Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pen

LAPORAN TUGAS BESAR PERENCANAAN DAN PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

RTL 4240

DISUSUN OLEH : KELOMPOK KELURAHAN SIMPANG SELAYANG

NAMA : ARNI DAINI (130407027) DHIA DARIN SILFI

ASISTEN: ARIF I’TISHAM

DOSEN: Ir. JONI MULYADI , M.T HAFIZHUL KHAIR, S.T , M.T

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS BESAR PERENCANAAN DAN PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

RTL 4240

DISUSUN OLEH KELOMPOK KELURAHAN SIMPANG SELAYANG ARNI DAINI DHIA DARIN SILFI MEDAN, DESEMBER 2016 DISETUJUI OLEH : ASISTEN TUGAS BESAR PERENCANAAN DAN PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

Ir. JONI MULYADI, M.T HAFIZHUL KHAIR, S.T., M.T.

LAPORAN TUGAS BESAR PERENCANAAN DAN PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

RTL 4240

DISUSUN OLEH : KELOMPOK KELURAHAN SIMPANG SELAYANG

NAMA : ARNI DAINI (130407027) DHIA DARIN SILFI

(130407028)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Peta Administrasi Kelurahan Simpang Selayang Lampiran 2 Bar Screen Lampiran 3 Bak Ekualisasi Lampiran 4 Bak Prasedimentasi Lampiran 5 Rotating Biological Contactor Lampiran 6 Bak Sedimentasi Lampiran 7 Bak Klorinasi Lampiran 8 Sludge Drying Bed

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan suatu sarana utama untuk mendukung segala aktivitas dan kebutuhan manusia, mulai dari kebutuhan air minum, mandi, cuci, dan kakus. Setiap kegiatan tersebut pasti menghasilkan air buangan berupa black water dan grey water .

Air buangan merupakan air sisa yang berasal dari kegiatan rumah tangga, industri maupun tempat – tempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan - bahan atau zat – zat yang membahayakan kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup (Notoatmodjo, 2003). Secara garis besar air buangan terdiri dari dua jenis yaitu air buangan domestik yang berasal dari rumah tangga atau pemukiman dan air buangan non domestik yang berasal dari kegiatan industri.

Kedua air buangan tersebut harus ditangani dengan baik agar tidak menimbulkan berbagai permasalahan seperti pencemaran lingkungan, timbulnya berbagai macam penyakit, lingkungan pemukiman yang kumuh dengan kondisi sanitasi yang memprihatinkan. Selain itu, air buangan dapat menurunkan kualitas air bersih yang akan berdampak pada kesehatan manusia. Oleh karena itu, diperlukan suatu pengolahan yang memadai dan sesuai karakteristik air buangan untuk mengatasi permasalahan tersebut.

Pada umumnya kondisi pengolahan air buangan di Kota Medan sampai saat ini masih jauh yang diharapkan. Hanya terdapat satu pengolahan air buangan yang terdapat di Medan. Faktanya, jaringan penyaluran air buangan di Kota Medan tidak berfungsi dengan baik. Kondisi pengolalaan air buangan di Kelurahan Simpang Selayang saat ini belum terkelola dengan baik.

Dengan adanya tugas ini mahasiswa mencoba memberikan suatu saran untuk Kelurahan Simpang Selayang dalam mengatasi permasalahan air buangan dan perencanaan bangunan pengolahan air buangannya.

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

1.2 Maksud dan Tujuan

1.2.1 Maksud

Adapun maksud dari tugas besar Perencanaan dan Perancangan Banguan Pengolahan Air buangan ini adalah:

1. Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Banguan Pengolahan Air buangan dimaksudkan agar mahasiswa dapat merencanakan dan merancang Sistem Pengolahan Air Buangan, sesuai dengan kondisi teknis daerah dan sosial ekonomi masyarakatnya.

2. Merancang desain unit pengolahan air buangan dengan sistem Rotating Biological Contactor (RBC).

1.2.2 Tujuan

Adapun tujuan dari tugas besar Perencanaan dan Perancangan Banguan Pengolahan Air buangan ini adalah:

1. Merencanakan pemilihan pengolahan unit air buangan yang memenuhi standar kualitas dan kuantitas air buangan rencanakan sistem pengolahan air buangan yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat.

2. Merancang Bangunan-bangunan sistem pengolahan air buangan yang sesuai dengan sistem pengolahan yang direncanakan.

1.3 Ruang Lingkup Kegiatan

Adapun ruang lingkup tugas besar ini meliputi:

1. Proyeksi penduduk dan deskripsi daerah perencanaan;

2. Studi kebutuhan air limbah dan perkiraan jumlah air buangan;

3. Menganalisa kriteria perencanaan dan membandingkan dengan baku mutu yang berlaku;

4. Penetapan kriteria perencanaan, yang terdiri dari dasar – dasar perencanaan dan dasar – dasar perhitungan;

5. Menganalisa karakteristik air limbah dan membandingkan dengan baku mutu yang berlaku;

6. Membuat gambar desain unit – unit sesuai hasil perhitungan.

7. Menghitung rancangan anggaran biaya bangunan pengolahan air buangan.

Arni Daini (130407027) I-2 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

1.4 Ketentuan Perencanaan Sistem

Adapun ketentuan dalam perencanaan bangunan pengolahan air buangan ini adalah:

1. Nilai BOD

: 200 mg/l

2. Nilai COD

: 400 mg/l

3. Nilai TSS

: 300 mg/l

4. Proyeksi jumlah penduduk 10 tahun

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika tugas Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan ini terdiri dari:

BAB I : PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan, manfaat, ruang lingkup dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Merupakan bab yang menjelasakan kajian teori tentang pengertian air buangan, karakteristik air buangan, baku mutu air buangan, teknologi pengolahan air buangan, alternatif pengolahan air buangan dan dasar – dasar perhitungan bangunan pengolahan air buangan.

