EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUD …
8
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUD Dr. M. SOEWANDHIE SURABAYA Ervin Silviana Agustin dan Nieke Karnaningroem Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected] Abstrak RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Surabaya dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Limbah klinis akan masuk kedalam pengolahan pendahuluan sebelum masuk kedalam IPAL. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m 3 /hari. hasil uji kualitas efluen air limbah pada bulan februari 2014 belum memenuhi baku mutu berdasarkan Peraturan Gubernur Jatim No. 72 Tahun 2013. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja dan mengevaluasi instalasi pengolahan air limbah guna mengetahui seberapa besar efektifitas kinerja unit IPAL dalam mengolah limbah cair. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan sampel limbah cair setiap pagi dan sore dengan uji parameter yaitu TSS, BOD, COD, DO dan pH. Titik sampling terletak pada influen dan efluen setiap bangunan pengolahan air limbah meliputi sumur pengumpul, bak ekualisasi dan biofilter aerobik. Selanjutnya sampel air limbah dianalisis di Laboratorium Pemulihan Air Teknik Lingkungan ITS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair rumah sakit menggunakan biofilter aerobik mempunyai efisiensi menurunkan COD, BOD, dan TSS sebesar 33%, 47% serta 31 %. Efisiensi pada biofilter aerobik ini masih rendah sehingga efluen air limbah masih belum memenuhi baku mutu. Salah satu penyebabnya yaitu terganggunya metabolisme mikroorganisme (biofilm) dalam mendegradasi polutan organik. Hal ini disebabkan adanya penambahan alum pada operasional IPAL. Alum mempunyai sifat toksisitas terhadap metobolisme mikroorganisme bahkan bisa menyebabkan kematian. Selain itu kurangnya oksigen terlarut membuat pertumbuhan mikroorganisme menjadi terhambat. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja IPAL maka diperlukan penggantian blower yang mampu menghasilkan oksigen yang diperlukan serta tidak dilakukan penambahan alum pada proses operasional. Kata kunci: Biofilter Aerobik, Air Limbah, Alum. 1. Pendahuluan Rumah sakit merupakan sarana upaya kesehatan yang menyelenggarakan kegiatan pelayanan kesehatan rujukan serta dapat berfungsi sebagai tempat pendidikan tenaga kesehatan dan penelitian (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit dalam melaksanakan fungsinya menghasilkan buangan yang berupa limbah, baik limbah padat, limbah cair dan gas (Arfan, 2012). Limbah cair merupakan limbah yang dihasilkan dari seluruh kegiatan rumah sakit yang mengandung bahan berbahaya sehingga menyebabkan pencemaran jika dibuang ke lingkungan (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit memerlukan air bersih dalam jumlah cukup besar antara 400-1200 L/hari/kamar dan menghasilkan air buangan yang mengandung mikroorganisme, logam berat, dan bahan kimia beracun (Gautam et al., 2007). Air limbah yang dihasilkan dari rumah sakit mengandung bahan kimia, senyawa organik, dan kemungkinan mengandung senyawa patogen yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan gangguan kesehatan pada manusia. Beberapa komponen air limbah rumah sakit mengandung bahan beracun yang diperkirakan bisa menyebabkan penyakit kanker (Jolibois and Guerbet, 2005). RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Kota Surabaya, dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m 3 /hari (Hasil Analisis, 2014). Limbah cair tersebut berasal dari rawat inap, rawat jalan, rawat darurat, penunjang medis, dan penunjang non medis. Limbah cair masuk ke saluran air limbah kemudian dialirkan kedalam instalasi pengolahan. Sedangkan limbah cair yang berasal dari penunjang medis masuk ke dalam pretreatment dahulu kemudian masuk kedalam
Transcript of EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUD …
Microsoft Word - paper _Ervin_Seminar Nasional Pascasarjana XIV –
ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUD Dr. M. SOEWANDHIE SURABAYA
Ervin Silviana Agustin dan Nieke Karnaningroem
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: [email protected]
Abstrak
RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Surabaya dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Limbah klinis akan masuk kedalam pengolahan pendahuluan sebelum masuk kedalam IPAL. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m3/hari. hasil uji kualitas efluen air limbah pada bulan februari 2014 belum memenuhi baku mutu berdasarkan Peraturan Gubernur Jatim No. 72 Tahun 2013. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja dan mengevaluasi instalasi pengolahan air limbah guna mengetahui seberapa besar efektifitas kinerja unit IPAL dalam mengolah limbah cair. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan sampel limbah cair setiap pagi dan sore dengan uji parameter yaitu TSS, BOD, COD, DO dan pH. Titik sampling terletak pada influen dan efluen setiap bangunan pengolahan air limbah meliputi sumur pengumpul, bak ekualisasi dan biofilter aerobik. Selanjutnya sampel air limbah dianalisis di Laboratorium Pemulihan Air Teknik Lingkungan ITS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair rumah sakit menggunakan biofilter aerobik mempunyai efisiensi menurunkan COD, BOD, dan TSS sebesar 33%, 47% serta 31 %. Efisiensi pada biofilter aerobik ini masih rendah sehingga efluen air limbah masih belum memenuhi baku mutu. Salah satu penyebabnya yaitu terganggunya metabolisme mikroorganisme (biofilm) dalam mendegradasi polutan organik. Hal ini disebabkan adanya penambahan alum pada operasional IPAL. Alum mempunyai sifat toksisitas terhadap metobolisme mikroorganisme bahkan bisa menyebabkan kematian. Selain itu kurangnya oksigen terlarut membuat pertumbuhan mikroorganisme menjadi terhambat. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja IPAL maka diperlukan penggantian blower yang mampu menghasilkan oksigen yang diperlukan serta tidak dilakukan penambahan alum pada proses operasional.
Kata kunci: Biofilter Aerobik, Air Limbah, Alum.
