peningkatan kinerja bak pra - sedimentasi pada …
Post on 29-Oct-2021
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PENINGKATAN KINERJA BAK PRA - SEDIMENTASI
PADA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH
MOJOSONGO
PERFORMANCE IMPROVEMENT OF THE PRE – SEDIMENTATION TUB
OF MOJOSONGO WASTE WATER TREATMENT INSTALLATION
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
pada Program Studi DIII Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
WAHYU DINA SAFIRA
I 8716031
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2020
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
MOTTO
“Janganlah kau tuntut Tuhanmu karena tertundanya
keinginanmu. Tapi tuntutlah dirimu sendiri karena engkau
telah menunda adabmu kepada Allah.” -Ibnu Atha’illah
“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu
kaum sebelum mereka mengubah keadaan diri mereka
sendiri.” (QS. Ar Ra’d : 11)
“Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow.” -
Albert Einstein
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
PERSEMBAHAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu
Wata’ala atas limpahan karunia-Nya.
Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada :
Mama dan Papa tercinta, terima kasih untuk pengorbanan,
dukungan, dan dorongan semangat yang sudah diberikan.
Terima kasih untuk doa yang selalu mengalir dan kasih
sayang yang tak pernah putus.
Untuk rekan – rekan yang telah banyak memberi bantuan,
dukungan, serta pengalaman yang tak mungkin terlupakan
selama menempuh pendidikan di D3 Teknik Sipil
Infrastruktur Perkotaan UNS.
Semoga kebaikan kalian dibalas Allah Subhanahu Wata’ala
dengan hal yang setimpal.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
ABSTRAK
Wahyu Dina Safira, Budi Utomo, 2020. Peningkatan Kinerja Bak Pengendap
Instalasi Pengolahan Air Limbah ( IPAL ) Mojosongo. Tugas Akhir. Program
Studi Diploma III Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo berlokasi di Kampung Sabrang
Lor, Surakarta. Melayani dan mengolah air limbah rumah tangga pada kawasan utara
Surakarta meliputi dari Perumnas Mojosongo, Kelurahan non Perumnas Mojosongo,
Kelurahan Kadipiro, Kelurahan Mojosongo, dan Kelurahan Nusukan. Pengolahan air
limbah di IPAL Mojosongo dilakukan oleh PDAM Kota Surakarta.
Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan kinerja bak pengendap pada IPAL
Mojosongo dan memprediksi kinerja bak pra – sedimentasi terutama debit masukan
di IPAL Mojosongo berdasarkan proyeksi pertumbuhan jumlah penduduk dan jumlah
pelanggan air limbah di wilayah pelayanan dalam 20 tahun mendatang.
Hasil analisis penelitian menunjukkan bahwa debit masukan IPAL Mojosongo dalam
20 tahun mendatang berdasarkan jumlah penduduk sebesar 139,66 L/detik dan
berdasarkan jumlah pelanggan sebesar 91,96 L/detik. Kinerja bak pra – sedimentasi
berdasarkan nilai efisiensi pengolahan dari hasil uji kualitas air limbah adalah 5.6%
efisiensi BOD5 dan 9,4% efisiensi COD. Sedangkan waktu tinggal atau hydrolic
retention time (HRT) bak pra – sedimentasi adalah 1 jam 12 menit. Pendeknya waktu
tinggal pada bak pra – sedimentasi ini dipengaruhi oleh kapasitas bak pra –
sedimentasi yang kecil. Dengan memfungsikan kembali bak pra – sedimentasi yang
sudah ada dan mengembangkan kapasitas, maka volume pada bak pra – sedimentasi
dapat bertambah, sehingga IPAL Mojosongo akan mampu mengolah air limbah
hingga dua puluh tahun mendatang.
Kata kunci : IPAL, Mojosongo, bak pra – sedimentasi.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
ABSTRACT
Wahyu Dina Safira, Budi Utomo, 2019. Improvement of the Performance of
Mojosongo Settling Waste Water Treatment Plant. Thesis. Diploma III Civil
Engineering Study Program. Faculty of Engineering. Sebelas Maret University.
Surakarta.
Mojosongo wastewater treatment plant (WWTP) is located in Sabrang Lor Village,
Surakarta. Serving and treating household wastewater in the northern region of
Surakarta, including from the Mojosongo Housing, non-Housing Village Mojosongo,
Kadipiro Village, Mojosongo Village, and Nusukan Village. Wastewater treatment in
the Mojosongo WWTP is carried out by PDAM Surakarta.
The purpose of this study is to improve the performance of the settling at Mojosongo
WWTP and predict the performance of the pre – sedimentation tub especially the
input discharge at Mojosongo WWTP based on projected population growth ang the
number of wastewater customers in the service area in the next 20 years.