BAB III : GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

Memuat data – data pendukung dalam perencanaan dan perancangan bangunan pengolahan air buangan Kelurahan Simpang Selayang, seperti batas kelurahan, keadaan topografi, jumlah penduduk, tata guna lahan, jumlah sarana ibadah, sarana pendidikan, sarana perdagangan, dan saran industri.

BAB IV : PERHITUNGAN JUMLAH AIR BUANGAN DAN METODE PROYEKSI PENDUDUK KELURAHAN

Memuat proyeksi penduduk untuk periode desain 10 tahun mendatang atau hingga tahun 2024 dan proyeksi kebutuhan air minum serta perhitungan proyeksi jumlah air buangan.

Arni Daini (130407027) I-3 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

BAB V : PERENCANAAN DAN PERANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

Menjelaskan tentang Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan Kelurahan Simpang Selayang serta perencanaan jalur air buangan.

BAB VI : RANCANGAN ANGGARAN BIAYA

Perhitungan anggaran biaya yang dibutuhkan dalam perencanaan dan perancangan bangunan pengolahan air buangan.

BAB VII : PENUTUP

Memuat hasil akhir dari Pembuatan laporan Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan Kelurahan Simpang Selayang untuk periode 2024 berupa kesimpulan dan saran dari keseluruhan bab.

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Arni Daini (130407027) I-4 Dhia Darin Silfi (130407028)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Limbah merupakan buangan atau sisa yang dihasilkan dari suatu proses atau kegiatan dari industri maupun domestik (rumah tangga). Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 101 tahun 2014, limbah adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan.

2.2 Defenisi Limbah Cair

Menurut Metcalf dan Eddy (2003), yang dimaksud air buangan (wastewater) adalah kombinasi dari cairan dan sampah –sampah (air yang berasal dari daerah permukiman, perdagangan, perkantoran, dan industri) bersama –sama dengan air tanah, air permukaan dan air hujan yang mungkin ada.

Menurut Ehlers and Steel (1999), limbah merupakan cairan yang dibawa oleh saluran air buangan. Secara umum dapat dikemukakan air buangan adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya, dan biasanya mengandung bahan-bahan/zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian hidup.

2.3 Sumber Limbah

Menurut A. K. Haghi, 2011 menyatakan bahwa berdasarkan Sumber yang menghasilkan limbah secara umum dapat dibedakan menjadi lima yaitu:

1. Limbah rumah tangga, biasa disebut juga limbah domestik.

2. Limbah industri merupakan limbah yang berasal dari industri pabrik.

3. Limbah pertanian merupakan limbah padat yang dihasilkan dari kegiatan pertanian, contohnya sisa daun-daunan, ranting, jerami, kayu dan lain-lain.

4. Limbah konstruksi didefinisikan sebagai material yang sudah tidak digunakan lagi dan yang dihasilkan dari proses konstruksi, perbaikan atau perubahan. Jenis material limbah konstruksi yang dihasilkan dalam setiap proyek konstruksi antara lain proyek pembangunan maupun proyek pembongkaran (contruction and domolition). Limbah konstruksi antara lain pembangunan perubahan bentuk (remodeling), perbaikan (baik itu rumah atau bangunan

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

komersial). Sedangkan limbah demolition antara lain limbah yang berasal dari perobohan atau penghancuran bangunan.

5. Limbah radioaktif, limbah radioaktif berasal dari setiap pemanfaatan tenaga nuklir, baik pemanfaatan untuk pembangkitan daya listrik menggunakan reaktor nuklir, maupun pemanfaatan tenaga nuklir untuk keperluan industri dan rumah sakit. Bahan atau peralatan terkena atau menjadi radioaktif dapat disebabkan karena pengoperasian instalasi nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion.

Sumber –sumber air buangan dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Air limbah rumah tangga (domestic wasted water), air limbah dari permukiman ini umumnya mempunyai komposisi yang terdiri atas ekskreta (tinja dan urin), air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dimana sebagian besar merupakan bahan organik.

2. Air limbah kota praja (municipal wastes water), air limbah ini umumnya berasal dari daerah perkotaan, perdagangan, sekolah, tempat –tempat ibadah dan tempat –tempat umum lainnya seperti hotel, restoran, dan lain–lain.

3. Air limbah industri (industrial wastes water), air limbah yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi ini pada umumnya lebih sulit dalam pengolahannya serta mempunyai variasi yang luas (Entjang, 2000).

2.4 . Klasifikasi Limbah

2.4.1 Berdasarkan Wujud

Menurut Ign Suharto (2011), berdasarkan dari wujud limbah yang dihasilkan, limbah dibagi menjadi tiga yaitu limbah padat dengan penjelasan sebagai berikut:

1. Limbah padat adalah limbah yang berwujud padat. Limbah padat bersifat kering, tidak dapat berpindah kecuali ada yang memindahkannya. Limbah padat ini misalnya, sisa makanan, sayuran, potongan kayu, sobekan kertas, sampah, plastik, dan logam

2. Limbah cair adalah limbah yang berwujud cair. Limbah cair terlarut dalam air, selalu berpindah, dan tidak pernah diam. Contoh limbah cair adalah air bekas mencuci pakaian, air bekas pencelupan warna pakaian, dan sebagainya.

Arni Daini (130407027) II-2 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

3. Limbah gas adalah limbah zat (zat buangan) yang berwujud gas. Limbah gas dapat dilihat dalam bentuk asap. Limbah gas selalu bergerak sehingga penyebarannya sangat luas. Contoh limbah gas adalah gas pembuangan kendaraan bermotor. Pembuatan bahan bakar minyak juga menghasilkan gas buangan yang berbahaya bagi lingkungan.

