laporan kerja praktek btdc nusa dua - ba

LAPORAN KERJA PRAKTEK

EVALUASI UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH

PT PENGEMBANGAN PARIWISATA BALI

NUSA DUA - BALI

Oleh

I Made Wahyu Wijaya 3310 100 058

I Komang Adi Putra 3310 100 081

Dosen Pembimbing:

I D A A Warmadewanthi, S.T, M.T, Ph.D

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2013

Evaluasi Unit Pengolahan Air Limbah

PT. Pengembangan Pariwisata Bali

Nusa Dua - Bali

Laporan Kerja Praktek BTDC Nusa Dua - Bali I Made Wahyu WIjaya 3310 100 058 I Komang Adi Putra 3310 100 081

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

PT. Pengembangan Pariwisata Bali (Persero) BTDC (Bali Tourism Development

Corperation) telah berupaya untuk menjaga kelestarian lingkungan. Upaya tersebut yaitu

mengolah air limbah domestik yang dihasilkan dari sektor perhotelan di kawasan pariwisata

Nusa Dua. Peningkatan jumlah aktivitas di sekitar kawasan perhotelan akan sangat

memengaruhi kuantitas dan kualitas air limbah. Sejak tahun 1976, BTDC telah merancang

dan menerapkan pengolahan limbah secara alamiah yang ramah lingkungan serta ekonomis

dalam biaya pengoperasian maupun pemeliharaannya. Sistem pengolahan alamiah

menggunakan sistem lagoon atau stabilization ponds. Area ini turut mendukung usaha

konservasi karena mengundang kedatangan banyak organisme air dan burung.

Pemerintah Daerah Propinsi Bali menetapkan peraturan yang cukup ketat terkait dengan

berbagai aktivitas di sektor pariwisata. Hal tersebut tertuang dalam Peraturan Gubernur Bali

No. 8 Tahun 2007. Di dalam peraturan tersebut, memuat baku mutu air sesuai peruntukannya.

Pada lagoon BTDC Nusa Dua Bali, air limbah yang diolah merupakan limbah domestik yang

dihasilkan dari dari seluruh kegiatan hotel, seperti toilet, restoran dan laundry. Adanya

perbedaan karakteristik limbah dari masing-masing sumber limbah telah diatasi dengan

membuat pre-treatment di beberapa lokasi.

Dalam pengolahan tersebut, terdapat pula pengolahan fisik yang bertujuan

meningkatkan kualitas effluen air limbah. Sistem pengolahan fisik tersebut adalah kolam

aerasi, kolam sedimentasi dan sludge drying bed. Seluruh sistem pengolahan ini berperan

sebagai polishing bagi air limbah agar memenuhi standar baku mutu air irigasi di Bali. Sesuai

dengan Peraturan Gubernur Bali No.8 Tahun 2007, baku mutu air untuk air irigasi jika dilihat

dari parameter BOD harus memenuhi 12 mg/L. Setelah mengalami berbagai proses di lagoon

BTDC, maka air limbah tersebut siap dimanfaatkan kembali sebagai air irigasi. Air tersebut

kemudian digunakan untuk menyiram tanaman dan berbagai aktivitas di dalam kawasan

pariwisata Nusa Dua.

Dalam kegiatan operasi lagoon BTDC Nusa Dua Bali, terdapat beberapa permasalahan

yang terjadi. Durasi penggunaan aerator pada kolam aerasi, masih dirasa terlalu lama

sehingga mempengaruhi penggunaan listrik. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan



Nusa Dua - Bali


2

perhitungan secara teoritis terkait kebutuhan oksigen pada kolam aerasi tersebut. Operasi

lagoon dalam pengolahan air limbah domestik tentunya harus memperhatikan waktu detensi

dari tiap kolam agar sesuai dengan kriteria desain. Waktu detensi dapat diketahui melalui

perhitungan teoritis.

Musim merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuantitas dan kualitas air

limbah. Pada umumnya, pada musim kemarau, kuantitas air limbah tinggi dengan konsentrasi

tinggi. Sedangkan pada musim hujan, kuantitas air limbah kecil dengan konsentrasi pencemar

dalam air limbah rendah. Permintaan air pada musim kemarau akan meningkat, dan menurun

ketika musim hujan. Namun, akibat adanya pemanasan global, waktu peralihan musim tidak

menentu, sehingga pola pengelolaan air limbah berubah-ubah. Oleh karena itu, diperlukan

analisis terkait pengaruh musim terhadap kuantitas dan kualitas air limbah.

Pada area wisata Pulau Penninsula di kawasan BTDC Nusa Dua, belum terlayani

fasilitas penyaluran air limbah. Bagian perencanaan BTDC Nusa Dua merencanakan

pengadaan jaringan penyaluran air limbah. Penyaluran air limbah direncanakan menggunakan

pompa menuju saluran air limbah utama. Terdapat alternatif pompa yang digunakan, yakni

pompa dorong atau pompa angkat. Oleh karena itu, diperlukan perhitungan secara teoritis

terkait penggunaan pompa berdasarkan alternative yang direncanakan.

1.2 TUJUAN

Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan Kerja Praktek ini, antara lain:

1. Menganalisis dan mengevaluasi sistem pengolahan air limbah domestik pada instalasi

pengolahan air limbah BTDC.

2. Memberikan masukan dan solusi terhadap masalah yang berkaitan dengan sistem

pengolahan air limbah domestik pada instalasi pengolahan air limbah BTDC agar

kualitas, kuantitas maupun kontinuitas pengaliran dapat terpenuhi dengan baik.

1.3 RUANG LINGKUP

Ruang lingkup dari kerja praktek di BTDC Nusa Dua, Bali adalah sebagai berikut:

1. Pengenalan secara umum BTDC Nusa Dua, Bali

2. Kondisi eksisting pengolahan

3. Analisis kebutuhan oksigen pada kolam aerasi dan waktu operasi aerator

4. Analisis waktu detensi pada lagoon

5. Analisis kualitas air limbah

6. Analisis kebutuhan pompa air limbah



Nusa Dua - Bali


3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Air Limbah

Air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan

permukiman (real estate), rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen

dan asrama (KepmenLH no 112/2003). Menurut Sugiharto (1987), air Limbah domestik

adalah air yang telah dipergunakan yang berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk

didalamnya air buangan yang berasal dari WC, kamar mandi, tempat cuci, dan tempat

memasak.

Limbah merupakan buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak

dikehendaki di ligkungan karena tidak mempunyai nilai ekonomi (Gintings, 2005). Pengertian

air limbah menurut Tchobanoglous dan Eliassen (1981), adalah gabungan cairan dan sampah

yang terbawa dari tempat tinggal, kantor, bangunan perdaganan, industri serta air tanah, air

permukaan, dan air hujan yang mungkin ada. Air limbah pada umumnya mengandung air,

bahan padat, dan mikroorganisme. Keberadaan mikroorganisme dalam kandungan air limbah

dapat membantu terjadinya proses pengolahan sendiri air limbah (self purification) Batasan

yang banyak dikemukakan mengenai air limbah umumnya meliputi komposisi serta sumber

darimana air limbah tersebut berasal. Misalnya air limbah rumah tangga, air limbah industri,

air limbah rumah sakit dan lain-lain. Setiap jenis air limbah memiliki karakteristik masing-

masing. Sehingga dalam upaya pengolahannya, setiap jenis air limbah memerlukan perlakuan

yang berbeda.

Menurut Wilgoso (1979), air limbah merupakan air kotor yang membawa sampah dari

tempat tinggal bangunan perdagangan dan industry berupa campuran air dan bahan padat

terlarut dan bahan tersuspensi. Air limbah adalah air bekas yang berasal dari penyediaan air

bersih yang sudah dicemari berbagai macam penggunaannya (Salvato, 1982). Limbah cair

adalah sampah cair dari suatu lingkungan masyarakat dan terutama terdiri dari air yang telah

dipergunakan dengan hampir 0,1 % daripadanya berupa benda-benda padat yang terdiri dari

zat organic dan anorganik (Mahida, 1984).

Air limbah merupakan lingkungan yang baik bagi kehidupan berbagai mikroorganisme

termasuk bakteri pathogen sehingga dapat membawa penyakit pada manusia. Limbah cair

yang memiliki nilai BOD (biochemical oxygen demand) yang tinggi dan COD (chemical

oxygen demand) yang rendah tentunya akan memiliki kandungan organic yang tinggi



Nusa Dua - Bali


4

sehingga memudahkan bakteri-bakteri patogen untuk tumbuh. Apabila limbah cair yang

memiliki nilai BOD dan COD rendah tersebut dibuang ke lingkungan, maka tentunya akan

memiliki kandungan zat organik yang tinggi yang telah ditumbuhi oleh mikroorganisme

pathogen beserta hasil metabolism yang menimbulkan bau menyengat serta menyebabkan

gangguan pada kesehatan manusia maupun hewan yang ada disekitar perairan yang tercemar

air limbah (Soemirat, 1994). Limbah cair mengandung bahan kimia yang dapat

membahayakan manusia. Bahan pencemar kimia tersebut dapat menimbulkan penyakit baik

secara langsung maupun tidak langsung. Kandungan pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi

adalah salah satu parameter pencemaran oleh bahan kimia, yang apabila dibuang langsung ke

lingkungan akan menimbulkan penyakit, seperti dermatitis, iritasi, atau keracunan

(Sastrodimedjo, 1985).

Menurut KepmenLH no 112/2003, air limbah memiliki karakteristik fisik (bau, warna,

padatan, suhu, kekeruhan), karakteristik kimia (organik, anorganik dan gas) dan karakteristik

biologis (mikroorganisme). Karakteristik air limbah beserta dampak masing-masing terhadap

lingkungan dan kesehatan manusia seperti dijelaskan berikut ini.

a. Kekeruhan

Kekeruhan dapat disebabkan oleh hadirnya bahan-bahan organic dan anorganik, misalnya,

lumpur. Dari segi estetika, kekeruhan dirasakan sangat mengganggu. Selain itu kekeruhan

juga merupakan indikator adanya kemungkinan pencemaran.

b. Warna

Sebagaimana halnya kekeruhan, warna yang hadir dalam air dengan intensitas yang melebihi

batas, tidak bias diterima karena alasan estetika. Warna dapat juga merupakan indicator

pencemaran limbah industri. Hal ini dapat pula dikaitkan dengan kesehatan manusia.

c. Bau dan Rasa

Penyebab bau dan rasa dapat berupa mikroorganisme seperti algae, oleh adanya gas seperti

H2S dsb. Dari segi estetika, air yang memiliki rasa dan bau dipandang mengganggu.

d. Suhu dan Residu

Suhu berpengaruh pada pemakaiannya, misalnya, air yang mempunyai suhu 0oC tidak

mungkin dapat diterima, begitu pula untuk suhu air yang terlalu tinggi. Kadar residu yang

tinggi dapat menyebabkan rasa tidak enak dan mengganggu pencernaan manusia.



