategori lain

Sumber :Ditjen Cipta Karya

2.4. Standar Baku Mutu Limbah Cair

Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Limbah Didapat Data Sebagai Berikut :

NO SEKTOR NILAI SATUAN

1 2 3 4 5 Sekolah Rumah sakit Puskesmas Hotel/losmen Komersial/industri 5 200 1200 90 10 Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/hari

NO SEKTOR NILAI SATUAN

1 2 3 4

Lapangan terbang Pelabuhan

Stasiun KA-Terminal bus

Kawasan industri

1 0 5 0 1200 0,75 Liter/det Liter/det Liter/det Liter/det/ha

NO SEKTOR NILAI SATUAN

1 2 3 4

Lapangan terbang Pelabuhan

Stasiun KA-Terminal bus Kawasan industri

10 50 1200 0,75 Liter/det Liter/det Liter/det Liter/det/h

2.5. Standar Kualitas Air Baku

Berdsarkan Permenkes Tentang Standar Kualitas Air Bersih Dan Air Minum Didapat Data Sebagai Berikut :

Tabel 2. 7 Kualitas Air Baku

Persyaratan air minum Persyaratan air bersih Parameter Satuan Kadar

maksimum yang diperboleh kan Keterang an Kadar maksimum yang diperboleh kan Keterang an A. FISIKA

Bau – – Tidak

berbau

– Tidak

berbau Jumlah padat

terlarut (TDS)

mg/L 1.000 1.500

Kekeruhan skala NTU

5 25

Rasa – – Tidak

berasa

– Tidak

berasa

Suhu oC Suhu

udara±3oC

Suhu

udara±3oC

Warna skala

TCU

15 50

B. KIMIA

a. Kimia Anorganik

Air Raksa mg/L 0,001 0,001

Aluminium mg/L 0,2 –

Arsen mg/L 0,05 0,05

Barium mg/L 1,0

Besi mg/L 0,3 1,0

Fluorida mg/L 1,5 1,5

Kadmium mg/L 0,005 0,005

Klorida mg/L 250 600 Kromium

Valensi 6

mg/L 0,05 0,05

Mangaan mg/L 0,1 0,5

Natrium mg/L 200 200

Nitrat, sebagai N

mg/L 10 10

Nitrit, sebagai N

mg/L 1,0 1,0

Perak mg/L 0,05 0,05

pH 6,5-8,5 merupak

an batas max dan min

6,5-9,0 merupaka n batas max dan min

Selenium mg/L 0,01 0,01

Seng mg/L 5,0 15

Sianida mg/L 0,1 0,1

Sulfat mg/L 400 400

Sulfida sebagai H2S

mg/L 0,05 –

Tembaga mg/L 1,0 –

Timbal mg/L 0,05 0,05

a. Kimia Organik

Aldrin Dan Dieldrin

mg/L 0,0007 0,0007

Benzene mg/L 0,01 0,01

Benzo(A) Pyrene

mg/L 0,00001 0,00001

Chlordane (Total Isomer)

mg/L 0,0003 0,007

Chloroform mg/L 0,03 0,03

2,4 – D mg/L 0,1 0,1

DDT mg/L 0,03 0,03

Detergent mg/L 0,05 0,5

1,2-

Dichloroetane

mg/L 0,01 0,01

Dichloroetene Heptachlor dan

Heptachlor Epoxide

mg/L 0,003 0,003

Hexachlorbenz ene

mg/L 0,00001 0,00001

Gamma-HCH (lindane)

mg/L 0,004 0,004

Metoxychlor mg/L 0,03 0,1

Pentachloroph enol

mg/L 0,01 0,01

Pestisida total mg/L 0,1 0,1

2,4,6

trichloropheno l

mg/L 0,01 0,01

Zat organik (kmno4)

mg/L 10 10

c.

Mikrobiologik

Koliform tinja Jumlah/1 00 ml

0

Total koliform Jumlah/1 00 ml

0 95% dari

sampel yang diperiksa selama setahun kadang-kadang boleh ada 3 per 100ml sampel air, tetapi tidak berturut turut

5010 bukan air perpipaan air perpipaan d. Radio aktifitas

activity) Aktifitas beta (Gross Alpha activity)

Bq/L 1,0 1,0

Sumber : permenkes

2.6. Instalasi Pengolahan Air (IPA)

Unit paket instalasi pengolahan air yang selanjutnya disebut unit paket IPA adalah unit paket yang dapat mengolah air baku melalui proses fisik, kimia dan atau biologi tertentu dalam bentuk yang kompak sehingga menghasilkan air minum yang memenuhi baku mutu yang berlaku, didesain dan dibuat pada suatu tempat yang selanjutnya dapat dirakit di tempat lain dan dipindahkan, yang terbuat dari bahan plat baja dan plastik atau fiber. Komponen paket unit Instalasi Pengolahan Air (IPA) sesuai diagram proses sebagai berikut :

Gambar 2. 1 Unit instalasi pengolahan air

Komponen paket unit Instalasi Pengolahan Air (IPA) sesuai diagram proses sebagai berikut:

Tabel 2. 8 Komponen Unit Pengolahan Air

No. Komponen Jenis

1 Komponen Utama

Unit pengambil air baku Air permukaan, air tanah Pengukur aliran air ambang tajam, turbin, pitot,

elektromagnetik dan ultrasonik Pembubuh larutan kimia Pompa dosing, gravitasi

Mixer Mekanis, hidrolis, in line dan kompresor

Koagulasi Hidrolis, Mekanis

Flokulasi Hidrolis, Mekanis

Sedimentasi/klarifikasi Gravitasi, floating Filtrasi Saringan pasir cepat

Desinfeksi Pompa dosing

2 Komponen Penunjang

Penampung Reservoir

Distribusi Gravitasi, pemompaan

2.6.1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)

