Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah di ... · Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan...

Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan AirLimbah di Rusunawa Tanah Merah II,Kota SurabayaDisusun oleh:Endah Septyani Hari Saputri (3310 100 100)

Dosen Pembimbing : Ir. Didik Bambang S.MTCo. Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, M.Sc

Progres Tugas Akhir – RE 091324

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGANFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMEBRSURABAYA2014

Latar Belakang

Memenuhi Kepmenneg LH No. 112 tahun2003, pembangunan IPAL Rusunawa TanahMerah II Surabaya merupakan upayaminimisasi terjadinya pencemaran air.

Kualitas efluen limbah cair Rusunawa TanahMerah II Surabaya belum memenuhi bakumutu sesuai dengan Pergub Jawa Timur No.72 Tahun 2013.

Belum pernah dilakukan studi khususterhadap kinerja IPAL Rusunawa TanahMerah II Surabaya sejak IPAL dioperasikantahun 2009.

Rumusan Masalah

1. Apakah penyebab kinerja IPAL RusunawaTanah Merah II belum bekerja secara efektif?

2. Bagaimana meningkatkan efisiensi pengolahandan kinerja IPAL Rusunawa Tanah Merah II?

Tujuan

1. Mengevaluasi penyebab kinerja IPAL Rusunawa Tanah Merah II belum bekerja efektif.

2. Meningkatkan efisiensi pengolahan dan kinerja IPAL Rusunawa Tanah Merah II

Manfaat

1. Memberikan kontribusi ilmiah terhadappeningkatan kinerja IPAL Rusunawa TanahMerah II, agar kualitas efluen yang dihasilkanmemenuhi syarat baku mutu.

2. Memberikan saran perbaikan pada tiap unitIPAL Rusunawa Tanah Merah II, agar kinerjaIPAL meningkat.

Ruang Lingkup

1. Lokasi penelitian berada di IPAL RusunawaTanah Merah II Surabaya.

2. Data sekunder meliputi kualitas efluen IPAL danjumlah penghuni Rusunawa Tanah Merah II.

3. Data primer meliputi uji parameter BOD, COD,TSS, serta Minyak dan Lemak (OG).

4. Titik pengambilan sampel air limbah dilakukanpada inlet dan outlet unit ABR, serta outlet unitbiofilter anaerobik.

5. Penelitian dilaksanakan di LaboratoriumJurusan Teknik Lingkungan ITS Surabaya.

6. Obyek yang dikaji adalah evaluasi kinerja unitABR dan biofilter anaerobik berdasarkan bakumutu dan kriteria desain.

Tinjauan Pustaka

Air limbah domestik

Parameter pencemar

Pengolahan biologis anaerobik

Anaerobic baffled reactor

Biofilter anaerobik

Mass balance

Penelitian Terdahulu

Gambaran Umum

• Lokasi Rusunawa Tanah Merah II terletak di Jalan Tanah Merah V, Kelurahan Tanah Kali Kedinding Surabaya.

• Bangunan terdiri dari 2 blok yang masing-masing memiliki 4 lantai bangunan.

• Setiap lantai dihuni oleh 24 KK, sehingga total penghuni rusunawa berjumlah 192 KK setara dengan ± 768 jiwa.

• Sumber air limbah rusunawa dihasilkan dari kegiatanmandi, cuci, dapur, dan kakus.

• IPAL Rusunawa Tanah Merah II Surabaya terdiri dariunit anaerobic baffled reactor (ABR) dan unit biofilterbermedia batu koral.

Gambaran Umum

• Uji kualitas efluen oleh BLH Kota Surabaya.

Gambaran Umum

ParameterPengambilan ke- Konsentrasi

Maksimum

I II III IV V Kepmen LH No. 112/ 2003

pH 7,02 7,11 6,5 6,8 6,8 6-9BOD5 131 62 102 157 122 100TSS 8 46,5 21 66 36 100Minyak dan Lemak < 2,7 < 2,7 < 2,7 < 2,7 0,4 10

Sumber: BLH Kota Surabaya, 2013

Unit Anaerobic Baffled Reactor

Panjang = 9,0 m Lebar = 1,6 m Kedalaman = 2,0 m Volume = 28,8 m3

Gambaran Umum

Unit Biofilter Anaerobik

Gambaran Umum

Panjang = 1,3 m Lebar = 1,0 m Kedalaman = 2,0 m Volume = 2,6 m3

• Pipa Outlet IPAL Rusunawa Tanah Merah II

Gambaran Umum

Metode Penelitian

• Perhitungan Debit Air Limbah Tiap BlokJumlah lantai = 4 lantai/ blokJumlah rumah = 24 unit/lantaiTotal satuan rumah = 24 unit/lantai x 4 lantai/blok