Nusa Dua - Bali


5

e. Derajat pH

Dalam pemakaian air minum, pH dibatasi dikarenakan mempengaruhi rasa, korosifitas, dan

efisiensi khlorinasi.

f. Kesadahan Ca dan Mg

Kesadahan berpengaruh pada pemakaian sabun, ketel pemanas air, ketel uap, pipa air panas

dalam sistem plambing dan sebagainya. Mg dapat bersifat toksik, memberikan efek demam

metal, iritasi pada kulit akan susah sembuh, dan lainnya.

g. Besi dan Mangan

Kehadiran Fe dan Mn dalam air dapat menimbulkan berbagai gangguan, misalnya, rasa dan

bau logam, merangsang pertumbuhan bakteri besi, noda-noda pada pakaian, efek racun pada

tubuh manusia seperti susunan syaraf pusat; koordinasi gerak otot; kerusakan sel hati;

fibriosis; iritasi usus; kerusakan sel usus.

h. Nitrogen

Nitrogen dalam air hadir dalam berbagai bentuk sesaui dengan tingkat oksidasinya

diantaranya Nitrogen netral, amoniak, nitrit dan nitrat. Efek terhadap kesehatan antara lain:

iritasi kulit, oedema paru-paru, kejang, pernapasan, mengancam keseimbangan 9 asam basa

dalam darah, stimulasi susunan syaraf pusat, kerusakan saluran pencernaan, dsb. Terhadap

lingkungan kelebihan nitrogen dapat menyebabkan eutrofikasi.

i. Bahan anorganik lain

Bahan anorganik dalam air dapat berupa Ag, AL. As, Ba, Br, Cd, Cl, Cr, Cu, F, Hg, H2S,

PO4, Pb, Se, Zn, dan lain-lain. Efek terhadap kesehatan yang diakibatkan unsurunsur tersebut

dapat dilihat dalam Tabel di bawah ini.

2.2 Kualitas Air Limbah Domestik

Kualitas air hasil pengolahan IPAL BTDC berpedoman pada standar baku mutu sesuai

Peraturan Gubernur Bali No. 8 Tahun 2007. Kualitas air hasil pengolahan yang digunakan

adalah baku mutu air kelas IV. Golongan air kelas IV merupakan golongan air yang

peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertamanan dan atau peruntukan lain yang

mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Berikut adalah tabel standar

baku mutu air hasil pengolahan limbah domestik berdasarkan Peraturan Gubernur Bali No. 8

Tahun 2007.



Nusa Dua - Bali


6

2.3 Kolam Stabilisasi

Kolam stabilisasi didefinisikan sebagai kolam dangkal buatan manusia yang

menggunakan proses fisis dan biologis untuk mengurangi kandungan bahan pencemar yang

terdapat pada air limbah. Proses tersebut antara lain meliputi pengendapan partikel padat,

penguraian zat organik, pengurangan nutrien (P dan N) serta pengurangan organisme

patogenik seperti bakteri, telur cacing dan virus (Varon and Mara, 2004).

Menurut Metcalf dan Eddy (1991), kolam oksidasi atau istilah lainnya kolam stabilisasi

(stabilization pond) adalah kolam tanah yang relatif dangkal yang digunakan untuk

pengolahan air limbah.Kolam oksidasi ini cocok untuk pengolahan air limbah komunitas yang

kecil karena biaya pembangunan dan operasinya lebih rendah dibandingkan dengan

pengolahan biologis yang lain.

Kolam stabilisasi ini cukup banyak digunakan oleh negara-negara berkembang karena

biaya pembuatan dan pemeliharaannya murah serta lahan yang tersedia masih cukup banyak.

Prinsip dasar dari kolam stabilisasi adalah sebagai berikut;

Menyeimbangkan dan menjaga fluktuasi beban organik dan beban hidrolis limbah air,

Mengendapkan partikel padatan dari air limbah di kolam pertama.

Memanfaatkan proses fotosintesis yang dilakukan oleh algae sebagai sumber utama

oksigen.

Proses penguraian zat organik secara biologis yang dilakukan oleh mikroorganisme (baik

secara aerobik maupun anaerobik).

Pengurangan organisme patogenik melalui beberapa proses interaktif antara alga dan

bakteria.

(Veenstra, 2000)

Menurut Polprasert (2001), kolam stabilisasi dapat diklasifikasikan berdasarkan pada

proses biologis yang utama pada kolam tersebut, pola pembebanan hidrolis atau tingkat

pengolahan yang diinginkan. Berdasarkan pada hal tersebut, kolam stabilisasi dapat

digolongkankan menjadi: kolam anaerobik, kolam fakultatif dan kolam pematangan.

Kolam anaerobik (anaerobic ponds).

Kolam anaerobik didesain agar partikel padat yang dapat terurai secara biologis dapat

mengendap dan diuraikan melalui proses anaerobik. Kolam ini biasanya mempunyai



Nusa Dua - Bali


7

kedalaman 3 sampai 5 meter dengan masa tinggal hidrolis (hydraulic retention time) antara 1

sampai 20 hari.

Kolam fakultatif (facultative ponds).

Kolam fakultatif biasanya mempunyai kedalaman berkisar 1 sampai 2 meter dengan

proses penguraian secara aerobik dibagian atas dan penguraian secara anaerobik di lapisan

bawahnya. Jenis kolam ini mempunyai masa tinggal hidrolis antara 5 sampai 30 hari.

Penggunaan kolam fakultatif bertujuan untuk menyeimbangkan input oksigen dari proses

fotosintesis alga dengan pemakaian oksigen yang digunakan untuk penguraian zat organik.

Kolam pematangan (maturation ponds).

Kolam pematangan adalah kolam dangkal dengan kedalaman hanya 1 sampai 1,5 meter.

Hal ini ditujukan agar keseluruhan kolam tersebut dapat ditumbuhi oleh alga sehingga

oksigen yang dihasilkan selama proses fotosintesis dapat dipergunakan untuk proses

penguraian secara aerobik. Kolam ini digunakan untuk memperbaiki kualitas air yang

dihasilkan oleh pengolahan di kolam fakultatif dan untuk mengurangi jumlah organisme

patogenik

Selain cukup banyak digunakan di negara-negara tropis maupun sub-tropis, dikarenakan

oleh kehandalan dan efisiensinya, sistem ini juga digunakan dibeberapa negara maju seperti

Amerika Serikat dan Jerman. Kolam stabilisasi yang terdiri dari kolam anaerobik, fakultatif

dan pematangan mampu mengurangi kandungan BOD air limbah sampai dengan 90%,

sedangkan pengurangan bakteri coli (sebagai indikator adanya organisme patogen) dapat

mencapai 99% (Veenstra, 2000).

Dalam aplikasinya, terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan dari teknologi kolam

stabilisasi dalam pengolahan air limbah. Berikut adalah tabel kelebihan dan kekurangan dari

kolam stabilisasi.

Tabel 1. Kelebihan dan kekurangan kolam stabilisasi

No Kelebihan Kekurangan

1 Biaya investasi relatif rendah Area yang dibutuhkan relatif luas

2

Mempunyai kemampuan untuk

menghindari kelebihan

pembebanan bahan organik

Air hasil pengolahan memiliki

kandungan alga yang tinggi

3 Kebutuhan energi relatif rendah Adanya kehilangan air karena

penguapan



Nusa Dua - Bali


8

No Kelebihan Kekurangan

4 Pengoperasian dan pemeliharaan

relatif mudah

Ada kemungkinan menjadi tempat

berkembang biak nyamuk dan agen

penyakit lainnya

5

Lumpur (biomass) yang

dihasilkan dapat digunakan

sebagai kompos untuk keperluan

pertanian

Sumber: Varon and Mara, 2004

2.3 Kolam Aerasi

Menurut Metcalf dan Eddy (1991), kolam aerasi adalah suatu unit proses pengolahan

air limbah dengan memanfaatkan mikroorganisme tersuspensi tanpa menggunakan resirkulasi

lumpur. Penambahan udara pada kolam oksidasi dilakukan dengan menggunakan aerator.

Kolam aerasi adalah cara pengolahan secara aerob, kolam ini dilengkapi dengan aerator baik nerupa

aerator mekanik maupun injeksi udara. Kolam aerasi merupakan modifikasi dari kolam oksidasi.

Kedalaman kolam aerasi adalah 1,5-5 meter dan kedalaman optimum adalah 3 meter, pada kedalaman

tersebut didasar kolam dapat terjadi proses anaerob, sehingga dibutuhkan aerator untuk pemberian

oksigen. Pengolahan dengan kolam aerasi akan menghasilkan bisolid (endapan lumpur) (Fardiaz,

2008).



Nusa Dua - Bali


9

BAB III

GAMBARAN UMUM

BALI TOURISM DEVELOPMENT CORPORATION (BTDC)

NUSA DUA - BALI

3.1. Profil BTDC Nusa Dua Bali

Pulau Bali adalah sebuah pulau kecil yang luas wilayahnya +5.632,86 km2 atau 0,29%

dari luas kepulauan Indonesia dengan jumlah penduduk +3,5 juta, tidak memiliki hasil

tambang, lahan pertanian yang terbatas, namun pulau Bali memiliki keindahan alam dan

budaya yang sangat mempesona, yang telah dikenal, dikagumi oleh dunia serta banyak pula

dikunjungi oleh wisatawan. Dalam rangka meningkatkan taraf hidup penduduk Bali, salah

satu usaha yang diharapkan pada waktu itu adalah melalui pengembangan pariwisata.

Dalam rangka usaha pengembangan Pariwisata Bali, Pemerintah dengan bantuan UNDP

pada tahun 1971 memprakarsai sebuah studi tentang Pariwisata Bali yang dilaksanakan oleh

SCETO, sebuah konsultan dari Perancis. Kawasan Pariwisata Nusa Dua lahir karena

kebutuhan objektif akan kamar yang bermutu, bagi wisatawan yang diperkirakan akan terus

meningkat jumlahnya dari tahun ke tahun. Salah satu dari rekomendasi studi tersebut,

menyarankan agar di Bali dibangun lebih banyak hotel bertaraf internasional, untuk

menampung wisatawan

asing. Pada waktu itu yaitu pada tahun 1975 di Bali, diperkirakan hanya ada 1800 kamar yang

dibangun di Kuta dan Sanur, yang bertaraf Internasional, sedangkan menurut studi sampai

tahun 1980 diperlukan sekitar 3800 - 4700 kamar hotel standard internasional. Pola dasar

rencana induk Pariwisata Bali, sebagaimana direkomendasikan tim SCETO adalah suatu

pembangunan ekonomi, dimana taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat ditingkatkan tanpa

mengorbankan nilai-nilai kebudayaan serta struktur sosial kehidupan masyarakat Bali dan

lingkungan hidup.

Proyek Nusa Dua, sebagai bagian dari rencana induk pengembangan Pariwisata Bali,

merupakan pembangunan suatu kawasan pariwisata dengan pemukiman wisatawan secara

terpusat, yang jauh dari pusat kehidupan sehari-hari masyarakat Bali pada umumnya. Dengan

demikian pengaruh langsung para wisatawan, khususnya pengaruh negatif akan dapat ditekan.

Lahan yang memenuhi syarat ada di kawasan bukit, yaitu Nusa Dua, lahan yang tidak

produktif, namun memiliki pantai dan berpasir putih yang indah, berpenduduk jarang dan



Nusa Dua - Bali


10

sangat dekat dengan Bandar Udara Ngurah Rai. Letak lahan tersebut, terpisah dari masyarakat

tradisional Bali. Melalui pendekatan tersebut, sebagaimana dijelaskan diatas, diharapkan

kebutuhan akan kamar yang terus meningkat bisa dipenuhi, sekaligus kebudayaan Bali

sebagai daya tarik utama Pariwisata bisa tetap dilestarikan. Disamping itu daerah Nusa Dua

lebih mudah dikembangkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan penduduknya jarang.

Curah hujannya relatif kecil dan tidak ada sumber air permukaan, sehingga tanahnya tidak

subur untuk pertanian. Pertimbangan yang tidak kalah pentingnya adalah Nusa Dua

mempunyai pemandangan alam menarik dengan pantai berpasir putih, air laut yang jernih dan

pantai menghadap ke Timur menyongsong terbitnya matahari pagi. Lokasi akomodasi/hotel

sebagai salah satu komponen pokok kawasan disarankan di daerah Badung bagian Selatan,

dekat dengan Airport Ngurah Rai dan lebih mudah memperoleh pelayanan utilitas dan

kemudahan-kemudahan lain dari pusat kota Denpasar, ketimbang daerah Karangasem dan

Bali Barat.

