perencanaan instalasi pengolahan air limbah - Perpustakaan ...

PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

(IPAL) INDUSTRI TAHU DENGAN DIGESTER ANAEROBIK

DAN BIOFILTER ANAEROBIK – AEROBIK

DI DESA GEMEL KABUPATEN LOMBOK TENGAH

DESIGN OF TOFU INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT PLANT

WITH ANAEROBIC DIGESTION AND ANAEROBIC – AEROBIC BIOFILTER

IN GEMEL VILLAGE CENTRAL LOMBOK REGENCY

Artikel Ilmiah

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil

Oleh :

MADE ARYA DWI BHASKARA

F1A 015 077

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

2019

1

PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

(IPAL) INDUSTRI TAHU DENGAN DIGESTER ANAEROBIK

DAN BIOFILTER ANAEROBIK-AEROBIK DI DESA GEMEL

KABUPATEN LOMBOK TENGAH

Made Arya Dwi Bhaskara1, Agustono Setiawan2, Lalu Wirahman Wiradarma2

1Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram 2Dosen Jurusan Teknik SIpil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram

ABSTRAK

Kapasitas produksi kedelai sembilan industri tahu di Desa Gemel sebesar 279

kg/hari dan menghasilkan debit harian rata-rata limbah cair tahu sebesar 7,546

m3/hari. Untuk mengalirkan limbah cair tahu ke Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL) direncanakan jaringan perpipaan dengan menggunaan pipa PVC.

Kualitas limbah cair industri tahu di Desa Gemel belum memenuhi syarat baku

mutu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 tahun 2014. Untuk itu, perlu

direncanakan IPAL agar limbah cair tersebut dapat diolah sebelum dibuang ke saluran

irigasi. IPAL yang direncanakan terdiri dari bak ekualisasi, bak digester anaerobik, bak

pengendapan awal, bak biofilter anaerobik, bak biofilter aerobik, dan bak pengendapan

akhir. Perkiraan effluent hasil pengolahan IPAL didapatkan nilai BOD 61,44 mg/liter,

COD 87,66 mg/liter, TSS 1,60 mg/liter, dan pH 7,20. Berdasarkan baku mutu

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 tahun 2014, nilai kualitas effluent

tersebut telah memenuhi syarat baku mutu.

Pengelolaan jaringan pipa dan industri tahu eksisting sesuai perencanaan dan

pembentukan Kelompok Swadaya Masyarakat (KSM) perlu dilakukan guna

mengoptimalkan fungsi dan pemeliharaan IPAL di Desa Gemel. Kerjasama antara

KSM dan pemerintah setempat perlu dioptimalkan sehingga pencemaran akibat limbah

cair tahu dapat diatasi secara maksimal.

Kata kunci : industri tahu, limbah cair tahu, debit harian rata-rata, IPAL, effluent

ABSTRACT

The production capacity of nine tofu industries in Gemel Village is 279 kg/day

and produces average daily discharge tofu wastewater of 7,546 m3/day. To drain the

tofu wastewater into Wastewater Treatment Plant (WTP), pipeline network is planned

using PVC pipes.

The quality of tofu wastewater in Gemel Village does not fullfil standard

quality requirement of the regulation; PERMEN LH No.5/2014. Due to this matter, it

is necessary to plan an Wastewater Treatment Plant (WTP) in order to the tofu

wastewater can be treated before disposing into irrigation channel. The Wastewater

Treatment Plant (WTP) consist of Equalization Tank, Anaerobic Digestion Tank,

Primary Sedimentation Tank, Anaerobic Biofilter Tank, Aerobic Biofilter Tank, and

Secondary Sedimentation Tank. The effluent estimated of Wastewater Treatment Plant

(WTP) is BOD value 61,44 mg/liter, COD value 87,66 mg/liter, TSS value 1,60

mg/liter, and pH value 7,20. Based on quality standard of the regulation; PERMEN

LH No.5/2014, the effluent quality values has fulfilled the quality standard

requirement.

The management of network pipelines and tofu industries existing accordance

with the planning and formation of community-based organizations are needed to

optimize the function and maintenance of WTP in Gemel Village. Collaboration

between the community-based organization and the local government need to be

optimized so that pollution from tofu wastewater can be overcome optimally.

Keywords : tofu industries, tofu wastewater, average daily discharge, WTP, effluent

2

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sesuai amanat Rencana

Pembangunan Jangka Menengah

Nasional (RPJMN), khususnya

Kabupaten Lombok Tengah akses

universal sanitasi ditargetkan 100% di

akhir tahun 2019 (Bappenas, 2015,

2015).

Hasil studi Environmental

Health Risk Assessment (EHRA)

Lombok Tengah tahun 2012

menunjukkan presentase masyarakat

yang menggunakan Instalasi

Pembuangan Air Limbah (IPAL)

sebagai saluran pembuangan air limbah

industri baru mencapai sebesar 0.3%

(Bappeda, 2012).