2.4.2 Berdasarkan Polimer Penyusun

Menurut Nusa Idaman Said (2011), limbah digolongkan menjadi dua berdasarkan polimer penyusun mudah dan tidak terdegradasinya antara lain:

1. Limbah yang dapat mengalami perubahan secara alami (degradable waste), yaitu limbah yang dapat mengalami dekomposisi oleh bakteri dan jamur, seperti daun-daun, sisa makanan, kotoran, dan lain-lain.

2. Limbah yang tidak atau sangat lambat mengalami perubahan secara alami (nondegradable waste), misanya besi, plastik, kaca, kaleng, dan lain-lain.

2.4.3 Berdasarkan Sifatnya

Menurut A. K. Haghi (2011), berdasarkan sifatnya, limbah terdiri atas lima jenis, yaitu:

1. Limbah korosif adalah limbah yang dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan dapat membuat logam berkarat

2. Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah ini mengakibatkan kematian jika masuk ke dalam laut.

3. Limbah reaktif adalah limbah yang memiliki sifat mudah bereaksi dengan oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi dan dapat menyebabkan kebakaran.

4. Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui proses kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu tekanan tinggi serta dapat merusak lingkungan.

5. Limbah mudah terbakar adalah limbah yang mengandung bahan yang menghasilkan gesekan atau percikan api jika berdekatan dengan api.

Arni Daini (130407027) II-3 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

2.5 Komposisi Air Limbah

Menurut Sugiharto, (1987) sesuai dengan sumber asalnya, air limbah memiliki komposisi yang bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat. Secara garis besar zat- zat yang terdapat dalam air limbah dapat dilihat pada gambar 2.1

Air Limbah

Air Bahan Padat (99,9%)

Gambar 2.1 Skema Pengelompokan Bahan yang Terkandung dalam Air Limbah

Sumber: Sugiharto, 1987

2.6 Baku Mutu Limbah Domestik

Baku mutu air buangan domestik berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan No: P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Baku Mutu Air Limbah Domestik

Kadar maksimum pH

Minyak dan lemak

Total coliform

Jumlah/100ml

Debit

l/orang/hari

Sumber: PerMenLHK No: P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016

Arni Daini (130407027) II-4 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

2.7 Sistem Pengolahan Air Limbah Domestik di Indonesia Secara Umum

Semakin banyak limbah yang dihasilkan akan dapat menyebabkan dampak terhadap lingkungan. Limbah yang dihasilkan bisa berdampak positif dan negatif terhadap lingkungan. Perlu dilakukan pengolahan limbah untuk mengurangi dampaknya terhadap lingkungan. Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas limbah antara lain volume limbah, kandungan bahan pencemar, dan frekuensi pembuangan limbah. Untuk mengatasi limbah ini diperlukan pengolahan dan penanganan limbah. Pengolahan limbah dapat dilakukan berdasarkan beberapa hal yaitu:

1. Pengolahan menurut tingkatan perlakuan

2. Pengolahan menurut karakteristik limbah Menurut perkiraan National Urban Development Srtategy (NUDS) tahun 2003

rata – rata volume limbah domestik yang dihasilkan per orang sekitar 0,5 – 0,6 kg/hari. Secara umum, sistem pengolahan air limbah domestik di Indonesia dilakukan dengan 2 sistem, yaitu:

1. Pengolahan Air Limbah Sistem Setempat (On Site System)

2. Pengolahan Air Limbah Sistem Terpusat (Off Site System)

2.7.1 Pengolahan Air Limbah Sistem Setempat (On Site System)

Pengolahan air limbah dengan sistem sanitasi setempat adalah suatu sistem pengolahan air limbah yang berada di dalam persil (batas tanah yang memiliki) atau dengan kata lain pada titik dimana limbah tersebut timbul. Sarana sistem sanitasi setempat dapat secara individual maupun secara komunal seperti pada sarana MCK (mandi, cuci dan kakus). Beberapa contoh sarana sanitasi dengan sistem pembuangan secara setempat adalah kakus ceplung, cubluk, dan septic tank . Terdapat beberapa keuntungan dan kerugian dalam penggunaan sistem sanitasi setempat tersebut antara lain:

Keuntungan

1. Biaya pembuatan murah

2. Biasanya dibuat secara pribadi

3. Teknologi serta pembangunannya relatif sederhana Arni Daini (130407027)

II-5 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

4. Sistem yang terpisah bagi tiap-tiap rumah dapat menjaga privacy yang aman dan bebas.

5. Operasi dan pemeliharaannya mudah dan umumnya merupakan tanggung jawab pribadi masing-masing, kecuali yang tidak terpisah atau dalam kelompok/blok.

6. Manfaatnya dapat dirasakan segera, seperti jamban menjadi bersih, terhindar dari bau dan lalat.

Kerugian

1. Tidak cocok bagi daerah dengan kepadatan penduduk sangat tinggi sehingga lahan yang tersedia bagi sarana pembuangan menjadi sangat sempit.

2. Tidak cocok bila digunakan pada daerah dengan muka air tanah yang tinggi dan daya resap tanah rendah.

3. Kedua hal diatas, selain berdampak mencemari lingkungan, juga sangat berbahaya bagi kesehatan masyarakat bila kebutuhan air sehari-harinya tergantung dari air sumur karena air dari PDAM belum masuk. Kemungkinan air sumur terkontaminasi tinja akan sangat besar pada kondisi seperti ini (Darmasetiawan, 2004).

2.7.2 Pengolahan Air Limbah Sistem Terpusat (Off Site System)

Sistem sanitasi secara terpusat adalah suatu sistem yang menggunakan sarana tertentu untuk membawa air limbah keluar daerah persil dan mengolahnya di lokasi tertentu. Air limbah rumah tangga yang diolah secara terpusat di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) tersebut adalah berasal dari kamar mandi, toilet, dapur.