= 96 unit/blok= 96 KK/blok

Total Penghuni = 96 KK/blok x 4 jiwa/KK= 384 jiwa/blok

Volume limbah cair = 97 L/jiwa.hari*

Debit rata-rata (Qave) = 0,00043 m3/detikDebit hari maks. (Qhm) = 0,00056 m3/detikDebit jam puncak (Qjp) = 0,00073 m3/detik

*)Pergub Jatim No.72 tahun 2013

Analisis dan Pembahasan

• Data Analisis PrimerFrekuensi pengambilan sampel :


Pengukuran ke- Tanggal Pukul

1 15 April 2014 07.00 wibb

II 22 April 2014 07.00 wibb

III 29 April 2014 07.00 wibb

IV 06 Mei 2014 07.00 wibb

Kode titik sampel :Kode Keterangan

A / D Inlet unit ABR blok 1/ blok 2

B / E Outlet unit ABR blok 1/ blok 2

C / F Outlet unit biofilter anaerobik blok 1/ blok 2

• Sketsa Letak Titik Pengambilan Sampel Uji (Lampiran D.1)


• Data Hasil Analisis BOD


Titik UjiPengukuran ke- Baku

Mutu*)1 2 3 4 Rata-rata

A 266 274 286 240 267

30

B 160 314 150 136 190

C 142 135 180 120 144

D 342 960 430 310 511

E 126 134 152 112 131

F 132 142 134 98 127

Satuan mg/L*) Pergub Jatim No. 72 tahun 2013

• Data Hasil Analisis COD




A 375 386 397 342 375

50

B 221 442 210 188 265

C 199 188 254 166 202

D 475 1352 596 430 713

E 177 188 210 155 183

F 188 198 188 138 178


• Data Hasil Analisis TSS




A 352 346 354 462 379

50

B 124 308 110 132 169

C 174 84 160 60 120

D 588 846 878 570 721

E 120 90 124 58 98

F 178 60 58 46 86


• Data Hasil Analisis Minyak dan Lemak




A 7060 10000 14540 176 7944

10

B 17636 304 252 14388 8145

C 10732 300 8448 232 4928

D 15620 9980 12016 13916 12883

E 17340 14816 16652 4352 13290

F 3116 392 60 56 906


• Data Hasil Analisis pH




A 6,98 6,47 7,00 7,18 6,91

6-9

B 6,95 6,56 6,94 7,18 6,91

C 7,07 6,57 6,99 7,25 6,97

D 7,11 6,42 6,90 7,21 6,91

E 6,93 6,48 6,86 7,21 6,87

F 7,14 6,57 6,89 7,24 6,96

Tanpa satuan*) Pergub Jatim No. 72 tahun 2013

Efisiensi Removal Unit IPAL


Unit Anaerobic Baffled ReactorParameter Blok 1 Blok 2

BOD 40 – 43% 63 – 86%COD 41 – 47% 63 – 86%TSS 11 – 71% 80 – 90%Minyak dan Lemak 97 – 98% 69%

Unit Biofilter AnaerobikParameter Blok 1 Blok 2

BOD 11 – 57% 12 – 13%COD 10 – 57% 10 – 11%TSS 55 – 73% 21 – 53%Minyak dan Lemak 1 – 98% 82 – 100%


Data influen menuju unit ABR: Debit rerata (Qave) = 0,00043 m3/detik

= 37,20 m3/hariVolume unit ABR = 28,8 m3

Kriteria desain unit ABR:•Removal COD = 65 – 90%•Removal BOD = 70 – 95%•Beban organik = < 3 kg COD/ m3.hari•HRT = > 8 jam•Upflow velocity = < 2 m/jam(Sasse, 1998)•Removal TSS = 40 – 70%(Purwanto, 2008)

Analisis dan PembahasanPerhitungan beban organik unit ABRBeban organik (OLR) =

Blok Pengukuran ke-

So(mg COD/L)

Qave(m3/hari)

Volume ABR(m3)

OLR(kg COD/m3.hari)

1 I 375 37,20 28,80 0,48

II 386 37,20 28,80 0,50

III 397 37,20 28,80 0,51

IV 342 37,20 28,80 0,44

2 I 475 37,20 28,80 0,61

II 1352 37,20 28,80 1,75

III 596 37,20 28,80 0,77

IV 430 37,20 28,80 0,56


Perhitungan HRT unit ABRHRT (jam)=

=

= 18,58 jam

Perhitungan kecepatan upflow (V-up) unit ABRV-up (m/jam) =


Kompartemen Panjang (m)

Lebar (m)

As kompartemen (m2)

Qave (m3/hari)