Proses pembuatan tahu di Desa

Gemel Kabupaten Lombok Tengah

menghasilkan 3 jenis limbah, yaitu

limbah cair, limbah padat (ampas tahu),

dan abu bakar (hasil pembakaran untuk

proses perebusan kedelai). Hanya

limbah cair tidak dapat dimanfaatkan

secara efektif. Industri tahu di Desa

Gemel tidak memiliki sistem

pengolahan limbah cair tahu sehingga

pihak industri tahu langsung

membuang limbah cairnya ke badan air

(saluran irigasi). Melihat kapasitas

produksi yang cukup besar yaitu

sebesar 279 kg/hari, saluran irigasi

yang ada di Desa Gemel akan terkena

dampak jika limbah tersebut langsung

dibuang ke saluran tersebut. Jika

limbah cair tahu tidak diolah (hanya

disimpan atau diendapkan ke dalam

tanah), maka akan menimbulkan

pencemaran lingkungan. Menurut hasil

uji UPTD Laboratorium Kesehatan

Pengujian Kalibrasi dan Penunjang

Medis Kota Mataram, karakteristik

limbah cair tahu Desa Gemel meliputi

parameter BOD sebesar 5625 mg/L,

COD sebesar 8855 mg/L, TSS sebesar

820 mg/L dan pH sebesar 3,39. Dari

hasil uji kadar BOD, COD, TSS dan

pH air limbah tersebut tidak sesuai

dengan baku mutu air bersih yang telah

ditetapkan Peraturan Menteri

Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun

2014.

Limbah cair industri tahu dapat

diolah dengan menggunakan metode

pengolahan Digester Anaerobik dan

Biofilter Anaerobik – Aerobik.

Efisiensi menggunakan Digester

Anaerobik ini sebesar 80-90%

(Kaswinarni, 2007). Teknologi

Digester Anaerobik harus

dikombinasikan dengan teknologi lain

agar dapat menekan tingginya kadar

senyawa organik dari limbah tahu

tersebut. Teknologi kombinasi yang

digunakan adalah Biofilter Anaerobik –

Aerobik. Biofilter Anaerobik memiliki

keunggulan yaitu dapat mereduksi

senyawa organik yang besar. Akan

tetapi, untuk pereduksian pathogen dan

nutriennya rendah. Untuk mereduksi

patogen, nutrien, dan senyawa organik

lain secara maksimal, Biofilter

Anaerobik dikombinasikan dengan

sistem Biofilter Aerobik. Efisiensi

pengolahan secara Biofilter Anaerobik

– Aerobik ini sebesar 80-90%

(Kaswinarni, 2007). Memanfaatkan

teknologi pengolahan limbah tahu

dengan sistem Digester Anaerobik dan

Biofilter Anaerobik – Aerobik

diharapkan dapat menghasilkan effluent

yang ramah lingkungan sesuai dengan

baku mutu Peraturan Menteri

Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun

2014.

Berdasarkan latar belakang

diatas, perlu adanya suatu perencanaan

Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL) industri tahu dengan Digester

Anaerobik dan Biofilter Anaerobik –

Aerobik di Desa Gemel Kabupaten

3

Lombok Tengah sesuai dengan

karakteristik air limbah dan daerah

tersebut agar limbah cair dari proses

pembuatan tahu dapat terolah dengan

baik.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang

diatas, rumusan masalah yang dapat

diidentifikasi adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana kondisi eksisting

pengelolaan limbah cair tahu di

Desa Gemel Kabupaten Lombok

Tengah?

2. Berapa debit air limbah masing-

masing industri tahu di Desa Gemel

Kabupaten Lombok Tengah?

3. Bagaimana Detail Engineering

Design (DED) jaringan perpipaan

dari tiap industri tahu ke Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL)

yang direncanakan?

4. Bagaimana Detail Engineering

Design (DED) Instalasi Pengolahan

Air Limbah (IPAL) industri tahu


Tengah?

5. Berapa Rencana Anggaran Biaya

(RAB) dari perencanaan Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL) dan

jaringan perpipaan industri tahu di


Tengah?

C. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam

perencanaan, yaitu :

1. Industri tahu yang masuk dalam

perencanaan adalah hanya pada

Dusun Merobok, Desa Gemel

Kecamatan Jonggat Kabupaten

Lombok Tengah;

2. Limbah yang akan masuk ke IPAL

khusus hanya limbah cair tahu;

3. Pada Rencana Anggaran Biaya

(RAB) tidak mengikutsertakan

perhitungan biaya pemeliharaan


(IPAL);

4. Parameter limbah yang diuji dan

diperhitungkan dalam perencanaan

adalah BOD, COD, TSS, dan pH;

5. Tidak menganalisis pemanfaatan

dan pengelolaan gas metan (biogas)

lebih lanjut;

6. Tidak menganalisis baku mutu dan

metode pengujian air limbah;

7. Tidak memperhitungkan jumlah

lumpur yang mengendap pada tiap

bak.

D. Tujuan Perencanaan

Adapun tujuan perencanaan

berdasarkan rumusan masalah, yaitu :

1. Mengetahui kondisi eksisting

pengolahan limbah tahu di Desa

Gemel Kabupaten Lombok Tengah;

2. Mengetahui debit air limbah

masing-masing industri tahu di


Tengah;

3. Menghasilkan Detail Engineering

Design (DED) jaringan perpipaan

dari tiap industri tahu ke Instalasi


yang direncanakan;

4. Menghasilkan Detail Engineering

Design (DED) Instalasi Pengolahan

Air Limbah (IPAL) industri tahu


Tengah;

5. Mengetahui Rencana Anggaran

Biaya (RAB) dari perencanaan


(IPAL) dan jaringan perpipaan

industri tahu Desa Gemel

Kabupaten Lombok Tengah.

E. Manfaat Perencanaan

Adapun manfaat perencanaan

berdasarkan rumusan masalah, yaitu :

1. Dapat mengatasi permasalahan

limbah cair tahu di Desa Gemel

Kabupaten Lombok Tengah;

2. Memberikan gambaran kepada

masyarakat Desa Gemel mengenai

pencemaran lingkungan yang

diakibatkan oleh limbah cair tahu;

4

3. Menjadi referensi acuan dalam

realisasi perencanaan Instalasi


Industri Tahu oleh Dinas Pekerjaan

Umum Cipta Karya di Desa Gemel

Kabupaten Lombok Tengah.