Keuntungan penggunaan sistem terpusat antara lain mencegah pencemaran air tanah terutama ketika penggunaan sistem setempat tidak layak lagi karena kepadatan penduduk yang tinggi. Sistem terpusat dapat dirancang sesuai dengan perkiraan pertumbuhan penduduk dan tidak tergantung pada kondisi tanah dan muka air tanah.

Adapun hal yang menjadi kendala biasanya adalah biaya investasi dan operasi dan pemeliharaan yang cukup tinggi, serta memerlukan tenaga terampil untuk

Arni Daini (130407027) II-6 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

memelihara pipa dan mengoperasikan IPAL. Sistem ini memerlukan perencanaan yang matang dan sebaiknya pelaksanaannya untuk jangka panjang (Darmasetiawan, 2004).

2.8 Metode Proyeksi Penduduk

Proyeksi jumlah penduduk diperlukan dalam perancangan sebuah sistem perencanaan yang akan digunakan dalam jangka waktu sesuai dengan perencanaan. Hal ini diperlukan agar dimensi bangunan pengolahan air limbah sesuai dengan periode desain yang direncanakan dan tidak menimbulkan masalah pada masa yang akan datang.

2.8.1 Metode Aritmatika

Metode aritmatika biasanya digunakan apabila laju pertumbuhan populasi penduduk relatif konstan setiap tahun. Persamaan umumnya adalah :

Y= a + bX…………………………………………………………….… (2.1) a= ∑Yi – b(∑Xi) …………………………………………………………… (2.2)

𝑛 b= n( ∑XiYi )−( ∑Xi)( ∑Yi)

n(

∑Xi2)−( ∑Xi)2

dimana: Y = nilai variable Y berdasarkan garis regresi populasi ke n

X = nilai independen, bilangan yang dihitung dari tahun ke tahun

a = konstanta

b = koefisien arah garis (gradient) regresi linear.

2.8.2 Metode Geometri

Metode geometri digunakan bila data jumlah penduduk menunjukkan peningkatan yang pesat dari waktu ke waktu. Persamaan umumnya adalah :

Y = aX b ………………………………………………………… (2.4) Persamaan diatas dapat dikembalikan kepada model linear dengan mengambil

logaritma napirnya (ln). Sehingga persamaannya menjadi: ln Y = ln a + b ln X………………………………………………

(2.5) Arni Daini (130407027)

II-7 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

Persamaan tersebut linear dalam ln X dan ln Y

∑ln(Yi)−b∑ln(Xi)

ln a =

(2.6) B= n ∑(lnYi )(lnXi )−( ∑lnXi )( ∑lnYi )

∑(lnXi )2−(∑lnXi )2

Dimana: Y = Nilai variabel Y berdasarkan garis regresi,populasi ke-n

X = Bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awal

a = konstanta

b = koefisien arah garis (gradien) regresi linear

2.8.3 Metode Eksponensial

Pada metode ini persamaan umum yang digunakan adalah: Y = ae b ………………………………………………………........

(2.8) ln a = ∑ln⁡(Yi)−b(∑Xi)

b= n ∑(Xi ln Yi)−(∑Xi)( ∑lnYi )

∑(Xi)2−(∑Xi)2

Dimana: Y = Nilai variabel Y berdasarkan garis regresi,populasi ke-n

X = Bilangan independen, bilangan yang dihitung dari tahun awal

a = konstanta

b = koefisien arah garis (gradien) regresi linear

2.8.4 Metode Logaritma

Pada metode ini persamaan umum yang digunakan adalah: y = a+ b ln x.......................................................................................

(2.11) ln 1 𝑎=

N ∑ 𝑦 − 𝑏 ∑ ln 𝑥 .................................................................. (2.12) N 𝑏= ∑ y ln x −∑ y ∑ ln x

∑ ln x – ∑ln x 2

Dari keempat metode yang tersedia untuk memproyeksikan jumlah penduduk, harus dipilih satu metode yang paling mewakili pola pertumbuhan penduduk di wilayah perencanaan. Untuk menentukan metode yang paling mewakili pola pertumbuhan penduduk di wilayah perencanaan, diperlukan perhitungan faktor korelasi, standar deviasi, dan keadaan perkembangan kota di masa yang akan datang. Persamaan standar deviasi dapat dinyatakan dengan :

Arni Daini (130407027) II-8 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan (RTL 4240 )

S= n( ∑Xi2)−(∑Xi)2 (2.14)

Rumus koefisien korelasi: r=±

1− ∑(yi−y′)2 ………………………………………………..... (2.15)

∑(yi−ˉy)2

Dimana: xi = P – P’ yi = P = jumlah penduduk awal 𝑦 = Pr = jumlah penduduk rata-rata y’ = P’ = jumlah penduduk yang akan dicari

Metode pilihan ditentukan dengan cara melihat nilai S yang terkecil dan nilai R yang paling mendekati ± 1

2.9 Parameter Kualitas Air Limbah

Menurut Retno (2011), beberapa parameter yang digunakan dalam pengukuran kualitas air limbah antara lain:

2.9.1 Temperatur

Air normal yang memenuhi persyaratan untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5-7,5. Air akan bersifat asam atau basa bergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap pH dan menyukai pH antara 7-8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir pada pH yang rendah (Sumantri, 2010).

Adapun kadar yang baik adalah kadar dimana masih memungkinkan kehidupan biologis di dalam air berjalan dengan baik. Air limbah dengan konsentrasi air limbah yang tidak netral akan menyulitkan proses biologis, sehingga mengganggu proses penjernihannya (Sugiharto, 1987).

Arni Daini (130407027) II-9 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

2.9.2 Kandungan Zat Padat

Pengukuran kandungan zat padat ini adalah dalam bentuk Total Solid Suspended (TSS) dan Total Dissolved Solid (TDS). TSS adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air yang tidak larut dan tidak dapat mengendap langsung. TDS adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan pada air yang sifatnya terlarut dalam air.

