skripsi analisis kinerja filter upflow downflow untuk

SKRIPSI

ANALISIS KINERJA FILTER UPFLOW – DOWNFLOW UNTUK

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

Disusun oleh :

SADARUDDIN 10581254915

PUTRA AHMADI NOUR 10581252515

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2020

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Dan mereka bertanya kepadamu tentang roh. Katakanlah: “Roh itu termasuk

urusan Tuhan-ku, dan tidaklah kamudiberi pengetahuan melainkan sedikit”.

(Qs. Al – Isra’ : 85)

“Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila engkau

telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan

yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap.

(Qs. Asy – Syarh : 6 – 8)

Masa depanmu ada pada genggamanmu, maka lakukan hal positif untuk

masa depanmu supaya kamu tidak menyesalinya di hari kemudian.

(Tim Penulis)

Kami Persembahkan Untuk:

Kedua orang tua kami

Keluarga tercinta

Dosen prodi Teknik Pengairan

Teman-teman seperjuangan

kami Sipil E 2015

v

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, penulis senantiasa panjatkan kehadirat Allah

SWT, karena atas hidayah dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Analisis Kinerja Filter Upflow –

Downflow Untuk Pengolahan Limbah Cair”. Tugas akhir ini diajukan untuk

memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST)

Program Studi Teknik Pengairan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar. Shalawat serta Salam tidak lupa kita

curahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai suri

tauladan untuk seluruh umat manusia.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya skripsi ini adalah

berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini,

penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan yang setinggi –

tingginya kepada:

1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran., ST., MT., IPM selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Andi Makbul Syamsuri., ST., MT., IPM selaku Ketua Program

Studi Teknik Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak Muh. Amir Zainuddin., ST., MT., IPM selaku Sekretaris Program

Studi Teknik Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar.

4. Bapak Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar., MT selaku Dosen Pembimbing I.

5. Ibu Dr. Hj. Arsyuni Ali Mustari., ST., MT selaku Dosen Pembimbing II.

vi

6. Bapak dan Ibu dosen serta staf administrasi Fakultas Teknik, terkhusus

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Makassar.

7. Kedua orang tua kami yang telah memberikan kami kesempatan

sehingga bisa sampai pada titik ini dan yang tidak lelah memberikan

kami motivasi – motivasinya serta wejangan – wejangannya kepada

kami.

Serta semua pihak yang telah membantu kami yang tidak sempat kami

tuliskan nama – namanya. Selaku manusia biasa, tentunya kami tidak luput

dari kesalahan. Maka dari itu, saran dan masukan sangat diharapkan demi

kesempurnaan skripsi ini.

Jazzakumullahu Khaerant Katsiran

Assalamualaikum Warahmatullah Wabarakatuh

Makassar,…… Februari 2020

Tim Penulis

vii

ANALISIS KINERJA FILTER UPFLOW – DOWNFLOW UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

Sadaruddin1), Putra Ahmadi Nour1), Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar, MT2),Dr. Hj. Arsyuni Ali Mustari, ST.MT

1)Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar 2)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar

Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar

Jl. Sultan Alauddin No. 259, Makassar 90221, Indonesia

e-mail: [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Salah satu teknik pengolahan limbah cair adalah melalui sistem filtrasi upflow -

downflow. Sistem filtrasi upflow merupakan sistem pengolahan limbah cair yang

pada dasarnya adalah mengalirkan limbah cair melewati suatu media penyaring,

dengan arah aliran dari bawah media pasir menuju keatas media pasir, sehingga

hasil penyaringan berada di atas limbah baku mutu. Sedangkan sistem filtrasi

downflow merupakan sistem saringan dimana air limbah didistribusikan kedalam

alat penyaringan dengan arah aliran air dari atas ke bawah. Penelitian ini bertujuan

untuk menganalisis berapa waktu yang dibutuhkan pada pengolahan limbah cair

dan menganalisis efisiensi pengolahan limbah cair. Parameter yang diuji adalah

kekeruhan dan TSS. Penelitian ini menggunakan tipe filtrasi rapid sand filter dengan

menggunakan 3 variasi saringan. Pada pengolahan penyaringan waktu yang

dibutuh untuk memenuhi standar baku mutu yaitu 20 menit dengan efisiensi

penyaringan terendah 88 % pada kekeruhan dan 83 pada TSS, dan tertinggi 98 %

pada kekeruhan dan 99 % pada TSS.

Kata Kunci: Pengolahan limbah cair, filter upflow – downflow, rapid sand filter

mailto:[email protected]

viii

ABSTRACT

One technique for treating wastewater is through an upflow - downflow filtration

system. Upflow filtration system is a liquid waste treatment system which basically is

to drain liquid waste through a filter media, with the direction of flow from under the

sand media to the sand media so that the filtering results are above the quality

standard waste. Whereas the downflow filtration system is a filter system where

wastewater is distributed into the filtering device in the direction of the flow of water

from top to bottom. This study aims to analyze how much time is needed in

wastewater treatment and analyze the efficiency of wastewater treatment. The

parameters tested were turbidity and TSS. This study uses a type of rapid sand filter

and filtration using 3 filter variations. In processing the filtering time needed to meet

quality standards is 20 minutes with the lowest filtering efficiency of 88% in turbidity

and 83 in TSS, and highest in 98% in turbidity and 99% in TSS.

Key words: Waste water treatment, upflow - downflow filter, rapid sand filter

ix

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................................. iv

KATA PENGANTAR ................................................................................ v

ABSTRAK .............................................................................................. vii

ABSTRACT ........................................................................................... viii

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

DAFTAR TABEL ................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xvi

DAFTAR NOTASI SINGKATAN ............................................................ xx

BAB I : PENDAHULUAN ......................................................................... 1

A. Latar Belakang ................................................................................. 1

B. Rumusan Masalah ........................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian .............................................................................. 3

D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

E. Batasan Masalah .............................................................................. 4

F. Sistematika Penulisan ...................................................................... 5

x

BAB II : KAJIAN PUSTAKA .................................................................... 7

A. Limbah ............................................................................................. 7

1. Limbah Cair ................................................................................ 8

2. Karakteristik Limbah Cair ........................................................... 8

3. Sistem Penyaluran Air Limbah ................................................. 11

4. Sumber Limbah Cair ................................................................ 13

5. Dampak Limbah Cair ............................................................... 14

B. Limbah Cair Domestik .................................................................... 15

1. Karakteristik Limbah Cair Domestik ......................................... 15

2. Dampak Limbah Cair Domestik ................................................ 16

C. Filtrasi ............................................................................................ 17

1. Tipe Filter ................................................................................. 18

2. Sistem Filtrasi Down Flow ........................................................ 19

3. Sistem Filtrasi Up Flow ............................................................. 22

4. Media Filter dan Distribusi Media ............................................. 23

5. Dimensi Bak Filter .................................................................... 27

6. Media Filtrasi ............................................................................ 27

7. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Efisiensi Filtrasi ............. 31

D. Penelitian yang Relevan ................................................................. 35

xi

BAB III : METODE PENELITIAN .......................................................... 37

A. Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 37

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ................................................. 37

C. Rancangan Penelitian .................................................................... 38

D. Variable Penelitian ......................................................................... 40

E. Prosedur Penelitian ........................................................................ 42

F. Analisis Data .................................................................................. 43

G. Bagan Alir Penelitian ...................................................................... 46

BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................. 47

A. Analisis Kecepataan Pengolahan Limbah Cair Domestik Dengan

Metode Upflow – Downflow ............................................................ 47

1. Diemensi Bak Filter ................................................................. 47

2. Pengujian Debit ...................................................................... 48

3. Hasil Uji .................................................................................. 51

B. Analisis Efektivitas Saringan Terhadap Sampel Uji ........................ 82

1. Parameter Kekeruhan ............................................................. 82

2. Parameter Total Suspended Solid .......................................... 86

3. Efektivitas Rata – Rata Pada Setiap Variasi Saringan ............ 90

BAB V : PENUTUP ................................................................................ 93

A. Kesimpulan .................................................................................... 93

B. Saran ............................................................................................. 94

xii

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 95

RIWAYAT HIDUP ................................................................................... 98

LAMPIRAN ........................................................................................... 100

DOKUMENTASI ................................................................................... 107

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Karakteristik Limbah Cair Domestik .......................................... 16

Tabel 2. Kriteria Perencanaan Media Filter Untuk Pengolahan Air Minum

(Reynolds dan Richards, 1996) ............................................................... 25

Tabel 3. Matriks Penelitian Terdahulu .................................................... 35

Tabel 4. Tabel Pengamatan ................................................................... 42

Tabel 5. Skema Running Test untuk 3 Variasi Saringan dan 3 Variasi Limbah

................................................................................................................ 45

Tabel 6. Perhitungan Debit Masuk (Q in) ................................................ 49

Tabel 7. Debit Outlet Setiap Sampel Pada Pengujian Saringan .............. 50

Tabel 8. Konsentrasi Kekeruhan Pada Saringan 1 Dengan Sampel Limbah

Cuci Pakaian .......................................................................................... 52


Cuci Pakaian .......................................................................................... 54


Cuci Pakaian .......................................................................................... 55


Dapur ...................................................................................................... 57

xiv


Dapur ...................................................................................................... 59


Dapur ...................................................................................................... 60


Cuci Kendaraan ...................................................................................... 62


Kendaraan .............................................................................................. 64


Kendaraan .............................................................................................. 65