The results of the research analysis showed that the Mojosongo WWTP input
discharge in the next 20 years was based on a population of 139.66 L / sec and based
on a number of customers of 91.96 L / sec. The pre-sedimentation basin performance
based on the value of processing efficiency from the wastewater quality test results is
5.6% BOD5 efficiency and 9.4% COD efficiency. Whereas the pre-sedimentation
hydrolic retention time (HRT) is 1 hour 12 minutes. The short residence time in the
pre-sedimentation basin is influenced by the small capacity of the pre-sedimentation
tank. By re-functioning the existing pre-sedimentation tank and developing capacity,
the volume in the pre-sedimentation basin can increase, so that the Mojosongo
WWTP will be able to treat wastewater for the next twenty years.
Keywords : WWTP, Mojosongo, pre – sedimentation tub
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa ta’ala yang telah
melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini dengan judul Peningkatan Kinerja Bak Pengendap pada IPAL
Mojosongo dengan baik. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima
bimbingan, bantuan, dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga
kepada :
1. Segenap pimpinan beserta staff Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Segenap pimpinan beserta staff Program DIII Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Ir. Budi Utomo, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan
bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.
4. Rekan – rekan DIII Teknik Sipil angkatan 2016 yang telah membantu
terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
5. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Kritik dan saran
maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan bersifat membangun sangat
penulis harapkan.
Akhirnya, besar harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat
bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Januari 2020
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................. ................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN. .................................................................. iii
MOTTO ..................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ...................................................................................... v
ABSTRAK ................................................................................................. vi
ABSTRACT ............................................................................................... vii
KATA PENGANTAR. .............................................................................. viii
DAFTAR ISI. ............................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 3
1.3. Batasan Masalah................................................................................ 4
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 4
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 6
2.2. Dasar Teori ......................................................................................... 12
2.2.1. Definisi Air Limbah ............................................................... 12
2.2.2. Sumber Air Limbah ................................................................ 13
2.2.3. Karakteristik Air Limbah ...................................................... 14
2.2.4. Baku Mutu Air Limbah .......................................................... 21
2.2.5. Klasifikasi Pengolahan Air Limbah ...................................... 22
2.2.6. Klasifikasi Bak Sedimentasi................................................... 24
2.2.7. Pengolahan Biologis ............................................................... 28
2.2.8. Pertumbuhan Penduduk.......................................................... 30
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
2.2.9. Debit Air Limbah ................................................................... 30
2.2.10. Efisiensi Sistem Pengolahan .................................................. 33
2.2.11. Kebutuhan Air Rumah Tangga .............................................. 33
2.2.12. Waktu Tinggal atau Hydrolic Retention Time........................ 33
BAB 3 METODOLOGI
3.1. Metode Penelitian............................................................................... 35
3.2. Lokasi Penelitian ................................................................................ 35
3.3. Tahap Penelitian ................................................................................. 36
3.3.1. Persiapan ................................................................................ 36
3.3.2. Pengumpulan Data ................................................................. 36
3.3.3. Analisis Laboratorium ............................................................ 37
3.3.4. Analisis Data dan Hasil .......................................................... 41
3.3.5. Hasil dan Pembahasan............................................................ 42
3.3.6. Kesimpulan dan Saran............................................................ 42
3.4. Diagram Alir ..................................................................................... 43
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Gambaran Umum IPAL Mojosongo .................................................. 44
4.1.1. Sumur Pengumpul ................................................................. 47
4.1.2. Bak Pra - Sedimentasi .......................................................... 48
4.1.3. Bak Aerasi I ........................................................................... 48
4.1.4. Bak Aerasi II ........................................................................ 49
4.1.5. Bak Sedimentasi .................................................................... 50
4.1.6. Bak Pengering Lumpur ........................................................ 51
4.2. Hasil Pengumpulan Data .................................................................... 51
4.2.1. Jumlah Pertumbuhan Penduduk di Wilayah Pelayanan IPAL
Mojosongo ............................................................................ 51
4.2.2. Jumlah Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo ............... 53
4.3. Analisis Data dan Hasil ……………………. .................................... 54