2.9.3 Kandungan Zat Organik

Zat organik di dalam penguraiannya memerlukan oksigen dan bantuan mikroorganisme. Salah satu penentuan zat organik adalah dengan mengukur BOD (Biochemical Oxygen Demand) dari buangan tersebut. BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk melakukan dekomposisi aerobik bahan-bahan organik dalam larutan, di bawah kondisi waktu dan suhu tertentu (biasanya lima hari pada 200°C).

2.9.4 Coliform

Bakteri golongan Coliform terdapat normal di dalam usus dan tinja manusia. Sumber bakteri patogen dalam air berasal dari tinja manusia yang sakit. Untuk menganalisa bakteri patogen yang terdapat dalam air buangan cukup sulit sehingga parameter mikrobiologis digunakan perkiraan terdekat jumlah golongan coliform (MPN/ Most Probably Number) dalam sepuluh mili buangan serta perkiraan terdekat jumlah golongan coliform tinja dalam seratus mili air buangan.

2.9.5 Kandungan Zat Anorganik

Beberapa komponen zat anorganik yang penting untuk mengawasi kualitas air limbah antara lain : Nitrogen dalam senyawaan Nitrat, fosfor, H 2 O dalam zat beracun dan logam berat seperti Hg, Cd, Pb dan lain-lain.

2.10 Pengolahan Limbah

Pengolahan limbah terdiri dari pengolahan primer, pengolahan sekuder, pengolahan tersier, pengolahan lanjutan, dan pengolahan lumpur.

2.10.1 Pengolahan Primer (Primary Treatment) Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar adalah berupa proses pengolahan secara fisika.

Arni Daini (130407027) II-10 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

2.10.1.1 Penyaringan (Screening)

Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring menggunakan jeruji saring. Metode ini disebut penyaringan. Metode penyaringan merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat berukuran besar dari air limbah. Untuk menghitung luas efektif area bar screen digunakan persamaan:

Luas efektif area (A) = 𝑄 ...................................................................(2.16)

Keterangan

A = Luas efektif area (m 2 )

Q = Debit aliran (m 3 /detik)

V = Kecepatan aliran (m 2 /detik)

Luas area semu bar screen dihitung dengan persamaan: 𝜋𝑑 Luas area semu (A’) = 𝜋𝑑

Keterangan

A ’ = Luas area semu (m 2 )

d = Diameter bukaan lubang (m) Sehingga jumlah lubang pada saringan dapat ditentukan dengan persamaa:

Jumlah lubang pada saringan (n) = 𝐴 ......................................................(2.18)

2.10.1.2Pengolahan Awal (Pretreatment)

Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan kesuatu tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat teruspensi lain yang berukuran relatif besar. Tangki ini dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel – partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya.

2.10.1.3Pengendapan

Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan dialirkan ke tangki atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode pengolahan utama dan yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer limbah cair. Di

Arni Daini (130407027) II-11 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) tangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel – partikel padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki. Endapan partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Untuk menghitung volume bak sedimentasi dapat digunakan persamaan:

V = Q x T..........................................................................................................(2.19) Keterangan:

V = Volume yang diperlukan (m 3 )

T = waktu tinggal (jam) Q = Debit aliran (m 3 /jam)

Surface Loading = Debit aliran

Luas Permukaan

2.10.1.4Pengapungan (Floation)

Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa minyak atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (± 30 – 120 mikron). Gelembung udara tersebut akan membawa partikel –partikel minyak dan lemak ke permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan.

Bila limbah cair hanya mengandung polutan yang telah dapat disingkirkan melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah mengalami proses pengolahan primer tersebut dapat langsung dibuang ke lingkungan (badan air penerima). Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan yang lain yang sulit dihilangkan melalui proses tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa organik dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya.

2.10.2 Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment) Tahap pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan secara biologis, yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/ mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob. Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang umum digunakan yaitu metode penyaringan dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif

Arni Daini (130407027) II-12 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) (activated sludge), rotating biological contactor (RBC) dan metode kolam perlakuan (treatment ponds / lagoons).

Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Metode Lumpur Aktif

Kelebihan

Kekurangan

 Dapat mengolah air limbah dengan beban  Perlu pengontrolan yang relatif ketat agar BOD yang cukup besar yaitu 250-300

diperoleh perbandingan yang tepat antara mg/liter

dan jumlah  Tidak memerlukan lahan yang luas

jumlah

makanan

mikroorganisme yang ada

 Mampu membentuk gumpalan (flok) yang  Sering menimbulkan bau bila jumlah dapat menjerap bahan anorganik, seperti

lumpur terlalu banyak

logam berat  Banyak menghabiskan suplay oksigen.  Jumlah biomassa tidak akan pernah habis (melimpah) Sumber: Indra, 2013

Tabel 2.3 Kelebihan dan Kekurangan Metode Trickling Filter

Kelebihan

Kekurangan

 Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas  Tidak bisa diisi dengan beban volume yang serta mudah pengoperasiannya

tinggi mengingat masa biologi pada filter  Sangat ekonomis dan praktis

akan bertambah banyak sehingga bisa  Tidak membutuhkan pengawasan yang ketat

menimbulkan penyumbatan filter.  Suplai oksigen dapat diperoleh secara  Timbulnya bau yang tidak sedap

alamiah melalui permukaan paling atas  Prosesnya sering terganggu oleh lalat-lalat media.

yang datang menghampiri. Sumber: Indra, 2013

Tabel 2.4 Kelebihan dan Kekurangan Metode Rotating Biological Contactor (RBC)

Kelebihan

Kekurangan

 Mudah dalam pegoperasian & perawatan  Kerusakan pada materialnya seperti as,  Tidak membutuhkan banyak lahan serta

coupling, & motor listrik

sangat ekonomis  Sensitif terhadap perubahan temperatur  Untuk kapasitas kecil / paket, dibandingkan  Dapat menimbulkan pertumbuhan cacing dengan proses lumpur aktif konsumsi energi

rambut, serta kadang-kadang timbul bau lebih rendah.

yang kurang sedap.

 Dapat dipasang beberapa tahap (multi stage)  Reaksi nitrifikasi secara biologis oleh

bakteri nitrobacter & nitrosomonas lebih mudah

penghilangan ammonium lebih besar. Sumber: Indra, 2013

2.10.3 Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment) Pengolahan tersier dilakukan jika setelah pengolahan primer dan sekunder masih terdapat zat tertentu dalam limbah cair yang dapat berbahaya bagi lingkungan atau masyarakat. Pengolahan tersier bersifat khusus, artinya pengolahan ini

Arni Daini (130407027) II-13 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) disesuaikan dengan kandungan zat yang tersisa dalam limbah cair / air limbah. Umunya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan primer maupun sekunder adalah zat-zat anorganik terlarut, seperti nitrat, fosfat, dan garam- garaman.

Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan fisika. Contoh metode pengolahan tersier yang dapat digunakan adalah metode saringan pasir, saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacum filter, penyerapan dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dan osmosis bolak-balik.

Metode pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan limbah. Hal ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.

2.10.4 Desinfeksi

Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam limbah cair. Meknisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan senyawa untuk membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :

1) Daya racun zat

2) Waktu kontak yang diperlukan

3) Efektivitas zat

4) Kadar dosis yang digunakan

5) Tidak boleh bersifat toksik terhadap manusia dan hewan

6) Tahan terhadap air

7) Biayanya murah Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin

(klorinasi), penyinaran dengan ultraviolet (UV), atau dengan ozon (Oз). Proses desinfeksi pada limbah cair biasanya dilakukan setelah proses pengolahan limbah selesai, yaitu setelah pengolahan primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah dibuang ke lingkungan.

Arni Daini (130407027) II-14 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) Untuk menghitung volume bak klorinasi yang dibutuhkan, digunakan persamaan:

V = Q x td ........................................................................................................(2.21) Keterangan:

V = Volume yang diperlukan (m 3 )

T = waktu tinggal (jam) Q = Debit aliran (m 3 /jam)

Sedangkan untuk menghitung dosis klorin yang digunakan yaitu: Dosis per hari = Dosis klorin x Debit aliran ....................................................(2.22)

Dosis Per hari

Ca(OCl) 2 yang diperlukan= Persen kandungan Cl ........................................(2.23)

2.10.5 Pengolahan Lumpur (Slude Treatment) Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier, akan

menghasilkan endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut tidak dapat dibuang secara langsung, melainkan perlu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan cara diurai/dicerna secara aerob (aerob digestion), kemudian disalurkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke laut atau ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar (incinerated).

Untuk menghitung debit lumpur pada sludge drying bed digunakan persamaan:

massa lumpur

Debit lumpur

berat jenis lumpur ....................................................(2.24) Sedangkan luas lahan yang diperlukan:

Σ lumpur

Luas lahan yang dibutuhkan = x lama pengeringan ...........(2.25)

ketebalan lumpur

2.11 Pengolahan Limbah dengan Rotating Biological Contactor (RBC)

2.11.1 Prinsip Pengolahan Rotating Biological Contactor (RBC) Reaktor kontak biologis putar atau rotating biological contactor disingkat RBC merupakan adaptasi dari proses pengolahan air limbah dengan biakan melekat (attached growth). Media yang dipakai berupa piring (disk) tipis berbentuk bulat yang dipasang berjajar-jajar dalam suatu poros yang terbuat dari baja, selanjutnya

Arni Daini (130407027) II-15 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) diputar di dalam reaktor khusus dimana di dalamnya dialirkan air limbah secara kontinu.

Media yang digunakan biasanya terdiri dari lembaran plastik dengan diameter 2 –

4 meter, dengan ketebalan 0,8 sampai beberapa milimeter. Material yang lebih tipis dapat digunakan dengan cara dibentuk bergelombang atau berombak dan ditempelkan diantara disk yang rata dan dilekatkan menjadi satu unit modul Jarak antara dua disk yang rata berkisar antara 30 – 40 milimeter. Disk atau piring tersebut dilekatkan pada poros baja dengan panjang mencapai 8 meter, tiap poros yang sudah dipasang media diletakkan di dalam tangki atau bak reaktor RBC menjadi satu modul RBC. Beberapa modul dapat dipasang secara seri atau paralel untuk mendapatkan tingkat kualitas hasil olahan yang diharapkan.

Modul-modul tersebut diputar dalam keadaan tercelup sebagian yakni sekitar 40 % dari diameter disk. Kira-kira 95% dari seluruh permukaan media secara bergantian tercelup ke dalam air limbah dan berada di atas permukaan air limbah (udara). Kecepatan putaran bervariasi antara 1-2 RPM. Mikroorganisme tumbuh pada permukaan media dengan sendirinya dan mengambil makanan (zat organik ) di dalam air limbah dan mengambil oksigen dari udara untuk menunjang proses metabolismenya. Tebal biofilm yang terbentuk pada permukaan media dapat mencapai 2 - 4 mm tergantung dari beban organik yang masuk ke dalam reaktor serta kecepatan putarannya. Apabila beban organik terlalu besar kemungkinan terjadi kondisi anaerob dapat terjadi, oleh karena itu pada umumnya di dalam reaktor dilengkapi dengan perlengkapan injeksi udara yang diletakkan dekat dasar bak, khususnya untuk proses RBC yang terdiri dari beberapa modul yang dipasang seri.

