PENINGKATAN KINERJA BAK PRA - SEDIMENTASI PADA …

PENINGKATAN KINERJA BAK PRA - SEDIMENTASI

PADA INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

MOJOSONGO

PERFORMANCE IMPROVEMENT OF THE PRE – SEDIMENTATION TUB

OF MOJOSONGO WASTE WATER TREATMENT INSTALLATION

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

pada Program Studi DIII Teknik Sipil

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

WAHYU DINA SAFIRA

I 8716031

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2020

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

iv

MOTTO

“Janganlah kau tuntut Tuhanmu karena tertundanya

keinginanmu. Tapi tuntutlah dirimu sendiri karena engkau

telah menunda adabmu kepada Allah.” -Ibnu Atha’illah

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu

kaum sebelum mereka mengubah keadaan diri mereka

sendiri.” (QS. Ar Ra’d : 11)

“Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow.” -

Albert Einstein


v

PERSEMBAHAN

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu

Wata’ala atas limpahan karunia-Nya.

Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada :

Mama dan Papa tercinta, terima kasih untuk pengorbanan,

dukungan, dan dorongan semangat yang sudah diberikan.

Terima kasih untuk doa yang selalu mengalir dan kasih

sayang yang tak pernah putus.

Untuk rekan – rekan yang telah banyak memberi bantuan,

dukungan, serta pengalaman yang tak mungkin terlupakan

selama menempuh pendidikan di D3 Teknik Sipil

Infrastruktur Perkotaan UNS.

Semoga kebaikan kalian dibalas Allah Subhanahu Wata’ala

dengan hal yang setimpal.


vi

ABSTRAK

Wahyu Dina Safira, Budi Utomo, 2020. Peningkatan Kinerja Bak Pengendap

Instalasi Pengolahan Air Limbah ( IPAL ) Mojosongo. Tugas Akhir. Program

Studi Diploma III Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.

Surakarta.

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Mojosongo berlokasi di Kampung Sabrang

Lor, Surakarta. Melayani dan mengolah air limbah rumah tangga pada kawasan utara

Surakarta meliputi dari Perumnas Mojosongo, Kelurahan non Perumnas Mojosongo,

Kelurahan Kadipiro, Kelurahan Mojosongo, dan Kelurahan Nusukan. Pengolahan air

limbah di IPAL Mojosongo dilakukan oleh PDAM Kota Surakarta.

Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan kinerja bak pengendap pada IPAL

Mojosongo dan memprediksi kinerja bak pra – sedimentasi terutama debit masukan

di IPAL Mojosongo berdasarkan proyeksi pertumbuhan jumlah penduduk dan jumlah

pelanggan air limbah di wilayah pelayanan dalam 20 tahun mendatang.

Hasil analisis penelitian menunjukkan bahwa debit masukan IPAL Mojosongo dalam

20 tahun mendatang berdasarkan jumlah penduduk sebesar 139,66 L/detik dan

berdasarkan jumlah pelanggan sebesar 91,96 L/detik. Kinerja bak pra – sedimentasi

berdasarkan nilai efisiensi pengolahan dari hasil uji kualitas air limbah adalah 5.6%

efisiensi BOD5 dan 9,4% efisiensi COD. Sedangkan waktu tinggal atau hydrolic

retention time (HRT) bak pra – sedimentasi adalah 1 jam 12 menit. Pendeknya waktu

tinggal pada bak pra – sedimentasi ini dipengaruhi oleh kapasitas bak pra –

sedimentasi yang kecil. Dengan memfungsikan kembali bak pra – sedimentasi yang

sudah ada dan mengembangkan kapasitas, maka volume pada bak pra – sedimentasi

dapat bertambah, sehingga IPAL Mojosongo akan mampu mengolah air limbah

hingga dua puluh tahun mendatang.

Kata kunci : IPAL, Mojosongo, bak pra – sedimentasi.


vii

ABSTRACT

Wahyu Dina Safira, Budi Utomo, 2019. Improvement of the Performance of

Mojosongo Settling Waste Water Treatment Plant. Thesis. Diploma III Civil

Engineering Study Program. Faculty of Engineering. Sebelas Maret University.

Surakarta.

Mojosongo wastewater treatment plant (WWTP) is located in Sabrang Lor Village,

Surakarta. Serving and treating household wastewater in the northern region of

Surakarta, including from the Mojosongo Housing, non-Housing Village Mojosongo,

Kadipiro Village, Mojosongo Village, and Nusukan Village. Wastewater treatment in

the Mojosongo WWTP is carried out by PDAM Surakarta.

The purpose of this study is to improve the performance of the settling at Mojosongo

WWTP and predict the performance of the pre – sedimentation tub especially the

input discharge at Mojosongo WWTP based on projected population growth ang the

number of wastewater customers in the service area in the next 20 years.

The results of the research analysis showed that the Mojosongo WWTP input

discharge in the next 20 years was based on a population of 139.66 L / sec and based

on a number of customers of 91.96 L / sec. The pre-sedimentation basin performance

based on the value of processing efficiency from the wastewater quality test results is

5.6% BOD5 efficiency and 9.4% COD efficiency. Whereas the pre-sedimentation

hydrolic retention time (HRT) is 1 hour 12 minutes. The short residence time in the

pre-sedimentation basin is influenced by the small capacity of the pre-sedimentation

tank. By re-functioning the existing pre-sedimentation tank and developing capacity,

the volume in the pre-sedimentation basin can increase, so that the Mojosongo

WWTP will be able to treat wastewater for the next twenty years.

Keywords : WWTP, Mojosongo, pre – sedimentation tub


viii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa ta’ala yang telah

melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini dengan judul Peningkatan Kinerja Bak Pengendap pada IPAL

Mojosongo dengan baik. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima

bimbingan, bantuan, dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam

kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga

kepada :

1. Segenap pimpinan beserta staff Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Segenap pimpinan beserta staff Program DIII Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Ir. Budi Utomo, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan

bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

4. Rekan – rekan DIII Teknik Sipil angkatan 2016 yang telah membantu

terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

5. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Kritik dan saran

maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan bersifat membangun sangat

penulis harapkan.

Akhirnya, besar harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat

bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Januari 2020


ix

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN. .................................................................. iii

MOTTO ..................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ...................................................................................... v

ABSTRAK ................................................................................................. vi

ABSTRACT ............................................................................................... vii

KATA PENGANTAR. .............................................................................. viii

DAFTAR ISI. ............................................................................................. ix

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

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN

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

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

1.3. Batasan Masalah................................................................................ 4

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 6

2.2. Dasar Teori ......................................................................................... 12

2.2.1. Definisi Air Limbah ............................................................... 12

2.2.2. Sumber Air Limbah ................................................................ 13

2.2.3. Karakteristik Air Limbah ...................................................... 14

2.2.4. Baku Mutu Air Limbah .......................................................... 21

2.2.5. Klasifikasi Pengolahan Air Limbah ...................................... 22

2.2.6. Klasifikasi Bak Sedimentasi................................................... 24

2.2.7. Pengolahan Biologis ............................................................... 28

2.2.8. Pertumbuhan Penduduk.......................................................... 30


x

2.2.9. Debit Air Limbah ................................................................... 30

2.2.10. Efisiensi Sistem Pengolahan .................................................. 33

2.2.11. Kebutuhan Air Rumah Tangga .............................................. 33

2.2.12. Waktu Tinggal atau Hydrolic Retention Time........................ 33

BAB 3 METODOLOGI

3.1. Metode Penelitian............................................................................... 35

3.2. Lokasi Penelitian ................................................................................ 35

3.3. Tahap Penelitian ................................................................................. 36

3.3.1. Persiapan ................................................................................ 36

3.3.2. Pengumpulan Data ................................................................. 36

3.3.3. Analisis Laboratorium ............................................................ 37

3.3.4. Analisis Data dan Hasil .......................................................... 41

3.3.5. Hasil dan Pembahasan............................................................ 42

3.3.6. Kesimpulan dan Saran............................................................ 42

3.4. Diagram Alir ..................................................................................... 43

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Gambaran Umum IPAL Mojosongo .................................................. 44

4.1.1. Sumur Pengumpul ................................................................. 47

4.1.2. Bak Pra - Sedimentasi .......................................................... 48

4.1.3. Bak Aerasi I ........................................................................... 48

4.1.4. Bak Aerasi II ........................................................................ 49

4.1.5. Bak Sedimentasi .................................................................... 50

4.1.6. Bak Pengering Lumpur ........................................................ 51

4.2. Hasil Pengumpulan Data .................................................................... 51

4.2.1. Jumlah Pertumbuhan Penduduk di Wilayah Pelayanan IPAL

Mojosongo ............................................................................ 51

4.2.2. Jumlah Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo ............... 53

4.3. Analisis Data dan Hasil ……………………. .................................... 54

4.3.1. Kinerja Bak Pra – Sedimentasi pada IPAL Mojosongo. ...... 54

4.3.2. Proyeksi Jumlah Penduduk di Wilayah Pelayanan IPAL

Mojosongo ........................................................................... 57

4.3.3. Proyeksi Jumlah Pelanggan IPAL Mojosongo .................... 59


xi

4.3.4. Penentuan Debit Air Limbah dari Proyeksi Jumlah

Penduduk .............................................................................. 61

4.3.5. Penentuan Debit Air Limbah dari Proyeksi Jumlah

Pelanggan ............................................................................. 63

4.4. Alternatif Pengembangan Pengolahan IPAL Mojosongo ................. 65

4.4.1. Waktu Tinggal atau Hydrolic Retention Time (HRT)

Bak Pra – Sedimentasi ........................................................... 65