Tabel 17. Konsentrasi TSS Pada Saringan 1 Dengan Sampel Limbah

Pakaian .................................................................................................. 67


Pakaian .................................................................................................. 69


Pakaian .................................................................................................. 70

Tabel 20. Konsentrasi TSS Pada Saringan 1 Dengan Sampel Limbah Dapur

................................................................................................................ 73


................................................................................................................ 74

xv


................................................................................................................ 75

Tabel 23. Konsentrasi TSS Pada Saringan 1 Dengan Sampel Limbah Cuci

Kendaraan .............................................................................................. 78


Kendaraan .............................................................................................. 79


Kendaraan .............................................................................................. 80

Tabel 26. Efektivitas Setiap Filter Terhadap Konsentrasi Kekeruhan ..... 83

Tabel 27. Efektivitas Setiap Filter Terhadap Konsentrasi TSS ................ 87

Tabel 28. Efektivitas Rata – Rata Pada Setiap Variasi Saringan ............ 90

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Sistem Saluran Terpisah ...................................................... 12

Gambar 2. Sistem Saluran Tercampur ................................................... 12

Gambar 3. Sistem Filtrasi Down Flow (dari atas ke bawah) ................... 21

Gambar 4. Sistem Filtrasi Up Flow (dari bawah ke atas) ......................... 23

Gambar 5. Contoh variasi saringan ........................................................ 40

Gambar 6. Bagan Alir Penelitian (Flow Chart) ........................................ 46

Gambar 7. Grafik Debit Keluar Pada Setiap Variasi Saringan dan Sampel Uji

................................................................................................................ 51

Gambar 8. Grafik Penurunan Kekeruhan Pada Variasi Saringan 1 Pada

Limbah Cuci Pakaian .............................................................................. 53





Gambar 11. Grafik Perbandingan Penurunan (%) Pada Masing – Masing

Saringan Pada Limbah Cuci Pakaian ...................................................... 56


Limbah Dapur ......................................................................................... 58

xvii


Limbah Dapur ......................................................................................... 59


Limbah Dapur ......................................................................................... 60


Saringan ................................................................................................. 61


Limbah Cuci Kendaraan ......................................................................... 63






Saringan ................................................................................................. 66

Gambar 20. Grafik Penurunan TSS Pada Variasi Saringan 1 Pada Limbah

Cuci Pakaian .......................................................................................... 68


Cuci Pakaian .......................................................................................... 69


Cuci Pakaian .......................................................................................... 71

xviii


Saringan ................................................................................................. 72


Dapur ...................................................................................................... 73


Dapur ...................................................................................................... 74


Dapur ...................................................................................................... 76


Saringan ................................................................................................. 77


Cuci Kendaraan ...................................................................................... 78


Cuci Kendaraan ...................................................................................... 79


Cuci Kendaraan ...................................................................................... 81


Saringan ................................................................................................. 82

Gambar 32. Grafik Efektivitas Pengolahan Pada Saringan 1 Terhadap

Kekeruhan .............................................................................................. 84

xix


Kekeruhan .............................................................................................. 85


Kekeruhan .............................................................................................. 86

Gambar 35. Grafik Efektivitas Pengolahan Pada Saringan 1 Terhadap TSS

................................................................................................................ 87


................................................................................................................ 88


................................................................................................................ 89

Gambar 38. Grafik Efektivitas Rata – Rata Setiap Variasi Saringan Terhadap

Kekeruhan .............................................................................................. 91

Gambar 39. Grafik Efektivitas Rata – Rata Setiap Variasi Saringan Terhadap

TSS ........................................................................................................ 92

xx

DAFTAR NOTASI SINGKATAN

Adsorben = Zat penjerap.

Adsorpsi = Penjerapan/ proses yang terjadi ketika suatu cairan

terikat kepada suatu padatan.

Amoniak = Senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya

senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam

yang khas.

Black Water = Air buangan dari tubuh manusia (tinja dan urine).

BOD = Biologycal Oxygen Demand.

CH4 = Senyawa Metana.

COD = Chemical Oxygen Demand.

Cu = Tembaga.

Down Flow = Arah aliran dari atas ke bawah.

ES = Effective size.

Fe = Besi.

Grey Water = Air yang berasal dari kamar mandi.

H2S = Hidrogen Sulfida.

MENPU-PR RI = Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat RI.

Mn = Senyawa Mangan.

xxi

N2 = Nitrogen.

NH3 = Senyawa Amoniak.

NTU = Nephelometric Turbidity Unit atau satuan standar

untuk mengukur kekeruhan.

O2 = Oksige.n

Pb = Timbal.

Per Menlhk RI = Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan

RI.

pH = Derajat Keasaman.

Pollutan Organic = Persistent Organic Pollutants (POPs) merupakan

senyawa organic yang memiliki kemampuan untuk

dapat bertahan lama di lingkungan karena resistensi

senyawa – senyawa ini terhadap proses degradasi

baik secara kimia, biologi, dan fotolisis.

Rapid Sand Filter = Saringan Pasir Cepat.

Slow Sand Filter = Saringan Pasir Lambat.

TSS = Total Suspended Solid.

UC = Uniformity Coefficient.

Up Flow = Arah aliran dari bawah ke atas.

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air limbah domestik dapat didefenisikan sebagai cairan atau limbah

yang dibawa zat cair dari rumah tangga bersama dengan air tanah. Limbah

cair domestik tersebut berasal dari bak cuci, air bekas mandi, dan air

buangan dari mesin cuci. Limbah cair domestik adalah sumber kontaminan

pada badan air (danau, sungai, laut, dan sebagainya) (Awwal R. 2016).

Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik

Indonesia (PER MENLHK RI) tentang baku mutu air limbah domestik pada

nomor 68 tahun 2016 menyebutkan bahwa, air limbah domestik adalah air

limbah yang berasal dari aktivitas hidup sehari – hari manusia yang

berhubungan dengan pemakaian air.

Air limbah domestik terbagi menjadi 2 kelompok, yaitu air limbah yang

terdiri dari air buangan tubuh manusia yaitu tinja dan urine (blackwater) dan

kamar mandi (greywater) (Utaberta, 2014). Greywater sendiri adalah limbah

air yang di dapat dari mencuci baju, mencuci piring atau air bekas dari kamar

mandi. Di Indonesia sekitar 80 % limbah yang mencemari sungai adalah dari

limbah greywater.

Buangan limbah cair yang bersumber dari rumah tangga jika tidak

dikelolah dengan baik dapat memberikan dampak negatif pada lingkungan.

2

Oleh karena itu, untuk mengurangi dampak negatif tersebut maka perlu

suatu upaya pengelolaan limbah cair sebelum dibuang ke drainase.

Khususnya dalam hal pengolahan limbah cair domestik, telah ditemukan

banyak cara pengolahan seperti berbagai macam teknik penyaringan dan

cara - cara lainnya. Sistem pengolahan tersebut yang cuckup sederhana

dalam penggunaannya, serta dapat diterima dan mampu dilaksanakan oleh

masyarakat.

Salah satu teknik pengolahan limbah cair adalah melalui sistem filter

kombinasi yaitu sistem filtrasi upflow - downflow. Sistem filtrasi upflow

merupakan sistem pengolahan limbah cair yang pada dasarnya adalah

mengalirkan limbah cair melewati suatu media penyaring, dengan arah aliran

dari bawah media pasir menuju keatas media pasir, sehingga hasil

penyaringan berada di atas limbah baku, sistem up flow lebih mudah untuk

melakukan pencucian media. Filtrasi sistem up flow lebih rumit karena

memerlukan pengaturan tekanan khusus untuk bisa mengalirkan air limbah

kearah atas. Kecepatan penyaringan filtrasi sistem upflow rendah sehingga

memerlukan ruang yang cukup luas. Sedangkan sistem filtrasi downflow

merupakan sistem saringan dimana air limbah didistribusikan kedalam alat

penyaringan dengan arah aliran air dari atas ke bawah. Dengan metode ini

setidaknya dapat mengurangi kadar baku mutu limbah cair domestik seperti

pH, BOD, COD, TSS, minyak dan lemak, amoniak, dan total coliform.

3

Sesuai dengan aturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan

Republik Indonesia tahun 2016 tentang baku mutu air limbah domestik, maka

pada metode ini akan kami uji kinerja kedua metode tersebut. Untuk itu, kami

tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul “ Analisis Kinerja Filter

Upflow – Downflow Untuk Pengolahan Limbah Cair “.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, maka di peroleh rumusan masalah sebagai

berikut :

1. Berapakah waktu yang dibutuh pada pengolahan limbah cair sehingga

memperoleh standar baku mutu yang ditentukan ?

2. Bagaimanakah efisiensi pengolahan limbah cair dengan metode upflow -

downflow ?

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini antara lain :

1. Untuk menganalisis berapa waktu yang dibutuhkan pada pengolahan

limbah cair sehingga memenuhi standar baku mutu yang ditentukan.

2. Untuk menganalisis berapa efisiensi pengolahan limbah cair dengan

metode upflow - downflow.

4

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian ini antara lain :

1. Untuk mengoptimalkan kinerja pengolahan limbah cair domestik sebelum

dialirkan ke drainase.

2. Untuk mengurangi dampak negatif dari buangan limbah cair domestik

yang merupakan sumber kontaminan pada badan air (sungai,danau,rawa-

rawa , perairan pantai dan sebagainya).

3. Sebagai bahan kajian dan referensi kepada penelitian berikutnya untuk

dapat mengembangkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dan

mencoba berbagai variasi percobaan sehingga nantinya akan

memperoleh data yang lebih lengkap tentang kemampuan teknologi fitrasi

dual media yaitu sistem upflow - downflow.

E. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, perlu adanya pembatasan - pembatasan masalah

sehubungan denga keterbatasan dan kemampuan peneliti. Adapun batasan

maslah pada penelitian ini antara lain :

1. Tipe filtrasi yang digunakan adalah Rapid Sand Filter (RSF).

2. Media filter yang digunakan berupa pasir (0, 85 mm) lolos saringan 20 dan

zeoloit (19,1 mm) lolos saringan ¾.

3. Volume air yang digunakan adalah 100 liter.

4. Variasi ketebalan media filtrasi pasir yang digunakan yaitu, 30 cm dan 20

cm.

5. Volume model yang digunakan yaitu, 25 cm x 25 cm x 200 cm.

5

6. Sistem filtrasi dengan metode filter aliran bertekanan (preasure filtration)

7. Parameter yang akan diuji adalah kekeruhan dan TSS (Total Suspended

Solid).

8. Model yang digunakan dalam penelitian tidak diskalakan.

9. Sampel air limbah diperoleh dari kediaman penulis yaitu, BTN Minasa

Upa, blok M dan Malengkeri, Perumahan Taman Malengkeri.

10. Jarak yang digunakan antara reaktor upflow ke downflow yaitu,150 cm

F. Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembahasan dalam penelitian ini, maka disusun

sistematika penelitian sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan, meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, batasan maslah, dan sistematika penulisan.

Bab II Kajian Pustaka, berisi teori, pemikiran, dan hasil penelitian terdahulu

yang berhubungan dengan limbah cair domestik dan sistem filtrasi kombinasi

up flow - downflow.

Bab III Metode Penelitian, meliputi lokasi penelitian, waktu penelitian, data

dan kegunaan data, prosedur atau langkah – langkah penelitian, dan model

analisis.

Bab IV Hasil dan Pembahasan, berisi hasil analisis data dari penelitian dan

pembahasan seputar penelitian.

Bab V Penutup, meliputi kesimpulan penelitian dan saran.

6

Daftar Pustaka

Lampiran

7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Limbah

Limbah adalah bahan buangan yang berasal dari pabrik industri atau

perumahan dan sudah tidak terpakai yang berdampak negatif terhadap

lingkungan masyarakat jika tidak dikelola dengan baik. Limbah merupakan

sisa produksi baik dari alam maupun dari kegiatan manusia. Beberapa defini

mengenai limbah:

a) Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat

Republik Indonesia (PERMENPU-PR RI) No. 04/PRT/M/2017 tentang

penyelenggaraan sistem pengelolaan air limbah domestik pada pasal 1

ayat 1 menyatakan bahwa, air limbah domestik adalah air limbah yang

berasal dari usaha dan/atau kegiatan pemukiman, rumah makan,

perkantoran, perniagaan, apartemen, dan asrama.

b) Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik

Indonesia (PER MENLHK RI) tentang baku mutu air limbah domestik

pada nomor 68 tahun 2016 menyebutkan bahwa, air limbah domestik

adalah air limbah yang berasal dari aktivitas hidup sehari – hari

manusia yang berhubungan dengan pemakaian air.

8

1. Limbah Cair

Limbah cair merupakan air yang sudah tidak dapat digunakan lagi serta

dapat menimbulkan dampak yang buruk terhadap manusia dan lingkungan.

Keberadaan limbah cair ini tidak diharapkan di lingkungan karena tidak

memiliki nilai ekonomi. Pengolahan limbah cair yang tepat sangat

diutamakan agar tidak mencemari lingkungan. (Mardana, 2007)

2. Karakteristik Limbah Cair

Limbah cair baik domestik maupun non domestik mempunyai beberapa

karakteristik sesuai dengan sumbernya, dimana karakteristik limbah cair

dapat digolongkan pada beberapa karakteristik yaitu karakteristik fisik, kimia,

dan biologi sebagai berikut (Eddy, 2008).

a) Karakteristik Fisik

Karakteristik fisik limbah cair yang harus diketahui yaitu, total

suspended solid (TSS), total solid, bau, temperatur, densitas, warna,

kekeruhan.

1. Total Suspended Solid (TSS)

Total suspended solid (TSS) adalah residu dari jumlah

keseluruhan padatan yang tersupensi atau tertahan oleh saringan

dengan maksimal ukuran partikelnya yaitu 2 µm atau lebih besar dari

ukuran patikel koloid. Yang termasuk dalam kategori TSS adalah tanah

liat, lumpur, ganggang, logam oksida, bakteri, dan jamur.

9

2. Total Solid

Total solid adalah materi yang tersisa setelah proses evaporasi

pada suhu 103 – 105oC. Karakteristik yang berasal dari saluran air

limbah domestik, industri, erosi tanah dan infiltrasi ini dapat

menyebabkan bangunan pengolahan penuh dengan lumpur aktif

(sluge) dan kondisi anaerob dapat tercipta sehingga mengganggu

proses pengolahan air.

3. Bau

Karakteristik ini bersumber dari gas-gas yang dihasilkan selama

dekomposisi bahan organik dari air limbah atau karena penambahan

suatu substrat ke air limbah.

4. Temperatur

Temperatur ini mempengaruhi konsentrasi oksigen terlarut di

dalam air. Air yang baik mempunyai temperatur normal 8oC dari suhu

kamar 27oC. Semakin tinggi temperatur air (>27oC) maka kandungan

oksigen dalam air berkurang atau sebaliknya.

5. Densitas

Densitas adalah perbandingan antara massa dengan volume yang

dinyatakan sebagai slug/ft3 (kg/m3).

6. Warna

Air limbah yang berwarna banyak menyerap oksigen dalam air

sehingga dalam waktu lama akan membuat air berwarna hitam dan

berbau.

10

7. Kekeruhan

Kekeruhan diukur dengan perbandingan antara intensitas cahaya

yang dipendarkan oleh sampel air limbah dengan cahaya yang

dipendarkan oleh suspensi standar pada konsentrasi yang sama (Eddy,

2008).

b) Karakteristik Kimia

Pada air limbah ada tiga karakteristik kimia yang perlu diidentifikasi

yaitu bahan organik, anorganik, dan gas.

1. Bahan organik

Pada air limbah bahan organik bersumber dari hewan, tumbuhan,

dan aktivitas manusia. Bahan organik itu sendiri terdiri dari C, H, O, N,

yang menjadi karakteristik kimia adalah protein, karbohidrat, lemak dan

minyak, surfaktan, pestisida dan fenol, dimana sumbernya adalah

limbah domestik, komersil, industri kecuali pestisida yang bersumber

dari pertanian.

2. Bahan anorganik

Jumlah bahan anorganik meningkat sejalan dan dipengaruhi oleh

asal air limbah. Pada umumnya berupa senyawa-senyawa yang

mengandung logam berat (Fe, Cu, Pb, dan Mn), asam kuat dan basa

kuat, senyawa fosfat senyawa-senyawa nitrogen (amoniak, nitrit, dan

nitrat), dan juga senyawa - senyawa belerang (sulfat dan hidrogen

sulfida).

11

3. Gas

Gas yang umumnya ditemukan dalam limbah cair yang tidak

diolah adalah nitrogen (N2), oksigen (O2), metana (CH4), hidrogen

sulfida (H2S), amoniak (NH3), dan karbondioksida (Eddy, 2008).

c) Karakteristik Biologi

Pada air limbah, karakteristik biologi menjadi dasar untuk mengontrol

timbulnya penyakit yang dikarenakan organisme pathogen. Karakteristik

biologi tersebut seperti bakteri dan mikroorganisme lainnya yang terdapat

dalam dekomposisi dan stabilisasi senyawa organik (Eddy, 2008).

3. Sistem Penyaluran Air Limbah

Sistem penyaluran air limbah adalah suatu rangkaian bangunan air

yang berfungsi untuk mengurangi atau membuang air limbah dari suatu

kawasan/lahan baik itu dari rumah tangga, perkantoran maupun kawasan

industri. Sistem penyaluran biasanya menggunakan sistem saluran tertutup

dengan menggunakan pipa yang berfungsi menyalurkan air limbah tersebut

ke bak interceptor yang nantinya di salurkan ke saluran utama atau saluran

drainase

Sistem penyaluran air limbah pada prinsipnya terdiri dari dua macam,

yaitu:

12

a) Sistem penyaluran terpisah

Sistem penyaluran terpisah adalah sistem yang memisahkan aliran air

buangan dengan limpasan air hujan.

Gambar 1. Sistem Saluran Terpisah

b) Sistem penyaluran campuran.

Sistem penyaluran menggabungkan aliran air buangan dengan

limpasan air hujan.

Gambar 2. Sistem Saluran Tercampur

Downpipe

Rain (stromwater) wastewater

Soakhole/soakpit

To the wastewater Treatment plant

13

4. Sumber Limbah Cair

Sumber air limbah dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu:

a) Air limbah domestik atau rumah tangga

Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan

Republik Indonesia (PER MENLHK RI) Nomor : P.68 / Menlhk / Setjen /

Kum.1 / 8 / 2016 tentang baku mutu air limbah domestik disebutkan

pada Pasal 1 ayat 2 bahwa, air limbah domestik adalah air limbah yang

berasal dari aktivitas hidup sehari – hari manusia yang berhubungan

dengan pemakaian air. Air limbah domestik mengandung berbagai

bahan, yaitu kotoran, urine, dan air bekas cucian yang mengandung

deterjen, bakteri, dan virus (Eddy, 2008).

b) Air limbah industri

Air yang dihasilkan oleh industri, baik akibat proses pembuatan

atau produksi yang dihasilkan industri tersebut maupun proses lainnya

(Darmono, 2001). Limbah non domestik adalah limbah yang berasal

dari pabrik, industri, pertanian, perternakan, perikanan, transportasi,

dan sumber - sumber lain (Eddy, 2008).

c) Infiltrasi

Infiltrasi adalah masuknya air tanah ke dalam saluran air buangan

melalui sambungan pipa, pipa bocor, atau dinding manhole, sedangkan

inflow adalah masuknya aliran air permukaan melalui tutup manhole,

atap, area drainase, cross connection saluran air hujan maupun air

buangan. (Eddy, 2008)

14

5. Dampak Limbah Cair

Limbah organik mengandung sisa-sisa bahan organik, detergen,

minyak dan kotoran manusia. Limbah ini dalam skala kecil tidak akan terlalu

mengganggu, akan tetapi dalam jumlah besar sangat merugikan. Dampak

negatif yang dapat ditimbulkan limbah cair adalah sebagai berikut:

a) Gangguan terhadap kesehatan manusia

Gangguan terhadap kesehatan manusia dapat disebabkan oleh

kandungan bakteri, virus, senyawa nitrat, beberapa bahan kimia dari

industri dan jenis pestisida yang terdapat dari rantai makanan, serta

beberapa kandungan logam seperti merkuri, timbal, dan kadmium

(Eddy, 2008).

b) Gangguan terhadap keseimbangan ekosistem

Kerusakan terhadap tanaman dan binatang yang hidup pada

perairan disebabkan oleh eutrofikasi yaitu pencemaran air yang

disebabkan oleh munculnya nutrient yang berlebihan ke dalam

ekosistem air, air dikatakan eutrofik jika konsentrasi total phosphorus

(TP) dalam air berada dalam rentang 35-100 µg/L dan pertumbuhan

tanaman yang berlebihan (Eddy, 2008).

c) Gangguan terhadap estetika dan benda

Gangguan kenyamanan dan estetika berupa warna, bau, dan

rasa. Kerusakan benda yang disebabkan oleh garam-garam terlarut

seperti korosif atau karat, air berlumpur, menyebabkan menurunnya

15

kualitas tempat-tempat rekreasi dan perumahan akibat bau serta

eutrofikasi (Eddy, 2008).

B. Limbah Cair Domestik

Limbah cair domestik adalah air yang telah dipergunakan dan berasal

dari rumah tangga atau pemukiman termasuk di dalamnya adalah yang

berasal dari kamar mandi, tempat cuci, serta tempat memasak (Sugiharto,

2008). Komposisi limbah cair rata-rata mengandung bahan organik dan

senyawa mineral yang berasal dari sisa makanan, urin, dan sabun. Sebagian

limbah rumah tangga berbentuk suspensi lainnya dalam bentuk bahan

terlarut.

Limbah cair ini dapat dibagi menjadi 2 (dua) yaitu limbah cair kakus

yang umum disebut black water dan limbah cair dari mandi - cuci yang

disebut grey water. Black water oleh sebagian penduduk dibuang melalui

septic tank, namun sebagian dibuang langsung ke sungai, sedangkan grey

water hampir seluruhnya dibuang ke sungai-sungai melalui saluran (Mara,

2004).

1. Karakteristik Limbah Cair Domestik

Limbah cair domestik merupakan salah satu sumber pencemaran

lingkungan. Karakteristik limbah cair domestik dapat dilihat pada Tabel 1:

16

Tabel 1. Karakteristik Limbah Cair Domestik

Parameter SatuanKadar

Maksimum

pH - 6 - 9BOD mg/L 30COD mg/L 100TSS mg/L 30Minyak dan Lemak

mg/L 5

Amoniak mg/L 10Total Coliform Jumlah/100 mL 3000Debit L/orang/hari 100

Sumber : Baku Mutu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan

Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 Tentang Baku Mutu

Air Limbah Domestik.

2. Dampak Limbah Cair Domestik

Beberapa masalah yang dapat ditimbulkan oleh buangan limbah cair

domestik antara lain :

a) Merusak keindahan atau estetika karena pemandangan menjadi tidak

sedap dan berbau busuk.

b) Menimbulkan kerusakan lingkungan.

c) Merusak dan membunuh kehidupan di dalam air.

d) Membahayakan kesehatan.

Masuknya air limbah domestik ke dalam lingkungan perairan akan

mengakibatkan perubahan - perubahan besar dalam sifat fisika, kimia, dan

biologis perairan tersebut seperti suhu, kekeruhan, konsentrasi oksigen

terlarut, zat hara, dan produksi dari bahan beracun. Tingkat dan luas

17

pengaruh yang ditimbulkan terhadap organisme perairan tersebut sangat

tergantung dari jenis dan jumlah bahan pencemar yang masuk ke perairan.

Berubahnya keseimbangan antara faktor fisika-kimia dan biologis dalam

suatu lingkungan akibat adanya senyawa pencemar dapat mempengaruhi

organisme dalam lingkungan tersebut.

C. Filtrasi

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair

maupun gas) yang membawanya menggunakan suatu medium berpori atau

bahan berpori lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus

yang tersuspensi dan koloid. Pada pengolahan air minum, filtrasi digunakan

untuk menyaring air hasil dari proses koagulasi – flokulasi – sedimentasi

sehingga dihasilkan air minum dengan kualitas tinggi. Di samping mereduksi

kandungan zat padat, filtrasi dapat pula mereduksi kandungan bakteri,

menghilangkan warna, rasa, bau, besi dan mangan. Perencanaan suatu

sistem filter untuk pengolahan air tergantung pada tujuan pengolahan dan

pre-treatment yang telah dilakukan pada air baku sebagai influen filter.

Filtrasi adalah proses penyaringan partikel secara fisik, kimia dan biologi

untuk memisahkan atau menyaring partikel yang tidak terendapkan

disedimentasi melalui media berpori. Selama proses filtrasi zat zat pengotor

dalam media penyaring akan menyebabkan terjadinya penyumbatan pada

pori pori media sehingga kehilangan tekanan akan meningkat (Joko, T, 2010)

18

1. Tipe filter

Berdasarkan pada kapasitas produksi air yang terolah, filter pasir

dapat dibedakan menjadi dua yaitu filter pasir cepat dan filter pasir lambat

a) Filter pasir lambat (Slow sand filter)

Filter pasir lambat merupakan penyaringan partikel yang tidak

didahului proses pengolahan kimiawi (koagulasi). Kecepatan aliran

dalam media pasir ini kecil karena ukuran media pasir lebih kecil.

Saringan pasir lambat lebih menyerupai penyaringan air secara alami,

kecepatan filtrasi lambat yaitu sektar 0, 1 hingga 0, 4 m/jam.

Kecepatan yang lebih lambat ini disebabkan ukuran media pasir lebih

kecil (effective size 0, 15 – 0, 35 mm)

Filter pasir lambat cukup efektif digunakan untuk menghilangkan

kandungan bahan organik dan organisme patogen pada air baku

yang mempunyai kekeruhan relatif rendah yaitu dengan kekeruhan

dibawah 50 NTU. Efisiensi pasir lambat tergantung pada distribusi

ukuran partikel pasir, ratio luas permukaan filter terhadap kedalaman

dan kecepatan filtrasi.

b) Filter pasir Cepat (Rapid sand filter)

Filter pasir cepat adalah filter yang mempunyai kecepatan filtrasi

cepat, berkisar 4 hingga 21 m/jam. Kecepatan aliran air dalam media

pasir lebih besar karena ukuran media pasir lebih besar. Filter ini

selalu didahului dengan proses koagulasi – flokulasi dan pengendapan

untuk memisahkan padatan tersuspensi. Kekeruhan filter pasir cepat

19

berkisar 5 – 10 NTU, efisiensi penurunannya dapat mencapai 90-

98%

Berdasarkan arah alirannya, filtrasi dibagi menjadi:

Filter aliran kebawah (Down flow filtration)

Filter aliran keatas (Up flow filtration)

Filter Kombinasi (Up flow - down flow filtration)

Horizontal flow filtration

Berdasarkan sistem pengaliran/driving force, filtrasi dibagi menjadi

Filter secara gravitasi (gravity filtration)

Filter aliran bertekanan (preasure filtration)

2. Sistem Filtrasi down flow

Sistem filtrasi Down Flow merupakan sistem saringan dimana air

limbah didistribusikan kedalam alat penyaringan dengan arah aliran air dari

atas ke bawah.

Secara umum, proses pengolahan air limbah dengan sitem filtrasi

Down Flow terdiri atas unit proses, yakni bak penampung air limbah. Unit

pengolahan air dengan filter pasir lambat Down Flow merupakan satu paket

dimana kapasitas pengolahan dapat dirancang dengan berbagai macam

ukuran sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan. Biasanya filter ini hanya

terdiri dari sebuah bak untuk menampung air dan media penyaring pasir. Bak

ini dilengkapi dengan sistem saluran bawah, inlet, autlet dan peralatan

kontrol.

20

Struktur inlet dibuat sedemikian rupa sehingga air masuk kedalam

saringan dan tidak merusak atau mengaduk permukaan media kerikil bagian

atas. Sedengkan struktur autlet selain untuk pengeluaran air hasil olahan,

berfungsi juga sebagai weir untuk kontrol tinggi muka air diatas lapisan.

Pengolahan air limbah dengan menggunakan saringan pasir lambat

Down Flow ini mempunyai keunggulan antara lain :

a) Air hasil penyaringan cukup bersih untuk keperluan rumah tangga.

b) Membuatnya cukup mudah dan sederhana pemeliharaannya.

c) Bahan-bahan yang digunakan mudah didapatkan di daerah pedesaan.

d) Tidak memerlukan bahan kimia, sehingga biaya operasinya sangat

murah.

e) Dapat menghilangkan zat besi, mangan, warna dan kekeruhan.

f) Dapat menghilangkan ammonia dan pollutan organic, karena proses

penyaringan berjalan secara fisika biokimia.

g) Sangat cocok untuk daerah pedesaan dan proses pengolahan yang

sangat sederhana.

Sedangkan beberapa kelemahan saringan pasir lambat Down Flow

tersebut yakni antara lain :

a) Jika air bakunya mempunyai kekeruhan yang tinggi, beban filter menjadi

besar, sehingga sering tejadi kebuntuan, akibatnya waktu pencucian filter

menjadi pendek.

b) Kecepatan penyaringan rendah, sehingga memerlukan ruangan yang

cukup luas.

21

c) Pencucian filter dilakukan secara manual, yakni dengan cara mengeruk

lapisan pasir bagian atas dan dicuci dengan air bersih, dan setelah

bersih dimasukkan kembali kedalam saringan seperti semula.

d) Karena tanpa bahan kimia, tidak dapat digunakan untuk menyaring air

gambut.

Berikut adalah contoh sistem filtrasi downflow yang disajikan pada

gambar 3 sebagai berikut:

3. Sistem Filtrasi Up flow

Sistem saringan upflow merupakan sistem pengolahan limbah cair yang

pada dasarnya adalah mengalirkan limbah cair melewati suatu media

penyaring, dengan arah aliran dari bawah media pasir menuju keatas media

pasir, sehingga hasil penyaringan berada di atas limbah baku. Filtrasi

Gambar 3. Sistem Filtrasi Down Flow (dari atas ke bawah)

Air limbah

22

dengan sistem aliran upflow dilihat lebih efektif untuk meminimalisir

terjadinya kebuntuan pada media karena kekeruhan limbah baku yang

tinggi.Selain itu, dengan sistem seperti ini, akan lebih mudah untuk

pencucian media, yaitu cukup dengan membuka kran penguras yangakan

mengalirkan hasil olahan yang lebih bersih (Said, 2005).

Menurut Khambhammettu. 2006, bagian- bagian yang ada pada

alat filtrasi sistem aliran upflow hampir sama dengan filtrasi downflow,

yaitu terdiri dari bagian inlet, lapisan air di bawah media penyaring, media

pasir, dan bagian pengeluaran, tetapi letak masing-masing bagian

berkebalikan secara vertikal saja dengan sist em filtrasi downflow.

Menurut Said (2005), pengolahan limbah cair dengan menggunakan

saringan pasir sistem aliran upflow mempunyai keunggulan antara lain:

a) Filtrasi sistem upflow tidak memerlukan bahan kimia, sehingga biaya

operasinya murah.

b) Filtrasi sistem upflow dapat menghilangkan zat besi, mangan, dan

warna serta kekeruhan.

c) Filtrasi sistem upflow dapat menghilangkan amonia dan polutan oganik,

karena proses penyaringan berjalan secara fisik dan biokimia.

d) Filtrasi sistem upflow lebih mudah untuk melakukan pencucian media

e) Proses filtrasi sistem upflow tidak terlalu terpengaruh oleh tingkat

kekeruhan air atau limbah baku.

Sedangkan kelemahan dari saringan pasir sistem aliran upflow yakni :

23

a) Filtrasi sistem upflow lebih rumit karena memerlukan pengaturan

tekanan khusus untuk bisa mengalirkan air atau limbah ke arah atas.

b) Kecepatan penyaringan Filtrasi sistem upflow rendah sehingga

memerlukan ruang yang cukup luas.

Berikut adalah contoh sistem filtrasi upflow yang disajikan pada gambar

4 sebagai berikut:

4. Media Filter dan Distribusi Media

Bagian filter yang berperan penting dalam melakukan penyaringan

adalah media filter. Media Filter dapat tersusun dari pasir silika alami,

anthrasit, atau pasir garnet. Media ini umumnya memiliki variasi dalam

ukuran, bentuk dan komposisi kimia. Pemilihan media filter yang akan

digunakan dilakukan dengan analisa ayakan (sieve analysis). Hasil ayakan

suatu media filter digambarkan dalam kurva akumulasi distribusi untuk

Gambar 4. Sistem Filtrasi Up Flow (dari bawah ke atas)

24

mencari ukuran efektif (effective size) dan keseragaman media yang

diinginkan dinyatakan sebagai (uniformity coefficient).

Effective Size (ES) atau ukuran efektif media filter adalah ukuran media

filter bagian atas yang dianggap paling efektif dalam memisahkan kotoran

yang besarnya 10 % dari total kedalaman lapisan media filter atau 10 % dari

fraksi berat, ini sering dinyatakan sebagai d10 (diameter pada persentil 10).

Uniformity Coefficient (UC) atau koefisien keseragaman adalah angka

keseragaman media filter yang dinyatakan dengan perbandingan antara

ukuran diameter pada 60 % fraksi berat terhadap ukuran efektif atau dapat

ditulis UC = d60/d10. d60 adalah diameter butiran pada persentil 60

Berdasarkan jenis dan jumlah media yang digunakan dalam

penyaringan, media filter dikategorikan menjadi:

a) Single media: Satu jenis media seperti pasir silika, atau dolomit saja.

Filter cepat tradisional biasanya menggunakan pasir kwarsa. Pada

sistem ini penyaringan SS terjadi pada lapisan paling atas sehingga

dianggap kurang efektif karena sering dilakukan pencucian.

b) Dual media: misalnya digunakan pasir silica, dan anthrasit. Filter dual

media sering digunakan filter dengan media pasir kwarsa di lapisan

bawah dan antharasit pada lapisan atas.

c) Multi media: misalnya digunakan pasir silica, anthrasit dan garnet atau

dolomit. Fungsi multi media adalah untuk memfungsikan seluruh lapisan

filter agar berperan sebagai penyaring.

25

Kriteria nilai ukuran efektif dan keseragaman media untuk beberapa

jenis dan media filter dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2. Kriteria Perencanaan media filter untuk Pengolahan Air Minum (Reynolds dan Richards, 1996)

Karakteristik Nilai

Rentang Tipikal I. Single Media

A. Media Pasir Kedalaman (mm) ES (mm) UC

B. Media anthrasit Kedalaman (mm) ES (mm) UC

C. Rate Filtrasi (l/det m2)

610 – 760 0,35 – 0,70

< 1,7

610 – 760 0,70 – 0,75

< 1,75 1,36 – 3.40

685 0,6

< 1,7

685 0.75

< 1,75 2,72

II. Dual Media A. Media Pasir

Kedalaman (mm) ES (mm) UC


C. Rate Filtrasi (l/det m2)

150 – 205 0,45 – 0,55 1,5 – 1,7

460 – 610 0,9 – 1,1 1,6 – 1,8

2,04 – 5.44

150

0,5 1,6

610

1 1,7 3,4

26

Tabel 2. Lanjutan

III. Multi Media A. Media Pasir

Kedalaman (mm) ES (mm) UC


C. Garnet Kedalaman (mm) ES (mm) UC

D. Rate Filtrasi (l/det m2)

150 – 230 0.45 – 0.55 1,5 – 1,65

420 – 530 0,95 – 1,0 1,55 – 1,75

75 – 115

0,20 – 0,35 1,6 – 2.0

2,72 – 6,80

230 0,5 1,6

460

1 <1,75

75 0,2

<1.6 4,08

Susunan media berdasarkan ukurannya dibedakan menjadi :

a) Seragam (uniform), ukuran butiran media filter relatif sama dalam satu bak

b) Gradasi (stratified) ukuran butiran media tidak sama dan tersusun

bertingkat

c) Tercampur (mixed) ukuran butiran media tidak sama dan bercampur

Kriteria nilai ukuran efektif dan keseragaman media untuk beberapa

jenis dan jumlah media filter dapat dilihat pada Tabel 2. Bila suatu stok pasir

tidak memenuhi kriteria, maka harus dilakukan pemilihan ukuran hingga

memenuhi kriteria tersebut.

27

5. Dimensi Bak Filter

Luas permukaan bak filter tergantung pada jumlah bak, debit

pengolahan dan kecepatan (rate filtrasi.). Jumlah bak juga dapat ditentukan

dengan batasan luas permukaan maksimum 100 m² per bak.Jumlah bak

minimum adalah dua.

Luas permukaan dan volume bak dapat di hitung dengan rumus:

.................................................................................................. (1)

P × L × T ........................................................................................... (2)

Dengan P adalah panjang reaktor, L adalah lebar, dan T adalah tinggi

reaktor saringan pasir. Berdasarkan luas permukaan bak, ukuran bak

(panjang, lebar, atau diameter) dapat di tentukan. Ratio lebar terhadap

panjang berkisar 1 : 1 hingga 1 : 2 .

Tinggi bak filter di tentukan dari tinggi total bahan yang terdapat di bak,

meliputi underdrain, media penyangga, media filter, dan air di atas media

ditambah dengan tinggi jagaan (free board).