II. DASAR TEORI

A. Tinjauan Pustaka

Rani (2019) melakukan

perencanaan Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) Industri Tempe dengan

Digester Anaerobik dan Biofilter

Anaerobik – Aerobik. Desa Aikmual

memiliki 11 produsen tempe dengan

kapasitas produksi sebesar 930 kg

kedelai perhari menghasilkan limbah

cair sebesar 31,62 m3/hari. Pada

perencanaan ini, untuk mengalirkan air

limbah ke Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) digunakan pipa PVC

dengan mempertimbangkan elevasi

rencana sehingga dapat mengalirkan air

limbah secara gravitasi. Juga

mempertimbangkan dimensi,

kecepatan, dan kedalaman penanaman

pipa. Untuk memudahkan

pemeliharaan, ada 11 bak kontrol

direncanakan. Bak kontrol

direncanakan pada titik pertemuan

saluran dan diletakkan pada saluran

lurus dengan jarak 20 m atau sesuai

kebutuhan. Tahapan pengolahan yang

dibutuhkan yaitu Bak Ekualisasi,

Digester Anaerobik, bak pengendapan

awal, Biofilter Anaerobik – Aerobik,

dan bak pengendapan akhir.

Hidayati (2017) melakukan

studi perencanaan Instalasi Pengolahan

Air Limbah (IPAL) Pabrik Tahu Fit

Malang dengan Digester Anarobik dan

Biofilter Anaerobik – Aerobik. Pabrik

Tahu FIT Malang memiliki kapasitas

produksi sebanyak 910 kg kedelai per

harinya dengan limbah cair hasil

produksi sebesar 20,753 m3/dt yang

langsung dibuang ke badan penerima

air tanpa pengolahan terlebih dahulu.

Untuk pengambilan sampel limbah

dilakukan dengan cara sesaat (grab

sampling) dengan pemilihan waktu

pada saat produksi mencapai jam

puncak. Dari hasil perencanaan

didapatkan tahapan pengolahan yaitu

Bak Ekualisasi, Digester Anaerobik,

Pengendapan Awal, Biofilter

Anaerobik-Aerobik, dan Pengendapan

Akhir.

Kaswinarni (2007) melakukan

kajian teknis pengolahan limbah padat

dan cair industri tahu. Penelitian ini

dilakukan pada tiga industri tahu, yaitu

industri tahu Tandang Semarang

(Anaerob-Aerob), Sederhana Kendal

(Anaerob-Aerob) dan Gagak Sipat

Boyolali (Anaerob). Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui

pengolahan limbah tahu yang efektif

dan efisien serta dampaknya bagi

masyarakat dan lingkungan. Dari hasil

perhitungan, didapatkan IPAL industri

tahu Tandang Semarang (Anaerob-

Aerob) efisiensi pengolahan sebesar :

BOD 99,3%, COD 97,9% dan luas

lahannya 880 m2. IPAL industri tahu

Sederhana Kendal (Anaerob-Aerob)

efisiensi pengolahan sebesar : BOD

97,8%, COD 95,9% dan luas lahannya

220 m2. IPAL industri tahu Gagak

Sipat Boyolali (Anaerob) efisiensi

pengolahan sebesar : BOD 89,70%,

COD 88,20% dan luas lahannya 25 m2.

B. Landasan Teori

1. Debit Limbah Cair Tahu

Debit limbah cair tahu diambil

dengan metode grab sampling. Grab

Sampling adalah sampel yang diambil

secara langsung dari badan air yang

sedang dipantau. Sampel tersebut

sudah mampu mewakili limbah atau

badan air secara keseluruhan dan dapat

menggambarkan karakteristik air pada

saat pengambilan sampel (Wardhani,

2012).

5

2. Baku Mutu Air Limbah

Baku mutu air limbah mengacu

pada Peraturan Menteri Lingkungan

Hidup Nomor 5 tahun 2014. Peraturan

tersebut menyatakan bahwa kadar

BOD,COD,TSS dan pH harus aman

bagi lingkungan, jika nilai BOD 150

mg/liter, COD 300 mg/liter, TSS 200

mg/liter, dan pH 6 – 9 khusus untuk

limbah cair tahu.

3. Penyaluran Air Limbah

Kemiringan saluran dirumuskan

sebagai berikut (Rani, 2019) :

S = Elv hulu pipa - Elv hilir pipa

Panjang saluran (1)

Untuk memudahkan

perhitungan diameter minimum pipa

maka rumus manning (rumus 3),

diturunkan menjadi (Rani, 2019) :

D = (4

53 x n x Qf

π x S0.5 )

3

8

(2)

Dengan :

D = diameter pipa (m)

n = koefisien kekasaran bahan

pipa menurut manning

(digunakan 0,05; pipa PVC)

Qf = debit air pada pipa dalam

kondisi penuh (tabel 1)

(m3/detik)

Tabel 1 Elemen Hidraulika Sal. Bulat

Sumber : Gautam, 2018

Awal saluran d/D = 0,6;

Akhir saluran d/D = 0,8

Perbandingan antara kedalaman

berenang aliran (d) terhadap diameter

saluran (D) dapat ditentukan debit

rencana (Qp) dan debit air pipa dalam

kondisi penuh (Qf).