Kriteria perencanaan untuk unit koagulasi (pengaduk cepat) dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:

Tabel 2. 9Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)

Unit Kriteria

Pengaduk cepat

• Tipe

• Waktu pengadukan (detik)

• Nilai G/detik

Hidrolis: - terjunan

- saluran bersekat

- dalam pinstalasi pengolahan air bersekat

Mekanis:

- Bilah (Blade), pedal (padle) Kinstalasi pengolahan airs - Flotasi

1 – 5 > 750

2.6.2 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)

Kriteria perencanaan untuk unit flokulasi (pengaduk lambat) dapat dilihat pada Tabel 2 berikut:

Tabel 2. 10 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)

Kriteria umum Flokulator hidrolis Flokulator mekanis Flokulator clarifier sumbu horizontal dengan pedal Sumbu vertikal dengan bilah

G (gradien kecepatan) 1/detik

60 (menurun)

– 5

60 (menurun) – 10

70 (menurun)

– 10 100 – 10 Waktu tinggal (menit) 30 – 45 30 – 40 20 – 40 20 – 100

Tahap flokulasi(buah) 6 – 10 3 – 6 2 – 4 1

Pengendalian energy Bukaan pintu/ sekat Kecepatan putaran Kecepatan putaran Kecepatan aliran air Kecepatan aliran max.(m/det)

0,9 0,9 1,8 – 2,7 1,5 – 0,5

Luas bilah/pedal dibandingkan luas bak

(%) -- 5 – 20 0,1 – 0,2 -

Kecepatan perputaran

sumbu (rpm) _{-- 1 – 5 8 – 25 -}

Tinggi (m) 2 – 4 *

Keterangan: * termasuk ruang sludge blanket

2.6.3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan)

Kriteria perencanaan untuk unit flotasi (pengapungan) dapat dilihat pada Tabel 3 berikut:

Tabel 2. 11 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan)

Proses

Aliran udara (N.L/m3

air)

Ukuran gelembung

Input tenaga (Watt jam/m3)

Waktu detensi (menit)

Beban hidrolik permukaan

(m/jam)

Flotasi untuk pemisahan

Lemak 100 – 400 2 – 5 mm 5 – 10 5 – 15 10 – 30 Flotasi

mekanik

10.000 0,2 – 2 mm 60 – 120 4 – 16 -

Disolved Air

Flotation 15 – 50 40 – 70 μm 40 – 80

20 – 40 bersamaan

dengan

2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Lingkungan yang bersih bebas dari segala polusi dan kotoran merupakan dambaan setiap orang. Namun pesatnya perkembangan di segala bidang membawa akibat atau dampak pada lingkungan yaitu LIMBAH.

Limbah pada umumnya terbagi tiga yaitu :

1. Limbah padat ( solid wastes )

2. Limbah cair ( liquid wastes )

3. Limbah gas ( gaseous wastes )

Ketiga limbah tersebut akan sangat mengganggu dan membawa dampak yang buruk bagi lingkungan. Adapun dampak atau efek samping dari limbah tersebut dapat berupa

1. Membahayakan kesehatan manusia.

2. Dapat merusak dan membunuh kehidupan / lingkungan .

3. Dapat merusak keindahan dan pemandangan.

Pengetahuan mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas maupun kualitasnya adalah suatu hal yang perlu dipahami dalam merencanakan suatu unit pengolahan limbah air buangan. Kualitas air buangan dibedakan atas tiga karakteristik, yaitu :

1. Karakteristik fisik.

Parameter yang termasuk dalam kategori ini adalah solid ( zat padat ), temperatur, warna, bau.

2. Karakteristik kimia

Terbagi dalam tiga kategori : zat organik, zat anorganik dan gas – gas. Polusi zat organik biasanya dinyatakan dalam BOD (Biological Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand ).

3. Karakteristik Biologi

Merupakan banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air limbah tersebut, seperti : bakteri, algae, virus, fungi. Sifat biologis ini perlu diketahui dalam kaitannya untuk mengetahui tingkat pencemar air limbah sebelum dibuang ke badan air penerima.

Bahan polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung, bahan tersuspensi dan bahan terlarut. Selain dari tiga kategori tersebut, masih ada lainnya yaitu panas, warna, rasa, bau dan radioaktif. Menurut sifatnya tiga kategori bahan polutan tersebut dapat dibedakan sebagai yang mudah terurai secara biologi (biodegradable) dan tidak mudah terurai secara biologi (non biodegradable).

Dampak terhadap badan air, limbah industri dapat diklasifikasikan

Suhu

Setiap organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan maksimum untuk hidupnya dan mempunyai kemempuan menyesuaikan diri sampai batas tertentu. Suhu air mempunyai pengaruh yang besar dalam proses pertukaran zat atau metabolisme dari makhluk hidup. Selain itu suhu juga berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut dalam air. Semakin tinggi temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan tersebut mengalami kejenuhan. Suhu air untuk budidaya ikan berkisar antara 25 – 300C.

pH

Efek polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan. Batas minimum air tawar pada umumnya adalah pada pH 4 dan batas maksimum pada pH11.