1. Pendahuluan
Rumah sakit merupakan sarana upaya kesehatan yang menyelenggarakan kegiatan pelayanan kesehatan rujukan serta dapat berfungsi sebagai tempat pendidikan tenaga kesehatan dan penelitian (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit dalam melaksanakan fungsinya menghasilkan buangan yang berupa limbah, baik limbah padat, limbah cair dan gas (Arfan, 2012). Limbah cair merupakan limbah yang dihasilkan dari seluruh kegiatan rumah sakit yang mengandung bahan berbahaya sehingga menyebabkan pencemaran jika dibuang ke lingkungan (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit memerlukan air bersih dalam jumlah cukup besar antara 400-1200 L/hari/kamar dan menghasilkan air buangan yang mengandung mikroorganisme, logam berat, dan bahan kimia beracun (Gautam et al., 2007). Air limbah yang dihasilkan dari rumah sakit mengandung bahan kimia, senyawa organik, dan kemungkinan mengandung senyawa patogen
yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan gangguan kesehatan pada manusia. Beberapa komponen air limbah rumah sakit mengandung bahan beracun yang diperkirakan bisa menyebabkan penyakit kanker (Jolibois and Guerbet, 2005). RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Kota Surabaya, dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m3/hari (Hasil Analisis, 2014). Limbah cair tersebut berasal dari rawat inap, rawat jalan, rawat darurat, penunjang medis, dan penunjang non medis. Limbah cair masuk ke saluran air limbah kemudian dialirkan kedalam instalasi pengolahan. Sedangkan limbah cair yang berasal dari penunjang medis masuk ke dalam pretreatment dahulu kemudian masuk kedalam
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
IPAL (Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya, 2013). Menurut Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP) Surabaya, (2014) efluen air limbah yang dihasilkan mengandung BOD5 sebesar 30,31 mg/l, COD sebesar 100,36 mg/l dan TSS sebesar 71 mg/l. Berdasarkan baku mutu Peraturan Gubernur Jatim No 72 Tahun 2013 kandungan BOD = 30 mg/L, COD= 80 mg/L, TSS= 30 mg/L atau berarti kualitas air limbah yang dibuang tersebut belum memenuhi baku mutu. Sejak IPAL RSUD Dr. M. Soewandhie dioperasikan hingga sekarang belum pernah ada evaluasi untuk mengkaji kinerja proses unit IPAL. Oleh karena itu, dibutuhkan adanya suatu evaluasi yang terkait dengan kinerja instalasi pengolahan air limbah untuk mengetahui seberapa besar efektifitas kinerja unit IPAL dalam mengolah air limbah. Selain itu evaluasi juga berfungsi menganalisis masalah apa saja yang menyebabkan air limbah belum memenuhi syarat baku mutu. Dengan demikian, penelitian ini dilakukan dengan harapan dapat memberikan rekomendasi pemecahan masalah kepada RSUD Dr. M. Soewandhie terhadap peningkatan kinerja proses IPAL. 2. Metoda Penelitian 2.1 Pengambilan Sampel Penelitian dilakukan pada Bulan Maret-Mei 2014 di Laboratorium Pemulihan Air, Jurusan Teknik Lingkun, FTSP, ITS. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan sampel untuk mengetahui efisiensi bangunan IPAL. 2.2 Titik Sampling Sampel berasal dari influen dan efluen tiap bangunan pengolahan air limbah RSUD Dr. M. Soewandhie Surabaya. Bangunan IPAL meliputi sumur pengumpul, bak ekualisasi dan biofilter aerobik. Pengambilan sampel dilakukan di lima titik meliputi: 1. Influen sumur pengumpul 2. Efluen sumur pengumpul 3. Efluen bak ekualisasi 4. Efluen biofilter aerobik Lokasi pengambilan sampel dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Titik Pengambilan Sampel
2.3 Analisis Paramter Parameter yang digunakan dalam penelitian ini disesuaikan dengan kondisi lapangan. Berdasarkan uji kualitas air limbah pada Bulan Februari 2014 terdapat 3 parameter yang belum memenuhi baku mutu yaitu COD, BOD dan TSS. Namun pada penelitian ini digunakan 5 parameter meliputi COD, BOD, TSS, pH dan DO. Uji parameter oksigen terlarut sangat penting dilakukan, karena DO berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme (biofilm) yang terdapat pada bangunan biofilter aerobik. 2.3 Analisis dan Pembahasan Analisis data dilakukan dengan cara membandingkan hasil pengumpulan data primer dengan kriteria desain sesuai literatur. Dalam analisis data dan pembahasn dilakukan beberapa hal sebagai berikut: 1. Parameter kinerja sumur pengumpul
meliputi: a. Beban air limbah yang masuk dan keluar
sumur pengumpul b. Waktu detensi
2. Parameter kinerja bak ekualisasi meluputi: a. Efisiensi removal b. Volume efektif bak ekualisasi c. Beban air limbah yang masuk dan keluar
bak ekualisasi d. Waktu Detensi
3. Parameter kinerja biofilter aerobik meliputi: a. Efisiensi removal b. Kapasitas pengolahan c. Pengaruh penambahan alum terhadap
mikroorganisme (biofilm). 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Hasil Analisis Parameter Kinerja dengan Data Primer Data primer merupakan data sampling setiap 2 hari sekali selama sepuluh hari pada pagi dan sore hari. Hasil analisis data dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Analisis COD, BOD, TSS, pH, DO
Sampel Konsentrasi (mg/L)
Influen Sumur Pengumpul
Efluen Sumur Pengumpul
Efluen
Dari denga meng air lim limba Gamb
Gamb Ketera SP:Sum BE:Ba BA:Bi Dari influe meng bangu aerob influe ini di pipa yang terben TSS m COD bangu DO nilain dalam terlaru minim rata-ra dibaw maksi mend 2008) 3.2 Limb 3.2.1 Dari dilaku TSS s Ch Influe Efluen
Efisie
0
100
200
300
400
Sampel
Bak Ekualisasi
Biofilter k
tabel 1. Hasi an tujuan u etahui trend mbah pada u
ah. Trend kar bar 2.
bar 2. Grafik An
angan: mur pengumpu ak ekualisasi iofilter aerobik Gambar 2. t
en dan eflu alami fluktua
unan pengola ik. Pada eflue
en bak ekualis isebabkan ada efluen sumur
turbulen m ntuk menjadi menjadi besa dan BOD m
unan pengolah tidak terliha
mal harus 2 m ata nilai kons
wah 1 mg/L. imumnya kin egradasi polu ).
Kinerja Ba bah Sumur Pengu hasil analis
ukan dapat di sebagai beriku hemical Oxyg en SP :2 n SP :2
ensi : x
Influen SP
Eflu SP
unit bangunan rakterisitk da
erlihat konsen uen setiap tif. Penyisihan
ahan biologis en sumur peng sasi terjadi ke anya penamb r pengumpul
menyebabkan i terlarut ke
ar. Sedangkan mengalami pen han air limbah at pada gra alu kecil. Me 1980) secara es pengolahan mg/L. Pada T sentrasi oksige Hal ini meny nerja mikoor utan air limb
angunan Pe
umpul sis laboratori iketahui efisie ut: gen Demand (C 288 mg/L 210 mg/L
x 100 %
uen P
Efluen BE
n pengolahan apat dilihat p
D, TSS, pH dan
ntrasi TSS p unit bangu
n terbesar terj s yaitu biofi gumpul sekali enaikan TSS. bahan alum p . Kondisi ali flok-flok y
embali, sehin n pada param nurunan diset
h. Pada param afik, disebab enurut Benef
umum oksi n secara aero Tabel 1. terl en terlarut ma yebabkan kur rganisme da bah (Liu et
engolahan
COD)
pada iran
field igen obik ihat asih rang lam al.,
Air
Efi
Inf Efl Efi 3.2 Dik Pan Leb Ke Ke Qp V
V 12, td
me Pad pol pen sem dia den wa pad pad dan dip Wa me dik La kon pen pad nam kon alu seh ter La ata 3.2 Inf
Pascasarjana X
edalaman+ Fre edalaman peak
:P x L x :6,3 m x :12,29 m :Q x td
,29 :4,52 L :12,29 m :0,75 ja :45 me
enit)
da sumur pen lutan organik ngumpul ya mentara air alirkan ke pe ngan kriteria aktu kontak ai da umumnya b da kondisi lap n COD sebes pengaruhi oleh
aktu detensi emenuhi k ketahui waktu manya waktu ntak air limb nyisihan pad da parameter mun konsentr nsentrasi ini
um pada pi hingga terjad suspensi kem manya waktu
au air limbah b
fluen BE
x 100 %
Kinerja Sumur
:6, :1,
x h x 1,3m x 1,5 m m3 scdvd
L/s x td m3/ (4,52 x 36 am enit (Tidak m
ngumpul terjad k. Pada dasa aitu untu
limbah yang engolahan sel
desain td ≤ ir limbah sang belum terjadi pangan, terjad ar 15% dan 2 h waktu deten
pada sumur kriteria desai u detensi leb u detensi m bah lebih lam da polutan o r TSS tidak rasi semakin disebabkan k pa efluen s di flok-flok
mbali karena u detensi bisa berada pada k
Removal Bak E xygen Demand
:210 mg/L
mand (BOD)
3 m 3 m 8 m 5 m 52 L/s
m
600/1000 m3/j
memenuhi, td
di proses peny arnya fungsi uk mengump g masuk se lanjutnya. Seh
10 menit, d gat pendek seh penyisihan. N
di penyisihan 27%. Penyisih nsi yang lebih
r pengumpul in. Hasil a bih dari 10
menyebabkan ma sehingga organik. Seda k terjadi rem besar. Penam
karena penam sumur pengu
ondisi anaerob
d ≤ 10
yisihan sumur pulkan ebelum hingga dimana hingga Namun n BOD han ini lama.