V-up

Settler 1,80 1,60 2,88 37,20 0,54

1 1,08 1,60 1,73 37,20 0,90

2 1,22 1,60 1,95 37,20 0,79

3 1,09 1,60 1,74 37,20 0,89

4 1,22 1,60 1,95 37,20 0,79

5 0,99 1,60 1,58 37,20 0,98

Analisis dan PembahasanHasil analisis kinerja unit ABR

No. Parameter Kondisi eksisting Kriteria desain Keterangan

1 Removal COD

Blok 1: 41 – 47% 65 – 90% Belum sesuai

Blok 2: 63 – 86% Sesuai

2 Removal BOD



3 Removal TSS

Blok 1: 11 – 71% 40 – 70% Sesuai


4 Beban organik

Blok 1: 0,44 – 0,51 kg COD/m3.hari

< 3 kg COD/m3.hari

Sesuai


Sesuai

5 HRT 18,58 jam > 8 jam Sesuai

6 V-upflow 0,79 – 0,98 m/jam < 2 m/jam Sesuai

Analisis dan PembahasanKriteria desain unit biofilter anaerobik:•Removal BOD = 50 – 90%•Removal TSS = 50 – 80%•Beban organik = 4 – 5 kg COD/ m3.hari(Sasse, 1998)•HRT = 0,7 – 1,5 hari(Morel dan Diener, 2006)

Data unit biofilter anaerobik: Volume unit biofilter anaerobik = 2,6 m3

Analisis dan PembahasanPerhitungan beban organik unit biofilter anaerobik (BA)Beban organik (OLR) =

Blok Pengukuran ke-

So(mg COD/L)

Qave(m3/hari)

Volume BA(m3)

OLR(kg COD/m3.hari)

1 I 221 36,5 2,60 3,10

II 442 37,0 2,60 6,29

III 210 36,5 2,60 2,95

IV 188 36,2 2,60 2,62

2 I 177 35,9 2,60 2,44

II 188 35,1 2,60 2,54

III 210 35,1 2,60 2,84

IV 155 35,7 2,60 2,13

Analisis dan PembahasanPerhitungan HRT unit biofilter anaerobik (BA)HRT =

Blok Pengukuran ke- Volume BA(m3)

Qave(m3/hari)

HRT(hari)

1 I 2,60 36,5 0,82

II 2,60 37,0 0,81

III 2,60 36,5 0,82

IV 2,60 36,2 0,83

2 I 2,60 35,9 0,84

II 2,60 35,1 0,86

III 2,60 35,1 0,86

IV 2,60 35,7 0,84

Analisis dan PembahasanHasil analisis kinerja unit biofilter anaerobik

No. Parameter Kondisi eksisting Kriteria desain Keterangan

1 Removal BOD


Blok 2: 12 – 13% Belum sesuai

2 Removal TSS

Blok 1: 55 – 73% 50 – 80% Sesuai

Blok 2: 21 – 53% Belum sesuai

4 Beban organik


4 – 5 kg COD/m3.hari

Belum sesuai


Belum sesuai

5 HRT Blok 1: 0,81 – 0,83 hari

0,7 – 1,5 hari Belum sesuai

Blok 2: 0,84 – 0,86 hari

Analisis dan PembahasanContoh hasil analisis kesetimbangan massa pada sampling pertama di unit ABR blok 1

Analisis dan PembahasanContoh hasil analisis kesetimbangan massa pada sampling pertama di unit biofilter anaerobik blok 1

1. Efisiensi removal pada unit ABR di kedua blokmencapai kisaran 40-86% untuk parameter BOD, 41-86% untuk parameter COD, 11-90% untuk parameterTSS, dan 69-98% untuk parameter minyak danlemak.

2. Efisiensi removal pada unit biofilter anaerobik dikedua blok mencapai kisaran 11-57% untukparameter BOD, 10-57% untuk parameter COD, 21-73% untuk parameter TSS, dan 1-100% untukparameter minyak dan lemak.

3. Efluen IPAL Rusunawa Tanah Merah II Surabayabelum memenuhi baku mutu sesuai Pergub Jatim No.72 tahun 2013.

Kesimpulan

1. Mengurangi konsentrasi minyak dan lemak dengantidak membuang sisa minyak penggorengan padabak cuci piring.

2. Pembuatan unit penangkap minyak dan lemak padamasing-masing blok rusunawa.

3. Pembuatan Standard Operational Procedure (SOP)pemeliharaan pada unit ABR dan biofilter anaerobik.

4. Pemeriksaan dan pengurasan lumpur secara berkalapada kedua unit IPAL.

5. Pencucian/ penggantian media filter pada unitbiofilter anaerobik.

6. Pembuatan pipa vent pada unit biofilter anaerobik.

Saran

Terima Kasih

Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah di ... · Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan...

Documents

Transcript of Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah di ... · Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan...