tugas akhir prediksi umur instalasi pengolahan air … · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

TUGAS AKHIR

PREDIKSI UMUR INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

(IPAL) MOJOSONGO SURAKARTA

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program

Studi DIII Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Oleh:

NOPIAH

NIM. I 8713027

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

iv

PERSEMBAHAN

Puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan pemilik jiwa dan semesta alam.

Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi

Muhammad SAW. Kupersembahkan Tugas Akhir ini untuk:

Ayah Tarmudi, dan ibu Narti, yang tak pernah jemu mendoakan dan

menyayangiku atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarku

sampai kini. Tak pernah cukup ku membalas cinta ayah ibu padaku.

Bambang Sunarno, Anita, dan Akbar Wujud, kakak dan adik tercinta

yang selalu memberikan motivasi dan membagi pengalaman hidupnya.

Pak Yudi, Paklek Magi dan Bulek Lah yang telah memberikan bantuan

biaya perkuliahan.

Bapak Ir. Budi Utomo, M.T. yang telah memberikan bimbingan dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

“Jodohku sisok”. “Dhuh mas, aku saiki uwis lulus D3. Kiro–kiro kapan

aku biso ketemu marang sliramu”.

Sahabat tercinta Sonia dan Afifah yang selalu saya repotkan dan selalu

ada saat saya butuhkan, terima kasih banyak untuk waktu dan

kebersamaanya selama 3 tahun ini.

Sahabat yang tak pernah lelah menyemangati dari jauh (Ike Puspita,

Kamal, dan Momok).

Mbak Fathaya partner penelitian yang telah menemani mencari data dan

survei lapangan.

Teman-teman Infrastruktur Perkotaan ’13 (Eni, Meimei, Lintang, Ikhwa,

Budi, Dwi, Anto, Evi, Susi, Tika, Citra, Rere, Lely, Ulfa, Ayu, Niken,

Wasi, Levina, Kiki, Andita, Afriza, Malik, Henri, Bagus, Angga, Aga,

Arga, Berlian, Adit, Yudo).

Warga Kos Mawar Putih 2 tersayang (Mbak Sofi, Mbak Ika, Mbak Ratna,

Mbak Ipo, Eris)

Almamater Tercinta


commit to user

v

MOTTO

Terus saja berdoa dan yakinlah akan kekuatan doa.

(Jefri Al Buchori)

Kekecewaan itu ibarat jalan yang terbongkah-bongkah, melambatkanmu

sedikit, tapi kau akan melewati jalan yang halus setelahnya.

(Author Unknown)

Ketika satu pintu tertutup, pintu lain terbuka, namun terkadang kita

hanya melihat dan menyesali pintu tertutup tersebut terlalu lama

sehingga kita tidak melihat pintu lain yang terbuka.

(Allexander Graham Bell)

Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula.

(Q.S Ar-Rahman 60)


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat

dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir berjudul ”Prediksi Umur Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo” dapat terselesaikan. Tugas Akhir

disusun untuk memenuhi persyaratan guna mendapatkan gelar ahli madya pada

program D III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulisan Tugas Akhir dapat terwujud dengan adanya bimbingan, dorongan dan

bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima

kasih kepada:

1. Widi Hartono, S.T., M.T., Selaku Ketua Program D-III Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Budi Utomo, M.T., Selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan

memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir.

3. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.T., Selaku Pembimbing Akademik.

4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang

telah memberikan materi selama perkuliahan yang juga bermanfaat dalam

penyusunan laporan tugas akhir ini.

5. Seluruh Staff dan karyawan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kota

Surakarta.

6. Kedua orang tua dan keluargaku yang telah memberikan semua yang terbaik

demi kelancaran selama perkuliahan dan selama penyusunan tugas akhir ini.

7. Teman-teman Infrastruktur Perkotaan 2013 yang telah memberikan bantuan

dan arahan selama penyusunan laporan tugas akhir ini.

Surakarta, Juni 2016

Penulis


commit to user

vii

ABSTRAK

Nopiah, 2016. “Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)Mojosongo Surakarta”. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik SipilInfrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UniversitasSebelas Maret Surakarta.