Kecepatan aliran dirumuskan

sebagai berikut :

vf = 1/n x R2/3 x S1/2 (3)

Dengan :

vf = kecepatan aliran (m/dt)

n = koefisien kekasaran (0,05)

R = jari-jari hidrolik (m)

S = kemiringan pipa

Rumus kontinuitas disajikan dalam

rumus berikut ini :

Qf = A x vf (4)

Dengan :

vf = kecepatan aliran (m/dt)

A = luas penampang saluran (m2)

Qf = debit untuk saluran penuh

(m3/detik)

4. Instalasi Pengolahan Air Limbah

A. Bak Ekualisasi

Bak Ekualisasi adalah bak

penampung atau pengumpul limbah

cair. Bak ini berfungsi untuk

menampung air limbah sementara dan

mengatur debit air menuju ke bak

selanjutnya. Pengaturan debit ke IPAL

dilakukan dengan pompa submersible

pompa celup).

B. Digester Anaerobik

Penguraian anaerobik

(Anaerobik Digestion) merupakan

salah satu metode pengolahan limbah

secara biologis yang memiliki

keunggulan berupa dihasilkannya

energi lewat pembentukan biogas.

Biogas adalah gas yang dihasilkan dari

pembusukan bahan-bahan organik oleh

bakteri pada kondisi anaerob (tanpa ada

oksigen bebas).

C. Bak Pengendapan

Bak pengendapan awal

berfungsi untuk menghilangkan

padatan tersuspensi yang tidak dapat

terurai pada Digester Anaerobik

dengan cara mengendapkan kotoran

padat berupa lumpur didasar bak

pengendapan (Hidayati, 2017).

6

D. Biofilter Anaerobik

Biofilter Anaerobik memiliki

kelebihan mampu mengolah air limbah

dengan kandungan bahan organik yang

tinggi dan tahan terhadap perubahan

konsentrasi serta debit aliran secara

mendadak. Sama seperti Digester

Anaerobik, Biofilter Anaerobik

dioperasikan tanpa ada oksigen dengan

mengembangbiakan mikroorganisme

pada Biofilter.

E. Biofilter Aerobik

Biofilter Aerobik dioperasikan

dengan tambahan pasokan oksigen

melalui injeksi udara dari unit

compressor atau blower. Biofilter

Aerobik dioperasikan dengan beban

pengolahan lebih rendah. Oleh karena

itu, proses aerobik selalu diletakkan

setelah proses anaerobik.

III. METODE PERENCANAAN

A. Lokasi Perencanaan

Lokasi kawasan industri tahu

terletak di Dusun Merobok, Desa

Gemel, Kecamatan Jonggat, Kabupaten

Lombok Tengah, Provinsi Nusa

Tenggara Barat.

Gambar 1 Lokasi Perencanaan IPAL

B. Rencana Pelaksanaan

1. Pengumpulan Data

Data yang digunakan pada perencanaan

adalah :

• Data hasil survei dan hasil

pengamatan kondisi topografi dan

badan air penerima;

• Jumlah pengusaha industri tahu di

Desa Gemel, Kecamatan Jonggat,

Kabupaten Lombok Tengah;

• Data kualitas air limbah (uji

laboratorium air limbah) dengan

parameter uji BOD, COD, TSS,

dan pH. Pengujian dilakukan di

UPTD Laboratorium Kesehatan

Pengujian Kalibrasi dan

Penunjang Medis Kota Mataram

untuk mendapatkan hasil

pengujian kualitas limbah cair

tahu;

• Data debit air limbah tahu.

2. Tahap Analisa Perencanaan

Adapun langkah – langkah dalam

menganalisa data sebagai berikut :

a. Penentuan kecukupan lahan untuk

IPAL dan jaringan perpipaannya;

b. Membandingkan data kualitas

limbah cair tahu hasil uji

laboratorium terhadap baku mutu

Kementerian Lingkungan Hidup

no. 5 Tahun 2014;

c. Pemilihan teknologi pengolahan

limbah cair tahu;

d. Perhitungan debit limbah cair;

e. Analisa dimensi pipa limbah

menuju IPAL;

f. Analisa dimensi IPAL;

g. Gambar desain dari perencanaan;

h. Perhitungan RAB pembangunan

IPAL dan jaringan perpipaan.

7

3. Bagan Alir (Flow Chart)

Gambar 2 Flow Chart

Gambar 3 Flow Chart

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kondisi Eksisting Pengelolaan

Limbah Cair Tahu

Desa Gemel Kabupaten

Lombok Tengah memiliki sembilan

industri tahu. Enam industri langsung

membuang limbah cair tahu ke tanah

dan saluran irigasi melalui pipa PVC

berukuran 1/2 inch. Tiga industri

lainnya melakukan sebagian

pengelolaan limbah cair tah u dengan

menggunakannya sebagai minum

ternak sapi, sisanya dibuang ke tanah

dan saluran irigasi.

B. Analisis Letak Instalasi


Letak Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) direncanakan

berdasarkan inlet (elevasi industri tahu)

dan outlet (elevasi saluran irigasi)

tempat pembuangan limbah cair tahu

yang sudah diolah serta peta tata guna

lahan setempat.

C. Analisis Letak Jaringan

Perpipaan

Jaringan perpipaan limbah cair

tahu di Desa Gemel ditentukan

berdasarkan elevasi tanah, elevasi

rencana saluran dan tata guna lahan,

sehingga dapat mengalirkan limbah

cair tahu ke IPAL.

8

`

Gambar 4 Jar. Perpipaan Industri Tahu

Gambar 5 Peta Tata Guna Lahan di Desa Gemel

9

D. Debit Limbah Cair

Pengukuran dilakukan dengan

mengambil sampel secara langsung

pada saluran outlet industri tahu.

Produksi limbah cair tahu terbanyak

terjadi pada proses pencetakan dan

pengerasan tahu, yaitu pukul 14.00 -

18.00 WITA. Debit harian rata-rata

untuk semua industri sebesar 7546,13

liter/hari.