tidak analisis menit. waktu terjadi
angkan moval,
Efluen
Efisie
Efisie
Pa Influe Efluen Efisie Hasil penyi Fungs mengh Sehin kuran proses ekuali penur konse pada menja penam pengu sehing yang k yang meng Selain tidak penam sepert Konse diseba sumur sehing yang k yang meng Selain mengh Sehin lebih konse 3.2.4 A Diper meng berlan meng masuk masuk fluktu
n BE :1
ensi : x
ensi :0 perhitungan
sihan beban o si bak homogenkan
ngga dengan ng 10 menit, p s penyisihan isasi untuk pa runan, namu entrasi. Penin efluen sumur adi lebih mbahan alum umpul yang gga menyeba kemudian ters terjadi adalah akibatkan TSS
n itu, pada b mengalami p
mbahan kons ti pada e entrasi TSS abkan penamb r pengumpul gga menyeba kemudian ters terjadi adalah akibatkan TS n itu fungsi homogenkan
ngga bisa jad besar karen
entrasi air limb
Analisis Volume rlukan data etahui volu ngsung. Hal ontrol debit k ke bak eku k ke unit uatif, sehingga
185 mg/L
x 100 %
x 100 %
pensi (TSS) 159 mg/L 258 mg/L
diatas, dapat organik yaitu ekualisasi debit serta ku kriteria desai pada umumny
polutan org arameter TSS un mengalam gkatan TSS pengumpul. besar kare
m pada pipa masuk ke
abkan terbent suspensi kemb h aliran turbul S menjadi ber
bak equalisasi penurunan, na sentrasi. Keja efluen sumu
menjadi lebi bahan alum p yang masuk k
abkan terbent suspensi kemb h aliran turbul SS menjadi b i dari bak debit serta ku
di, konsentras na telah ter bah yang masu
e Efektif Bak Ek kuantitas air
ume efektif tersebut b
pengolahan a bak ekualis
ualitas air limb in waktu dete ya belum terj
ganik. Pada tidak mengal
ena disebab a efluen sum
bak ekuali tuknya flok-f bali karena ali len. Hal ini y rtambah besar
i parameter T amun mengal adian ini sa ur pengump ih besar kar pada pipa efl ke bak ekuali tuknya flok-f bali karena ali len. Hal ini y bertambah be ekualisasi y
ualitas air limb si TSS menj rcampur den uk sebelumny
kualisasi r limbah un f saat pro bertujuan un air limbah y air limbah y terjadi sec
sasi ini berfun
yang r.
yang esar. aitu bah. jadi
ngan ya.
ntuk oses ntuk yang yang cara ngsi
unt beb Pen me deb BO ter ma beb dal CO Be eku dil unt Dil (m beb dil
A
Pe
M
Pascasarjana X
tuk menstabi ban air limbah nentuan volu emerlukan dat bit rata-rata p
OD atau CO sebut dapat d
asuk di bak ban air limb lam penelitia
OD. erdasarkan da ualisasi yang apangan, mak tuk menentuk lakukan perhi
m3/jam), kumul ban COD (kg ihat pada Tab
Tabel 2. Kara
De (m
Average 0,00
eak 0,00
Minimum 0,00
erdasarkan kri k yang dipe afik dengan m n volume kum aktu. Selanjut rva pada len rtikal antara d lume bak eku ihat pada Gam
Gambar 3. Gra
XIV – ITS, Sura IS
ilkan atau m h yang masuk ume efektifit ta influen air
per jam (m3/ja OD rata-rata diketahui volu ekualisasi se ah (kg/jam).
an ini mengg
kan volume ef itungan melip latif debit rata g/jam). Hasil
bel 2.
iteria desain erlukan dapat
menghubungka mulatif rata-r tnya ditarik g ngkung terbes dua garis seja ualisasi. Hasil mbar 3.
afik Volume Efe
me: 11,22 m3
meratakan deb . tas bak eku limbah antar
am) dan kons (mg/L). Dar
ume komulati lama 24 jam Beban air l
gunakan para
debit influen dari pengu
akukan perhit fektif bak ekua puti, kumulatif a-rata (m3/jam l perhitungan
n Air Limbah Ba
yang ada, v t dihitung m
an volume kum rata dengan p garis sejajar d sar. Dihitung ajar tersebut s l perhitungan
ektif Bak Ekualis
m) serta dapat
volume melalui mulatif periode dengan g jarak sebagai n dapat
sasi
m3
Pada sebesa ekuali M. S ekuali jauh d sehing menam 3.2.5 Bak E Berda dapat limba perhit
T
Tabel
Peak
Minim
Peak
Pada beban bak e berflu ekuali sehing Kond peak Perba masuk 4. G limba dalam (uneq
Gambar 3. dip ar 33,74 m isasi yang ter
Soewandhie s isasi yang dip dibawah volu gga bak eku mpung debit f
Beban Air Lim Ekualisasi asarkan perh
ditentukan ah setelah m tungan dapat d
Tabel 3. Karakte
Avera
Peak
Minim
andingan ko um masuk dan saat beban p dilihat pada T
2. Perbandingan Efluen Bak
Rasio
k/average
mum/average
k/Minimum
Tabel 4. d n air limbah ekualisasi. Pad uktuatif, seda isasi meng gga kualitas a isi tersebut d
dan mini andingan kon k bak ekualisa
Gambar grafik ah yang berm m memperoleh qualized) dan s
peroleh volum m3, sedangka rdapat pada I sebesar 50 m peroleh masih ume bak ekua ualisasi masi fluktuatif yang
mbah yang M
Ekualisasi
n Kualias Influe k Ekualisasi (Eq
Beban C
3,66/1,54= 2,3
0,14/1,54= 0,0
3,66/0,14= 26,
apat diketahu sebelum dan da influen air angkan setel alami pros
air limbah men ditunjukkan de mum tidak ndisi sebelum asi dapat dilih k perbanding manfaat untuk h kondisi seb setelah ekualis
Se
me bak ekuali an volume IPAL RSUD m3. Volume h lebih kecil a alisasi yang a ih cukup un g masuk.
Masuk dan Kel
belumnya, m n kuantitas ekualisasi. H abel 3. ir Limbah Bak
an D m)
en (Unequlized) d qualized)
38 2,17/1,54
09 1,23/1,54
14 2,17/1,23
ui perbandin n sesudah ma r limbah terl lah masuk es pemerat njadi lebih sta engan nilai ra
terlalu ja m dan sesu hat pada Gam gan kualitas k mempermu belum ekuali sasi (equlized)
minar Nasional
luar
udah mbar
d).