Kawasan Pariwisata dipersiapkan dengan pemanfaatan secara ekonomis tanah yang

tersedia, tanpa mengganggu lingkungan, sementara prasarana dan sarana dimanfaatkan secara

optimal dalam rangka pembangunan hotel dan fasilitas wisata lainnya. Lokasi hotel adalah

sepanjang pantai dengan pusat kegiatan Amenity Core yang dibangun sesuai pedesaan Bali

dengan halaman yang luas dan arsitektur yang khas. Didalam rangka pengembangan proyek

Nusa Dua sebagai Kawasan Pariwisata terpadu terdapat 3 komponen pokok, yaitu penyediaan

Prasarana dan Sarana, peningkatan jalur-jalur jalan menunju daerahdaerah yang akan

dikunjungi wisatawan dan peningkatan jalur-jalur jalan menuju daerah-daerah yang akan

dikunjungi wisatawan.

Dalam rangka pelaksanaan rencana Nusa Dua, sebagai Kawasan Pariwisata telah

dibentuk suatu Badan Usaha yaitu PT. Pengembangan Pariwisata Bali (Persero) atau lebih

dikenal dengan Bali Tourism Development Corporation (BTDC), yang bertujuan utama

menyelenggarakan tersedianya prasarana dan sarana, mengundang investor untuk membangun

hotel serta mengelola dan memelihara Kawasan Pariwisata Nusa Dua. Disamping itu

dibentuk Badan Pengembangan Rencana Induk Pariwisata Bali (BPRIP) dengan tugas

konsultasi dan koordinasi dengan PP. No.27 tahun 1972 dan PT. Pengembangan Pariwisata

Bali (Persero) atau Bali Tourism Development Corporation (BTDC).



Nusa Dua - Bali


11

3.2 Visi, Misi, dan Tujuan Perusahaan

3.2.1 Visi

Menjadi perusahaan kelas dunia dalam usaha pariwisata

3.2.2 Misi

Mengembangkan dan mengelola usaha pariwisata yang berkelanjutan dengan

mengoptimalkan sumber daya untuk meningkatkan nilai tambah bagi stakeholders

3.2.3 Tujuan

1. Meningkatnya nilai perusahaan

2. Meningkatnya kepuasan pelanggan melalui produk jasa yang berkualitas

3. Terlaksananya proses bisnis yang efektif dan efisien.

4. Terwujudnya SDM yang profesional dan mempunyai dedikasi yang tinggi kepada

perusahaan

3.3 Logo Perusahaan

Gambar 1 Logo BTDC Nusa Dua Bali



Nusa Dua - Bali


12

3.4. Struktur Organisasi BTDC Nusa Dua - Bali

Gambar 2 Struktur organisasi BTDC Nusa Dua Bali



Nusa Dua - Bali


13

3.5. Unit Pengelolaan Air dan Lingkungan (UPAL) BTDC Nusa Dua

IPAL PT. BTDC yang sering disebut Lagoon BTDC ini dibangun tahun 1976, dengan

kapasitas 10.000 m3/hari. Lagoon mulai beroperasi pada tahun 1980. Luas area lagoon adalah

30 Ha, saat ini sudah dimanfaatkan untuk instalasi dan rumah pompa sekitar 17 Ha. Lagoon

BTDC terdiri dari 2 instalasi : instalasi untuk pengolahan limbah (sel 1. 2a, 2b & 3 ) dan

instalsi untuk produksi air irigasi ( kolam aerator, sedimentasi dan filtrasi). Adapun uraian

kegiatan di Unit Pengelolaan Air Limbah sebagai berikut :

2.5.1. Sistem Penyaluran Air Limbah

Limbah cair yang diolah di lagoon PT. BTDC adalah limbah cair domestik yang

berasal dari masing – masing bagian dalam hotel seperti : kamar mandi, toilet, laundry, kolam

renang, pendingin ruangan (AC) , dapur dan semua kegiatan hotel yang menggunakan air.

Setiap hotel menampung limbah dari masing – masing bagian hotel atau restoran dalam suatu

collection pit yang selanjutnya dipompa ke saluran pipa limbah utama BTDC. Dari pipa

limbah utama tersebut, limbah akan mengalir secara gravitasi menuju ke lift pump station

(LPS) yang terdekat dan pompa submersible di LPS akan bekerja secara otomatis memompa

Gambar 3 Peta kawasan Lagoon BTDC Nusa Dua Bali



Nusa Dua - Bali


14

limbah tersebut ke lagoon PT. BTDC yang berjarak kurang lebih 2 km di sebelah utara

kawasan.

2.5.2. Sistem Pengolahan

Sistem pengolahan limbah cair yang diterapkan adalah Waste Stabilization Pond (

Kolam Stabilisasi). Limbah segar dari LPS keluar melalui inlet di sel 1 dan mengalami proses

oksidasi. Sel 1 terdiri dari 2 bagian (1a dan 1b) yang dipisahkan oleh fiberglass pada bagian

atas yang berfungsi sebagai alat perangkap lemak (greasetrap) untuk mengurangi lemak dan

kotoran terapung masuk ke sel – sel berikutnya. Lemak dan kotoran yang tertahan pada

perangkap lemak secara rutin akan dibersihkan oleh pekerja di lagoon. Setelah melewati sel 1

maka air mengalir masuk ke sel 2a, selanjutnya mengalir ke sel 2b ( sel terluas). Di sel 2b

proses oksidasi akan berlangsung cukup lama (karena sangat luas). Sebagai indikator kontrol

toksitas atau kadar racun air, di sel ini telah dilepaskan ikan-ikan mujair yang dapat dipakai

sebagai indikator biologis untuk mengetahui perubahan kualitas di dalamnya. Selanjutnya air

mengalir ke dalam sel 3, air di sel ini sudah tidak berbau dan berwarna kehijauan. Dalam sel

ini juga dilepaskan ikan mujair untuk memantau kualitas perubahan air dalam sel ini.

2.5.3. Sistem Produksi Air Irigasi

Dalam upaya meningkatkan kualitas air setelah proses oksidasi alami selanjutnya

diproses kembali di kolam aerasi dengan 6 buah mekanik aerator jenis surface aerator yang

menyala selama 18 jam/hari untuk menambah oksigen terlarut dalam air. Setelah itu air

dialirkan ke kolam sedimentasi atau pengendapan (tersedia 2 kolam sedimentasi) untuk

mengendapkan lumpur dan kotoran lain yang ikut terbawa ke kolam ini. Lumpur di kolam

sedimentasi akan di kurasa tau dikeringkan secara berkala dengan menggunakan sludge

drying bed. Setelah keluar air kolam sedimentasi air akan masuk ke groundtank, dimana air

dari groundtank ini merupakan air irigasi yang sudah siap didistribusikan ke konsumen

melalui instalasi pipa air irigasi sebagai air penyiraman untuk landscape yang ada di Kawasan

Pariwisata Nusa Dua dan dalam hotel-hotel.

2.5.4. Kondisi Eksisting Lagoon BTDC

Dengan adanya lagoon BTDC sebagai fasilitas pengolahan air limbah domestik,

terdapat beberapa dampak positif yang ditimbulkan, yakni:



Nusa Dua - Bali


15

Pengolahan Air Limbah yang dihasilkan dari berbagai aktivitas hotel dan fasilitas

penunjang yang terletak di Kawasan Pariwisata Nusa Dua, dialirkan melalui sistem pipa

bawah tanah disalurkan dan ditampung pada satu kolam pengolahan air limbah secara terpusat

yang disebut Lagoon. Kolam atau Lagoon ini dibangun pada luas lahan 17 Ha, dengan sistem

kolam stabilisasi dan hanya menggunakan sistem pengendapan dan pengaliran air limbah dari

satu kolam ke kolam berikutnya. Dari proses pengolahan air limbah tersebut, dihasilkan air

daur ulang (recycle) dengan klasifikasi sebagai air irigasi. Air irigasi tersebut dimanfaatkan

untuk penyiraman taman hotel, golf dan seluruh area taman di Kawasan Pariwisata Nusa Dua.

Dengan adanya lagoon PT. BTDC, area tersebut kini menjadi tempat bertumbuhnya

populasi ikan di lagoon sebagai indikator biologis serta dapat mengundang komunitas burung

untuk bermukim dan membuat ekosistem baru. Sesuai penelitian pakar ornitologi, dikatakan

bahwa areal lagoon ini telah menjadi tempat persinggahan lintas benua dari sekitar 77 spesies

burung. Penambahan menara pengintai burung, merupakan fasilitas untuk memenuhi peminat

pengamat burung yang serius akan mengamati burung dan satwa lainnya di lagoon.

Kehandalan pengolahan air limbah dan distribusinya didukung dengan kegiatan antara

lain pengamanan pipa induk air limbah dengan penguat-penguat yang teruji. Penggantian dan

perbaikan yang mencakup pemeliharaan instalasi mekanikal dan elekritikalsehingga berfungsi

dengan baik

Realisasi total pengolahan air limbah dan penjualan air irigasi tahun 2011, di kawasan

pariwisata Nusa Dua adalah sebanyak 1.819.904 m3 untuk pengolahan air limbah dan

penjualan air irigasi sebanyak 614.451 m3. Sedangkan total pengolahan air limbah pada tahun

2012 mengalami penurunan menjadi, 1.427.810 m3 dan penjualan air irigasi mengalami

penurunan 592.596 m3.



Nusa Dua - Bali


16

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Pada pelaksanaan kerja praktek di Unit Pengelolaan Air dan Lingkungan (UPAL)

BTDC Nusa Dua, Bali, terdapat beberapa kegiatan yang dilakukan oleh mahasiswa kerja

praktek. Kegiatan tersebut diantaranya pengamatan ke lapangan, analisis kebutuhan oksigen

dan waktu operasi, analisis kebutuhan pompa air limbah, analisis kualitas air limbah, serta

analisis waktu detensi pada setiap sel lagoon.

4.1 Observasi Lapangan

Pada pelaksanaan kerja praktek di Unit Pengelolaan Air dan Lingkungan (UPAL)

BTDC Nusa Dua, Bali, dilakukan observasi ke lapangan yakni lagoon BTDC Nusa Dua.

Observasi secara umum dilakukan untuk mengetahui kondisi eksisting lapangan. Beberapa hal

yang diamati diantaranya kondisi fisik kolam stabilisasi, unit-unit pengolahan, sistem

pengolahan, kondisi fisik air limbah, serta kondisi lingkungan di sekitar unit pengolahan.

4.1.1 Kondisi Fisik Lagoon BTDC Nusa Dua, Bali.

Lagoon atau kolam stabilisasi BTDC Nusa Dua memiliki luas sekitar 17 Hektar.

Kolam dibagi menjadi beberapa 5 sel, yakni sel IA, sel IB, sel IIA, sel IIB, dan sel III.

Sebelum masuk ke dalam lagoon, air limbah dari hotel dikumpulkan dalam collection pit oleh

masing-masing hotel. Setelah terkumpul di collection pit, air limbah mengalir secara gravitasi

menuju lift pump station (LPS). UPAL BTDC Nusa Dua memiliki 3 LPS yang berfungsi

untuk memompa air limbah menuju lagoon.

Air limbah yang dipompa dari LPS akan masuk ke dalam sel IA, kemudian melewati

greasetrap menuju sel IB, kemudian menuju sel IIA, kemudian menuju sel IIB dan terakhir

menuju sel III. Diantara tiap sel terdapat pintu air serta pematang sebagai tempat mobilisasi.

Pada sel IA, IB, dan IIA terdapat beberapa aerator tipe jet turbo aerator yang berfungsi untuk

menggerakkan air sehingga dapat menghindari kondisi dead zone. Pada setiap sel lagoon

terdapat pulau-pulau buatan sebagai hunian populasi hewan, seperti burung dan biawak.