Pada kondisi yang normal substrat karbon (zat organik) dihilangkan secara efektif pada tahap awal (stage pertama), dan proses nitrifikasi menjadi sempurna setelah tahap ke lima. Pada umumnya perencanaan sistem RBC terdiri dari 4 sampai 5 modul (tahap) yang dipasang seri untuk mendapatkan proses nitrifikasi yang sempurna. Proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC adalah merupakan proses yang relatif baru dari seluruh proses pengolahan air limbah yang ada, oleh karena itu pengalaman dengan penggunaan skala penuh masih terbatas, dan proses

Arni Daini (130407027) II-16 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) ini banyak digunakan untuk pengolahan air limbah domestik atau perkotaan. Satu modul dengan diameter 3,6 meter dan panjang poros 7,6 meter mempunyai luas

permukaan media mencapai 10.000 m 2 untuk pertumbuhan mikroorganisme. Hal ini memungkinkan sejumlah besar dari biomasa dengan air limbah dalam waktu

yang relatif singkat, dan dapat tetap terjaga dalam keadaan stabil serta dapat menghasilkan hasil air olahan yang cukup baik. Resirkulasi air olahan ke dalam reaktor tidak diperlukan. Biomassa yang terkelupas biasanya merupakan biomassa yang relatif padat sehingga dapat mengendap dengan baik di dalam bak pengendapan akhir. Dengan demikain sistem RBC konsumsi energinya lebih rendah. Salah satu kelemahan dari sistem ini adalah lebih sensitif terhadap perubahan suhu.

2.11.2 Pertumbuhan Mikroorganisme

Reaktor biologis putar (rotating biological contactor) disingkat RBC adalah salah satu teknologi pengolahan air limbah yang mengandung polutan organik secara biologis dengan sistem biakan melekat (attached culture). Prinsip kerja pengolahan air limbah dengan RBC yakni air limbah yang mengandung polutan organik dikontakkan dengan lapisan mikroorganisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media di dalam suatu reaktor. Media tempat melekatnya film biologis ini berupa piringan (disk) dari bahan polimer atau plastik yang ringan dan disusun dari berjajar-jajar pada suatu poros sehingga membentuk suatu modul atau paket, selanjutnya modul tersebut diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah yang mengalir secara kontinu ke dalam reaktor tersebut.

Dengan cara seperti ini mikroorganisme misalnya bakteri, alga, protozoa, fungi, dan lainnya tumbuh melekat pada permukaan media yang berputar tersebut membentuk suatu lapisan yang terdiri dari mikroorganisme yang disebut biofilm (lapisan biologis). Mikroorganisme akan menguraikan atau mengambil senyawa organik yang ada dalam air serta mengambil oksigen yang larut dalam air atau dari udara untuk proses metabolismenya, sehingga kandungan senyawa organik dalam air limbah berkurang.

Arni Daini (130407027) II-17 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 ) Pada saat biofilm yang melekat pada media yang berupa piringan tipis tersebut tercelup ke dalam air limbah, mikroorganisme menyerap senyawa organik yang ada dalam air limbah yang mengalir pada permukaan biofilm, dan pada saat biofilm berada di atas permuaan air, mikroorganisme menyerap okigen dari udara atau oksigen yang terlarut dalam air untuk menguraikan senyawa organik. Energi hasil penguraian senyawa organik tersebut digunakan oleh mikroorganisme untuk proses perkembangbiakan atau metabolisme. Senyawa hasil proses metabolisme mikroorganisme tersebut akan keluar dari biofilm dan terbawa oleh aliran air atau yang berupa gas akan tersebar ke udara melalui rongga-rongga yang ada pada mediumnya, sedangkan untuk padatan tersuspensi (SS) akan tertahan pada pada permukaan lapisan biologis (biofilm) dan akan terurai menjadi bentuk yang larut dalam air.

Pertumbuhan mikroorganisme atau biofilm tersebut makin lama semakin tebal, sampai akhirnya karena gaya beratnya sebagian akan mengelupas dari mediumnya dan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya, mikroorganisme pada permukaan medium akan tumbuh lagi dengan sedirinya hingga terjadi kesetimbangan sesuai dengan kandungan senyawa organik yang ada dalam air limbah. Secara sederhana proses penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme di dalam RBC dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.2

Gambar 2.2 Mekanisme Penguraian Senyawa Organik Mikroorganisme Di Dalam

RBC .

Arni Daini (130407027) II-18 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

Tabel 2.5 Perbandingan RBC dan Lumpur Aktif

No Perbandingan

Lumpur aktif 1 Tipe biakan

RBC

Unggun tetap (fixed film)

Tersuspensi

2 Jenis mikroba

Bervariasi

Simple

3 Konsumsi energi

Relatif kecil

Lebih besar

4 Stabilitas terhadap

Stabil

Tidak stabil

fluktuasi beban 5 Kualitas air olahan

Kurang baik

Baik

6 Operasional dan

Mudah

Sulit

perawatan 7 Konsentrasi biomassa

Dapat dikontrol 8 Permasalahan yang

Tidak dikontrol

Pertumbuhan tidak normal sering terjadi

Penyumbatan (clogging)

(bulking)

Kurang fleksibel pengembangan 10 Investasi awal

9 Fleksibilitas

Fleksibel

Relatif menguntungkan untuk

Menguntungkan untuk

kapasitas besar Sumber: kelair.go.id

kapasitas kecil atau medium

2.11.3 Proses Pengolahan

Secara garis besar proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC terdiri dari bak pemisah pasir, bak pengendap awal, bak kontrol aliran, reaktor/kontaktor biologis putar (RBC), Bak pengendap akhir, bak khlorinasi, serta unit pengolahan lumpur. Diagram proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC adalah seperti pada Gambar 2.3

Gambar 2.3 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem RBC

Arni Daini (130407027) II-19 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

2.11.3.1 Bak Pemisah pasir Air limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak pemisah pasir, sehingga kotoran yang berupa pasir atau lumpur kasar dapat diendapkan. Sedangkan kotoran yang mengambang misalnya sampah, plastik, sampah kain dan lainnya tertahan pada saringan (screen) yang dipasang pada inlet kolam pemisah pasir tersebut.