G
Ga seb den wa Ko dan Ku ditu dan me tid 3.2 Dik De Pan Leb Ke td
(Ti 3.2 Inf Efl
Gambar 4. Grafik Sebelum d
ambar 4. men belum masuk ngan garis w arna biru terja ondisi kualitas n konstan s ualitas air limb unjukkan den n kualitas air enyebabkan p ak stabil atau
2.6 Analisis W ketahui:
ebit rata-rata njang bar
fluen BA luen BA
XIV – ITS, Sura IS
nunjukkan k bak ekualisas
warna biru. T adi fluktuatif s air limbah m setelah masu bah setelah m ngan garis w r limbah yang proses pengo tidak maksim
Waktu Detensi B
= 5,46 m3/ja = 6,3 m = 4 m = 2 m =Volume : Q =50,4 m3 : 5 =9,2 jam =9,2 jam x 6 =552 menit
hi, td < 10 me
Removal Biofil xygen Demand
:185 mg/L :123 mg/L
x 100 %
x 100 %
abaya, 7 Agustu SBN No.xxx xxx
n Kualitas Air Li asuk Ekualisasi
kualitas air l si yang ditunj Terlihat pada kualitas air li menjadi lebih uk bak ekua
masuk bak eku warna merah. g berfluktuati olahan selan
mum.
njutnya
si
bik
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
56,25 m3
= 0,5 kg/m3.d Kriteria desain :10-12 kg/m3.d (Sumber:Sasse, 1998 = Tidak memenuhi kriteria desain) Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan nilai OLR tidak memenuhi kriteria desain. Nilai organik loading menunjukkan massa BOD dalam setiap m3 air limbah yang akan diolah oleh mikroorganisme pada biofilter. Beban organik merupakan nutrisi bagi metabolisme biofilm. Hasil analisis data nilai OLR rendah atau sangat kecil dibandingkan dengan kriteria desain. Hal ini berpengaruh terhadap kinerja mikroorganisme dalam mendegradasi polutan organik 2. Hidraoulic Loading Rate (HLR) Diketahui data lapangan.
Debit (Q) pompa :10m3/jam : 240 m3/hari Luas area biofilter (A) :P x L :9 m x 2,5 m :22,5 m2
Hidroulic Loading Rate
240
22,5
=10 m3/m2.hari =0,4 m3/m2.jam Kriteria desain = <2 m3/m2.jam (Sumber: Sasse, 1998 = memenuhi kriteria desain) 3. Waktu Tinggal (Retention Time) Waktu tinggal merupakan lamanya air limbah tinggal dalam biofilter dengan perhitungan sebagai berikut.
56,25
240
= 0,23 hari = 5,5 jam
Kriteria desain td = 12 – 24 jam (Sumber: Sasse, 1998 = Tidak memenuhi kriteria desain) Pendeknya waktu detensi menyebabkan polutan organik tidak benar-benar terdegradasi karena tidak cukupnya waktu kontak. Hasil analisis data nilai td tidak memenuhi kriteria desain yaitu 5,5 jam. Menurut Cheng et al (2012) pengaruh pendeknya waktu detensi yaitu pendistribusian subtrat pada lapisan terdalam biofilm menjadi berkurang sehingga tidak merata. Sementara pada lapisan terluar biofilm mengalami kelebihan nutrisi untuk pekembangbiakan, akibatnya kinerja biofilter berkurang. Oleh karena itu diperlukan optimalisasi waktu detensi sesuai dengan kriteria desain yaitu 12-24 jam (Sasse, 1998). 4. Kebutuhan Oksigen Hasil analisis dibutuhkan oksigen lapangan sebesar 151,6 m3/hari atau 3,3 kg/hari untuk mereduksi beban BOD dari 110 mg/L menjadi 30 mg/L. Sehingga dibutuhkan blower yang dapat mensuplai udara sebesar 0,15 m3/menit. Namun pada kondisi lapangan, diketahui rata- rata oksigen terlarut sebesar 1 mg/L sama dengan 0,24 kg/hari. Oksigen yang dibutuhkan jauh lebih besar dibandingkan dengan kondisi dilapangan. Menurut Liu et al, (2008) kurangnya oksigen terlarut menyebabkan mikroorganisme tidak aktif. Sehingga mikroorganisme dalam mendegradasi polutan organik tidak bekerja dengan baik.
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
Disisi lain tingginya konsentrasi oksigen terlarut menyebabkan metabolisme mikroorganisme lebih cepat dan dapat memperpendek siklus hidup sel (Liu et al., 2002). Hal ini menyebabkan hilangnya biomassa sehingga mengurangi kinerja biofilter untuk mendegradasi polutan organik. Oleh karena itu dibutuhkan oksigen optimum yaitu sebesar 3,3 kg/hari yang dapat membuat kinerja bakteri dalam mendegradasi polutan organik secara maksimal. Diperlukan blower yang dapat mentransfer udara sebesar 0,15 m3/menit. 3.2.10 Pengaruh Penambahan Alum terhadap Mikroorganisme (Biofilm) Pada operasional IPAL terdapat penambahan alum pada pipa efluen sumur pengumpul atau pipa influen bak ekualisasi. Alum merupakan polimer yang biasa digunakan sebagai koagulan dalam proses pengolahan air limbah secara kimia. Menurut Mutairi (2006) penggunaan polimer atau koagulan alum berpengaruh buruk terhadap metabolisme bakteri. Semakin besarnya konsentrasi alum semakin toksik terhadap mikroorganisme (biofilm). Banyaknya konsentrasi alum menjadi inhibitor pada sistem mikroorganisme. Hal ini menyebabkan kinerja mikroorganisme tidak stabil, yang berakibat terhadap kemampuan pengolahan air limbah pada biofilter menurun. Selain itu, peningkatan konsentrasi tawas menyebabkan penurunan pH air limbah. Penuruan pH bersamaan dengan hilangnya padatan dalam proses pengolahan yang mengakibatkan kematian bakteri. Alum dapat menyisihkan polutan organik dan padatan, namun juga bersifat toksik terhadap mikroorganisme. Menurut EPA (1974) penggunaan koagulan alum pada pengolahan air limbah dapat meningkatkan produksi lumpur. Beberapa penelitian telah menunjukkan lumpur yang dihasilkan dari koagulan alum bersifat toksik. 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian kinerja yang telah dilakukan di RSUD Dr. M. Soewandhie Surabaya, dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Kinerja IPAL RSUD Dr. M. Soewandhie
Surabaya, kurang efektif karena efluen yang dihasilkan belum memenuhi baku mutu sesuai dengan Pergub Jatim No 72 Tahun 2013.
2. Berdasarkan hasil evaluasi bangunan IPAL, diperoleh hasil sebagai berikut:
a. Karakteristik air limbah menunjukkan pH yang masih berada pada kisaran pH optimum bagi pertumbuhan bakteri yaitu 6-8.
b. Kinerja bak ekualisasi kurang maksimal, terlihat dari kurang homogennya kualitas air limbah setelah masuk bak ekualisasi.
c. Penambahan alum (tawas) dan kondisi aliran yang turbulen menyebabkan flok-flok yang terbentuk menyebabkan kandungan TSS lebih besar.
d. Penambahan alum bersifat toksik terhadap mikroorganisme (biofilm) bahkan konsentrasi yang tinggi dapat menyebabkan kematian, sehingga dapat mengganggu kinerja biofilter.
e. Kondisi eksisting bangunan biofilter berada pada kondisi maksimum.
6. Daftar Pustaka Anonim. 2013. Badan Lingkungan Hidup. Surabaya. Anonim. 2013. Keputusan Gubernur Kepala
Daerah Tingkat I Jawa Timur Nomor 61Tahun 1999 tentang Baku Mutu Air Limbah Rumah Sakit di Jawa Timur.
Anonim. 2013. Peraturan Gubernur Jatim Nomor 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Rumah Sakit di Jawa Timur.
Arfan, H.H., Zubair,.A., Alpryono. 2012. Studi Instalasi Pengolahan Air Limbah RSUP. Dr. Wahidin Sudirohusodo. Jurnal Penelitian Teknik Sipil.