Keberadaan pulau-pulau tersebut menjadi tempat yang nyaman bagi beberapa spesies burung.

Berikut merupakan beberapa dokumentasi lokasi lagoon BTDC Nusa Dua, Bali.



Nusa Dua - Bali


17



Nusa Dua - Bali


18

4.1.2 Unit-Unit Pengolahan Air Limbah dan Sistem Pengolahan

Unit pengolahan air limbah domestik pada lagoon BTDC Nusa Dua, Bali juga

dilengkapi beberapa unit pengolahan lain, yakni kolam aerasi dan bak sedimentasi. Pada

kondisi eksisting terdapat 1 buah kolam aerasi dan 2 buah bak sedimentasi. Kolam aerasi

digunakan untuk meningkatkan kandungan oksigen terlarut (dissolve oxygen) pada badan air.

Peningkatan jumlah oksigen terlarut bertujuan untuk menurunkan nilai BOD (biochemical

oxygen demand) pada air limbah. Kolam aerasi dilengkapi dengan 6 unit surface aerator dan

7 unit turbo jet aerator.

Bak sedimentasi digunakan sebagai tempat pengendapan partikel-partikel pada air

limbah setelah melewati kolam aerasi. Setelah melewati bak sedimentasi, air hasil olahan

masuk ke dalam groundtank. Berikut adalah dokumentasi kolam aerasi dan bak sedimentasi

pada UPAL BTDC Nusa Dua, Bali.



Nusa Dua - Bali


19

4.1.3 Kondisi Lingkungan Sekitar

Selain menjadi tempat pengolahan limbah domestik, kawasan lagoon BTDC Nusa

Dua, juga menjadi suaka alam bagi beberapa spesies burung. Secara tidak langsung, lagoon

menyediakan makanan bagi burung. Kawasan di sekitar lagoon berupa hutan mangrove.

Berikut adalah dokumentasi kondisi lingkungan sekitar lagoon BTDC Nusa Dua, Bali.

Gambar 4 Sekumpulan burung yang menghuni lagoon BTDC Nusa Dua Bali

(Sumber: BTDC Annual Report 2011)



Nusa Dua - Bali


20

4.2 Analisis Waktu Detensi Sel Lagoon

Waktu detensi merupakan lama waktu tinggal air limbah pada suatu unit pengolahan

(Ditjen Pekerjaan Umum, 2012). Waktu detensi dipengaruhi oleh volume unit pengolahan dan

debit air limbah yang masuk. Waktu detensi berbanding lurus dengan volume unit pengolahan

dan berbanding terbalik dengan debit air limbah yang masuk. Adanya waktu detensi dapat

digunakan untuk menentukan dimensi unit pengolahan yang sesuai dengan perencanaan. Pada

unit pengolahan berupa kolam stabilisasi (lagoon), waktu detensi dirumuskan dalam bentuk

perhitungan;

Q

Vtd

Dimana, td = Waktu detensi (hari)

V = Volume unit pengolahan (m3)

Q = Debit air limbah (m3/hari)

Berdasarkan rumus tersebut, dilakukan perhitungan waktu detensi pada setiap sel

lagoon. Perhitungan waktu detensi dari tiap sel lagoon dapat dilihat pada perhitungan

tersebut. Pada lagoon terdapat pulau buatan yang mengurangi volume dari tiap sel. Volume

dari tiap pulau buatan rata-rata 153,57 m3. Debit air limbah yang masuk ke lagoon adalah

6000 m3/hari.

1. Sel IA

p : 140,91 m

l : 117,5 m

h : 2,5 m

Jumlah pulau : 6

VSel IA =

))5,25,25,23

14())5(5,25,2

2

12())5(5,25,2

2

12(( lptlp =

))55,117(5,25,22

12())591,140(5,25,2

2

12((5,25,11791,140

))5,25,25,23

14(

= 39822,72 m3



Nusa Dua - Bali


21

Vpulau buatan = 6 x 153,57 m3

= 921,40 m3

Vair limbah sel IA = VSel IA – Vpulau buatan

= 39822,72 m3 - 921,40 m

3

= 38901,33 m

3

Q

Vtd

6000

33,38901td = 6,5 hari

2. Sel IB

p : 154,46 m

l : 117,09 m

h : 2,5 m

Jumlah pulau : 6

VSel IB =

))5,25,25,23

14())5(5,25,2

2

12())5(5,25,2

2

12(( lptlp

))509,117(5,25,22

12())546,154(5,25,2

2

12((5,209,11746,154

))5,25,25,23

14(

= 43561,45 m3


= 921,40 m3

Vair limbah sel IB = VSel IB – Vpulau buatan

= 43561,45 m3 - 921,40 m

3

= 42640,05 m

3

Q

Vtd

6000

05,42640td = 7,1 hari



Nusa Dua - Bali


22

3. Sel IIA

p : 208,02 m

l : 137,77 m

h : 2 m

Jumlah pulau : 7

Pada sel IIA terdapat unit sludge drying bed yang menggunakan lahan sel, sehingga

mengurangi volume sel IIA.

p : 41,31 m

l : 29,18 m

VSel IIA =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))2223

14())477,137(22

2

12())402,208(22

2

12((277,13702,208

= 55957,21 m3


= 859,97 m3

VSDB = 41,31 x 29,18 x 2

= 2411,18 m3

Vair limbah sel IIA = VSel IIA - VSDB – Vpulau buatan

= 55957,21 m3 – 2411,18 m

3 – 859,97 m

3

= 52686,06 m

3

Q

Vtd

6000

06,52686td = 8,8 hari

4. Sel IIB

p : 328,03 m



Nusa Dua - Bali


23

l : 137,77 m

h : 2 m

Jumlah pulau : 28

VSel IA =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))2223

14())477,137(22

2

12())403,328(22

2

12((277,13703,328

= 88542,76 m3


= 3439,88 m3

Vair limbah sel IIB = VSel IIB – Vpulau buatan

= 88542,76 m3 – 3439,88 m

3

= 85102,88 m

3

Q

Vtd

6000

88,85102td = 14,2 hari

5. Sel III

p : 149,72 m

l : 116,91 m

h : 1,72 m

Jumlah pulau : 28

VSel IA =

))72,172,172,13

14())44,3(72,172,1

2

12())44,3(72,172,1

2

12(( lptlp

))44,391,116(72,172,12

12())44,372,149(72,172,1

2

12((72,191,11672,149

))72,172,172,13

14(



Nusa Dua - Bali


24

= 29330,78 m3


= 633,92 m3

Vair limbah sel III = VSel III – Vpulau buatan

= 29330,78 m3 – 633,92 m

3

= 28696,86 m3

Q

Vtd

6000

86,28696td = 4,8 hari

Berdasarkan perhitungan di atas, maka lama waktu detensi total air limbah untuk

melewati semua sel lagoon adalah:

Tdtotal = 6,5 + 7,1 + 8,8 + 14,2 + 4,8 = 41,34 ≈ 42 hari

Berdasarkan Metcalf (1991), kriteria desain waktu detensi untuk jenis-jenis kolam

stabilisasi adalah sebagai berikut:

Kolam Anaerobik = 20 – 50 hari

Kolam Fakultatif = 5 – 30 hari

Kolam Maturasi = 5 – 20 hari

Adapun hasil perhitungan untuk kolam stabilisasi pada sistem pengolahan air limbah

domestik BTDC Nusa Dua, Bali adalah sebagai berikut;

Kolam Anaerobik (sel IA dan IB) = 6,5 + 7,1 = 13,6 hari (Tidak OK)

Kolam Fakultatif (sel IIA dan IIB) = 8,8 + 14,2 = 23 hari (OK)

Kolam Maturasi (sel III) = 4,8 hari (Tidak OK)

6. Kolam Aerasi

p : 95,25 m

l : 50,05 m

h : 2 m



Nusa Dua - Bali


25

VKolam Aerasi =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))405,50(222

12())425,95(22

2

12((205,5025,95

))2223

14(

= 7784,49 m3

Q

Vtd

6000

49,7784td = 1,3 hari

Berdasarkan Metcalf (1991), kriteria desain waktu detensi untuk jenis kolam aerasi

adalah 3 – 10 hari. Adapun hasil perhitungan untuk kolam aerasi pada sistem

pengolahan air limbah domestik BTDC Nusa Dua, Bali adalah sebagai berikut;

Kolam Aerasi = 1,3 hari (Tidak OK)

7. Bak Sedimentasi A

p : 59,59 m

l : 29,64 m

h : 2 m

VSedimentasi A =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))464,29(222

12())459,59(22

2

12((264,2959,59

))2223

14(

= 3198,37 m3

Q

Vtd

6000

37,3198td = 0,53 hari



Nusa Dua - Bali


26

8. Bak Sedimentasi B

p : 38,57 m

l : 27,82 m

h : 2 m

VSedimentasi B =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))482,27(222

12())457,38(22

2

12((282,2757,38

))2223

14(

= 1902,77 m3

Q

Vtd

6000

77,1902td = 0,32 hari

9. Bak Sedimentasi C

p : 39,93 m

l : 27,96 m

h : 2 m

VSedimentasi C =

))2223

14())4(22

2

12())4(22

2

12(( lptlp

))496,27(222

12())493,39(22

2

12((296,2793,39

))2223

14(

= 1983,79 m3

Q

Vtd

6000

79,1983td = 0,33 hari



Nusa Dua - Bali


27

4.3 Analisis Kebutuhan Oksigen Kolam Aerasi dan Waktu Operasi Aerator

Pada analisis kebutuhan oksigen di kolam aerasi dan waktu operasi aerator, dilakukan

perhitungan pada dua kondisi yakni pada kondisi eksisting dan kondisi setelah redesign.

Tujuan analisis ini adalah untuk menentukan kebutuhan oksigen berdasarkan teori dan

perhitungan pada kolam aerasi sesuai dengan beban organik pada air yang masuk. Selain itu,

untuk dapat menentukan waktu operasi aerator agar lebih efisien.

4.3.1 Kondisi Eksisting Kolam Aerasi

Kolam aerasi (aeration pond) pada instalasi pengolahan air limbah domestik BTDC

merupakan unit aerasi yang terdiri dari 6 unit aerator permukaan (surface aerator) dengan

kemampuan transfer oksigen sebesar 8,13 kg O2/jam. Selain itu, terdapat juga 7 unit aerator

jenis turbo jet aerator dengan kemampuan transfer oksigen sebesar 2.98 kg O2/jam. Tiap unit

aerator dinyalakan setiap harinya dengan jangka waktu tertentu. Secara teoritis, lama waktu

operasi aerator dipengaruhi oleh kebutuhan oksigen dalam air pada kolam aerasi (BOD),

volume air limbah serta debit air limbah. Kebutuhan oksigen (BOD) tersebut merupakan

sejumlah oksigen yang digunakan mikroorganisme untuk mendegradasi zat organik dalam air.

Pada perhitungan kebutuhan oksigen dalam air kolam aerasi, digunakan beberapa koefisien

yang diperoleh dalam literatur.

Gambar 5 (Lingkaran kuning) Lokasi kolam aerasi pada instalasi pengolahan air limbah BTDC

(sumber: https://maps.google.com/maps?hl=en)



Nusa Dua - Bali


28

Berikut adalah data – data yang dibutuhkan dalam perhitungan kebutuhan oksigen

pada kolam aerasi Lagoon BTDC.

Data Eksisting

Debit Air limbah (Q) : 6000 m3/hari

Panjang (p) : 60 m

Lebar (l) : 50 m

Kedalaman (h) : 2,5 m

BOD influen (S0) : 53,09 mg/L

BOD efluen (S) : 10 mg/L

N influen : 0,4501 mg/L

N efluen : 0 mg/L

Spesifikasi Aerator

- Surface Aerator

Transfer oksigen : 8,13 kg O2 /jam

Daya aerator : 5,5 HP / 4 kW

- Turbo Jet Aerator

Transfer oksigen : 2,98 kg O2 /jam

Daya aerator : 2 HP / 1,5 kW

Gambar 6 Surfave aerator (kiri), Turbo jet aerator (kanan)

Sumber: http://masterindocompany.indonetwork.co.id/4170802



Nusa Dua - Bali


29

Konstanta Perhitungan

1. Konstanta reaksi orde satu (k)

Pada sistem kolam aerasi, laju degradasi polutan (zat organik) sebanding dengan laju

polutan yang masuk ke dalam kolam aerasi. Berdasarkan hal tersebut, reaksi yang terjadi

tergolong dalam reaksi orde satu. Konstanta reaksi orde satu dipengaruhi oleh suhu air.

Rentangan nilai k untuk kolam aerasi adalah 0,25/hari – 1/hari (Metcalf, 1991). Tipikal

konstanta (k) yang digunakan dalam sistem kolam aerasi adalah 0,25/hari dengan suhu

200.

2. Yield coefficient (Y)

Yield coefficient merupakan perbandingan massa sel yang terbentuk (volatile suspended

solid) dengan massa substrat (polutan) yang didegradasi. Rentang nilai Y adalah 0,4 – 0,8

(Metcalf, 1991). Tipikal yang digunakan untuk kolam aerasi adalah 0,65 mg VSS/mg

BOD5.

3. Conversion factor (f)

Conversion factor (f) merupakan faktor konversi BOD5 menjadi BODL dalam air limbah.

Nilia tipikal yang digunakan adalah 0,68.

4. Decay coefficient (Kd)

Koefisien kerusakan (Decay coefficient) merupakan nilai kerusakan pada sel

mikroorganisme yang terdapat dalam air limbah. Rentangan nilai Kd pada proses

pengolahan air limbah adalah 0,025/hari - 0,075/hari. Nilai tipikal yang digunakan adalah

0,07/hari.

5. Half velocity constant (Ks)

Ks merupakan konstanta yang menyatakan perbandingan konsentrasi substrat pada air

limbah dengan setengah laju pertumbuhan maksimum ( maks ) dari sel mikroorganisme

pada kondisi jenuh. Rentang nilai Ks adalah 25 mg BOD5/L – 100 mg BOD5/L. Tipikal

nilai Ks yang digunakan adalah 60 mg BOD5 /L



Nusa Dua - Bali


30

4.3.2 Perhitungan

1. Volume Kolam Aerasi (Vk)

α = 450

Vk =

))5,25,25,23

14())5(5,25,2

2

12())5(5,25,2

2

12(( lptlp =

))5,25,25,23

14())550(5,25,2

2

12())560(5,25,2

2

12((5,25060

= 6856,25 m3 ≈ 6857 m

3

2. Waktu Tinggal Hidrolik (θd)

θd = Q

Vk

ket;

Vk = volume kolam aerasi

Q = debit air limbah

θd = harim

m

/6000

68573

3

= 1,14 hari 27,43 jam

3. Kebutuhan Oksigen Teoritis (O2t)

O2t =

)(57,442,1 00

ex NNQPf

SSQ

ket;

S0 = konsentrasi BOD influen (mg/L)

S = konsentrasi BOD efluen (mg/L)

Px = konsentrasi sel mikroorganisme dalam air limbah (kg VSS/m3)

N0 = konsentrasi senyawa N influen (mg/L)

N = konsentrasi senyawa N efluen (mg/L)



Nusa Dua - Bali


31

Perhitungan konsentrasi efluen mengikuti reaksi orde 1 dimana laju reaksi degradasi

senyawa organik berbanding lurus dengan jumlah substrat yang masuk.

S = 10 mg/L

ket;

k = konstanta reaksi orde 1 (per hari)

Px = )(1

)( 0

cdK

SSYQ

d

s

maks

c

KSK

S

1

ket;

Y = yield coefficient (mg VSS / mg BOD5)

Kd = decay coefficient (per hari)

c = mean cell residence time (hari)

maks = maximum specific growth of cell (per hari)

Ks = half-velocity constant (mg BOD5/L)

c

1 = 07,0

1060

105

= 0,644 / hari

θc = 1,55 hari

Px =

)55,107.0(1

1009,5365.06000

= 151,602 kg/hari

O2t = ))04501,0(600057,4()6,15142,1(68,0

)1009,53(6000

= 177,27 kg O2/hari

= 7,38 kg O2/jam

O2desain = O2t x SF ; SF = 2

= 177,27 kg O2/hari x 2



Nusa Dua - Bali


32

= 354,54 ≈ 355 kg O2/hari

4. Kebutuhan Oksigen sesuai waktu tinggal hidrolik (O2 θd)

O2θd = djam

Q Desain

24

2

= 43,2724

355

jam

= 405,73 kg O2 ≈ 406 kg O2

5. Durasi Operasi Aerator

Berdasarkan jenis pompa yang digunakan yakni surface aerator dan turbo jet aerator

maka oksigen akan disuplai oleh pompa-pompa tersebut. Diasumsikan surface aerator

mensuplai 80 % dari total kebutuhan oksigen, sedangkan turbo jet aerator mensuplai 20 %

dari total kebutuhan oksigen. Dengan demikian, lama operasi tiap pompa dapat dihitung

sebagai berikut;

Nsurface aerator = 6 unit

Nturbo jet aerator = 7 unit

1. Surface Aerator

Alternatif I (3 aerator)

TI = SASA

d

QN

O

%802

= 13,83

8,0406

= 13,32 ≈ 14 jam

Alternatif II (6 aerator)

TII = SASA

d

QN

O

%802

= 13,86

8,0406

= 6,65 ≈ 7 jam



Nusa Dua - Bali


33

2. Turbo Jet Aerator

Alternatif I (Sistem I = 3 Aerator : Sistem II = 4 aerator)

T3 = SASA

d

QN

O

%202

= 98,23

2,0406

= 9,08 ≈ 9 jam

T4 = SASA

d

QN

O

%202

= 98,24

2,0406

= 6,81 ≈ 7 jam


T7 = SASA

d

QN

O

%202

= 98,27

2,0406

= 3,89 ≈ 4 jam

Alternatif III (10 aerator)

T10 = SASA

d

QN

O

%202

= 98,210

2,0406

= 2,72 ≈ 3 jam

Alternatif IV (5 aerator)

T5 = SASA

d

QN

O

%202

= 98,25

2,0406



Nusa Dua - Bali


34

= 5,44 ≈ 6 jam

4.3.3 Kesimpulan

1. Kebutuhan oksigen dalam kolam aerasi pada instalasi pengolahan air limbah domestic

BDTC adalah 406 kg O2 / hari

2. Dengan asumsi surface aerator mensuplai oksigen 80% dari total kebutuhan oksigen dan

turbo jet aerator mensuplai oksigen 20%, maka diperoleh besarnya suplai oksigen dari

masing-masing jenis aerator. Surface aerator harus mensuplai 324,8 kg O2 sedangkan

turbo jet aerator harus mensuplai 81,2 kg O2

3. Jumlah surface aerator sebanyak 6 unit dengan sistem operasi 3 unit bekerja bergantian

selama waktu operasi. Jumlah turbo jet aerator sebanyak 7 unit dengan sistem operasi I

adalah 3 unit dan sistem operasi II adalah 4 unit bekerja bergantian selama waktu operasi.

4. Terdapat beberapa alternatif lama waktu operasi untuk surface aerator dan turbo jet

aerator yakni sebagai berikut;

- Surface aerator

Alternatif I (3 aerator) = 14 jam

Alternatif II (6 aerator) = 7 jam

Pada surface aerator menggunakan panel otomatis 24 jam, sehingga waktu operasi aerator

disesuaikan dengan panel tersebut. Berdasarkan hal tersebut, waktu operasi untuk tiap

alternative adalah sebagai berikut:



- Turbo jet aerator




Alternatif III (10 aerator) = 3 jam

Alternatif IV (5 aerator) = 6 jam

Adapun waktu operasi dari masing – masing aerator adalah sebagai berikut



Nusa Dua - Bali


35

- Surface Aerator

06.00 – 14.00 6 Aerator

14.00 – 22.00 3 Aerator (SA4, SA2, SA6)

22.00 – 06.00 3 Aerator (SA3, SA5, SA1)

- Turbo Jet Aerator

06.00 – 10.00 7 Aerator

10.00 – 19.00 3 Aerator (A27, A29, A1)

19.00 – 02.00 4 Aerator (A28, A3, A2, A25)

02.00 – 06.00 Semua aerator tidak beroperasi

4.4.4 Data setelah redesign

Debit Air limbah (Q) : 6000 m3/hari

Panjang (p) : 30 m

Lebar (l) : 50 m

SA4

A2

A28

A27 A30 A3 A26

A29 A4 A25

A1

SA6 SA5

SA1 SA2 SA3

Surface Aerator

Turbo Jet Aerator

Tidak Beroperasi

Gambar 7 Denah kolam aerasi

A2 A1



Nusa Dua - Bali


36

Kedalaman (h) : 2,5 m

BOD influen (S0) : 53,09 mg/L

BOD efluen (S) : 10 mg/L

N influen : 0,4501 mg/L

N efluen : 0 mg/L

4.3.5 Perhitungan

1. Volume Kolam Aerasi (Vk)

α = 450

Vk =

))5,25,25,23

14())5(5,25,2

2

12())5(5,25,2

2

12(( lptlp =

))5,25,25,23

14())550(5,25,2

2

12())530(5,25,2

2

12((5,25030

= 4208,3 m3 ≈ 4210 m

3

2. Waktu Tinggal Hidrolik (θd)

θd = Q

Vk

ket;

Vk = volume kolam aerasi

Q = debit air limbah

θd = harim

m

/6000

42103

3

= 0,7 hari 16,84 jam ≈ 17 jam

3. Kebutuhan Oksigen Teoritis (O2t)

O2t =

)(57,442,1 00

ex NNQPf

SSQ

ket;

S0 = konsentrasi BOD influen (mg/L)



Nusa Dua - Bali


37

S = konsentrasi BOD efluen (mg/L)

Px = konsentrasi sel mikroorganisme dalam air limbah (kg VSS/m3)

N0 = konsentrasi senyawa N influen (mg/L)

N = konsentrasi senyawa N efluen (mg/L)

Perhitungan konsentrasi efluen mengikuti reaksi orde 1 dimana laju reaksi degradasi

senyawa organik berbanding lurus dengan jumlah substrat yang masuk.

S = 10 mg/L

ket;

k = konstanta reaksi orde 1 (per hari)

Px = )(1

)( 0

cdK

SSYQ

d

s

maks

c

KSK

S

1

ket;

Y = yield coefficient (mg VSS / mg BOD5)

Kd = decay coefficient (per hari)

c = mean cell residence time (hari)

maks = maximum specific growth of cell (per hari)

Ks = half-velocity constant (mg BOD5/L)

c

1 = 07,0

1060

105

= 0,644 / hari

θc = 1,55 hari

Px =

)55,107.0(1

1009,5365.06000

= 151,602 kg/hari

O2t = ))04501,0(600057,4()6,15142,1(68,0

)1009,53(6000

= 177,27 kg O2/hari



Nusa Dua - Bali


38

= 7,38 kg O2/jam

O2desain = O2t x SF ; SF = 2

= 177,27 kg O2/hari x 2

= 354,54 ≈ 355 kg O2/hari

4. Kebutuhan Oksigen sesuai waktu tinggal hidrolik (O2 θd)

O2θd = djam

Q Desain

24

2

= 1724

355

jam

= 251,458 kg O2 ≈ 252 kg O2

6. Durasi Operasi Aerator

Berdasarkan jenis pompa yang digunakan yakni surface aerator dan turbo jet aerator

maka oksigen akan disuplai oleh pompa-pompa tersebut. Diasumsikan surface aerator

mensuplai 100 % dari total kebutuhan oksigen. Dengan demikian, lama operasi tiap pompa

dapat dihitung sebagai berikut;

Nsurface aerator = 6 unit

Alternatif I (3 aerator)

TI = SASA

d

QN

O

%1002

= 13,83

1252

= 10,33 ≈ 11 jam


TII = SASA

d

QN

O

%1002 = 13,86

1252

= 5,16 ≈ 6 jam



Nusa Dua - Bali


39

4.3.6 Kesimpulan

1. Kebutuhan oksigen dalam kolam aerasi pada instalasi pengolahan air limbah

domestik BDTC adalah 252 kg O2 / hari

2. Surface aerator mensuplai oksigen 100% dari total kebutuhan oksigen maka

diperoleh besarnya suplai oksigen dari Surface aerator adalah 252 kg O2

3. Jumlah surface aerator sebanyak 6 unit dengan sistem operasi 3 unit bekerja

bergantian selama waktu operasi.

4. Terdapat beberapa alternatif lama waktu operasi untuk surface aerator yakni

sebagai berikut;

- Surface aerator



Pada surface aerator menggunakan panel otomatis 24 jam, sehingga waktu operasi

aerator disesuaikan dengan panel tersebut. Berdasarkan hal tersebut, waktu operasi

untuk tiap alternatif adalah sebagai berikut:



5. Durasi operasi aerator dengan alternatif I

06.00 – 18.00 3 aerator

18.00 – 06.00 3 aerator

6. Durasi operasi aerator dengan alternatif II

06.00 – 12.00 6 aerator

12.00 – 21.00 3 aerator

21.00 – 06.00 3 aerator

4.4 Analisis Kebutuhan Pompa Air Limbah

Pada kegiatan ini, dilakukan perhitungan kapasitas pompa untuk menentukan

spesifikasi pompa air limbah yang digunakan untuk menyalurkan air limbah dari fasilitas

umum yang berada di kawasan BTDC Nusa Dua menuju LPS yang kemudian disalurkan ke



Nusa Dua - Bali


40

lagoon. Pada penentuan spesifikasi pompa, dilakukan perhitungan debit air limbah yang

dihasilkan oleh tiap fasilitas dan head pompa yang dibutuhkan.

4.4.1. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih (Metode Beban Unit Alat Plumbing)

Perhitungan kebutuhan air bersih dari proyek ini menggunakan metode Beban Unit

Alat Plambing. Dalam metode ini, untuk setiap alat plambing ditetapkan suatu unit beban

(fixture unit). Pemilihan metode ini karena memperhitugkan pemakaian air secara

serentak untuk public facility. Untuk setiap bagian pipa dijumlahkan besarnya unit beban

dari semua alat plambing yang dilayaninya. Besarnya beban untuk tiap unit alat plumbing

dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel unit alat plambing untuk penyediaan air dingin

Sumber: SNI 03-7065-2005, Tata Cara Perencanaan Sistem Plambing



Nusa Dua - Bali


41

Grafik hubungan antara total Beban Unit Alat Plambing dengan Debit Air Bersih.

Grafik hubungan antara unit beban alat plambing dengan laju aliran (untuk unit

beban sampai 3000) (Sumber: Noerbambang, Soufyan &Takeo Morimura, 2000,

“Plambing”, PT. Pradnya Paramita, Jakarta).

Berikut adalah tabel jumlah alat saniter pada masing-masing ruang saniter.

Alat Plambing Toilet

Pria Wanita

Kloset 1 1

Shower 1 1

Wastafel 1 1

Urinoir 2 -

Berikut adalah tabel perhitungan Beban Unit Alat Plambing di masing-masing jalur.

Jalur yang ada yaitu Jalur Pulau Kecil (menuju manhole 37) dan Jalur Pulau Besar

(menuju manhole 30).



Nusa Dua - Bali


42

A. JALUR PULAU KECIL

No Nama

tempat Fasilitas Unit

Jenis Alat Plambing Per Toilet

Kloset Shower Wastafel Urinoir

1 Toilet

Toilet pria 2 2 2 2 4

Toilet

wanita 2 2 2 2 -

2 Warung


Toilet

wanita 3 3 3 2 -

3 Restaurant


Toilet

wanita 2 2 2 2 -

JUMLAH SANITER 14 14 12 14

Alat Plumbing Jumlah Unit

Beban Jumlah Unit Beban

Kloset 14 10 140

Shower 14 4 56

Wastafel 12 2 24

Urinoir 14 5 70

TOTAL UNIT BEBAN (FTU) 290

Data:

X1 = unit beban 1 = 200 X2 = unit beban 2 = 300

Y1 = debit 1 = 250 Y2 = debit 2 = 300

X3 = unit beban 3 = 290 Y3 = debit yang dicari

Dengan total Unit Beban 290, didapatkan hasil debit air bersih sebesar:



Nusa Dua - Bali


43

Y3 =

12

13121

XX

XXYYY

=

200300

200290250300250

= 295

Jadi, debit air bersih = 295 liter/menit = 0,295 m3/menit

Nilai c3 (koefisien menit puncak) adalah diantara 3,0 - 4,0 (Artayana dan Atmaja, 2010).

Ditentukan c3 adalah 3,5 karena selisih pemakaian air pada menit puncak dengan menit lain

diperkirakan masuk ke dalam kategori sedang. Oleh karena itu, pemakaian air seluruh gedung

perjam (Qh).

Q hari rata-rata = c

jam

menitmaksQmenit 60

Q hari rata-rata = 5,3

603

295,0jam

menit

menit

m

= 5,057 m3/jam ≈ 5,06 m

3/jam

B. JALUR PULAU BESAR

No Nama




1 Toilet Toilet pria 2 2 2 2 4

Toilet wanita 2 2 2 2 -

2 Warung Toilet pria 3 3 3 2 6


3 Codyat Toilet pria 2 2 2 2 4


4 SW 45 Toilet pria 2 2 2 2 4


5 Merciur Toilet pria 2 2 2 2 4


6 S6 Toilet pria 2 2 2 2 4




Nusa Dua - Bali


44

No Nama




7 Degran

Bali



JUMLAH SANITER 30 30 28 30

Alat Plumbing Jumlah Unit

Beban Jumlah Unit Beban

Kloset 30 10 300

Shower 30 4 120

Wastafel 28 2 56

Urinoir 30 5 150

TOTAL UNIT BEBAN (FTU) 626

Dengan total Unit Beban 626, didapatkan hasil debit air bersih sebesar:

644,5 liter/menit = 0,645 m3/menit

Nilai c3 (koefisien menit puncak) adalah diantara 3,0 - 4,0 (Artayana dan Atmaja, 2010).

Ditentukan c3 adalah 3,5 karena selisih pemakaian air pada menit puncak dengan menit lain

diperkirakan masuk ke dalam kategori sedang. Oleh karena itu, pemakaian air seluruh gedung

perjam (Qh).

Q hari rata-rata = 5,3

603

645,0jam

menit

menit

m

= 11,049 m3/jam ≈ 11,05 m

3/jam

4.4.2. Perhitungan Kapasitas Air Limbah

Asumsi air bersih yang menjadi air limbah yaitu 70 %.

A. PULAU KECIL

Debit air bersih = 5,06 m3/jam



Nusa Dua - Bali


45

Debit air limbah = 5,06 m3/jam x 70% = 3,54 m

3/jam

= 0,98 liter/detik

= 0,00098 m3/detik

Debit air limbah puncak = 0,98 liter/detik x 3,34

= 3,28 liter/detik

Untuk menghitung debit air limbah puncak, perlu diketahui koefisien puncak.

Koefisien puncak dapat diperoleh dari grafik hubungan faktor peak terhadap rata-rata debit air

limbah di bawah ini,

Sumber: Metcalf and Eddy, 1981

PULAU BESAR

Debit air bersih = 11,05 m3/jam

Debit air limbah = 11,05 m3/jam x 70% = 7,73 m

3/jam

= 2,15 liter/detik

= 0,00215 m3/detik

Debit air limbah puncak = 2,15 liter/detik x 3,34

= 7,18 liter/detik



Nusa Dua - Bali


46

4.4.3 Perhitungan Dimensi Pipa

Jalur Pulau Besar dan Kecil

Daerah

L

pipa slope

Q

puncak d/D

Q

puncak

/ Q full

Q full n

ID ID ID

terpasang

Q full

cek

v.

full

v

puncak

/ v full

v.

puncak

(m) m³/s m³/s m mm mm m³/s (m/s) (m/s)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

P. Besar 425 0,002 0,007 0,6 0,67 0,011 0,0125 0,175 175 267 0,03 0,59 1,08 0,64

P. Kecil 500 0,002 0,003 0,6 0,67 0,005 0,0125 0,131 131 267 0,03 0,59 1,08 0,64

Keterangan:

L = panjang pipa (meter)

slope = kemiringan penanaman pipa

Qpuncak = debit air limbah puncak (m3/s)

d/D = perbandingan kedalaman muka air limbah dengan diameter pipa

Qpuncak / Qfull = perbandingan debit air limbah puncak dengan air limbah maksimal

Qfull = debit air limbah dengan kondisi maksimal di pipa (m3/s)

n = koefisien kekasaran Manning (tabel di lampiran)

ID = diameter dalam (mm)

vfull = kecepatan air limbah dalam pipa (m/s)

vpuncak / vfull = perbandingan kecepatan air limbah saat puncak dengan kondisi maksimal

Contoh Perhitungan Dimensi Pipa jalur Pulau Besar.

Data:

Panjang pipa jalur Pulau Besar = 425 m

Q puncak = 0,007 m3/s

d/D direncanakan = 0,6

slope penanaman pipa = 2 o/oo = 0,002

koefisien kekasaran Manning = 0,0125 (efek relatif dari hambatan kecil)

d/D dimasukan ke Hydraulic Elements for Circular Sewer untuk mencari Qpuncak/Qfull



Nusa Dua - Bali


47

Qpuncak/Qfull = 0,67

maka, Qfull = ullpuncak

puncak

/QfQ

Q =

0,58

/m 0,00142 3 s= 0,011 m

3/s

maka, D =

375,0

5,03177,0

S

nQ full

=

375,0

5,0002,03177,0

0125,0 0,011

= 0,175 m

≈ 267 mm atau 10 inch (dibulatkan ke diameter pipa setara Wavin)

Setelah itu, dapat kembali cek debit pada pipa air limbah

Qfull-cek =n

SD 667,23117,0

Qfull-cek =0125,0

002,0)1000/267(3117,0 667,2 = 0,03 m

3/s

vfull-cek = 225,0 D

Q cekfull

= 2)1000/267(25,0

03,0

= 0,59 m/s

Dengan menggunakan grafik Hydraulic Elements for Circular Sewer, didapatkan nilai

vpuncak / vfull = 1,08

maka, vpuncak = 1,08 x vfull

= 1,08 x 0,59 m/s = 0,64 m/s (memenuhi)

Tambahan :Langkah-langkah perhitungan di atas dapat digunakan untuk menghitung

dimesi pipa di jalur Pulau Kecil.. Ketentuan kecepatan air limbah dalam pipa 0,6 m/s –

2,5 m/s (Tim Penyusun Ajar Magister, 2002)



Nusa Dua - Bali


48

4.4.4 Perhitungan Dimensi Collection Pit

A. Jalur Pulau Besar

Debit = 25,83 m3/jam

Jam kerja pompa = 15 menit = 0,25 jam

Volume = 25,83 m3/jam x 0,25 jam = 6,46 m

3 ≈ 6,5 m

3

Panjang = 2,2 m

Lebar = 1,5 m

Kedalaman = 2 m

Freeboard = 30 cm = 0,3 m

Total kedalaman = 2 m + 0,3 m = 2,3 m

B. Jalur Pulau Kecil

Debit = 11,82 m3/jam

Jam kerja pompa = 15 menit = 0,25 jam

Volume = 18,56 m3/jam x 0,25 jam = 2,96 m

3 ≈ 3 m

3

Panjang = 1,5 m

Lebar = 1 m

Kedalaman = 2 m

Freeboard = 30 cm = 0,3 m

Total kedalaman = 2 m + 0,3 m = 2,3 m

Tambahan: total jam kerja pompa pada jalur Pulau Besar dan Pulau Kecil adalah 8 jam.