Oksigen terlarut (DO)

Kadar DO merupakan salah satu parameter kualitas air yang penting bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan. Ikan memerlukan oksigen dalam bentuk oksigen terlarut. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, pH dan karbondioksida. Air kolam yang mengandung konsentrasi oksigen terlaut yang rendah akan mempengaruhi kesehatan ikan, karena ikan lebih mudah terserang penyakit atau parasit. Bila konsentrasi oksigen terlarut dibawah 4 – 5 mg/l maka ikan tidak mau makan dan tidak berkembang dengan baik. Bila konsentrasi oksigen terlarut tetap sebesar 3 atau 4 mg/l

untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan makan dan pertumbuhannya terhenti. Kadar oksigen 0,2 – 0,8 mg/l merupakan konsentrasi yang dapat mematikan ikan gurameh.

Zat organik terlarut (BOD)

Zat organik terlarut menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut di badan air, sehingga badan air tersebut mengalami kekurangan oksigen yang sangat diperlukan oleh kehidupan air dan menyebabkan menurunnya kualitas badan air tersebut.

COD (Chemical Oxygen Demand)

COD diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu limbah dengan mengukur jumlah oksigen untuk mengoksidasi zat – zat organik yang terdapat pada air limbah tersebut. COD adalah ukuran dari jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kimia bahan – bahan organik perairan. COD juga dikatakan sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi.

Mengingat sifat – sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara pengolahannya harus disesuaikan dengan sifat – sifat limbah yang bersangkutan, harus dilakukan survei, analisis contoh limbah dan yang paling penting adalah dilakukan percobaan dalam skala laboratorium untuk menentukan parameter yang akan digunakan sebagai kriteria perencanaan. Proses pengolahan air limbah merupakan proses tiruan dari proses self purification, yaitu proses pemurnian kembali pada badan air yang terkena

prosesnya meliputi tahapan – tahapan perbaikan kualitas air yang terdiri dari empat zone, yaitu dimulai dari zone degradasi, zone pengurai aktif, zone perbaikan dan zone normal yang waktunya dipersingkat.

Penyingkatan waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui pengolahan limbah. Unsur – unsur yang tidak dikehendaki kehadirannya dalam air limbah dapat dihilangkan dengan cara fisik, kimia, dan biologi. Cara pengolahan secara fisik disebut unit operasi. Sedangkan pengolahan dengan mempergunakan zat – zat kimia atau aktivitas biologi disebut unit proses. Pengolahan fisik sering disebut pengolahan primer dengan maksud untuk mereduksi zat padat tersusupensi dan tergantung dari waktu tinggal dalam bak pengendapan. Pengolahan kimia sering disebut pengolahan sekunder yang bertujuan untuk mengendapkan partikel yang mudah mengendap. Pengolahan biologi sering pula disebut pengolahan sekunder dengan tujuan untuk mengurangi kandungan bahan organik dalam limbah cair (BOD).

B . Pengolahan air limbah

Pengolahan Fisik

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan – bahan tersusupensi berukuran besar dan ang mudah mengendap atau bahan – bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Metode – metode pengolahan secara fisik meliputi penyaringan, pengendapan, pengapungan, pengadukan dan pengeringan lumpur.

1. Screen (Penyaringan)

Fungsinya adalah untuk menahan benda- benda kasar seperti sampah dan benda- benda terapung lainnya.

2. Equalisasi

Karakteristik air buangan dari industri seringkali tidak konstan, misalnya unsur – unsur pH, warna, BOD dan sebagainya. Hal ini akan menyulitkan dalam pengoperasian suatu instalasi pengolahan air limbah, sehingga dibuat suatu sistem equalisasi sebelum air limbah tersebut diolah.

3. Sedimentasi (Pengendapan)

Proses Pengendapan adalah pengambilan partikel – partikel tersuspensi yang terjadi bila air diam atau mengalir secara lambat melalui bak. Partikel – partikel ini akan terkumpul pada dasar kolam, membentuk suatu lapisan lumpur. Air yang mencapai outlet tangki akan berada dalam kondisi yang jernih. Proses pengendapan yang terjadi dalam suatu bak pengendapan merupakan unit utama pada pengolahan fisik. Ada dua macam bak pengendapan yaitu bak pengendapan dengan arah aliran horizontal dan aliran vertikal.

4. Mixing dan Stiring (Pencampuran dan pengadukan)

Mixing adalah pencampuran dua zat atau lebih membentuk campuran yang homogen. Stiring adalah pengadukan campuran homogen hasil mixing sehingga terjadi proses penggumpalan dari zat – zat yang ingin

5. Pengeringan lumpur

Penurunan kadar lumpur yang dilakukan dengan pengolahan fisik yang terdiri dari salah satu atau kombinasi unit – unit berikut :

1. Pengentalan lumpur (Sludge Thickener)

2. Pengeringan lumpur (Sludge Drying Bed)

Pengolahan Kimia

Pengolahan kimia untuk air yang dapat dilakukan pada pengolahan air buangan industri adalah koagulasi – flokulasi, netralisasi, adsorbsi, dan desinfeksi. Pengolahan ini menggunakan zat – zat kimia sebagai pembantu yang bertujuan untuk menghilangkan partikel – partikel yang tidah mudah mengendap (koloid), logam berat dan zat organik beracun.

Pengolahan Biologi

Pengolahan biologi adalah pengolahan air limbah dengan memanfaatkan aktivitas biologi (aktivitas mikroorganisme) dengan tujuan menyisihkan bahan pencemar dalam air limbah. Proses pengolahan biologi adalah penurunan bahan organik terlarut dan koloid dalam air limbah menjadi serat – serat sel biologi (berupa endapan lumpur), kemudian diendapkan pada bak sedimentasi. Proses ini dapat berlangsung secara aerob (dengan bantuan oksigen) maupun anaerob (tidak dengan bantuan oksigen).