4.4.2. Alternatif Memfungsikan Kembali Kapasitas Pengolahan

Bak Pra – Sedimentasi .......................................................... 68

4.4.3. Alternatif Pengembangan Kapasitas Pengolahan Bak

Pra – Sedimentasi dengan Waktu Tinggal yang Sesuai

Kriteria Minimal ................................................................... 71

4.4.4. Alternatif Penyesuaian Kedalaman Bak Pra – Sedimentasi

dengan Kriteria Desain Bak Pra – Sedimentasi .................... 71

4.4.5. Pengolahan Bak Pra – Sedimentasi ...................................... 72

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 73

5.2. Saran ................................................................................................... 74

PENUTUP .................................................................................................. 76

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 77


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Peta Lokasi IPAL di Kota Surakarta .................................... 2

Gambar 2.1. Horizontal Flow ................................................................... 25

Gambar 2.2. Radial Flow .......................................................................... 25

Gambar 2.3. Upward Flow ....................................................................... 25

Gambar 2.4. Bentuk Bangunan Bak Sedimentasi ..................................... 27

Gambar 2.5. Settler pada Bak Sedimentasi ............................................... 27



Gambar 4.2. Instalasi Pengolahan IPAL Mojosongo ................................ 45

Gambar 4.3. Diagram Alir Pengolahan Air Limbah di IPAL

Mojosongo ........................................................................... 46

Gambar 4.4. Bak Pra – Sedimentasi ......................................................... 48

Gambar 4.5. Bak Aerasi I ......................................................................... 49

Gambar 4.6. Mesin Aerator ...................................................................... 49

Gambar 4.7. Bak Aerasi II ....................................................................... 50

Gambar 4.8. Bak Sedimentasi ................................................................... 50

Gambar 4.9. Bak Pengering Lumpur ....................................................... 51

Gambar 4.10. Diagram Pertumbuhan Penduduk IPAL Mojosongo ........... 52

Gambar 4.11. Diagram Pertumbuhan Pelanggan IPAL Mojosongo ........... 53

Gambar 4.12. Perbedaan Fisik Air Limbah Inlet dan Oulet ....................... 55

Gambar 4.13 Perbandingan Antara Perhitungan Nilai Efisiensi Bak Pra –

Sedimentasi dengan Standar Efisiensi ................................. 56

Gambar 4.14. Alur Pengolahan Air Limbah di IPAL Mojosongo .............. 64

Gambar 4.15. Denah Bak Pengendap Awal ................................................ 65

Gambar 4.16. Skema Potongan A – A Bak Pra – Sedimentasi ................... 66

Gambar 4.17. Skema Potongan B – B Bak Pra – Sedimentasi ................... 66

Gambar 4.18 Denah Pengembangan Bak Pra – Sedimentasi ..................... 68

Gambar 4.19. Skema Potongan A – A Pengembangan Bak Pra –

Sedimentasi .......................................................................... 68


xiii

Gambar 4.20 Skema Potongan B – B Pengembangan Bak Pra –

Sedimentasi .......................................................................... 68


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Penelitian Mengenai IPAL Mojosongo Kota Surakarta .......... 8

Tabel 2.2. Senyawa yang Menghasilkan Bau dalam Air Limbah ............. 15

Tabel 2.3. Baku Mutu Air Limbah Domestik ........................................... 21

Tabel 2.4. Kriteria Desain Bak Pra - Sedimentasi .................................... 26

Tabel 2.5. Efisiensi Removal pada Bak Pra – Sedimentasi ...................... 27

Tabel 2.6. Kriteria Perencanaan Kebutuhan Air Bersih Sektor

Domestik .................................................................................. 33

Tabel 3.1. Alat dan Bahan Pengujian Kualitas Air ................................... 37

Tabel 3.2. Jumlah Air Sungai yang Diencerkan ....................................... 40

Tabel 4.1. Jumlah Pertumbuhan Penduduk pada Pelanggan

IPAL Mojosongo ...................................................................... 52

Tabel 4.2. Pelanggan SR IPAL Mojosongo .............................................. 53

Tabel 4.3. Hasil Uji Kualitas Air Limbah IPAL Mojosongo .................... 54

Tabel 4.4. Analisis Angka Pertumbuhan Penduduk ................................. 57

Tabel 4.5. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk ... 58

Tabel 4.6. Analisis Angka Pertumbuhan Pelanggan Aktif ....................... 59

Tabel 4.7. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Proyeksi Jumlah Pelanggan ... 60

Tabel 4.8. Rekapitulasi Hasil Debit Air Limbah yang Dihasilkan

dari Penduduk .......................................................................... 62

Tabel 4.9. Rekapitulasi Hasil Debit Air Limbah yang Dihasilkan

dari Pelanggan .......................................................................... 64


PENINGKATAN KINERJA BAK PRA - SEDIMENTASI PADA …

Documents

Transcript of PENINGKATAN KINERJA BAK PRA - SEDIMENTASI PADA …