Cheng, H., Lin, H., Huo, H., Dong, Yingbo., Xue, Q., Cao, Lixia. 2012. Continuous removal of ore floatation reagents by an anaerobic–aerobic biological filter. Jurnal of Bioresource Technology. p. 255–261
Gautam, A.K., Kumar, S., Sabumon, P.C., 2007. Preliminary Study Of Physico-Chemical Treatment Options For Hospital Wastewater. Journal of Environmental Management. Vol.83: p. 298–306.
Jolibois, B., Guerbet, M., 2005. Hospital Wastewater Genotoxicity. Annals of Occupational Hygiene Advance. Annals of Occupational Hygiene. 10,1093.
Liu, F., Zhao, C.C., Zhao, D.F., Liu, G.H., 2008. Tertiary treatment of textile wastewater with combined media biological aerated filter (CMBAF) at different hydraulic loadings and dissolved oxygen concentrations. Jurnal of Hazard Mater. Vo. 160: p. 161–167.
Liu, Q., Zhou, Y., Chen, L., Zheng, X. 2010. Application of MBR for Hospital Wastewater Treatment in China. Jurnal of Desalination. Vol. 250:p. 605-608.
Liu, X.D., Yang, Z.S., Zhang, J., 2002. A study on sewage treatment with anoxic–aerobic aerated integrative biological filter. Jurnal of Environmental. Vol. 28: p. 14–17.
Mutairi, A. N.Z. 2006. Coagulant toxicity and effectiveness in a slaughterhouse wastewater treatment plant. Jurnal of
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
Ecotoxicology and Environmental Safety. p. 74 – 83
Sasse, L. 1998. Dewats: Decantralised Wastewater Treatment in Developing Countries. Delhi: Borda.
EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUD Dr. M. SOEWANDHIE SURABAYA
Ervin Silviana Agustin dan Nieke Karnaningroem
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: [email protected]
Abstrak
RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Surabaya dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Limbah klinis akan masuk kedalam pengolahan pendahuluan sebelum masuk kedalam IPAL. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m3/hari. hasil uji kualitas efluen air limbah pada bulan februari 2014 belum memenuhi baku mutu berdasarkan Peraturan Gubernur Jatim No. 72 Tahun 2013. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja dan mengevaluasi instalasi pengolahan air limbah guna mengetahui seberapa besar efektifitas kinerja unit IPAL dalam mengolah limbah cair. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan sampel limbah cair setiap pagi dan sore dengan uji parameter yaitu TSS, BOD, COD, DO dan pH. Titik sampling terletak pada influen dan efluen setiap bangunan pengolahan air limbah meliputi sumur pengumpul, bak ekualisasi dan biofilter aerobik. Selanjutnya sampel air limbah dianalisis di Laboratorium Pemulihan Air Teknik Lingkungan ITS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair rumah sakit menggunakan biofilter aerobik mempunyai efisiensi menurunkan COD, BOD, dan TSS sebesar 33%, 47% serta 31 %. Efisiensi pada biofilter aerobik ini masih rendah sehingga efluen air limbah masih belum memenuhi baku mutu. Salah satu penyebabnya yaitu terganggunya metabolisme mikroorganisme (biofilm) dalam mendegradasi polutan organik. Hal ini disebabkan adanya penambahan alum pada operasional IPAL. Alum mempunyai sifat toksisitas terhadap metobolisme mikroorganisme bahkan bisa menyebabkan kematian. Selain itu kurangnya oksigen terlarut membuat pertumbuhan mikroorganisme menjadi terhambat. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja IPAL maka diperlukan penggantian blower yang mampu menghasilkan oksigen yang diperlukan serta tidak dilakukan penambahan alum pada proses operasional.
Kata kunci: Biofilter Aerobik, Air Limbah, Alum.
1. Pendahuluan
Rumah sakit merupakan sarana upaya kesehatan yang menyelenggarakan kegiatan pelayanan kesehatan rujukan serta dapat berfungsi sebagai tempat pendidikan tenaga kesehatan dan penelitian (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit dalam melaksanakan fungsinya menghasilkan buangan yang berupa limbah, baik limbah padat, limbah cair dan gas (Arfan, 2012). Limbah cair merupakan limbah yang dihasilkan dari seluruh kegiatan rumah sakit yang mengandung bahan berbahaya sehingga menyebabkan pencemaran jika dibuang ke lingkungan (SK Gubernur Jatim No 61/1999). Rumah sakit memerlukan air bersih dalam jumlah cukup besar antara 400-1200 L/hari/kamar dan menghasilkan air buangan yang mengandung mikroorganisme, logam berat, dan bahan kimia beracun (Gautam et al., 2007). Air limbah yang dihasilkan dari rumah sakit mengandung bahan kimia, senyawa organik, dan kemungkinan mengandung senyawa patogen
yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan gangguan kesehatan pada manusia. Beberapa komponen air limbah rumah sakit mengandung bahan beracun yang diperkirakan bisa menyebabkan penyakit kanker (Jolibois and Guerbet, 2005). RSUD Dr. M. Soewandhie merupakan salah satu rumah sakit milik Pemerintah Kota Surabaya, dengan tipe B. Dalam pelaksanaannya menghasilkan limbah yang salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari kegiatan klinis dan domestik. Debit air limbah yang masuk ke dalam IPAL dari kegiatan pelayanan RSUD Dr. M. Soewandhie sebesar 131,06 m3/hari (Hasil Analisis, 2014). Limbah cair tersebut berasal dari rawat inap, rawat jalan, rawat darurat, penunjang medis, dan penunjang non medis. Limbah cair masuk ke saluran air limbah kemudian dialirkan kedalam instalasi pengolahan. Sedangkan limbah cair yang berasal dari penunjang medis masuk ke dalam pretreatment dahulu kemudian masuk kedalam
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