Pompa bekerja tiap 15 menit.

4.4.5. Penentuan Pompa Air Limbah ( Pompa Angkat )

Data jalur Pulau Besar:

Debit = 7,18 L/s

Panjang pipa discharge = 2 m

Diameter pipa = 267 mm

Kecepatan air limbah dalam pipa discharge = 0,64 m/s



Nusa Dua - Bali


49

Koefisien kekasaran pipa (C) = 130 (pipa sangat licin)

Total head = Head statis + Mayor Losses + Minor Losses + Head

Kecepatan + H. Sisa tekan

1. Head statis = elevasi dasar collection pit – tinggi muka air maksimal

= 2 m

2. Dengan menggunakan penurunan dari rumus Hazen-William, maka

Mayor Losses = LDC

Q

85,1

63,200155,0

= 2)10/267(13000155,0

18,785,1

63,2

= 0,0002 m

3. Head akibat kecepatan =g

v

2

2

= 81,92

64,0 2

= 0,021 m

4. H sisa tekan = 1 m (asumsi)

5. Minor losses dapat diabaikan karena nilainya terlalu kecil

TOTAL HEAD

Total head = 2 m + 0,0002 m + 0,021 m + 1 m = 3,021 m

Tambahan : langkah-langkah perhitungan di atas dapat digunakan untuk menghitung

kapasitas pompa di jalur Pulau Kecil.

JENIS POMPA

1. Untuk jalur Pulau Besar, dengan debit pompa sebesar 7,18 liter/detik dan total

head 3,021 meter, maka didapatkan spesifikasi pompa dengan power 2,2 kW dan

2.720 rpm setara Grundfos.



Nusa Dua - Bali


50

2. Untuk jalur Pulau Kecil, dengan debit pompa sebesar 3,28 liter/detik dan total



4.4.6. Penentuan Pompa Air Limbah ( Pompa Dorong )

Data jalur Pulau Besar:

Debit = 7,18 L/s

Panjang pipa = 425 m

Slope penanaman pipa = 0,002

Diameter pipa = 267 mm

Kecepatan air limbah dalam pipa discharge = 0,64 m/s

Konstanta gesek pipa (C) = 130 (pipa sangat licin)

Total head = Head statis + Mayor Losses + Minor Losses + Head

Kecepatan + H. Sisa tekan

1. Head statis

a. Akibat slope = 0,002 x 425 m = 0,85 m

b. Akibat kedalaman collection pit = 2 m

2. Mayor Losses = LDC

Q

85,1

63,200155,0

= 425)10/267(13000155,0

18,785,1

63,2

= 0,04 m

3. Head akibat kecepatan =g

v

2

2

= 81,92

64,0 2

= 0,021 m

4. H sisa tekan = 1 m (asumsi)

5. Minor losses dapat diabaikan karena nilainya terlalu kecil

TOTAL HEAD

Total head = 0,85 m + 2 m +0,04 m +0,021 m + 1 m = 3,91 m



Nusa Dua - Bali


51

Tambahan : langkah-langkah perhitungan di atas dapat digunakan untuk menghitung

kapasitas pompa di jalur Pulau Kecil.

JENIS POMPA

3. Untuk jalur Pulau Besar, dengan debit pompa sebesar 7,18 liter/detik dan total



4. Untuk jalur Pulau Kecil, dengan debit pompa sebesar 3,28 liter/detik dan total



4.4.7 Kesimpulan

Didapatkan hasil penentuan spesifikasi pompa air limbah untuk jalur Pulau Besar dan

Pulau Kecil dengan ketentuan, sebagai berikut:

1. Dengan asumsi jumlah alat saniter di jalur Pulau Besar, antara lain: kloset dengan

katup penggelontor 30 buah, shower 30 buah, wastafel 28 buah dan urinoir 30 buah,

maka debit air limbah puncak yaitu 7,18 liter/detik. Slope penanaman pipa dari

collection pit hingga manhole nomor 30 adalah 0,002 (2 o/oo). Jika menggunkaan

pompa angkat, maka spesifikasi pompa air limbah yaitu 2,2 kW; 2.720 rpm setara

Grundfos. Sedangkan jika menggunakan pompa dorong, maka spesifikasi pompa air

limbah yaitu 2,8 kW; 2.990 rpm setara Grundfos.

2. Dengan asumsi jumlah alat saniter di jalur Pulau Kecil, antara lain: kloset dengan

katup penggelontor 14 buah, shower 14 buah, wastafel 12 buah dan urinoir 14 buah,

maka debit air limbah puncak yaitu 3,28 liter/detik. Slope penanaman pipa dari

collection pit hingga manhole nomor 37 adalah 0,002 (2 o/oo). Jika menggunkaan

pompa angkat, maka spesifikasi pompa air limbah yaitu 1,3 kW; 2.870 rpm setara

Grundfos. Sedangkan jika menggunakan pompa dorong, maka spesifikasi pompa air

limbah yaitu 1,3 kW; 2.870 rpm setara Grundfos.



Nusa Dua - Bali


52

0

50000

100000

150000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Pe

ngg

un

aan

Air

Ir

iga

si

Bulan

Irigasi 2011

Irigasi 2012

4.5 Analisis Kualitas Air Limbah

Analisis kualitas air limbah dilakukan dengan melihat nilai BOD, COD, senyawa N dan P

pada hasli pengukuran di laboraturium dengan jumlah air irigasi yang didistribusikan. Adanya

dinamika perubahan nilai BOD, COD, N, dan P terhadap penggunaan air irigasi

memperlihatkan pengaruh kualitas air limbah terhadap fluktuasi penggunaan air irigasi.

Berikut merupakan hasil analisis pengaruh kualitas air limbah dengan parameter BOD, COD,

N dan P terhadap penggunaan air irigasi.

4.5.1 Pengaruh musim kemarau dan hujan terhadap BOD

BOD (Biochemical Oxygen Demand) menunjukan kebutuhan oksigen yang

dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan organik dalam air. Untuk

mengetahui pengaruh musim kemarau dan hujan terhadap BOD, maka perlu menganalisis

data kebutuhan air irigasi pada tahun 2011 dan 2012. Selain itu, analisis ini juga memerlukan

data BOD yang diukur pada tahun 2011 dan 2012. Global warming yang terjadi telah

mengakibatkan perubahan iklim. Sehingga, saat ini sudah tidak berlaku periode musim hujan

yang berlangsung dari Oktober-April dan musim kemarau dari April-Oktober.

Di bawah ini adalah grafik kebutuhan air irigasi per bulan selama tahun 2011 dan

2012. Dari grafik tersebut, dapat dilihat perbedaan pemakaian air irigasi tiap bulan.

Pemakaian air irigasi yang rendah menunjukkan bahwa pada saat itu terjadi banyak hujan.

Jika terjadi banyak hujan, maka konsumen tidak membutuhkan air irigasi terlalu banyak

karena sudah mendapat tambahan air irigasi dari air hujan. Di samping itu, pemakaian air

irigasi yang meningkat memerlihatkan bahwa pada waktu itu sering terjadi penyinaran dari

matahari. Penyinaran matahari yang sering akan mengakibatkan tanah menjadi kering dan

memerlukan air irigasi yang lebih banyak dibandingkan saat hujan.

Grafik hubungan volume kebutuhan air irigasi per bulan pada tahun 2011 dan

2012.



Nusa Dua - Bali


53

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

BO

D m

g/L

Bulan ke-

BOD 2011

BOD 2012

Di samping itu, di bawah ini adalah grafik kualitas effluen per bulan. Dari grafik

tersebut, terlihat bahwa adanya ketidakteraturan nilai BOD per bulan.

Grafik hubungan nilai BOD effluen per bulan pada tahun 2011 dan 2012.

Akibat dari ketidakteraturan data tersebut, maka dilakukan analisis kejadian yang

sering terjadi. Hal tersebut dapat dijelaskan dari tabel di bawah ini.

Kejadian Tahun 2011 Tahun 2012 Jumlah

Kejadian

BOD naik, irigasi

naik April Mei Agustus Oktober Februari Mei Oktober

7

BOD turun, irigasi

turun Maret Juli September Januari Maret November

6

BOD naik, irigasi

turun Januari Februari Desember Juli Desember

5

BOD turun, irigasi

naik Juni April Juni Agustus

4

*Pemeriksaan laboratorium pada bulan November 2011 tidak dilakukan

*Pemeriksaan laboratorium pada bulan September 2012 tidak dilakukan

Dari data jumlah kejadian tersebut, dapat disimpulkan bahwa kecenderungan yang

terjadi adalah saat kebutuhan air irigasi naik, maka nilai BOD naik. Kemudian,

kecenderungan yang kedua yaitu kebutuhan air irigasi yang turun, maka nilai BOD turun.

Berdasarkan analisis sebelumnya, kebutuhan air irigasi naik pada saat penyinaran

matahari yang intens. Pada saat ini pula, terjadi kenaikan volume air limbah akibat aktivitas-

aktivas di kawasan perhotelan. Dengan meningkatnya jumlah air limbah pada saat ini, maka



Nusa Dua - Bali


54

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

CO

D (

mg/

L)

Bulan ke-

COD 2011

COD 2012

massa pencemar yang masuk ke lagoon akan naik pula. Oleh karena itu, BOD effluen akan

lebih tinggi daripada saat hujan.

Analisis lainnya yaitu kebutuhan air irigasi turun pada saat sering terjadi hujan. Pada

saat ini juga, volume air limbah menjadi turun karena berkurangnya aktivitas-aktivitas di

kawasan perhotelan. Di samping itu, pada saat intensitas hujan yang tinggi, maka akan ada

penambahan volume pada lagoon dari air hujan. Penambahan volume air hujan ini

mengakibatkan pengenceran di dalam lagoon, sehingga konsentrasi polutan menjadi

berkurang. Konsentrasi zat polutan yang berkurang akan mengakibatkan nilai BOD menjadi

rendah. Oleh karena itu, nilai BOD effluen menjadi rendah pula.

4.5.2 Pengaruh musim kemarau dan hujan terhadap nilai COD

Di bawah ini merupakan grafik hubungan nilai COD per bulan yang diukur di

laboratorium tiap bulannya pada tahun 2011 dan 2012.

Grafik hubungan nilai COD per bulan pada tahun 2011 dan 2012.

Selain kandungan organik, terdapat pula zat anorganik di dalam air. COD (Chemical

Oxygen Demand) merupakan kebutuhan oksigen kimiawi yang dibutuhkan untuk melakukan

proses degradasi zat organik dan anorganik dalam air. Dengan kata lain, COD merupakan

jumlah BOD dan jumlah oksigen untuk mendegradasi zat anorganik. Massa polutan lebih

besar pada saat kebutuhan air irigasi menjadi tinggi. Apabila massa polutan menjadi besar,

maka nilai COD menjadi besar. Oleh karena itu, pada saat kebutuhan air irigasi tinggi, nilai



Nusa Dua - Bali


55

-1.0000

0.0000

1.0000

2.0000

3.0000

4.0000

5.0000

6.0000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

N (

mg/

L)

Bulan ke-

N 2011

N 2012

-0.2000

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

1.6000

1.8000

2.0000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

P (

mg/

L)

Bulan ke-

P 2011

P 2012

COD menjadi tinggi. Sebaliknya, pada saat kebutuhan air irigasi rendah, nilai COD menjadi

rendah.