E. Karakteristik Limbah Cair Tahu

Adapun hasil uji laboratorium

kualitas limbah cair industri tahu di

Desa Gemel adalah sebagai berikut :

Tabel 2 Kualitas Limbah Cair Industri

Tahu di Desa Gemel

F. Perencanaan Pipa Limbah Cair

1. Perencanaan Dimensi Pipa

Perhitungan dimensi pipa dihitung

dengan menggunakan debit puncak

yang terproduksi dari proses

pencetakan dan pengerasan tahu. Debit

puncak pada proses tersebut mulai

terproduksi dari pukul 16.00 – 18.00

WITA, yaitu selama 2 jam.

Berdasarkan skema jaringan

perpipaan limbah cair industri tahu di

Desa Gemel yang ada pada gambar 2,

pipa P3 melayani 2 industri tahu.

QP3 = Q (Industri 1 + Industri 2)

= (506,76 + 575,88)

= 1082,4 liter/hari

= 1082,4 liter/2 x 3600

= 0,150 liter/detik

= 0,00015 m3/detik

Perhitungan selanjutnya ditabelkan.

• Koefisien kekasaran = 0,05

• (a) d/D = 0,6; Qp/Qf = 0,67 (awal

sal.)

• (b) d/D = 0,8; Qp/Qf =0,98

(tengah/akhir saluran)

Tabel 3 Perhitungan Diameter Pipa

Keterangan :

• (5) : (3)/(a) atau (b)

• (6) : persamaan (2)

Diambil diameter pipa 1 ½” dan 1 1 ¼”

sesuai ketersediaan di lapangan. Untuk

pipa limbah minimal harus

menggunakan pipa 1 ¼”

(Pratama,2017).

Tabel 4 Perhitungan Kecepatan Aliran

dalam Pipa

Keterangan :

• (9) : persaman (3)

Untuk nilai R = A/P. Nilai P

dikalikan 0,6 jika termasuk

10

awal saluran dan 0,8 jika akhir

saluran.

• (10) : (9) × A

• (11) : (3)/(10)

• (12) : nilai (11) dicocokan

dengan nilai v/vf pada tabel 1.

• (13) : (12) × (9)

Dari hasil perhitungan kecepatan dalam

pipa, didapatkan nilai sesuai pada tabel

4. Sesuai dengan syarat kecepatan

aliran dalam pipa yaitu 0,6 - 2,4 m/dt

(Babbit, 1982).

F. Perencanaan Instalasi Pengolahan

Air Limbah (IPAL)

Bak Ekualisasi

Debit limbah (Q) = 1,886 m3/jam

= 31,433 liter/menit

Waktu tinggal(td) = 6 jam (Kementerian

kesehatan, 2011)

Volume bak = Q × td

= 1,886 × 6

= 11,316 m3

Dimensi = p × l × t

= m × 2,5 m × 2 m

= 11,500 m3 ≥11,316 m3

Tinggi jagaan direncanakan 0,50 m.

Spesifikasi pompa celup :

Dengan debit 31,433 liter/menit

dibutuhkan pompa celup dengan

spesifikasi sebagai berikut :

Jenis pompa = Wasser SD-P305K-2

Kapasitas = 33-36 liter/menit

Material = Stainless Steel

Daya Motor = 370 watt

Harga = Rp 1,825,000.00

Digester Anaerobik

Debit limbah (Q) = 7,546 m3/hari

Waktu tinggal (td) = 10 hari

TSSinfluent = 820 mg/liter

TSS = 80% × 820

= 656 g/m3 = 0,656 kg/m3

Qlimbah = TSS × Q

pw × Sd × Ps

= 0,656 × 7,546

1000 × 1,02 × 0,05

= 0,0971 m3/hari Vreaktor = Qlimbah × td

= 0,0971 × 10

= 0,971 m3

Volume kubah = Vreaktor

5

= 0,971

5 = 0,194 m3

Diameter silinder = 1 m

Tinggi silinder = 1,25 m

Tinggi kubah = 0,5 m

Bak Pengendap Awal


= 31,433 liter/menit

Waktu tinggal (td) = 2 jam

Volume = Q × td

= 1,886 m3/jam × 2 jam

= 3,772 m3


= 2,1 × 1,25 × 1,5

= 3,938 m3 ≥ 3,772 m3


td = Vtotal

Q =

3,772 m3

1,886 m3/jam

= 1,999 jam

Bak Biofilter Anaerobik


BODinfluent = 562,6 g/m3

Beban BOD = Q × Kadar BODinfluent

= 7,546 × 562,6 g/m3

= 4,25 kg/hari

Standar beban BOD untuk high rate

dengan packing material berupa plastik

adalah 0,6 – 3,2 kg BOD/m3 hari

(Metcalf et al, 2003 :893).

VMedia Biofilter = Beban BOD

Standar beban BOD

= 4,25 kg/hari

2 kg BOD/m3

= 2,125 m3

Volume media Biofilter adalah 60%

dari jumlah total volume reaktor

(Kementerian Kesehatan, 2011),

sehingga :

Vreaktor diperlukan = 100

60 × VMedia Biofilter

= 100

60 × 2,125 m3

11

= 3,542 m3 ≈ 4 m3

Direncanakan terdapat 2 ruang

sehingga :

Vreaktor tiap ruang = 4 m3 : 2 = 2 m3

td = Vreaktor diperlukan

Q

= 4 m3

1,886 m3/jam

= 2,121 jam ≈ 3 jam (syarat 3-62

jam) (Metcalf et al, 2003). Dimensi = p × l × t

= 2,2 × 1,25 × 1,5

= 4,125 m3 ≥ 4 m3


Bak Biofilter Aerobik


BODinfluent = 146,276 g/m3

Beban BOD = Q × Kadar BODinfluent

= 7,546 × 146,276 g/m3

= 1,104 kg/hari

Standar beban BOD per volume media

sebesar 0,5 – 4 kg BOD/m3 hari

(Kementerian Kesehatan, 2011).