4.3.1. Kinerja Bak Pra – Sedimentasi pada IPAL Mojosongo. ...... 54
4.3.2. Proyeksi Jumlah Penduduk di Wilayah Pelayanan IPAL
Mojosongo ........................................................................... 57
4.3.3. Proyeksi Jumlah Pelanggan IPAL Mojosongo .................... 59
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
4.3.4. Penentuan Debit Air Limbah dari Proyeksi Jumlah
Penduduk .............................................................................. 61
4.3.5. Penentuan Debit Air Limbah dari Proyeksi Jumlah
Pelanggan ............................................................................. 63
4.4. Alternatif Pengembangan Pengolahan IPAL Mojosongo ................. 65
4.4.1. Waktu Tinggal atau Hydrolic Retention Time (HRT)
Bak Pra – Sedimentasi ........................................................... 65
4.4.2. Alternatif Memfungsikan Kembali Kapasitas Pengolahan
Bak Pra – Sedimentasi .......................................................... 68
4.4.3. Alternatif Pengembangan Kapasitas Pengolahan Bak
Pra – Sedimentasi dengan Waktu Tinggal yang Sesuai
Kriteria Minimal ................................................................... 71
4.4.4. Alternatif Penyesuaian Kedalaman Bak Pra – Sedimentasi
dengan Kriteria Desain Bak Pra – Sedimentasi .................... 71
4.4.5. Pengolahan Bak Pra – Sedimentasi ...................................... 72
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 73
5.2. Saran ................................................................................................... 74
PENUTUP .................................................................................................. 76
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 77
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Peta Lokasi IPAL di Kota Surakarta .................................... 2
Gambar 2.1. Horizontal Flow ................................................................... 25
Gambar 2.2. Radial Flow .......................................................................... 25
Gambar 2.3. Upward Flow ....................................................................... 25
Gambar 2.4. Bentuk Bangunan Bak Sedimentasi ..................................... 27
Gambar 2.5. Settler pada Bak Sedimentasi ............................................... 27
Gambar 3.1. Peta Lokasi IPAL di Kota Surakarta .................................... 36
Gambar 4.1. Peta Lokasi IPAL di Kota Surakarta .................................... 44
Gambar 4.2. Instalasi Pengolahan IPAL Mojosongo ................................ 45
Gambar 4.3. Diagram Alir Pengolahan Air Limbah di IPAL
Mojosongo ........................................................................... 46
Gambar 4.4. Bak Pra – Sedimentasi ......................................................... 48
Gambar 4.5. Bak Aerasi I ......................................................................... 49
Gambar 4.6. Mesin Aerator ...................................................................... 49
Gambar 4.7. Bak Aerasi II ....................................................................... 50
Gambar 4.8. Bak Sedimentasi ................................................................... 50
Gambar 4.9. Bak Pengering Lumpur ....................................................... 51
Gambar 4.10. Diagram Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ........... 52
Gambar 4.11. Diagram Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo ........... 53
Gambar 4.12. Perbedaan Fisik Air Limbah Inlet dan Oulet ....................... 55
Gambar 4.13 Perbandingan Antara Perhitungan Nilai Efisiensi Bak Pra –
Sedimentasi dengan Standar Efisiensi ................................. 56
Gambar 4.14. Alur Pengolahan Air Limbah di IPAL Mojosongo .............. 64
Gambar 4.15. Denah Bak Pengendap Awal ................................................ 65
Gambar 4.16. Skema Potongan A – A Bak Pra – Sedimentasi ................... 66
Gambar 4.17. Skema Potongan B – B Bak Pra – Sedimentasi ................... 66
Gambar 4.18 Denah Pengembangan Bak Pra – Sedimentasi ..................... 68
Gambar 4.19. Skema Potongan A – A Pengembangan Bak Pra –
Sedimentasi .......................................................................... 68
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
Gambar 4.20 Skema Potongan B – B Pengembangan Bak Pra –
Sedimentasi .......................................................................... 68
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Penelitian Mengenai IPAL Mojosongo Kota Surakarta .......... 8
Tabel 2.2. Senyawa yang Menghasilkan Bau dalam Air Limbah ............. 15
Tabel 2.3. Baku Mutu Air Limbah Domestik ........................................... 21
Tabel 2.4. Kriteria Desain Bak Pra - Sedimentasi .................................... 26
Tabel 2.5. Efisiensi Removal pada Bak Pra – Sedimentasi ...................... 27
Tabel 2.6. Kriteria Perencanaan Kebutuhan Air Bersih Sektor
Domestik .................................................................................. 33
Tabel 3.1. Alat dan Bahan Pengujian Kualitas Air ................................... 37
Tabel 3.2. Jumlah Air Sungai yang Diencerkan ....................................... 40
Tabel 4.1. Jumlah Pertumbuhan Penduduk pada Pelanggan
IPAL Mojosongo ...................................................................... 52
Tabel 4.2. Pelanggan SR IPAL Mojosongo .............................................. 53
Tabel 4.3. Hasil Uji Kualitas Air Limbah IPAL Mojosongo .................... 54
Tabel 4.4. Analisis Angka Pertumbuhan Penduduk ................................. 57
Tabel 4.5. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk ... 58
Tabel 4.6. Analisis Angka Pertumbuhan Pelanggan Aktif ....................... 59
Tabel 4.7. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Proyeksi Jumlah Pelanggan ... 60
Tabel 4.8. Rekapitulasi Hasil Debit Air Limbah yang Dihasilkan
dari Penduduk .......................................................................... 62
Tabel 4.9. Rekapitulasi Hasil Debit Air Limbah yang Dihasilkan
dari Pelanggan .......................................................................... 64
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
top related