6. Media Filtrasi

a) Zeolith

Zeolith merupakan suatu mineral yang dihasilkan dari proses

hidrothermal pada batuan beku basa, secara umum zeolith mampu

menyerap, menukar ion dan menjadi katalis. Sifat zeolit sebagai adsorben

dan penyaring molekul, dimungkinkan karena struktur zeolith yang berongga,

sehingga zeolith mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran

lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit

28

yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai

efektivitas adsorpsi yang tinggi.

Sedangkan sifat zeolith sebagai penukar ion karena adanya kation

logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam

rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah

yang sama. Akibat struktur zeolit berongga, anion atau molekulberukuran

lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak. Zeolit

berbentuk kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung muatan

positifdari ion-ion logam alkali dan alkali tanah dalam kerangka kristal tiga

dimensi (Hay, 1966), dengan setiap oksigen membatasi antara dua

tetrahedral.

b) Pasir

Penyaringan atau filtrasi adalah proses pemisahan komponen padatan

yang terkandung di dalam air dengan melewatkannya melalui media yang

berpori atau bahan berpori lainnya untuk memisahkan padatan dalam air

tersebut baik yang berupa suspensi maupun koloid. Selain itu, penyaringan

juga dapat mengurangi kandungan bakteri, bau, rasa, mangan, dan besi.

Menurut Baker (1948), catatan tertulis paling awal tentang pengolahan

air, sekitar tahun 4000 SM, menyebutkan filtrasi air melalui pasir dan kerikil.

Walaupun sejumlah modifikasi telah dibuat dengan cara yang aplikasi, filtrasi

tetap menjadi salah satu teknologi mendasar terkait dengan pengolahan air.

Digunakannya media filter atau saringan karena merupakan alat filtrasi atau

penyaring yang memisahkan campuran solida likuida dengan media porous

29

atau material porous lainnya guna memisahkan sebanyak mungkin padatan

tersuspensi yang paling halus. Dan penyaringan ini merupakan proses

pemisahan antara padatan atau koloid dengancairan, dimana prosesnya bisa

dijadikan sebagai proses awal (primary treatment).

Menurut Tjokrokusumo (1998), pada pengolahan air baku dimana

proses koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat

disaring dengan saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Karena

saringan kasar mampu menahan material tersuspensi dengan penetrasi

partikel yang cukup dalam, maka saringan kasar mampu menyimpan lumpur

dengan kapasitas tinggi. Karakteristik filtrasi dinyatakan dalam kecepatan

hasil filtrat. Masing-masing dipilih berdasarkan pertimbangan teknik dan

ekonomi dengan sasaran utamanya, yakni menghasilkan filtrat yang murah

dengan kualitas yang tetap tinggi.

Berikut merupakan persyaratan teknis pasir sebagai media penyaringan

menurut standar SNI 3981-2008 tentang Saringan Pasir Lambat :

1. Berat Jenis Pasir

Berat jenis pasir permukaan jenuh air yaitu perbandingan antara berat

agregat kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama

dengan isi agregat dalam keadan jenuh pada suhu tertentu. Berdasarkan

SNI 3981-2008, berat jenis pasir sebagai media penyaringan yaitu sebesar

2,55 gr/cm3 – 2,65 gr/cm3.

30

Berikut merupakan persamaan yang digunakan untuk menghitung berat

jenis pasir.

Keterangan:

B = Berat Pasir Jenuh Air

C = Berat Piknometer + Air + Contoh Pasir Jenuh Air

D = Berat Piknometer diisi Air

2. Analisa Saringan Agregat Pasir

Analisa saringan agregat adalah penentuan persentase berat butiran

agregat yang lolos dari satu set saringan kemudian angka - angka

persentase digambarkan pada grafik pembagian butir. Pemilihan media

saringan yang akan digunakan dilakukan dengan analisa ayakan (sieve

analysis). Hasil ayakan suatu media filter digambarkan dalam kurva

akumulasi distribusi untuk mencari ukuran efektif (effective size) dan

keseragaman media yang diinginkan (dinyatakan sebagai uniformity

coefficient).

3. Ijuk atau sekat

Ijuk atau Sekat yang merupakan serat alam yang mungkin hanya

sebagian orang mengetahui kalau serat ini sangat lah istimewa di banding

dengan serat lainya. Ijuk (duk, injuk) adalah serabut hitam dan keras

pelindung pangkal pelepah daun enau atau aren (Arenga pinnata) yang

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐽𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑃𝑎𝑠𝑖𝑟 = 𝐵

𝐵+𝐷 −𝐶 ......................................................... (3)

31

meliputi dari bawah sampai atas batang aren. Fungsi dari ijuk (serabut

kelapa) dalam proses filtrasi air adalah untuk menyaring kotoran-kotoran

halus dengan membuat lapisan pasir, ijuk, arang aktif, pasir dan batu. Dan

juga sebagai media penahan pasir halus agar tidak lolos ke lapisan

bawahnya.

7. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Effisiensi Filtrasi

Dalam proses filtrasi terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak

faktor–faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi pula kualitas

air hasil filtrasi, efisiensinya, dan sebagainya. Faktor – faktor tersebut adalah

debit filtrasi, kedalaman media, ukuran dan material, konsentrasi kekeruhan,

tinggi muka air, kehilangan tekanan, dan temperature.

a) Debit Filtrasi

Debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter

secara efisien. Sehingga proses filtrasi tidak dapat terjadi dengan sempurna,

akibat adanya aliran air yang terlalu cepat dalam melewati rongga diantara

butiran media pasir. Hal ini menyebabkan berkurangnya waktu kontak antara

permukaan butiran media penyaring dengan air yang akan disaring.

Kecepatan aliran yang terlalu tinggi saat melewati rongga antar butiran

menyebabkan partikel–partikel yang terlalu halus yang tersaring akan lolos.

32

Q = v / t ....................................................................................... (4)

Dimana:

Q = Debit

v = Volume Air

t = Waktu pengaringan

b) Konsentrasi Kekeruhan

Konsentrasi kekeruhan sangat mempengaruhi efisiensi dari filtrasi.

Konsentrasi kekeruhan air baku yang sangat tinggi akan menyebabkan

tersumbatnya lubang pori dari media atau akan terjadi clogging. Sehingga

dalam melakukan filtrasi sering dibatasi seberapa besar konsentrasi

kekeruhan dari air baku (konsentrasi air influen) yang boleh masuk. Jika

konsentrasi kekeruhan yang terlalu tinggi, harus dilakukan pengolahan

terlebih dahulu, seperti misalnya dilakukan proses koagulasi – flokulasi dan

sedimentasi. Efisiensi penurunan kekeruhan dapat dihitung menggunakan

rumus sebagai berikut :

Rkekeruhan =

................................................... (5)

Dimana :

Rkekeruhan = Efisiensi kekeruhan (%)

Kin = Kekeruhan sebelum di saring (NTU)

Kout = Kekeruhan setelah di saring (NTU).

c) Temperatur

Adanya perubahan suhu atau temperatur dari air yang akan difiltrasi,

menyebabkan massa jenis (density), viskositas absolut, dan viskositas

33

kinematis dari air akan mengalami perubahan. Selain itu juga akan

mempengaruhi daya tarik menarik diantara partikel halus penyebab

kekeruhan, sehingga terjadi perbedaan dalam ukuan besar partikel yang

akan disaring. Akibat ini juga akan mempengaruhi daya adsorpsi. Akibat dari

keduanya ini, akan mempengaruhi terhadap efisiensi daya saring filter.

d) Kedalaman media, Ukuran, dan Material.

Pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam

perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan

lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya

mempunyai daya saring yang sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu

pengaliran yang lama.

Keadaan media yang terlalu kasar atau terlalu halus akan menimbulkan

variasi dalam ukuran rongga antar butir. Ukuran pori sendiri menentukan

besarnya tingkat porositas dan kemampuan menyaring partikel halus yang

terdapat dalam air baku. Lubang pori yang terlalu besar akan meningkatkan

rate dari filtrasi dan juga akan menyebabkan lolosnya partikel–partikel halus

yang akan disaring. Sebaliknya lubang pori yang terlalu halus akan

meningkatkan kemampuan menyaring partikel dan juga dapat menyebabkan

clogging (penyumbatan lubang pori oleh partikel–partikel halus yang

tertahan) yang terlalu cepat.

34

e) Tinggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan

Keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya

debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air yang cukup tinggi

diatas media akan meningkatkan daya tekan air untuk masuk kedalam pori.

Dengan muka air yang tinggi akan meningkatkan laju filtrasi (bila filter dalam

keadaan bersih). Muka air diatas media akan naik bila lubang pori tersumbat

(terjadi clogging) terjadi pada saat filter dalam keadaan kotor. Untuk melewati

lubang pori, dibutuhkan aliran yang memiliki tekanan yang cukup. Besarnya

tekanan air yang ada diatas media dengan yang ada didasar media akan

berbeda di saat proses filtrasi berlangsung. Perbedaan inilah yang sering

disebut dengan kehilangan tekanan (headloss). Kehilangan tekanan akan

meningkat atau bertambah besar pada saat filter semakin kotor atau telah

dioperasikan selama beberapa waktu. Friksi akan semakin besar bila

kehilangan tekanan bertambah besar, hal ini dapat diakibatkan karena

semakin kecilnya lubang pori (tersumbat) sehingga terjadi clogging.