Dengan adanya perkembangan penduduk yang semakin meningkat, pencemaranlingkungan menjadi salah satu permasalahan yang banyak ditemui pada daerahdengan kepadatan penduduk yang tinggi. Penanganan limbah cair sangat pentingbagi manusia, sehingga penanganannya harus memenuhi standar kuantitas dankualitas limbah cair. Berdasarkan data yang diperoleh, limbah cair yangdihasilkan penduduk Mojosongo 20 tahun ke depan diprediksi tidak dapatditampung di IPAL Mojosongo. Hal ini dikarenakan jumlah pelanggan IPALMojosongo yang semakin meningkat, sehingga menyebabkan IPAL yang adatidak dapat menampung peningkatan tersebut. Limbah cair yang ditampung IPALMojosongo diolah berdasarkan sifat fisika dan kimia sebelum dibuang ke sungaiagar tidak mencemari badan sungai. Penelitian ini juga ditujukan untukmenganalisis kualitas limbah cair khususnya limbah cair buangan rumah tanggasesuai sifat kimia dan fisika.

Penelitian ini menggunakan metode interview, studi observasi, dan literatur. Datayang diperlukan antara lain jumlah pelanggan dan penduduk, debit air limbah cairIPAL Mojosongo, kualitas limbah cair yang sesuai dengan Baku Mutu limbahcair.

Nilai Efisiensi pada sistem pengolahan yaitu, untuk COD adalah 60,7 %, untukBOD5 adalah 71,3 %, sedangkan nilai untuk TSS adalah 91,5 %. Efisiensi diatas50% menunjukkan bahwa sistem pengolahan telah berlangsung dengan baik.Prediksi limbah cair untuk 10 tahun maupun 20 tahun kedepan berdasarkanperhitungan jumlah penduduk IPAL Mojosongo tidak mampu menampung limbahcair. Berdasarkan perhitungan jumlah pelanggan untuk 10 tahun kedepan IPALMojosongo masih mampu untuk melayani masyarakat sedangkan untuk 20 tahunkedepan IPAL Mojosongo tidak dapat untuk menampung dan mengolah limbahcair khususnya untuk wilayah Kelurahan Mojosongo. Salah satu cara adalahdengan memperpendek waktu tinggal pada proses pengolahan, yaitu denganproses lumpur aktif dan extended aeration.

Kata kunci: kualitas, limbah cair, sifat fisika dan kimia, efisiensi, waktu tinggal.


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................ i

LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN....................................................................................... iii

PERSEMBAHAN ................................................................................................... iv

MOTTO .................................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................................. vii

DAFTAR ISI........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL.................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah................................................................................................ 3

1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

Tinjauan Pustaka ............................................................................................ 42.1

2.1.1 Pengertian Air Limbah ......................................................................... 4

2.1.2 Pengolahan Limbah .............................................................................. 5

2.1.3 Limbah Domestik ...............................Error! Bookmark not defined.6

2.1.4 Karakteristik Air Limbah Domestik...Error! Bookmark not defined.6

2.1.5 Sistem Penyaluran Air Buangan ........................................................ 10

2.1.6 Aerasi .................................................................................................. 10

2.1.7 Baku Mutu Air..................................Error! Bookmark not defined.11

2.1.8 Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)Error! Bookmark not

defined.12

2.1.9 Proses Pengolahan Biologi Aerobik Error! Bookmark not defined.14


commit to user

ix

2.1.10 Kolam Stabilisasi .............................Error! Bookmark not defined.17

Dasar Teori................................................................................................. 252.2

2.2.1 Proyeksi Jumlah Penduduk ................................................................ 25

2.2.2 Menentukan Debit.............................................................................. 26

2.2.3 Kebutuhan Air Bersih .......................Error! Bookmark not defined.27

2.2.4 Kebutuhan Air Domestik atau Rumah TanggaError! Bookmark not

defined.28

2.2.5 Efisiensi Sistem Pengolahan............................................................... 29

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Persiapan .................................................................................................... 30

3.2 Lokasi Penelitian ........................................................................................ 30

3.3 Pengumpulan Data ..................................................................................... 31

3.4 Metode........................................................................................................ 31

3.5 Analisis Data .............................................................................................. 32

3.6 Diagram Alir .............................................................................................. 32

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambaran Umum Unit Operasi IPAL Mojosongo .................................... 33