D. Cara Kerja IPAL

a. Pompa Air Baku (Raw water pump)

Pompa air baku yang digunakan jenis setrifugal dengan kapasitas maksimum yang dibutuhkan untuk unit pengolahan (daya tarik minimal 9 meter dan daya dorong 40 meter). Air baku yang dipompa berasal dari bak akhir dari proses pengendapan pada hasil buangan limbah industri pelapisan logam.

b. Pompa Dosing (Dosing pump)

Merupakan peralatan untuk mengijeksi bahan kimia (ferrosulfat dan PAC) dengan pengaturan laju alir dan konsentrasi tertentu untuk mengatur dosis bahan kimia tersebut. Tujuan dari pemberian bahan kimia ini adalah sebagai oksidator.

c. Pencampur Statik (Static mixer)

Dalam peralatan ini bahan-bahan kimia dicampur sampai homogen dengan kecepatan pengadukan tertentu untuk menghindari pecah flok.

d. Bak Koagulasi-Flokulasi

Dalam unit ini terjadi pemisahan padatan tersuspensi yang terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan air mengalir overflow menuju proses berikutnya.

e. Pompa Filter

Pompa yang digunakan mirip dengan pompa air baku. Pompa ini harus dapat melalui saringan multimedia, saringan karbon aktif, dan saringan penukar ion.

f. Saringan Multimedia

Air dari bak koagulasi-flokulasi dipompa masuk ke unit penyaringan multimedia dengan tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air olahan. Unit filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan fiberglas. Unit ini dilengkapi dengan keran multi purpose (multiport), sehingga untuk proses pencucian balik dapat dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya memutar keran tersebut sesuai dengan petunjuknya. Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan mangan zeolit. Unit filter ini juga didisain secara khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya dan pemeliharaannya. Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan untuk air minum.

g. Saringan Karbon Aktif

Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini

adalah karbon aktif granular atau butiran dengan ukuran 1 – 2,5 mm atau resin sintetis, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir silika pada bagian dasar.

h. Saringan Penukar Ion

Pada proses pertukaran ion, kalsium dan magnesium ditukardengan sodium. Pertukaran ini berlangsung dengan cara melewatkan air sadah ke dalam unggun butiran yang terbuat dari bahan yang mempunyai kemampuan menukarkan ion. Bahan penukar ion pada awalnya menggunakan bahan yang berasal dari alam yaitu greensand yang biasa disebut zeolit, Agar lebih efektif Bahan greensand diproses terlebih dahulu. Disamping itu digunakan zeolit sintetis yang terbuat dari sulphonated coals dan condentation polymer. Pada saat ini bahan-bahan tersebut sudah diganti dengan bahan yang lebih efektif yang disebut resin penukar ion. Resin penukar ion umumnya terbuat dari partikel cross-linked polystyrene. Apabila resin telah jenuh maka resin tersebut perlu diregenerasi. Proses regenerasi dilakukan dengan cara melewatkan larutan garam dapur pekat ke dalam unggun resin yang telah jenuh. Pada proses regenerasi terjadi reaksi sebaliknya yaitu kalsium dan magnesium dilepaskan dari resin, digantikan dengan sodium dari larutan garam.

i. Sistem Jaringan Perpipaan

Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk), jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan pipa pembuangan air pencucian. Sistem

jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran sesuai dengan ukuran

perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 1” dan

pembuangan dari bak koagulasi-flokulasi sebesar 2“. Bahan pipa PVC tahan tekan.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Manusia dan makhluk hidup lainnya di muka bumi ini sangat memerlukan air sebagai salah satu sumber daya utama. Adapun dua hal yang meliputi yang menyangkut kebutuhan air yaitu : kehidupan air sebagai makhluk hayati dan kehidupan air sebagai makhluk berbudaya. Air untuk makhluk hayati di gunakan secara langsung dan tidak langsung. Secara langsung air digunakan dalam proses metabolisme dalam tubuh. Selain itu air juga berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh, sedangkan air yang digunakan secara tidak langsung antara lain untuk pertanian, perikanan dan industri. Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari misalnya : memasak, mencuci dan mandi.

Seperti yang kita ketahu, berbagai kegiatan yang dilakukan oleh manusia menyebabkan polusi air. Yang penyebab utamanya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik dan limbah rumah tangga yang berupa zat-zat kimia yang dihasilkan dari kegiatan maunisa lainnya. Hal ini tentu memberi dampak negatif terhadap lingkungan, bahkan pencemaran air tersebut dapat membunuh makhluk yang disekitarnya.

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri, ataupun tempat-tempat umum lainnya, serta pada umumnya mengandung zat-zat yang dapat

membahayakan bagi kesehatan manusia, mempengaruhi aktivitas makhluk hidup lainnya, dan dapat merusak lingkungan hidup.

Meskipun dinamakan air sisa, volumenya besar karena kurang lebih 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar). Selanjutnya, air limbah ini akhirnya akan mengalir ke sungai dan laut dan akan digunakan kembali oleh manusia.

Berkembangnya berbagai industri, seperti Usaha Mikro dan Kecil Menengah (UMKM) pengrajin batik motif Medan yang terdapat di Medan Tembung. UMKM tersebut meproduksi kain batik khas Sumatera Utara yaitu batik dengan motif yang disesuaikan dengan lima etnis Batak yang ada di Sumatera Utara yaitu Mandailing Tapanuli Utara (Toba) Simalungun Karo Pakpak Dairi dan Tapanuli Tengah.