IPAL (Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya, 2013). Menurut Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP) Surabaya, (2014) efluen air limbah yang dihasilkan mengandung BOD5 sebesar 30,31 mg/l, COD sebesar 100,36 mg/l dan TSS sebesar 71 mg/l. Berdasarkan baku mutu Peraturan Gubernur Jatim No 72 Tahun 2013 kandungan BOD = 30 mg/L, COD= 80 mg/L, TSS= 30 mg/L atau berarti kualitas air limbah yang dibuang tersebut belum memenuhi baku mutu. Sejak IPAL RSUD Dr. M. Soewandhie dioperasikan hingga sekarang belum pernah ada evaluasi untuk mengkaji kinerja proses unit IPAL. Oleh karena itu, dibutuhkan adanya suatu evaluasi yang terkait dengan kinerja instalasi pengolahan air limbah untuk mengetahui seberapa besar efektifitas kinerja unit IPAL dalam mengolah air limbah. Selain itu evaluasi juga berfungsi menganalisis masalah apa saja yang menyebabkan air limbah belum memenuhi syarat baku mutu. Dengan demikian, penelitian ini dilakukan dengan harapan dapat memberikan rekomendasi pemecahan masalah kepada RSUD Dr. M. Soewandhie terhadap peningkatan kinerja proses IPAL. 2. Metoda Penelitian 2.1 Pengambilan Sampel Penelitian dilakukan pada Bulan Maret-Mei 2014 di Laboratorium Pemulihan Air, Jurusan Teknik Lingkun, FTSP, ITS. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan sampel untuk mengetahui efisiensi bangunan IPAL. 2.2 Titik Sampling Sampel berasal dari influen dan efluen tiap bangunan pengolahan air limbah RSUD Dr. M. Soewandhie Surabaya. Bangunan IPAL meliputi sumur pengumpul, bak ekualisasi dan biofilter aerobik. Pengambilan sampel dilakukan di lima titik meliputi: 1. Influen sumur pengumpul 2. Efluen sumur pengumpul 3. Efluen bak ekualisasi 4. Efluen biofilter aerobik Lokasi pengambilan sampel dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Titik Pengambilan Sampel
2.3 Analisis Paramter Parameter yang digunakan dalam penelitian ini disesuaikan dengan kondisi lapangan. Berdasarkan uji kualitas air limbah pada Bulan Februari 2014 terdapat 3 parameter yang belum memenuhi baku mutu yaitu COD, BOD dan TSS. Namun pada penelitian ini digunakan 5 parameter meliputi COD, BOD, TSS, pH dan DO. Uji parameter oksigen terlarut sangat penting dilakukan, karena DO berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme (biofilm) yang terdapat pada bangunan biofilter aerobik. 2.3 Analisis dan Pembahasan Analisis data dilakukan dengan cara membandingkan hasil pengumpulan data primer dengan kriteria desain sesuai literatur. Dalam analisis data dan pembahasn dilakukan beberapa hal sebagai berikut: 1. Parameter kinerja sumur pengumpul
meliputi: a. Beban air limbah yang masuk dan keluar
sumur pengumpul b. Waktu detensi
2. Parameter kinerja bak ekualisasi meluputi: a. Efisiensi removal b. Volume efektif bak ekualisasi c. Beban air limbah yang masuk dan keluar
bak ekualisasi d. Waktu Detensi
3. Parameter kinerja biofilter aerobik meliputi: a. Efisiensi removal b. Kapasitas pengolahan c. Pengaruh penambahan alum terhadap
mikroorganisme (biofilm). 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Hasil Analisis Parameter Kinerja dengan Data Primer Data primer merupakan data sampling setiap 2 hari sekali selama sepuluh hari pada pagi dan sore hari. Hasil analisis data dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Analisis COD, BOD, TSS, pH, DO
Sampel Konsentrasi (mg/L)
Influen Sumur Pengumpul
Efluen Sumur Pengumpul
Efluen
Dari denga meng air lim limba Gamb
Gamb Ketera SP:Sum BE:Ba BA:Bi Dari influe meng bangu aerob influe ini di pipa yang terben TSS m COD bangu DO nilain dalam terlaru minim rata-ra dibaw maksi mend 2008) 3.2 Limb 3.2.1 Dari dilaku TSS s Ch Influe Efluen
Efisie
0
100
200
300
400
Sampel
Bak Ekualisasi
Biofilter k
tabel 1. Hasi an tujuan u etahui trend mbah pada u
ah. Trend kar bar 2.
bar 2. Grafik An
angan: mur pengumpu ak ekualisasi iofilter aerobik Gambar 2. t
en dan eflu alami fluktua
unan pengola ik. Pada eflue
en bak ekualis isebabkan ada efluen sumur
turbulen m ntuk menjadi menjadi besa dan BOD m
unan pengolah tidak terliha
mal harus 2 m ata nilai kons
wah 1 mg/L. imumnya kin egradasi polu ).
Kinerja Ba bah Sumur Pengu hasil analis
ukan dapat di sebagai beriku hemical Oxyg en SP :2 n SP :2
ensi : x
Influen SP
Eflu SP
unit bangunan rakterisitk da
erlihat konsen uen setiap tif. Penyisihan
ahan biologis en sumur peng sasi terjadi ke anya penamb r pengumpul
menyebabkan i terlarut ke
ar. Sedangkan mengalami pen han air limbah at pada gra alu kecil. Me 1980) secara es pengolahan mg/L. Pada T sentrasi oksige Hal ini meny nerja mikoor utan air limb
angunan Pe
umpul sis laboratori iketahui efisie ut: gen Demand (C 288 mg/L 210 mg/L
x 100 %
uen P
Efluen BE
n pengolahan apat dilihat p
D, TSS, pH dan
ntrasi TSS p unit bangu
n terbesar terj s yaitu biofi gumpul sekali enaikan TSS. bahan alum p . Kondisi ali flok-flok y
embali, sehin n pada param nurunan diset
h. Pada param afik, disebab enurut Benef
umum oksi n secara aero Tabel 1. terl en terlarut ma yebabkan kur rganisme da bah (Liu et
engolahan
COD)
pada iran
field igen obik ihat asih rang lam al.,
Air
Efi
Inf Efl Efi 3.2 Dik Pan Leb Ke Ke Qp V
V 12, td
me Pad pol pen sem dia den wa pad pad dan dip Wa me dik La kon pen pad nam kon alu seh ter La ata 3.2 Inf
Pascasarjana X
edalaman+ Fre edalaman peak
:P x L x :6,3 m x :12,29 m :Q x td
,29 :4,52 L :12,29 m :0,75 ja :45 me
enit)
da sumur pen lutan organik ngumpul ya mentara air alirkan ke pe ngan kriteria aktu kontak ai da umumnya b da kondisi lap n COD sebes pengaruhi oleh
aktu detensi emenuhi k ketahui waktu manya waktu ntak air limb nyisihan pad da parameter mun konsentr nsentrasi ini
um pada pi hingga terjad suspensi kem manya waktu
au air limbah b
fluen BE
x 100 %
Kinerja Sumur
:6, :1,
x h x 1,3m x 1,5 m m3 scdvd
L/s x td m3/ (4,52 x 36 am enit (Tidak m
ngumpul terjad k. Pada dasa aitu untu
limbah yang engolahan sel
desain td ≤ ir limbah sang belum terjadi pangan, terjad ar 15% dan 2 h waktu deten
pada sumur kriteria desai u detensi leb u detensi m bah lebih lam da polutan o r TSS tidak rasi semakin disebabkan k pa efluen s di flok-flok
mbali karena u detensi bisa berada pada k
Removal Bak E xygen Demand
:210 mg/L
mand (BOD)
3 m 3 m 8 m 5 m 52 L/s
m
600/1000 m3/j
memenuhi, td
di proses peny arnya fungsi uk mengump g masuk se lanjutnya. Seh
10 menit, d gat pendek seh penyisihan. N
di penyisihan 27%. Penyisih nsi yang lebih
r pengumpul in. Hasil a bih dari 10
menyebabkan ma sehingga organik. Seda k terjadi rem besar. Penam
karena penam sumur pengu
ondisi anaerob
d ≤ 10
yisihan sumur pulkan ebelum hingga dimana hingga Namun n BOD han ini lama.