4.2 Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo .................. 37

4.2.1 Kualitas Air Berdasarkan Sifat Kimia dan Fisika di Laboratorium.. 37

4.3 Prediksi Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo ........ 41

4.3.1 Perhitungan Volume............................................................................ 41

4.3.2 Jumlah Pertumbuhan Penduduk.......................................................... 44

4.3.3 Jumlah Pertumbuhan Pelanggan ......................................................... 45

4.3.4 Prediksi Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ........................... 46

4.3.5 Prediksi Pertambahan Pelanggan IPAL Mojosongo ........................... 47

4.3.6 Kebutuhan Air Rumah Tangga ........................................................... 48

4.3.7 Waktu Proses Pengolahan (Waktu Tinggal) ....................................... 49

4.4 Pembahasan ............................................................................................... 52

4.4.1 Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah.......................................... 52

4.4.2 Jumlah Pelanggan dan Jumlah Pertumbuhan Penduduk..................... 53


commit to user

x

4.4.3 Umur Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo.............. 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 55

5.2 Saran........................................................................................................... 55

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 56

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Karakteristik Air Limbah dari IPAL Mojosongo ................................... 9

Tabel 2.2 Baku Mutu Air Limbah Domestik ....................................................... 11

Tabel 2.3 Loading Rates BOD5 untuk Kolam Fakultatif ...................................... 22

Tabel 2.4 Standar Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Jenis Kota........................ 28

Tabel 2.5 Kebutuhan Air Domestik ...................................................................... 29

Tabel 4.2 Pengujian Fisika dan Kimia IPAL Mojosongo .................................... 38

Tabel 4.3 Pertumbuhan Jumlah Penduduk ........................................................... 44

Tabel 4.4 Pelanggan SR IPAL Mojosongo .......................................................... 45

Tabel 4.5 Jumlah Pertumbuhan Penduduk pada Pelanggan IPAL Mojosongo ... 46

Tabel 4.6 Pertambahan Jumlah Pelanggan ........................................................... 49

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Waktu Proses Pengolahan ....................................... 50

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Memperpendek Waktu Tinggal............................... 51


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Lumpur

Aktif Standar (Konvensional) ................................................................. 15

Gambar 2.2 Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem “Extended

Aeration” ................................................................................................. 16

Gambar 2.3 Diagram Umum Sistem Biologi Yang Terdapat pada Kolam

Fakultatif ................................................................................................. 21

Gambar 2.4 Grafik Hubungan kT dan Persen BOD Remaining Berbagai Faktor

Dispersi dan Persamaan Wehner-Wilhelm ............................................. 24

Gambar 3.1 Lokasi IPAL Mojosongo Surakarta ................................................... 30

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian..................................................................... 32

Gambar 4.1 Proses Pengolahan pada IPAL Mojosongo ....................................... 33

Gambar 4.2 Bak Pengendap Awal.......................................................................... 34

Gambar 4.3 Bak Aerasi I........................................................................................ 35

Gambar 4.4 Mesin Aerator ................................................................................... 35

Gambar 4.5 Bak Aerasi II ...................................................................................... 36

Gambar 4.6 Bak Sedimentasi ................................................................................ 36

Gambar 4.7 Bak Pengering Lumpur ..................................................................... 37

Gambar 4.8 Diagram Perbandingan Parameter dengan Baku Mutu Air Limbah . 38

Gambar 4.9 Bak Pengendap Awal dan Potongan ................................................. 41

Gambar 4.10 Bak Aerasi I..................................................................................... 42

Gambar 4.11 Bak Aerasi II .................................................................................. 43

Gambar 4.12 Bak Sedimentasi.............................................................................. 43

Gambar 4.13 Diagram Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ..................... 45

Gambar 4.14 Diagram Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo...................... 46

Gambar 4.15 Grafik Waktu Tinggal IPAL Mojosongo ....................................... 50

Gambar 4.16 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Lumpur Aktif

Standart (Konvensional) .................................................................... 51

Gambar 4.17 Grafik Memperpendek Waktu Tinggal dengan Sistem Extended

Aeration .............................................................................................. 52

tugas akhir prediksi umur instalasi pengolahan air … · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

Documents