4.5.3 Pengaruh musim kemarau dan hujan terhadap nilai N dan P

Berikut ini adalah grafik hubungan antara N dan P per bulan yang diukur di

laboratorium tiap bulannya pada tahun 2011 dan 2012.

Grafik hubungan konsentrasi N per bulan pada tahun 2011 dan 2012.

Grafik hubungan konsentrasi P per bulan pada tahun 2011 dan 2012.

p

Pada saat kebutuhan air irigasi tinggi, maka massa polutan dalam air limbah menjadi

tinggi. Hal ini berdampak pada tingginya nilai N dan P dalam air limbah. Begitu pula



Nusa Dua - Bali


56

sebaliknya, jika kebutuhan air irigasi rendah, maka nilai N dan P dalam air limbah menjadi

rendah.



Nusa Dua - Bali


57

BAB V

SARAN DAN REKOMENDASI

Berdasarkan survey lapangan serta kajian-kajian yang dilakukan, terdapat beberapa

saran dan rekomendasi. Saran dan rekomendasi tersebut terkait instalasi pengolahan air

limbah atau lagoon BTDC Nusa Dua. Adapun saran dan rekomendasi tersebut diantaranya;

1. Berdasarkan hasil uji kualitas air pada bulan Juli 2013, kualitas air dengan parameter

BOD pada groundtank lebih tinggi daripada kualitas air di sel III. Berdasarkan teori,

air dari sel III masuk ke dalam kolam aerasi yang berfungsi untuk menurunkan BOD

melalui proses oksidasi, sehingga BOD pada groundtank seharusnya lebih kecil.

Berdasarkan hal tersebut, terdapat dua asumsi penyebab anomaly tersebut. Pertama,

pada kolam aerasi terjadi kondisi saturasi atau oksigen jenuh. Pada kondisi tersebut,

berdasarkan kurva oxygen sag, nilai DO (dissolve oxygen) akan stationer atau kondisi

oksigen berlebih. Hal tersebut terjadi karena waktu operasi aerator yang terlalu lama.

Oleh karena itu, dilakukan perhitungan waktu operasi aerator agar sesuai dengan

kebutuhan oksigen pada badan air. Kebutuhan oksigen tersebut disesuaikan dengan

besarnya BOD pada air yang masuk kolam aerasi. Namun, jika setelah perbaikan

waktu operasi aerator kualitas air tetap pada kondisi semula, maka dilakukan asumsi

kedua. Asumsi kedua dilakukan terhadap bak sedimentasi yang terdapat pada sistem

pengolahan air limbah sebelum air masuk ke dalam groundtank. Adanya bak

sedimentasi berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel. Dalam desain kriteria bak

sedimentasi, terdapat waktu tinggal air yang disebut waktu detensi. Pada lagoon

BTDC terdapat 2 bak sedimentasi dan 1 bak yang menyerupai bak sedimentasi. Sesuai

perhitungan, waktu detensi dari setiap bak terlalu lama sehingga hasil oksidasi pada air

limbah tinggal dalam waktu lama, sedangkan oksigen terlarut (dissolve oxygen) rendah

mengakibatkan BOD naik kembali. Rendahnya kandungan oksigen terlarut

diakibatkan oleh tidak adanya aliran turbulen pada badan air, sehingga oksigen di

atmosfer sangat sedikit yang berdifusi ke dalam air menjadi oksigen terlarut dan

terdapat organisme air seperti ikan yang juga menggunakan oksigen dalam air. Oleh

karena itu, direkomendasikan untuk mengurangi dimensi dari bak sedimentasi

sehingga waktu detensinya dapat lebih cepat dan sesuai desain kriteria.



Nusa Dua - Bali


58

2. Dalam proses aerasi terdapat beberapa alternatif metode aerasi dalam pengolahan air

limbah. Metode tersebut diantaranya cascade aeration (tangga), plug flow aeration

(terjunan), baffle (sekat), dan electric aeration. Setiap metode aerasi tersebut memiliki

kekurangan dan kelebihan masing-masing. Jika ditinjau dari segi biaya dan

maintenance, metode aerasi jenis cascade, plug flow, dan baffle aeration lebih hemat

biaya dan pemeliharaan.

3. Dalam rangka analisis kualitas air limbah, diperlukan kontrol dan pengawasan yang

baik dari segi pengambilan sampel air limbah, sehingga hasil analisis laboraturium

dapat lebih tepat.



Nusa Dua - Bali


59

DAFTAR PUSTAKA

Artayana, K. C.B. and Atmaja, G.I. 2010. Perencanaan Instalasi Air Bersih dan Air Kotor

pada Bangunan Gedung dengan Menggunkan Sistem Pompa. Jurnal Ilmiah Teknik

Mesin Cakra.M Volume 4 Nomor 1, April 2010 (51-56)

Metcalf and Eddy. 1981. Wastewater Engineering: Treatment and Disposal. New York:

Mc.Graw Hill Inc.

Metcalf and Eddy. 1981. Collecting and Pumping of Wastewater. New York: Mc.Graw Hill

Inc.

net.grundfos.com. Diakses pada tanggal 23 Juli 2013.

Noerbambang, S. and Takeo M. 2000. Plambing. Jakarta: PT. Pradnya Paramita

Pena-Varon, M. and Mara, D., 2004. Waste Stabilization Ponds. IRC: Delft- The

Netherlands.

Polprasert, C., Van der Steen, N.P., Veenstra, S., and Gijzen, H.J., 2001. Wastewater

Treatment II: Natural System for Wastewater Management. Delft: International

Institute for Infrastructure, Hydraulics and EnvironmentalEngineering (IHE Delft).

Tim Penyusun Ajar Magister. 2002. Pengelolaan Sistem Drainase dan Penyaluran Air

Limbah. Teknik Perencanaan Penyehatan Lingkungan Permukiman. Jurusan

Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya

Veenstra, S., 2000. Wastewater Treatment. Delft: Institute for Infrastructure, Hydraulics

and Environmental Engineering (IHE Delft)



Nusa Dua - Bali


LAMPIRAN

Tabel Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) untuk Saluran

Sumber: Ven Te Chow. Hidrolika Saluran Terbuka. 1997



Nusa Dua - Bali


Tabel Nilai C pada Rumus Hazen Williams

Sumber: L, Streeter Victo; Wylie; E. Benjamin, Mekanika Fluida



Nusa Dua - Bali




Nusa Dua - Bali


ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa atas

rahmat NYA hingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini dengan

baik. Penyusunan laporan kerja praktek ini tidak terlepas dari partisipasi dan

bimbingan dari semua pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Ibu I D A A Warmadewanthi, S.T, M.T, Ph.D, terima kasih atas kesediaan,

kesabaran, dan ilmu yang diberikan dalam proses bimbingan kepada penulis.

2. Ibu A A Ratna Dewi, S.T selaku Kepala UPAL yang menjadi pembimbing kerja

praktek di BTDC Nusa Dua – Bali

3. Bapak dan Ibu yang selalu mendukung dan memberi semangat serta doa yang

selalu mengiringi

4. Bapak Alit, saudara Eka Wahyudi dan saudara Komang Wedastra yang telah

membimbing selama kerja praktek baik di kantor maupun di lapangan

5. Seluruh bagian dan staf BTDC Nusa Dua – Bali yang telah memberi dukungan

dan semangat

6. Teman-teman kerja praktek, Soraya, Isna, Irma yang selalu memberi semangat

selama kerja praktek

7. Teman-teman Jurusan Teknik Lingkungan ITS angkatan 2010 dan semua teman-

teman yang tidak dapat disebutkan di sini, terima kasih atas segala dukungannya.

Dengan penuh rasa terima kasih, penulis berharap semoga tulisan ini dapat

bermanfaat bagi pembaca atau penulis yang lain di masa yang akan datang.

Surabaya, Agustus 2013

Penulis



Nusa Dua - Bali


iii

DAFTAR ISI

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

KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Maksud dan Tujuan ..................................................................................... 2

1.3 Ruang Lingkup ............................................................................................ 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Air Limbah ................................................................................. 3

2.2 Kualitas Air Limbah Domestik .................................................................... 5

2.3 Kolam Stabilisasi ......................................................................................... 6

2.4 Kolam Aerasi .............................................................................................. 8

BAB III GAMBARAN UMUM BALI TOURISM DEVELOPMENT

CORPORATION (BTDC) NUSA DUA - BALI

3.1 Profil BTDC Nusa Dua - Bali ...................................................................... 9

3.2 Visi, Misi, dan Tujuan Perusahaan BTDC Nusa Dua - Bali ........................... 11

3.3 Logo Perusahaan BTDC Nusa Dua - Bali .................................................... 11

3.4 Struktur Organisasi Perusahaan BTDC Nusa Dua - Bali .............................. 12

3.5 Unit Pengelolaan Air Limbah dan Lingkungan ............................................. 13

3.5.1 Sistem Penyaluran Air Limbah ............................................................ 13

3.5.2 Sistem Pengolahan .............................................................................. 14

3.5.3 Sistem Produksi Air Irigasi ................................................................. 14

3.5.4 Kondisi Eksisting Lagoon BTDC ........................................................ 14

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Observasi Lapangan .................................................................................... 16

4.1.1 Kondisi Fisik Lagoon BTDC Nusa Dua – Bali .................................... 16

4.1.2 Unit – Unit Pengolahan Air Limbah dan Sistem Pengolahan ............... 18

4.1.3 Kondisi Lingkungan Sekitar ................................................................ 19

4.2 Analisis Waktu Detensi Lagoon ................................................................... 20

4.3 Analisis Kebutuhan Oksigen Kolam Aerasi dan Waktu Operasi Aerator ...... 27

4.3.1 Kondisi Eksisting Kolam Aerasi ......................................................... 27

4.3.2 Perhitungan ......................................................................................... 30

4.3.3 Kesimpulan ......................................................................................... 34

4.4.4 Data setelah Re-desain ........................................................................ 35

4.3.5 Perhitungan ......................................................................................... 36

4.3.6 Kesimpulan ......................................................................................... 39

4.4 Analisis Kebutuhan Pompa Air Limbah ....................................................... 39



Nusa Dua - Bali


iv

4.4.1 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih (Metode Beban Unit Alat Plambing)

..................................................................................................................... 40

4.4.2 Perhitungan Kapasitas Air Limbah ...................................................... 44

4.4.3 Perhitungan Dimensi Pipa ................................................................... 46

4.4.4 Perhitungan dimensi Collection Pit ..................................................... 48

4.4.5 Penentuan Pompa Air Limbah (Pompa Angkat) .................................. 48

4.4.6 Penentuan Pompa Air Limbah (Pompa Dorong) .................................. 50

4.4.7 Kesimpulan ......................................................................................... 51

4.5 Analisis Kualitas Air Limbah ....................................................................... 52

4.5.1 Pengaruh Musim Kemarau dan Hujan terhadap BOD .......................... 52

4.5.2 Pengaruh Musim Kemarau dan Hujan terhadap COD .......................... 54

4.5.3 Pengaruh Musim Kemarau dan Hujan terhadap N dan P ..................... 52

BAB V SARAN DAN REKOMENDASI .............................................................. 57

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 59

LAMPIRAN .......................................................................................................... 60

laporan kerja praktek btdc nusa dua - ba

Documents