VMedia Biofilter = Beban BOD

Standar beban BOD

= 1,104 kg/hari

1 kg BOD/m3

= 1,104 m3

Volume media Biofilter Aerobik adalah

40% dari jumlah total volume reaktor


Vreaktor diperlukan = 100

40 × VMedia Biofilter

= 100

40 × 1,104 m3

= 2,760 m3 ≈ 3 m3

td = Vreaktor diperlukan

Q

= 3 m3

1,886 m3/jam

= 1,591 jam ≈ 6 jam (syarat 6 – 8

jam) (Kementerian Kesehatan,

2011). Vruang aerasi = p × l × t

= 0,6 × 1,25 × 1,5

= 1,125 m3

VMedia Biofilter = p × l × t

= 1 × 1,25× 1,5

= 1,875 m3


Blower Udara

Direncanakan blower dengan

spesifikasi sebagai berikut :

Model = HP-12000

Power = 60 watt

Air Flow = 110 liter/menit

Pressure = 0,032 Mpa

Bak Pengendapan Akhir


td = 2 jam (syarat 2 – 5 jam)


Volume = Q × td

= 1,886 × 2 = 3,772 m3


= 2,1 × 1,25 × 1,5

= 3,938 m3 ≥ 3,772 m3

Cek waktu tinggal rata – rata

td = Volume total

Q

= 3,772 m3

1,886 m3/jam = 2 jam

Beban permukaan rata-rata

Vo = Q

A

= 1,886 m3/jam

1,7 m × 1,5 m

= 0,740 m3/m2 jam


Spesifikasi pompa :.

Jenis pompa = Wasser SD-P305K-2

Kapasitas = 33-36 liter/menit

Material = Stainless Steel

Daya Motor = 370 watt

Harga = Rp 1,825,000.00

12

Gambar 6 Potongan Memanjang Bak Ekualisasi, Digester Anaerobik,

Bak Pengendapan Awal, Biofilter Anaerobik, Biofilter

Aerobik, dan Bak Pengendapan Akhir

Tabel 5 Rekapitulasi Dimensi IPAL

Tabel 6 Perkiraan Kualitas Effluent

Tabel 7 Perbandingan Effluent dengan

Baku Mutu Air Limbah

G. Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Rencana Anggaran Biaya (RAB)

dari perencanaan Instalasi Pengolahan

Air Limbah (IPAL) adalah sebesar Rp

122,375,702, jaringan perpipaan

limbah cair tahu sebesar 56,786,122,

dan bak kontrol Rp 10,306,500. Dari

hasil rekapitulasi, total biaya

perencanaan IPAL dan jaringan

perpipaannya sebesar Rp 189,468,324.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan analisa dan

pembahasan, perencanaan IPAL

industri tahu di Desa Gemel Kabupaten

Lombok Tengah, maka dapat diperoleh

kesimpulan sebagai berikut :

1. Desa Gemel Kabupaten Lombok

Tengah memiliki sembilan industri

tahu. Enam industri langsung

membuang limbah cair tahu ke

tanah dan saluran irigasi melalui

pipa PVC berukuran 1/2 inch. Tiga

industri lainnya melakukan

sebagian pengelolaan limbah cair

tahu dengan menggunakannya

sebagai minum ternak sapi,

sisanya dibuang ke tanah dan

saluran irigasi.

13

2. Dari analisa perhitungan dan

pengukuran debit masing-masing

industri, didapatkan total debit

harian rata-rata sebesar 7,546

m3/hari yang digunakan sebagai

acuan untuk menghitung Detail

Engineering Design (DED)


(IPAL) industri tahu di Desa

Gemel Kabupaten Lombok

Tengah.

3. Jaringan perpipaan limbah cair

tahu di Desa Gemel Kabupaten

Lombok Tengah menggunaan pipa

PVC yantg ditentukan berdasarkan

elevasi tanah, elevasi rencana

saluran dan tata guna lahan,

sehingga dapat mengalirkan

limbah cair tahu ke Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL).

Untuk memudahkan pemeliharaan

jaringan perpipaan, direncanakan

29 bak kontrol.

4. Detail Engineering Design (DED)


(IPAL) industri tahu di Desa


Tengah terdiri dari Bak Ekualisasi

dengan dimensi 2,30 m × 2,50 m ×

2,50 m; Bak Digester Anaerobik

dengan diameter 1 m dan

ketinggian 1,75 m; Bak

Pengendapan Awal dengan

dimensi 2,10 m × 1,25 m × 2,00

m; Bak Biofilter Anaerobik

dengan dimensi 2,20 m × 1,25 m

× 2,00 m; Bak Biofilter Aerobik

dengan dimensi 1,60 m × 1,25 m ×

2,00 m; dan Bak Pengendapan

Akhir dengan dimensi 2,10 m ×

1,25 m × 2,00 m.

5. Rencana Anggaran Biaya (RAB)

dari perencanaan Instalasi


adalah sebesar Rp 122,375,702,

jaringan perpipaan limbah cair

tahu sebesar 56,786,122, dan bak

kontrol Rp 10,306,500. Dari hasil

rekapitulasi, total biaya

perencanaan IPAL dan jaringan

perpipaannya sebesar Rp

189,468,324.