35

D. Penelitian yang Relevan

Tabel 3. Matriks Penelitian Terdahulu

No. Penulis Judul Tujuan Variabel

Diteliti Metode Penelitian

1. Awwal Raafiandy dan Hudori

Efektivitas pengolahan Greywater dengan menggunakan RSF (Rapid Sand Filter) dalam menurunkan kekeruhan, TSS, BOD, COD

Untuk mengetahui kemampuan pengolahan air limbah bekas mandi dengan menggunakan filter.

kekeruhan, TSS, BOD, COD

Pada penelitian ini akan digunakan suatu teknologi yaitu reaktor saringan pasir cepat (rapid sand filter). Dalam penelitian ini juga Mengetahui Perbedaan ketebalan dan jenis media filter terhadap efektifitas pengolahan dengan reaktor RSF.

2. Alfi Rahmi Pengolahan air limbah menjadi air domestik non konsumsidengan variasi karbon aktif biosand filter

Untuk mengetahui kemampuan dalam menurunkan parameter baku mutu limbah cair Rumah Makan yaitu pH, BOD, TSS serta minyak dan lemak.

pH, BOD, TSS serta minyak dan lemak.

Uji baku mutu air limbah cair rumah makan setelah penyaringan menggunakan arang batok kelapa, arang cangkang sawit, arang sekam padi, arang sebuk gergaji.

36

Tabel 3. Lanjutan

3. Sri Widyastuti dan Antik Sepdian Sari

Kinerja pengolahan air bersihdengan proses filtrasi dalam mereduksi kesadahan.

Untuk mengetahui berapa persen penurunan kesadahan (CaCO3) dari pengolahan system filtrasi dengan arah aliran down flow dan up flow

Kesadahan (CaCO3)

Membandingkan kecepatan alir filtrat antara sistem filtrasi upflow dan downflow guna mengetahui sistem filtrasi mana yang mempunyai waktu operasi lebih lama dengan memperhatikan efisiensi penurunan parameter kesadahan

4. Yunita Mulyana, Rizki Purnaini, dan Berlian Sitorus.

Pengolahan limbah cair domestik utuk penggunaan ulang (Water Reuse)

Untuk mendapatkan suatu sistem pengolahan limbah cair berskala laboratorium yang dapat digunakan untuk mengolah limbah cair domestik dan menghasilkan efluen yang dapat memenuhi persyaratan baku mutu air yang layak untuk digunakan kembali

COD, TSS dan Total Koliform

Sampel limbah cair domestik khususnya grey water untuk bahan penelitian diambil dari outlet saluran pembuangan air buangan rumah kos yang berlokasi di Kecamatan Pontianak Selatan.

47

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Analisis Kecepatan Pengolahan Limbah Cair Domestik Dengan

Metode Upflow – Downflow.

Pada penelitian ini dilakukan menggunakan dua arah aliran yaitu,

arah aliran ke atas (upflow) dan arah aliran ke bawah (downflow). Hal

tersebut dimaksudkan untuk pengolahan limbah cair domestik dalam

rangka memenuhi standar baku mutu air limbah berdasarkan Peraturan

Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Tahun 2016. Adapun

parameter yang menjadi fokus pada penelitian ini adalah kekeruhan dan

TSS (Total Suspended Solid).

1. Dimensi Bak filter

Pada pengujian ini digunakan 2 bak saringan dengan rangkaian

secara upflow – downflow. Berikut adalah ukuran masing - masing bak

saringan:

a) Dimensi bak saringan upflow – downflow.

i. Luas penampang masing – masing bak saringan (A)

A = P x L

A = 0.25 m x 0.25 m

A = 0. 0625 m²

ii. Ukuran total masing - masing bak saringan (V)

48

V = P x L x T

V = 0.25 m x 0.25 m x 2 m

V = 0.125 m³

iii. Under drain

V = P x L x T

V = 0.25 x 0.25 x 0.1

V = 0.00625 m²

b) Panjang pipa penghubung bak saringan 150 cm, dengan diameter

pipa 1½ inch.

2. Pengujian Debit

Debit merupakan ukuran banyaknya volume air yang mampu

melewati suatu tempat atau mampu di tampung dalam suatu tempat setiap

satuan waktu. Untuk mengukur debit dapat dilakukan dengan berbagai

cara baik dengan cara manual maupun menggunakan alat. Pada

penelitian ini pengujian debit dilakukan secara manual sehingga di peroleh

data debit sebagai berikut :

a. Debit Masuk ( Q in )

Pada penelitian ini dilakukan pengujian debit secara manual,

pengujian dimaksudkan untuk memperoleh debit optimal untuk

pengisian sampel limbah rumah tangga ke dalam reaktor sand filter,

dari hasil pengujian terebut data lalu di analisis dengan

49

menggunakan persamaan (4) Salah satu contoh perhitungan debit

yaitu sebagai berikut :

Diketahui :

Volume sampel = 1.100 ml

Waktu = 2.39 detik

Q =

Q =

Q = 0. 460 L/dtk

Perhitungan selanjutnya pada table 6:

Tabel 6. Perhitungan debit masuk (Q in)

Volume Sampel waktu Debit (Q)

L Detik L/dtk

1 1,100 2,39 0,460

2 1,104 2,19 0,504

3 1,050 1,88 0,559

4 1,030 1,17 0,880

5 1,010 2,12 0,476

0,576

No

Debit Rata-rata

Dari hasil perhitungan diatas di peroleh debit masuk (Q in)

sebesar 0.576 L/dtk yang akan digunakan pada pengujian setiap

ketebalan dan jenis air limbah yang digunakan.

b. Debit Keluar ( Q out )

Pada dasarnya debit keluar (Qout) di pengaruhi oleh ketebalan

media filter dan zat yang tersuspensi dalam sampel yang

digunakan, dengan demikian perlu dilakukan pengamatan terhadap

50

setiap variasi filter yang digunakan, debit keluar dapat dihitung

dengan memperhatikan jumlah air keluar dan waktu yang

diperlukan air untuk terfiltrasi.

Berikut salah satu contoh perhitungan debit keluar (Q out) :

Diketahui:

Volume air keluar = 0,280 liter

Waktu filtrasi = 3,242 detik

Q out =

Q out =

Q out = 0,086 L/dtk

Debit keluar setiap variasi filter dapat di perhatikan pada

tabel 7 berikut:

Tabel 7. Debit outlet setiap sampel pada pengujian saringan

Debit Masuk Debit Keluar

Qin Qout

L/dtk L/dtk

Limbah Cuci Pakaian 0,086

Limbah Dapur 0,082

Limbah Cuci Kendaraan 0,051


Limbah Dapur 0,046



Limbah Dapur 0,043


Jenis Limbah Uji

0,576

0,576

0,576

2Saringan 1 : Zeolith = 20 cm,

Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 cm





No. Variasi Saringan

Pengaruh variasi filter terhadap debit outlet (Qout) pada setiap

sampel uji yang digunakan dapat dilihat pada gambar 7 sebagai

berikut:

51

Gambar 7. Grafik debit keluar pada setiap variasi saringan dan sampel uji.

Dari grafik diatas dapat di ketahui bahwa semakin tebal media

saringan yang digunakan maka semakin lambat debit keluar yang

dihasilkan sebaliknya semakin tipis media saringan maka debit

keluar yang dihasilkan akan semakin besar.

3. Hasil uji

Dalam penelitian ini dilakukan pergantian media untuk memenuhi

variasi media yang telah direncanakan. Variasi saringan yang akan

digunakan adalah tiga variasi yaitu:

Saringan 1 (Zeolith = 20 cm, Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 cm),

Saringan 2 (Zeolith = 20 cm, Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 cm),

Saringan 3 (Zeolith = 30 cm, Pasir =30 cm, Ijuk = 3 cm).

Ke-3 variasi saringan tersebut selanjutnya akan di uji menggunakan

3 sampel limbah cair domestik serta pengambilan sampel uji dilakukan

pada setiap menit ke - 20, menit ke - 25, dan menit ke - 30. Pengolahan ini

52

dimaksudkan untuk memperoleh kecepatan pengolahan air pada metode

upflow – downflow sehingga air yang telah diolah memenuhi standar baku

mutu air limbah serta aman untuk disalurakan ke drainase. Dengan

parameter yang menjadi fokus pengujian adalah kekeruhan dan total

suspended solid (TSS).

Berikut hasil pengujian setiap sampel dengan variasi saringan yang

telah di tentukan:

a. Kekeruhan

Pada pengujian ini di gunakan 3 variasi saringan dan 3 variasi

limbah cair domestik dengan titik sampling outlet dilakukan pada

menit ke - 20, menit ke - 25 dan menit ke - 30. Berikut hasil

pengujian kekeruhan setiap sampel yang digunakan:

i. Limbah Cuci Pakaian

Berikut adalah penurunan kekeruhan pada setiap variasi

saringan terhadap limbah cuci pakaian sebagaimana disajikan

pada tabel 8 dan gambar 8:

Tabel 8. Konsentrasi kekeruhan pada saringan 1 dengan sampel limbah cuci pakaian

Upflow Downflow

(menit) NTU NTU NTU % NTU

0 50 50 50 0 25

20 50 8 4 88 25

25 50 3 2 95 25

30 50 2 0 98 25

Waktu Inlet Penurunan

Baku

MutuOutlet

Saringan 1

53

Dari tabel diatas, hasil pengujian penurunan kekeruhan sampel

limbah cuci pakaian sebagai berikut :

Gambar 8. Grafik penurunan kekeruhan pada variasi saringan 1

pada sampel limbah cuci pakaian.

Media zeolite dengan tebal 20 cm dan pasir dengan ketebalan

20 cm mampu mereduksi kekeruhan pada limbah cuci pakaian.