2.11.3.2 Bak Pengendap Awal Dari bak pemisah/pengendap pasir, air limbah dialirkan ke bak pengedap awal. Di

dalam bak pengendap awal ini lumpur atau padatan tersuspensi sebagian besar mengendap. Waktu tinggal di dalam bak pengedap awal adalah 2 - 4 jam, dan lumpur yang telah mengendap dikumpulkan dan dipompa ke bak pengendapan lumpur.

2.11.3.3 Bak Kontrol Aliran Jika debit aliran air limbah melebihi kapasitas perencanaan, kelebihan debit air limbah tersebut dialirkan ke bak kontrol aliran untuk disimpan sementara. Pada waktu debit aliran turun/kecil, maka air limbah yang ada di dalam bak kontrol dipompa ke bak pengendap awal bersama-sama air limbah yang baru sesuai dengan debit yang diinginkan.

2.11.3.4 Kontaktor (Reaktor) Biologis Putar

Di dalam bak kontaktor ini, media berupa piringan (disk) tipis dari bahan polimer atau plastik dengan jumlah banyak, yang dilekatkan atau dirakit pada suatu poros, diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah. Waktu tinggal di dalam bak kontaktor kira-kira 2,5 jam. Dalam kondisi demikian, mikroorganisme akan tumbuh pada permukaan media yang berputar tersebut, membentuk suatu lapisan (film) biologis. Film biologis tersebut terdiri dari berbagai jenis mikroorganisme misalnya bakteri, protozoa, fungi, dan lainnya. Mikroorganisme yang tumbuh pada permukaan media inilah yang akan menguraikan senyawa organik yang ada di dalam air limbah. Lapisan biologis tersebut makin lama makin tebal dan kerena gaya beratnya akan mengelupas dengan sedirinya dan lumpur organik tersebut akan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya lapisan biologis akan tumbuh dan berkembang lagi pada permukaan media dengan sendirinya.

Arni Daini (130407027) II-20 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

2.11.3.5 Bak Pengendap Akhir Air limbah yang keluar dari bak kontaktor (reaktor) selanjutnya dialirkan ke bak pengendap akhir, dengan waktu pengendapan sekitar 3 jam. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, lumpur yang berasal dari RBC lebih mudah mengendap, karena ukurannya lebih besar dan lebih berat. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap akhir relatif sudah jernih, selanjutnya dialirkan ke bak klorinasi. Sedangkan lumpur yang mengendap di dasar bak dipompa ke bak pemekat lumpur bersama-sama dengan lumpur yang berasal dari bak pengendap awal.

2.11.3.6 Bak Klorinasi

Air olahan atau air limpasan dari bak pengendap akhir masih mengandung bakteri coliform bakteri patogen, atau virus yang sangat berpotensi menginfeksi masyarakat sekitarnya. Untuk mengatasi hal tersebut, air limbah yang keluar dari bak pengendap akhir dialirkan ke bak klorinasi untuk membunuh mikroorganisme patogen yang ada dalam air. Di dalam bak klorinasi, air limbah dibubuhi dengan senyawa klorin dengan dosis dan waktu kontak tertentu sehingga seluruh mikroorganisme patogennya dapat dimatikan. Selanjutnya dari bak klorinasi air limbah dapat dibuang ke badan air.

2.11.3.7 Bak Pemekat Lumpur

Lumpur yang berasal dari bak pengendap awal maupun bak pengendap akhir dikumpulkan di bak pemekat lumpur. Di dalam bak tersebut lumpur di aduk secara pelan kemudian di pekatkan dengan cara didiamkan sekitar 25 jam sehingga lumpurnya mengendap, selanjutnya air supernatan yang ada pada bagian atas dialirkan ke bak pengendap awal, sedangkan lumpur yang telah pekat dipompa ke bak pengering lumpur atau ditampung pada bak tersendiri dan secara periodik dikirim ke pusat pengolahan lumpur di tempat lain.

2.11.4 Parameter Desain

Untuk merancang unit pengolahan air limbah dengan sistem RBC, beberapa parameter desain yang harus diperhatikan antara lain adalah parameter yang berhubungan dengan beban (loading). Beberapa parameter tersebut antara lain sebagai berikut.

Arni Daini (130407027) II-21 Dhia Darin Silfi (130407028)

Tugas Besar Perencanaan dan Perancangan Bangunan Pengolahan Air Buangan

(RTL 4240 )

2.11.4.1 Rasio Volume Reaktor Terhadap Luas Permukaan Media

Harga G (G Value) adalah menunjukkan kepadatan media yang dihitung sebagai perbandingan volume reaktor dengan luas permukaan media. Harga G yang digunakan untuk perencanaan biasanya berkisar antara 5

– 9 liter per m 2 G= V 10 3

A ................................................................................................................. (2.26) Dimana :

G= ratio volume reaktor terhadap luas permukaan media (liter/m 2 )

V = volume efektif reaktor (m 3 )

A = luas permukaan media RBC (m 2 ).

2.11.4.2 Beban BOD (BOD Surface Loading)

Beban BOD atau BOD surface loading yang biasa digunakan untuk perencanaan sistem RBC yakni 5 2 – 20 gram-BOD/m /hari. Hubungan antara beban konsentrasi

BOD inlet dan beban BOD terhadap efisiensi pemisahan BOD untuk air limbah domestik ditunjukkan seperti pada Tabel 2.2, sedangkan hubungan antara beban BOD terhadap efisiensi penghilangan BOD ditunjukkan seperti pada Tabel 2.3.

BOD

Loading = LA= (Q x C0) / A (gr./m .hari).............................................. (2.27) Dimana :