B. Saran

1. Untuk perencanaan selanjutnya

perlu diperhatikan jumlah industri

tahu yang akan bertambah di Desa


Tengah seiring dengan berjalannya

waktu;

2. Pembentukan Kelompok Swadaya

Masyarakat (KSM) dalam

mengelola pemeliharaan IPAL

perlu dibentuk untuk

memaksimalkan kinerja IPAL

seterusnya.

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrahman, M.Z., 2017, Studi

Perencanaan Sistem Perpipaan Air

Limbah dengan Metode Self Cleansing

di Universitas Brawijaya, Teknik

Pengairan Universitas Brawijaya,

Malang.

Aisyah, S., 2012, Laporan Praktik

Kerja Industri di PT SUCOFINDO

(PERSERO) cabang Samarinda

Kalimantan Timur, SMAK Bogor,

Bogor.

Anonim, 2017, Daftar Lengkap Harga

Pipa PVC: Ukuran, Panjang,

Sambungan dan Tebal,

https://pompair.com/pipa-pvc/.

Anonim, 2014, Toko Pompa Online,

https://tokopompaonline.com/pompa-

submersible/pompa-submersible-

wasser-sd-p305k-2/.

Anonim, 2011, Sistem Pengolahan Air

Limbah di Komplek Pemukiman.

Universitas Sumatera Utara, Sumatera

Utara.

https://pompair.com/pipa-pvc/

14

Anonim, 2019, Ukuran & Berat Besi

Beton SNI,

https://www.klopmart.com/article-32-

ukuran--berat-besi-beton-sni.html.

Babbit, H.E., Baumann E.R., 1982,

Sewerage and Sewage Treatment, John

Wiley and Sons. Inc, New York.

Boyd, C.E., 1998, Water Quality for

Pond Aquaculture, International Center

for Aquaculture and Aquatic

Environments, Alabama Agricultural

Experiment Station Auburn University.

Bappeda, 2012, Buku Putih Sanitasi

(BPS) Kabupaten Lombok Tengah

2012, Lombok Tengah, Praya.

Bappenas, 2015, Sanitasi dan

Sustainable Development Goals

(SDGs),

http://www.sanitasi.or.id/?p=709.

Bayuseno, A.P., 2009, Penerapan dan

Pengujian Model Teknologi Anaerob

Digester untuk Persampahan Buah-

buahan dari Pasar Tradisional,

Universitas Diponegoro, Semarang.

BPPT, 2010, Pengolahan Air Limbah

Teknologi Biofilter Anaerob-Aerob

Dengan Media Plastik Sarang Tawon,

www.kelair.bppt.go.id/Berita/Data/140

72010.htm.

Burton, P., 1979, Kinematics and

Dynamics, Prentice Hall Inc

Englewood Cliffs, New Jersey.

Direktorat Jenderal Cipta Karya, 2000,

Kriteria Perencanaan Air Bersih,

Indonesia, Kementrian PUPR RI,

Indonesia.


Pembangunan Infrastruktur Sanimas

IDB, Kementerian PUPR RI,

Indonesia.


Tata Cara Rancangan Sistem Jaringan

Perpipaan Air Limbah Terpusat,

Departemen Pekerjaan Umum RI,

Indonesia.


Prosedur Mobilisasi dan Pemasangan

Pipa Air Minum Suplemen Modul

SPAM Perpipaan Berbasis Masyarakat

Dengan Pola KKN Tematik,

Departemen Pekerjaan Umum RI,

Indonesia.

Dhahiyat, Y., 1990, Kandungan

Limbah Cair Pabrik Tahu dan

Pengolahan dengan Eceng Gondok,

Fakultas Pascasarjana IPB, Bogor.

Erawan, A,. 2015, Jenis-Jenis Pipa

PVC Yang Perlu Anda Ketahui,

https://www.rumah.com/berita-

properti/2015/3/86231/jenis-jenis-pipa-

pvc-yang-perlu-anda-ketahui.

Fikri, A.A., 2014, BOD (Biological

Oxygen Demand) dan COD (Chemycal

Oxygen Demand), Universitas

Padjadjaran, Bandung.

Fitriadi, H., 2010, Sistem Sanitasi dan

Drainase pada Bangunan, SMKN 2

Amuntai, Kalimantan Selatan.

Flathman, P.E., 1994, Bioremediator:

Field Experience, CRC Press. Inc,

USA.

Gautam, V., 2018, Classification of

Sewers Sewage Waste Management,

http://www.engineeringenotes.com/was

te-management/sewers/classification-

of-sewers-sewage-waste-

management/39918

http://www.sanitasi.or.id/?p=709

http://www.engineeringenotes.com/waste-management/sewers/classification-of-sewers-sewage-waste-management/39918




15

Greyson, J., 1990, Carbon, Nytrogen

and Sulfur Pollutants and Their

Determination in Air and Water,

Marcell Decker Inc, New York.

Hakim, I.A., 2017, Evaluasi Kapasitas

dan Kecepatan Pipa Utama IPAL,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Hardjosuprapto, M.M., 2000,

Penyaluran Air Buangan Volume II,

ITB, Bandung.

Herlambang, 2002, Teknologi

Pengolahan Limbah Cair Industri

Tahu, Jakarta.

Hidayati, S.S., 2017, Studi

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) Pabrik Tahu FIT

Malang dengan Digester Anaerobik

dan Biofilter Anaerobik – Aerobik,

Teknik Pengairan Universitas

Brawijaya, Malang.