Proses produksi kain batik terdiri dari tiga tahapan yaitu pewarnaan, pemberian malam (lilin) pada kain dan pelepasan lilin pada kain. Jika proses pewarnaan dan pemberian malam selesai maka malam dilunturkan dengan proses pemanasan. Batik yang telah jadi direbus hingga malam menjadi leleh dan terlepas dari air. Proses perebusan ini dilakukan dua kali, yang terakhir dengan larutan soda ash untuk mematikan warna yang menempel pada batik, dan menghindari kelunturan. Setelah perebusan selesai, batik direndam air dingin dan dijemur. Proses pembatikan tersebut menghasilkan limbah cair batik yang menimbulkan masalah pada lingkungan jika tidak dikelola. Limbah cair batik dibuang begitu saja ke saluran drainase tanpa memikirkan dampaknya.

Keterbatasan air bersih untuk proses pewarnaan dan pelontoran (perebusan) memerlukan jumlah air yang cukup banyak, hal tersebut akan menambah biaya produksi. Seperti kita ketahui bahwa UMKM selalu terkendala dengan modal.

Gambar 1. 1 Limbah cair hasil proses pewarnaan dan pelontoran batik

Gambar 1. 2 Limbah cair langsung dibuang ke saluran drainase

Limbah cair batik merupakan bagian dari industri batik yang selama ini selalu menjadi persoalan karena tergolong dalam limbah B3 (Sarto, 1994). Sudah menjadi kenyataan, sebagian besar pelaku industri enggan untuk mengolah limbahnya, hal ini dikarenakan untuk proses pengolahan limbah selalu dibutuhkan biaya yang tidak murah. Belum lagi kesulitan-kesulitan teknik dalam proses pengolahan yang terkadang tidak terjangkau pemecahannya bagi pelaku

begitu saja tanpa memikirkan dampaknya. Selain itu juga Ketersediaan air baku untuk proses pewarnaan dan pelontoran juga menjadi masalah. Para pelaku UMKM hanya mengandalkan pemakaian air dari PDAM,

Industri batik rumahan yang terdapat di wilayah Kelurahan Bantan Medan Tembung merupakan salah satu dari tiga tempat produsen batik Medan. Dari ketiga wilayah tersebut sebagian besar masyarakatnya masih tidak nyaman dari pencemaran limbah batik hasil proses produksi.

Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik. Limbah cair batik di Jalan Bersama, Kelurahan Bantan, Kecamatan Medan Tembung Kota Medan masih menjadi problem bagi pengrajin batik dan masyarakat, hal ini memerlukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan hasil analisis kualitas air limbah batik yang meliputi kebutuhan air dan biaya. Ketersediaan air baku untuk proses pewarnaan dan pelontoran juga menjadi permasalahan. Para pengrajin batik hanya mengandalkan pemakaian air PDAM. Pada jam-jam tertentu air yang dialirkan dari PDAM tidak dapat memenuhi pasokan kebutuhan air untuk proses produksi. Salah satu pengrajin ada yang masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik tersebut untuk berkembang.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut :

2. Keterbatasan ketersediaan air baku untuk proses pewarnaan dan pelontoran pada produksi kain batik.

1.3. Batasan Masalah

Mengingat banyaknya hal yang dapat mempengaruhi dalam suatu penelitian, maka permasalahan dalam penelitian ini dibatasi dalam hal-hal sebagai berikut :

1. Analisis kebutuhan air dan pengolahan air hanya dilakukan di pengrajin ardhina batik motif medan

2. Konsep pengolahan limbah berdasarkan metode elektrokoagulasi 3. Proses produksi menggunakan suplai air dari PDAM

1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud dari penelitian ini untuk menganalisis kebutuhan air pada sektor non domestik kategori industri kecil di ardhina batik motif medan.

Tujuan dari penelitian ini :

a. Menghitung jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik

b. Menganalisis pengolahan limbah cair batik dengan proses daur ulang dengan metode elektrokoagulasis

c. Desain Bak elektrokoagulasi dan Bak pengendap

d. Menghitung perbandingan biaya produksi (simulasi biaya seluruh kegiatan produksi) dengan pemenuhan kebutuhan air dari:

 Suplai air PDAM

1.5. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini secara umum diharapkan dapat memberikan informasi masukan sebagai berikut :

a. Memberikan informasi mengenai tingkat kebutuhan air sektor nondomestik untuk kategori industri kecil atau home industri.

b. Dapat digunakan sebagai referensi untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai prediksi kebutuhan air di masa mendatang.

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran mengenai keseluruhan tulisan ini, maka diuraikan secara singkat mengenai bab - bab yang ada didalamnya sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Merupakan bab yang memberikan uraian singkat mengenai tugas akhir ini sebelum memasuki tahap pembahasan. Uraian dalam bab ini mencakup latar belakang, maksud dan tujuan, rumusan dan batasan masalah, metode penulisan, serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini menguraikan tentang tinjauan secara umum mengenai sumber daya air, manajemen kebutuhan air baku industri kecil dan limbah dari hasil produksi.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menguraikan tentang pelaksanaan penelitian meliputi : gambaran umum, kerangka dan prosedur penelitian termasuk di dalamnya teknik

pengumpulan dan analisis data.

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Bab ini akan menguraikan tentang hasil dan analisa mengenai jumlah kebutuhan air industri kecil atau home industri di kawasan tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini merupakan penutup dari keseluruhan penulisan yang berisi kesimpulan dan saran-saran.