tidak analisis menit. waktu terjadi
angkan moval,
Efluen
Efisie
Efisie
Pa Influe Efluen Efisie Hasil penyi Fungs mengh Sehin kuran proses ekuali penur konse pada menja penam pengu sehing yang k yang meng Selain tidak penam sepert Konse diseba sumur sehing yang k yang meng Selain mengh Sehin lebih konse 3.2.4 A Diper meng berlan meng masuk masuk fluktu
n BE :1
ensi : x
ensi :0 perhitungan
sihan beban o si bak homogenkan
ngga dengan ng 10 menit, p s penyisihan isasi untuk pa runan, namu entrasi. Penin efluen sumur adi lebih mbahan alum umpul yang gga menyeba kemudian ters terjadi adalah akibatkan TSS
n itu, pada b mengalami p
mbahan kons ti pada e entrasi TSS abkan penamb r pengumpul gga menyeba kemudian ters terjadi adalah akibatkan TS n itu fungsi homogenkan
ngga bisa jad besar karen
entrasi air limb
Analisis Volume rlukan data etahui volu ngsung. Hal ontrol debit k ke bak eku k ke unit uatif, sehingga
185 mg/L
x 100 %
x 100 %
pensi (TSS) 159 mg/L 258 mg/L
diatas, dapat organik yaitu ekualisasi debit serta ku kriteria desai pada umumny
polutan org arameter TSS un mengalam gkatan TSS pengumpul. besar kare
m pada pipa masuk ke
abkan terbent suspensi kemb h aliran turbul S menjadi ber
bak equalisasi penurunan, na sentrasi. Keja efluen sumu
menjadi lebi bahan alum p yang masuk k
abkan terbent suspensi kemb h aliran turbul SS menjadi b i dari bak debit serta ku
di, konsentras na telah ter bah yang masu
e Efektif Bak Ek kuantitas air
ume efektif tersebut b
pengolahan a bak ekualis
ualitas air limb in waktu dete ya belum terj
ganik. Pada tidak mengal
ena disebab a efluen sum
bak ekuali tuknya flok-f bali karena ali len. Hal ini y rtambah besar
i parameter T amun mengal adian ini sa ur pengump ih besar kar pada pipa efl ke bak ekuali tuknya flok-f bali karena ali len. Hal ini y bertambah be ekualisasi y
ualitas air limb si TSS menj rcampur den uk sebelumny
kualisasi r limbah un f saat pro bertujuan un air limbah y air limbah y terjadi sec
sasi ini berfun
yang r.
yang esar. aitu bah. jadi
ngan ya.
ntuk oses ntuk yang yang cara ngsi
unt beb Pen me deb BO ter ma beb dal CO Be eku dil unt Dil (m beb dil
A
Pe
M
Pascasarjana X
tuk menstabi ban air limbah nentuan volu emerlukan dat bit rata-rata p
OD atau CO sebut dapat d
asuk di bak ban air limb lam penelitia
OD. erdasarkan da ualisasi yang apangan, mak tuk menentuk lakukan perhi
m3/jam), kumul ban COD (kg ihat pada Tab
Tabel 2. Kara
De (m
Average 0,00
eak 0,00
Minimum 0,00
erdasarkan kri k yang dipe afik dengan m n volume kum aktu. Selanjut rva pada len rtikal antara d lume bak eku ihat pada Gam
Gambar 3. Gra
XIV – ITS, Sura IS
ilkan atau m h yang masuk ume efektifit ta influen air
per jam (m3/ja OD rata-rata diketahui volu ekualisasi se ah (kg/jam).
an ini mengg
kan volume ef itungan melip latif debit rata g/jam). Hasil
bel 2.
iteria desain erlukan dapat
menghubungka mulatif rata-r tnya ditarik g ngkung terbes dua garis seja ualisasi. Hasil mbar 3.
afik Volume Efe
me: 11,22 m3
meratakan deb . tas bak eku limbah antar
am) dan kons (mg/L). Dar
ume komulati lama 24 jam Beban air l
gunakan para
debit influen dari pengu
akukan perhit fektif bak ekua puti, kumulatif a-rata (m3/jam l perhitungan
n Air Limbah Ba
yang ada, v t dihitung m
an volume kum rata dengan p garis sejajar d sar. Dihitung ajar tersebut s l perhitungan
ektif Bak Ekualis
m) serta dapat
volume melalui mulatif periode dengan g jarak sebagai n dapat
sasi
m3
Pada sebesa ekuali M. S ekuali jauh d sehing menam 3.2.5 Bak E Berda dapat limba perhit
T
Tabel
Peak
Minim
Peak
Pada beban bak e berflu ekuali sehing Kond peak Perba masuk 4. G limba dalam (uneq
Gambar 3. dip ar 33,74 m isasi yang ter
Soewandhie s isasi yang dip dibawah volu gga bak eku mpung debit f
Beban Air Lim Ekualisasi asarkan perh
ditentukan ah setelah m tungan dapat d
Tabel 3. Karakte
Avera
Peak
Minim
andingan ko um masuk dan saat beban p dilihat pada T
2. Perbandingan Efluen Bak
Rasio
k/average
mum/average
k/Minimum
Tabel 4. d n air limbah ekualisasi. Pad uktuatif, seda isasi meng gga kualitas a isi tersebut d
dan mini andingan kon k bak ekualisa
Gambar grafik ah yang berm m memperoleh qualized) dan s
peroleh volum m3, sedangka rdapat pada I sebesar 50 m peroleh masih ume bak ekua ualisasi masi fluktuatif yang
mbah yang M
Ekualisasi
n Kualias Influe k Ekualisasi (Eq
Beban C
3,66/1,54= 2,3
0,14/1,54= 0,0
3,66/0,14= 26,
apat diketahu sebelum dan da influen air angkan setel alami pros
air limbah men ditunjukkan de mum tidak ndisi sebelum asi dapat dilih k perbanding manfaat untuk h kondisi seb setelah ekualis
Se
me bak ekuali an volume IPAL RSUD m3. Volume h lebih kecil a alisasi yang a ih cukup un g masuk.
Masuk dan Kel
belumnya, m n kuantitas ekualisasi. H abel 3. ir Limbah Bak
an D m)
en (Unequlized) d qualized)
38 2,17/1,54
09 1,23/1,54
14 2,17/1,23
ui perbandin n sesudah ma r limbah terl lah masuk es pemerat njadi lebih sta engan nilai ra
terlalu ja m dan sesu hat pada Gam gan kualitas k mempermu belum ekuali sasi (equlized)
minar Nasional
luar
udah mbar
d).
G
Ga seb den wa Ko dan Ku ditu dan me tid 3.2 Dik De Pan Leb Ke td
(Ti 3.2 Inf Efl
Gambar 4. Grafik Sebelum d
ambar 4. men belum masuk ngan garis w arna biru terja ondisi kualitas n konstan s ualitas air limb unjukkan den n kualitas air enyebabkan p ak stabil atau
2.6 Analisis W ketahui:
ebit rata-rata njang bar
fluen BA luen BA
XIV – ITS, Sura IS
nunjukkan k bak ekualisas
warna biru. T adi fluktuatif s air limbah m setelah masu bah setelah m ngan garis w r limbah yang proses pengo tidak maksim
Waktu Detensi B
= 5,46 m3/ja = 6,3 m = 4 m = 2 m =Volume : Q =50,4 m3 : 5 =9,2 jam =9,2 jam x 6 =552 menit
hi, td < 10 me
Removal Biofil xygen Demand
:185 mg/L :123 mg/L
x 100 %
x 100 %
abaya, 7 Agustu SBN No.xxx xxx
n Kualitas Air Li asuk Ekualisasi
kualitas air l si yang ditunj Terlihat pada kualitas air li menjadi lebih uk bak ekua
masuk bak eku warna merah. g berfluktuati olahan selan
mum.
njutnya
si
bik
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
56,25 m3
= 0,5 kg/m3.d Kriteria desain :10-12 kg/m3.d (Sumber:Sasse, 1998 = Tidak memenuhi kriteria desain) Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan nilai OLR tidak memenuhi kriteria desain. Nilai organik loading menunjukkan massa BOD dalam setiap m3 air limbah yang akan diolah oleh mikroorganisme pada biofilter. Beban organik merupakan nutrisi bagi metabolisme biofilm. Hasil analisis data nilai OLR rendah atau sangat kecil dibandingkan dengan kriteria desain. Hal ini berpengaruh terhadap kinerja mikroorganisme dalam mendegradasi polutan organik 2. Hidraoulic Loading Rate (HLR) Diketahui data lapangan.