Irhamsyah, 2015, Menggambar

Instalasi Drainase Gedung,

http://irhamsyah93.blogspot.com/2015/

04/drainasegedung-

menggambardrainase.html

Dekoruma, K., 2018, Mengenal

Macam-macam Pipa Paralon dan Cara

Memasangnya,

https://www.dekoruma.com/artikel/781

38/jenis-pipa-paralon.

Kaswinarni, F., 2007, Kajian Teknis

Pengolahan Limbah Padat dan Cair

Industri Tahu, Universitas Diponegoro,

Semarang.

Kementerian Kesehatan, 2011,

Pedoman Teknis Instalasi Pengolahan

Air Limbah dengan Sistem Biofilter

Anaerob – Aerob pada Fasilitas

Pelayanan Kesehatan, Jakarta.

Lew, B., Tarre S., Belavski, M., and

Green, M., 2004, UASB Reactor for

Domestic Wastewater Treatment at

Low Temperatures, A Comparison

Between A Classical UASB and

Hybrid UASB-Filter Reactor. Water

Science and Technology Vol 49 No

11–12, pp 295–301, Israel.

Kementerian Lingkungan Hidup, 2014,

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup

Nomor 5 tahun 2014 tentang Baku

Mutu Air Limbah, Jakarta.

Marhadi, 2016, Perencanaan Instalasi


Industri Tahu di Kecamatan Dendang

Kabupaten Tanjung Jabung Timur,

Universitas Batanghari, Jambi.

Metcalf & Eddy., 2003, Wastewater

Engineering Treatment and Reuse

Fourth Edition Internasional Edition,

McGraw-Hill, New York.

Mufida, D.K., 2015, Perencanaan


(IPAL) dengan menggunakan

Kombinasi Sistem Anaerobik – Aerobik

pada Pabrik Tahu Duta Malang,

Teknik Pengairan Universitas

Brawijaya, Malang.

Nurhasan, Pramudyanto, B., 1987,

Pengolahan Air Buangan Industri

Tahu, 37 p, Yayasan Bina Lestari dan

WALHI, Semarang.

Peraturan menteri Lingkungan Hidup

Republik Indonesia Nomor 5 Tahun

2014 tentang baku Mutu Air Limbah.

Peraturan Menteri Pekerjaan Umum

dan Perumahan Rakyat Nomor

16

04/PRT/M/2017 tentang

Penyelenggaraan Sistem Pengelolaan

Air Limbah Domestik

Permatasari, R., 2018, Treating

Domestic Effluent Wastewater

Treatment by Aerobic

Biofilter with Bioballs Medium,

Universitas Trisakti, Jakarta.

Pratama, A., 2017, Pipa PVC Class

AW, http://pipawavin.com/contact-us/.

Qasim, S.R., 1999,Wastewater

Treatment Plants : Planning, Design,

and Operation,

eRC Press, BocaRaton-Florida.

Rani, 2019, Perencanaan Instalasi


Industri Tahu dengan Digester

Anaerobik dan Biofilter Anaerobik-

Aerobik di Desa Aikmual Kabupaten

Lombok Tengah, Universitas Mataram,

Mataram.

Reynolds, T.D., 1985, Unit Operations

And Processes In Environmental

Engineering, B/C Engineering

Division, Boston.

Rumah Material, 2016, Apakah yang

dimaksud dengan Bak Kontrol?,

https://www.rumahmaterial.com/2016/

08/apakah-yang-dimaksud-dengan-bak-

kontrol.html.

Said dan Wahjono, 1999, Teknologi

Pengolahan Air Limbah Tahu-Tempe

dengan proses Biofilter Anaerob dan

Aerob, Jakarta.

Sastraatmadja, A.S., 1984, Analisa

(Cara Modern) Anggara Biaya

Pelaksanaan, Nova, Bandung.

Soeparman, H.M., 2001, Pembuangan

Tinja dan Limbah Cair, EGC, Jakarta.

Sugiharto, 1987, Dasar-dasar

Pengelolaan Air Limbah, UI Press,

Jakarta.

(SSH) Standar Satuan Harga

Pemerintah Kabupaten Lombok

Tengah Tahun Anggaran 2018.

Sya’bani, M.R., 2014, Anaerobic

Digester (Bio-Digester) dan Biogas,

ITB, Bandung.

SNI DT 91- 0008 2007 Tata Cara

Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan

Beton, oleh Dept Pekerjaan Umum.

Wardhani, T., 2012, Pengambilan

Sampel Air Kran dan Aair Sumur

Galian, Jurusan Kesehatan Lingkungan

Poltekkes Kemenkes Banjarmasin,

Banjarmasin.

Welch, E.B., 1992, Ecological Effects

of Waste Water Applied Limnology

and Pollutan Effect, E & F Spon,

London-Glaslogow-New York-

Tokyo-Melbourne-Madras.

Wijatmiko, I., 2014, Dimensi saluran

Air Buangan,

http://indradi.lecture.ub.ac.id/files/201

4/02/13-Dimensi-saluran-air-

buangan.pdf.

Yuliantoro, I., 2018, Perancangan

Tangki Reaktor Pengolah Limbah Tahu

Cair Menjadi Energi Aalternatif

Biogas, Fakultas Teknik Jurusan

Mesin Universitas Nusantara PGRI,

Kediri.

http://pipawavin.com/contact-us/

https://www.rumahmaterial.com/2016/08/apakah-yang-dimaksud-dengan-bak-kontrol.html



http://indradi.lecture.ub.ac.id/files/2014/02/13-Dimensi-saluran-air-buangan.pdf




perencanaan instalasi pengolahan air limbah - Perpustakaan ...

Documents

Transcript of perencanaan instalasi pengolahan air limbah - Perpustakaan ...