1.7. Jadwal Kegiatan Penelitian

Tabel 1. 1 Jadwal kegiatan penelitian

No. Kegiatan

Bulan ke-

1 2 3 4

1 Pengajuan judul 2 Penyusunan proposal 3 Survey awal

4 Evaluasi proposal 5 Pelaksanaan penelitian

6

Pengolahan data, analisis dan penyusunan laporan 7 Seminar hasil penelitian

ABSTRAK

Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi dan lain sebagainya. Seperti yang kita ketahui berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan polusi air yang salah satu penyebabnya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik. Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik dan masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik yang notabenenya masih tradisional tersebut untuk berkembang.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengurangan kandungan parameter limbah dan kebutuhan air yang digunakan dalam proses produksi batik setelah menggunakan air dari proses daur ulang. Proses daur ulang terdiri dari 3 tahapan, yakni pemisahan, pengendapan dan penyaringan. Air yang dihasilkan dari proses daur ulang kemudian digunakan kembali dan dihitung anggaran biayanya.

Tahap pemisahan menggunakan proses elektrokoagulasis dimana dalam prosesnya listrik digunakan sebagai pemisah antara limbah dan air bersih. Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam dengan tujuan agar limbah dan air bersih terpisah dengan sempurna. Selanjutnya limbah yang telah menggumpal namun masih bercampur dengan air di saring didalam bak penyaringan. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan

Dari penelitian diperoleh kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3. Untuk mendaur ulang pemakaian air perharinya diperlukan dimensi bak elektrokoahgulasi sebasar1,5x0,5x0,5 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m. Air yang telah didaur ulang mengalami penurunan terhadap parameter limbahnya dengan kadungan COD, BOD, TSS, TDS dan PH masing-masing sebesar 14.19 mg/l, 4.54 mg/l, 14 mg/l, 1815 mg/l, 6.7. Air yang telah menurun parameter limbahnya dapat digunakan kembali dalam proses produksi batik dan mencukupi kebutuhan penggunaan air.

STUDI ANALISIS KEBUTUHAN AIR SEKTOR

NON-DOMESTIK KATEGORI INDUSTRI KECIL DI

SENTRA PENGRAJIN BATIK

MOTIF MEDAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Oleh:

WAHYU RAMDANI SIREGAR

11 0404 031

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Manusia sebagai makhluk yang berbudaya memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi dan lain sebagainya. Seperti yang kita ketahui berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan polusi air yang salah satu penyebabnya adalah pencemaran air melalui limbah pabrik. Jumlah pengrajin batik di Jalan Bersama Gang Musyawarah ada 10 pengrajin batik dan masih mengandalkan air sumur yang terkadang tidak mencukupi sehingga harus menggunakan air PDAM. Hal tersebut tentu akan menambah beban biaya produksi batik sehingga sulit bagi UMKM batik yang notabenenya masih tradisional tersebut untuk berkembang.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengurangan kandungan parameter limbah dan kebutuhan air yang digunakan dalam proses produksi batik setelah menggunakan air dari proses daur ulang. Proses daur ulang terdiri dari 3 tahapan, yakni pemisahan, pengendapan dan penyaringan. Air yang dihasilkan dari proses daur ulang kemudian digunakan kembali dan dihitung anggaran biayanya.

Tahap pemisahan menggunakan proses elektrokoagulasis dimana dalam prosesnya listrik digunakan sebagai pemisah antara limbah dan air bersih. Pengendapan berlangsung selama 1x24 jam dengan tujuan agar limbah dan air bersih terpisah dengan sempurna. Selanjutnya limbah yang telah menggumpal namun masih bercampur dengan air di saring didalam bak penyaringan. Jumlah kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3 perbulan

Dari penelitian diperoleh kebutuhan air untuk proses produksi batik sebesar 45 m3. Untuk mendaur ulang pemakaian air perharinya diperlukan dimensi bak elektrokoahgulasi sebasar1,5x0,5x0,5 m dan bak pengendap sebesar 1,7x1x0.9 m. Air yang telah didaur ulang mengalami penurunan terhadap parameter limbahnya dengan kadungan COD, BOD, TSS, TDS dan PH masing-masing sebesar 14.19 mg/l, 4.54 mg/l, 14 mg/l, 1815 mg/l, 6.7. Air yang telah menurun parameter limbahnya dapat digunakan kembali dalam proses produksi batik dan mencukupi kebutuhan penggunaan air.

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum. Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulisan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas baginda Rasulullah Muhmmad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.

Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dalam Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: “Studi analisis kebutuhan air sektor non domestik kategori industri kecil di sentra pengerajin batik motif medan”

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

1. Ayahanda Elpin riswan siregar S.E dan Ibunda Nurlaili hasibuan S.IP tercinta yang telah banyak berkorban moril dan materiil, memberikan motivasi hidup, semangat dan nasehat.

2. Bapak Ir. Alferido selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, masukan, dukungan dalam bentuk waktu dan pemikiran untuk membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Ir. Teruna Jaya M.Sc. selaku koordinator bidang studi Teknik Sumber Daya Air.

6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, dan Kak Riza Inanda Siregar, ST. MT. selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.

7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis.

9. Abang kandungku dan kakak kandungku Ahmad ansyari siregar S.H M.H dan Elisya fitri S.Farm yang telah menjadi inspirasi dan semangat, serta membantu finansial penulis.