Debit (Q) pompa :10m3/jam : 240 m3/hari Luas area biofilter (A) :P x L :9 m x 2,5 m :22,5 m2
Hidroulic Loading Rate
240
22,5
=10 m3/m2.hari =0,4 m3/m2.jam Kriteria desain = <2 m3/m2.jam (Sumber: Sasse, 1998 = memenuhi kriteria desain) 3. Waktu Tinggal (Retention Time) Waktu tinggal merupakan lamanya air limbah tinggal dalam biofilter dengan perhitungan sebagai berikut.
56,25
240
= 0,23 hari = 5,5 jam
Kriteria desain td = 12 – 24 jam (Sumber: Sasse, 1998 = Tidak memenuhi kriteria desain) Pendeknya waktu detensi menyebabkan polutan organik tidak benar-benar terdegradasi karena tidak cukupnya waktu kontak. Hasil analisis data nilai td tidak memenuhi kriteria desain yaitu 5,5 jam. Menurut Cheng et al (2012) pengaruh pendeknya waktu detensi yaitu pendistribusian subtrat pada lapisan terdalam biofilm menjadi berkurang sehingga tidak merata. Sementara pada lapisan terluar biofilm mengalami kelebihan nutrisi untuk pekembangbiakan, akibatnya kinerja biofilter berkurang. Oleh karena itu diperlukan optimalisasi waktu detensi sesuai dengan kriteria desain yaitu 12-24 jam (Sasse, 1998). 4. Kebutuhan Oksigen Hasil analisis dibutuhkan oksigen lapangan sebesar 151,6 m3/hari atau 3,3 kg/hari untuk mereduksi beban BOD dari 110 mg/L menjadi 30 mg/L. Sehingga dibutuhkan blower yang dapat mensuplai udara sebesar 0,15 m3/menit. Namun pada kondisi lapangan, diketahui rata- rata oksigen terlarut sebesar 1 mg/L sama dengan 0,24 kg/hari. Oksigen yang dibutuhkan jauh lebih besar dibandingkan dengan kondisi dilapangan. Menurut Liu et al, (2008) kurangnya oksigen terlarut menyebabkan mikroorganisme tidak aktif. Sehingga mikroorganisme dalam mendegradasi polutan organik tidak bekerja dengan baik.
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
Disisi lain tingginya konsentrasi oksigen terlarut menyebabkan metabolisme mikroorganisme lebih cepat dan dapat memperpendek siklus hidup sel (Liu et al., 2002). Hal ini menyebabkan hilangnya biomassa sehingga mengurangi kinerja biofilter untuk mendegradasi polutan organik. Oleh karena itu dibutuhkan oksigen optimum yaitu sebesar 3,3 kg/hari yang dapat membuat kinerja bakteri dalam mendegradasi polutan organik secara maksimal. Diperlukan blower yang dapat mentransfer udara sebesar 0,15 m3/menit. 3.2.10 Pengaruh Penambahan Alum terhadap Mikroorganisme (Biofilm) Pada operasional IPAL terdapat penambahan alum pada pipa efluen sumur pengumpul atau pipa influen bak ekualisasi. Alum merupakan polimer yang biasa digunakan sebagai koagulan dalam proses pengolahan air limbah secara kimia. Menurut Mutairi (2006) penggunaan polimer atau koagulan alum berpengaruh buruk terhadap metabolisme bakteri. Semakin besarnya konsentrasi alum semakin toksik terhadap mikroorganisme (biofilm). Banyaknya konsentrasi alum menjadi inhibitor pada sistem mikroorganisme. Hal ini menyebabkan kinerja mikroorganisme tidak stabil, yang berakibat terhadap kemampuan pengolahan air limbah pada biofilter menurun. Selain itu, peningkatan konsentrasi tawas menyebabkan penurunan pH air limbah. Penuruan pH bersamaan dengan hilangnya padatan dalam proses pengolahan yang mengakibatkan kematian bakteri. Alum dapat menyisihkan polutan organik dan padatan, namun juga bersifat toksik terhadap mikroorganisme. Menurut EPA (1974) penggunaan koagulan alum pada pengolahan air limbah dapat meningkatkan produksi lumpur. Beberapa penelitian telah menunjukkan lumpur yang dihasilkan dari koagulan alum bersifat toksik. 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian kinerja yang telah dilakukan di RSUD Dr. M. Soewandhie Surabaya, dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Kinerja IPAL RSUD Dr. M. Soewandhie
Surabaya, kurang efektif karena efluen yang dihasilkan belum memenuhi baku mutu sesuai dengan Pergub Jatim No 72 Tahun 2013.
2. Berdasarkan hasil evaluasi bangunan IPAL, diperoleh hasil sebagai berikut:
a. Karakteristik air limbah menunjukkan pH yang masih berada pada kisaran pH optimum bagi pertumbuhan bakteri yaitu 6-8.
b. Kinerja bak ekualisasi kurang maksimal, terlihat dari kurang homogennya kualitas air limbah setelah masuk bak ekualisasi.
c. Penambahan alum (tawas) dan kondisi aliran yang turbulen menyebabkan flok-flok yang terbentuk menyebabkan kandungan TSS lebih besar.
d. Penambahan alum bersifat toksik terhadap mikroorganisme (biofilm) bahkan konsentrasi yang tinggi dapat menyebabkan kematian, sehingga dapat mengganggu kinerja biofilter.
e. Kondisi eksisting bangunan biofilter berada pada kondisi maksimum.
6. Daftar Pustaka Anonim. 2013. Badan Lingkungan Hidup. Surabaya. Anonim. 2013. Keputusan Gubernur Kepala
Daerah Tingkat I Jawa Timur Nomor 61Tahun 1999 tentang Baku Mutu Air Limbah Rumah Sakit di Jawa Timur.
Anonim. 2013. Peraturan Gubernur Jatim Nomor 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Rumah Sakit di Jawa Timur.
Arfan, H.H., Zubair,.A., Alpryono. 2012. Studi Instalasi Pengolahan Air Limbah RSUP. Dr. Wahidin Sudirohusodo. Jurnal Penelitian Teknik Sipil.
Cheng, H., Lin, H., Huo, H., Dong, Yingbo., Xue, Q., Cao, Lixia. 2012. Continuous removal of ore floatation reagents by an anaerobic–aerobic biological filter. Jurnal of Bioresource Technology. p. 255–261
Gautam, A.K., Kumar, S., Sabumon, P.C., 2007. Preliminary Study Of Physico-Chemical Treatment Options For Hospital Wastewater. Journal of Environmental Management. Vol.83: p. 298–306.
Jolibois, B., Guerbet, M., 2005. Hospital Wastewater Genotoxicity. Annals of Occupational Hygiene Advance. Annals of Occupational Hygiene. 10,1093.
Liu, F., Zhao, C.C., Zhao, D.F., Liu, G.H., 2008. Tertiary treatment of textile wastewater with combined media biological aerated filter (CMBAF) at different hydraulic loadings and dissolved oxygen concentrations. Jurnal of Hazard Mater. Vo. 160: p. 161–167.
Liu, Q., Zhou, Y., Chen, L., Zheng, X. 2010. Application of MBR for Hospital Wastewater Treatment in China. Jurnal of Desalination. Vol. 250:p. 605-608.
Liu, X.D., Yang, Z.S., Zhang, J., 2002. A study on sewage treatment with anoxic–aerobic aerated integrative biological filter. Jurnal of Environmental. Vol. 28: p. 14–17.
Mutairi, A. N.Z. 2006. Coagulant toxicity and effectiveness in a slaughterhouse wastewater treatment plant. Jurnal of
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx
Ecotoxicology and Environmental Safety. p. 74 – 83
Sasse, L. 1998. Dewats: Decantralised Wastewater Treatment in Developing Countries. Delhi: Borda.