10.Teman yang selalu memeberikan semangat Putri Zhafira chuznita dan Dika Swandana yang membantu dalam penelitian ini

11.Abang/kakak dan teman-teman seperjuangan di Sipil USU bang robi, bang putra, bang sutan, bang ibnu, bang ozik, musdi, topik, win, eky, aldo,

barly, dian, imfim, ilham, kobol, rae, budi, bara, rendra, tandem, suped, hilman, yogi, serta kawan-kawan seperjuangan angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

12.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, 2017

Penulis

Wahyu Ramdani Siregar 11 0404 031

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR NOTASI ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 4

1.3. Batasan Masalah ... 5

1.4. Maksud dan Tujuan Penelitian... 5

1.5. Manfaat Penelitian ... 6

1.6. Sistematika Penulisan ... 6

1.7. Jadwal Kegiatan Penelitian ... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1. Umum ... 8

2.2. Sumber Air Baku ... 8

2.4. Standar Baku Mutu Limbah Cair ... 19

2.5. Standar Kualitas Air Baku ... 21

2.6. Instalasi Pengolahan Air (IPA) ... 24

2.6.1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25

2.6.3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan) ... 26

2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 39

3.1. Tempat dan Waktu ... 39

3.2. Sentra Pengrajin Batik Motif Medan ... 40

3.3. Metodologi Penelitian ... 42

3.3.1. Jenis Penelitian... 42

3.3.2. Kerangka Penelitian ... 42

3.3.3. Tahapan Penelitian ... 43

3.4. Metode Analisis Kebutuhan Air ... 44

3.5. Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik... 44

3.6. Metode Perhitungan Biaya ... 45

BAB IV ... 46

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 46

4.1. Analisis Kebutuhan Air... 46

4.2. Analisis Daur Ulang Limbah Cair ... 47

4.2.1. Analisis Kondisi Limbah Cair Batik ... 47

4.2.2. Analisis Proses Elektrokoagulasi ... 49

4.2.3. Analisis Proses Pengendapan ... 53

4.2.4. Analisis Proses Filtrasi ... 54

4.3 Analisis Dimensi Pengolahan Limbah ... 57

4.3.1 Analisis Bak Elekrokoagulasis ... 57

4.3.2 Analisis Bak Pengendap ... 57

4.4 Analisis Biaya Produksi ... 57

4.4.1 Analisis Biaya dengan Suplai Air dari PDAM ... 57

4.4.2 Analisis Air dengan Suplai Air Daur Ulang ... 58

4.4.3 Analisis Perbandingan Biaya dengan Suplai Air PDAM dan Daur Ulang . 58 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 59

5.1. Kesimpulan ... 59

5.2. Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA ... 61 Lampiran

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Limbah cair hasil proses pewarnaan dan pelontoran batik ... 3

Gambar 1. 2 Limbah cair langsung dibuang ke saluran drainase ... 3

Gambar 2. 1 Unit instalasi pengolahan air ... 24

Gambar 3. 1 Lokasi pengerajin ardhina batik motif medan ... 39

Gambar 3. 2 Ardhina Batik Motif Medan ... 40

Gambar 3. 3 Manajemen Produksi Ardhina Batik Motif Medan ... 40

Gambar 4. 1 Rekening tagihan air PDAM ... 47

Gambar 4. 2 Sampel Limbah ... 48

Gambar 4. 3 Hasil penyaringan ... 49

Gambar 4. 4 Bak elektrokoagulasi ... 52

Gambar 4. 5 Proses elektrokoagulen ... 52

Gambar 4. 6 Proses elektrokoagulen pada material anoda katoda ... 53

Gambar 4. 7 Bak pengendap ... 53

Gambar 4. 8 (a) Limbah sebelum mengalami pengendapan. (b) Limbah sesudah mengalami pengendapan ... 54

Gambar 4. 9 Bak Filtrasi ... 55

Gambar 4. 10 (a) Proses pencucian material . (b) Material filtrasi yang sudah bersih ... 56

DAFTAR TABEL

Tabel 1. 1 Jadwal kegiatan penelitian ... 7

Tabel 2. 1 Penentuan Tingkat Layanan Air Baku ... 14

Tabel 2. 2 Kategori kebutuhan air non-domestik ... 17

Tabel 2.3 Kebutuhan air non-domestik kategori I ... 18

Tabel 2.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori II, III dan IV ... 19

Tabel 2.5 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V ... 19

Tabel 2.6 Kebutuhan Air Domestik Kota Kategori lain ... 19

Tabel 2. 7 Kualitas Air Baku... 21

Tabel 2. 8 Komponen Unit Pengolahan Air ... 25

Tabel 2. 9 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25

Tabel 2. 10 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat) ... 26

DAFTAR NOTASI

A = luas a = koefisien B = lebar b = koefisien

C = koefisien run off c = koefisien

d = tinggi hujan; diameter e = angka dasar logaritma G = koefisien kemencengan h = tinggi; hulu

I = indeks hujan

i = intensitas curah hujan; nomor indeks K = faktor frekuensi; variabel reduksi L = panjang

Lc = jarak dari titik pengeluaran sampai pusat daerah aliran m = koefisien atau eksponen

N = hujan normal; jumlah

n = koefisien kekasaran Manning; koefisien atau eksponen; bilangan P = hujan; probabilitas kejadian pada tahun sembarang; keliling

Q = volume atau laju debit atau limpasan QS = volume aliran permukaan

q = debit

qp = debit puncak

R = radius hidrolik; tingkat curah hujan S = kesalahan standar

Sx = standar deviasi s = kemiringan

Tr = periode ulang atau interval ulang t = waktu

tc = waktu konsentrasi

V = volume tambatan permukaan v = kecepatan

X = variabel

X = nilai rata-rata X

x = jarak; konstanta atau eksponen; faktor bobot Y = variabel

y = jarak vertical; variasi tereduksi pada analisis frekuensi μ = nilai rata-rata

Ʃ = penjumlahan σ = deviasi standar

vi

2.4. Standar Baku Mutu Limbah Cair ... 19

2.5. Standar Kualitas Air Baku ... 21

2.6. Instalasi Pengolahan Air (IPA) ... 24

2.6.1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25

2.6.3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan) ... 26

2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 39

3.1. Tempat dan Waktu ... 39

3.2. Sentra Pengrajin Batik Motif Medan ... 40

3.3. Metodologi Penelitian ... 42

3.3.1. Jenis Penelitian... 42

3.3.2. Kerangka Penelitian ... 42

3.3.3. Tahapan Penelitian ... 43

3.4. Metode Analisis Kebutuhan Air ... 44

3.5. Metode Daur Ulang Limbah Cair Batik... 44

3.6. Metode Perhitungan Biaya ... 45

BAB IV ... 46

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 46

4.1. Analisis Kebutuhan Air... 46

4.1.1. Kebutuhan Air Proses Produksi ... 46

vii

4.2. Analisis Daur Ulang Limbah Cair ... 47

4.2.1. Analisis Kondisi Limbah Cair Batik ... 47

4.2.2. Analisis Proses Elektrokoagulasi ... 49

4.2.3. Analisis Proses Pengendapan ... 53

4.2.4. Analisis Proses Filtrasi ... 54

4.3 Analisis Dimensi Pengolahan Limbah ... 57

4.3.1 Analisis Bak Elekrokoagulasis ... 57

4.3.2 Analisis Bak Pengendap ... 57

4.4 Analisis Biaya Produksi ... 57

4.4.1 Analisis Biaya dengan Suplai Air dari PDAM ... 57

4.4.2 Analisis Air dengan Suplai Air Daur Ulang ... 58

4.4.3 Analisis Perbandingan Biaya dengan Suplai Air PDAM dan Daur Ulang . 58 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 59

5.1. Kesimpulan ... 59

5.2. Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA ... 61 Lampiran

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Limbah cair hasil proses pewarnaan dan pelontoran batik ... 3

Gambar 1. 2 Limbah cair langsung dibuang ke saluran drainase ... 3

Gambar 2. 1 Unit instalasi pengolahan air ... 24

Gambar 3. 1 Lokasi pengerajin ardhina batik motif medan ... 39

Gambar 3. 2 Ardhina Batik Motif Medan ... 40

Gambar 3. 3 Manajemen Produksi Ardhina Batik Motif Medan ... 40

Gambar 4. 1 Rekening tagihan air PDAM ... 47

Gambar 4. 2 Sampel Limbah ... 48

Gambar 4. 3 Hasil penyaringan ... 49

Gambar 4. 4 Bak elektrokoagulasi ... 52

Gambar 4. 5 Proses elektrokoagulen ... 52

Gambar 4. 6 Proses elektrokoagulen pada material anoda katoda ... 53

Gambar 4. 7 Bak pengendap ... 53

Gambar 4. 8 (a) Limbah sebelum mengalami pengendapan. (b) Limbah sesudah mengalami pengendapan ... 54

Gambar 4. 9 Bak Filtrasi ... 55

Gambar 4. 10 (a) Proses pencucian material . (b) Material filtrasi yang sudah bersih ... 56

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. 1 Jadwal kegiatan penelitian ... 7

Tabel 2. 1 Penentuan Tingkat Layanan Air Baku ... 14

Tabel 2. 2 Kategori kebutuhan air non-domestik ... 17

Tabel 2.3 Kebutuhan air non-domestik kategori I ... 18

Tabel 2.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori II, III dan IV ... 19

Tabel 2.5 Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V ... 19

Tabel 2.6 Kebutuhan Air Domestik Kota Kategori lain ... 19

Tabel 2. 7 Kualitas Air Baku... 21

Tabel 2. 8 Komponen Unit Pengolahan Air ... 25

Tabel 2. 9 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat) ... 25

Tabel 2. 10 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat) ... 26

x

DAFTAR NOTASI

A = luas a = koefisien B = lebar b = koefisien

C = koefisien run off c = koefisien

d = tinggi hujan; diameter e = angka dasar logaritma G = koefisien kemencengan h = tinggi; hulu

I = indeks hujan

i = intensitas curah hujan; nomor indeks K = faktor frekuensi; variabel reduksi L = panjang

Lc = jarak dari titik pengeluaran sampai pusat daerah aliran

m = koefisien atau eksponen N = hujan normal; jumlah

n = koefisien kekasaran Manning; koefisien atau eksponen; bilangan P = hujan; probabilitas kejadian pada tahun sembarang; keliling

basah

xi

Q = volume atau laju debit atau limpasan QS = volume aliran permukaan

q = debit

qp = debit puncak

R = radius hidrolik; tingkat curah hujan S = kesalahan standar

Sx = standar deviasi

s = kemiringan

Tr = periode ulang atau interval ulang

t = waktu

tc = waktu konsentrasi

V = volume tambatan permukaan v = kecepatan

X = variabel

X = nilai rata-rata X

x = jarak; konstanta atau eksponen; faktor bobot Y = variabel

y = jarak vertical; variasi tereduksi pada analisis frekuensi

μ = nilai rata-rata

Ʃ = penjumlahan