Sehingga efluen yang dihasilkan menurun konsentrasinya. Dari

grafik diatas dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi kekeruhan

mengalami penurunan yang cukup cepat dan signifikan. Hal ini dapat

dilihat dari angka penurunan yang terjadi mulai dari 50 NTU ke 4

NTU hanya dalam waktu 20 menit. Dengan ini penurunan

konsentrasi kekeruhan sesuai dengan standar baku mutu Peraturan

Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan tahun 2016 yaitu 25 NTU.

Pada pengamatan konsentrasi penurunan kekeruhan untuk

variasi saringan 2 dapat dilihat pada tabel 9 dan gambar 9 sebagai

berikut:

54


Upflow Downflow


0 58 58 58 0 25

20 58 1 1 98 25

25 58 1 0 99 25

30 58 0 0 100 25

Baku

MutuOutlet

Waktu

Sarungan 2

Penurunan Inlet










55







berikut:


Upflow Downflow


0 56 56 56 0 25

20 56 8 6 88 25

25 56 4 2 95 25

30 56 1 0 99 25

Saringan 3


Baku

MutuOutlet





56










Berikut adalah perbandingan persentase dari setiap variasi

saringan pada pengujian sampel limbah cuci pakaian sebagaimana

disajikan pada gambar 11:

Gambar 11. Grafik perbandingan penurunan (%) pada masing –

masing saringan pada limbah cuci pakaian

57

Pada gambar 11 persentase penurunan setiap variasi saringan

terjadi peningkatan secara bersamaan. Hal ini dapat terjadi karena

media saringan yang berupa zeolite dan pasir mampu mereduksi

kekeruhan yang terdapat pada limbah cuci pakaian. Hal itu terjadi

karena adanya adsorpsi pada media saringan. Persentase

penurunan terbesar untuk kekeruhan adalah pada saringan 2

dengan persentase penurunan 100 %, untuk nilai persentase

penurunan terendah terjadi pada saringan 3 dengan persantase

penurunan 98 %.

ii. Limbah Dapur


saringan terhadap limbah dapur sebagaimana disajikan pada

tabel 11 dan gambar 12:

Tabel 11. Konsentrasi kekeruhan pada saringan 1 dengan sampel limbah dapur

Upflow Downflow


0 56 56 56 0 25

20 56 3 1 96 25

25 56 1 0 99 25

30 56 0 0 100 25


Baku

Mutu

Saringan 1

Outlet


limbah dapur sebagai berikut :

58


pada sampel limbah dapur.


20 cm mampu mereduksi kekeruhan pada limbah dapur. Sehingga

efluen yang dihasilkan menurun konsentrasinya. Dari grafik diatas

dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi kekeruhan mengalami

penurunan yang cukup cepat dan signifikan. Hal ini dapat dilihat dari

angka penurunan yang terjadi mulai dari 56 NTU ke 1 NTU hanya

dalam waktu 20 menit. Dengan ini penurunan konsentrasi kekeruhan

sesuai dengan standar baku mutu Peraturan Menteri Lingkungan

Hidup dan Kehutanan tahun 2016 yaitu 25 NTU.



berikut:

59


Upflow Downflow


0 63 63 63 0 25

20 63 5 5 92 25

25 63 4 3 94 25

30 63 5 2 94 25

Waktu

Saringan 2Baku

MutuInlet Penurunan Outlet










60







berikut:


Upflow Downflow


0 58 58 58 0 25

20 58 6 3 92 25

25 58 3 1 97 25

30 58 2 0 98 25

Waktu

Baku

Mutu

Saringan 3

Inlet Penurunan Outlet





61










Berikut adalah perbandingan penurunan persentase dari setiap

variasi saringan pada pengujian sampel limbah dapur sebagaimana



masing saringan.

62




kekeruhan yang terdapat pada limbah dapur. Hal itu terjadi karena

adanya adsorpsi pada media saringan. Persentase penurunan

terbesar untuk kekeruhan adalah pada saringan 1 dengan

persentase penurunan 100 %, untuk nilai persentase penurunan

terendah terjadi pada saringan 2 dengan persantase penurunan 94

%.

iii. Limbah Cuci Kendaraan


saringan terhadap limbah cuci kendaraan sebagaimana

disajikan pada tabel 14 dan gambar 16

Tabel 14. Konsentrasi kekeruhan pada saringan 1 dengan sampel limbah cuci kendaraan.

Upflow Downflow


0 218 218 218 0 25

20 218 13 3 96 25

25 218 11 3 97 25

30 218 10 2 97 25

Baku

Mutu

Saringan 1

Waktu Inlet Penurunan Outlet

Dari tabel diatas, hasil pengujian kekeruhan sampel limbah cuci

kendaraan sebagai berikut :

63


pada sampel limbah cuci kendaraan.


20 cm mampu mereduksi kekeruhan pada limbah cuci kendaraan.










berikut:

64

Tabel 15. Konsentrasi kekeruhan pada saringan 2 dengan sampel limbah cuci kendaraan.

Upflow Downflow


0 103 103 103 0 25

20 103 34 4 82 25

25 103 25 4 86 25

30 103 21 3 88 25

Saringan 2

Waktu Penurunan

Baku

MutuInletOutlet










65






variasi saringan 3 dapat dilihat pada table 16 dan gambar 18 sebagai

berikut:

Tabel 16. Konsentrasi kekeruhan pada saringan 3 dengan sampel

limbah cuci kendaraan.

Upflow Downflow


0 120 120 120 0 25

20 120 30 7 85 25

25 120 23 3 89 25

30 120 18 1 92 25

Saringan 3


Baku

MutuOutlet





66










Berikut adalah perbandingan persentase penurunan kekeruhan

dari setiap variasi saringan pada sampel limbah cuci kendaraan

dapat dilihat pada gambar 19:


masing saringan.




67

kekeruhan yang terdapat pada limbah cuci kendaraan. Hal itu terjadi


penurunan terbesar untuk kekeruhan adalah pada saringan 1

dengan persentase penurunan 97 %, untuk nilai persentase

penurunan terendah terjadi pada saringan 2 dengan persantase

penurunan 88 %.

b. Parameter Total Suspended Solid (TSS)

Pada pengujian ini di gunakan 3 variasi saringan dan 3 variasi

limbah dengan titik sampling outlet dilakukan pada menit ke - 20,

menit ke - 25 dan menit ke - 30. Berikut hasil pengujian TSS setiap

sampel yang digunakan:

i. Limbah Cuci Pakaian

Berikut adalah penurunan TSS pada setiap variasi saringan

terhadap limbah cuci pakaian sebagaimana disajikan pada


Tabel 17. Konsentrasi TSS pada saringan 1 dengan sampel limbah cuci pakaian.

Upflow Downflow

(menit) mg/L mg/L mg/L % mg/L

0 43 43 43 0 30

20 43 6 4 88 30

25 43 2 1 97 30

30 43 1 0 99 30

Baku

MutuWaktu InletOutlet

Saringan 1

Penurunan

68

Dari tabel diatas, hasil pengujian TSS sampel limbah cuci

pakaian sebagai berikut:

Gambar 20. Grafik penurunan TSS pada variasi saringan 1 pada

sampel limbah cuci pakaian.


20 cm mampu mereduksi TSS pada limbah cuci pakaian. Sehingga


dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi TSS mengalami



dalam waktu 20 menit. Dengan ini penurunan konsentrasi TSS



69

Pada pengamatan konsentrasi penurunan TSS untuk variasi

saringan 2 dapat dilihat pada tabel 18 dan gambar 21 sebagai

berikut:

Tabel 18. Konsentrasi TSS pada saringan 2 dengan sampel limbah

cuci pakaian

Upflow Downflow


0 50 50 50 0 30

20 50 3 1 96 30

25 50 2 1 97 30

30 50 1 0 99 30

Saringan 2

Waktu Inlet

Baku

MutuOutlet

Penurunan


pakaian sebagai berikut:



70












berikut:

Tabel 19. Konsentrasi TSS pada saringan 3 dengan sampel limbah cuci pakaian

Upflow Downflow


0 45 45 45 0 30

20 45 10 5 83 30

25 45 6 1 92 30

30 45 3 0 97 30

Saringan 3

WaktuOutlet

Baku

MutuInlet Penurunan

Dari tabel diatas, hasil pengujianTSS sampel limbah cuci

pakaian sebagai berikut :

71












Berikut adalah perbandingan persentase penurunan TSS dari

setiap variasi saringan pada limbah cuci pakaian dapat dilihat pada

gambar 23:

72


masing saringan.




kekeruhan yang terdapat pada limbah cuci pakaian. Hal itu terjadi


penurunan terbesar untuk TSS adalah pada saringan 1 dan saringan

2 persentase penurunan 99 %, untuk nilai persentase penurunan

terendah terjadi pada saringan 3 dengan persentase penurunan 97

%.

ii. Limbah Dapur


terhadap limbah dapur sebagaimana disajikan pada tabel 20

dan gambar 24:

73

Tabel 20. Konsentrasi TSS pada saringan 1 dengan sampel limbah dapur

Upflow Downflow


0 48 48 48 0 30

20 48 3 1 96 30

25 48 1 0 99 30

30 48 0 0 100 30


Baku

MutuOutlet

Saringan 1

Dari tabel diatas, hasil pengujian TSS sampel limbah dapur

sebagai berikut:




20 cm mampu mereduksi TSS pada limbah dapur. Sehingga efluen

yang dihasilkan menurun konsentrasinya. Dari grafik diatas dapat

dilihat bahwa penurunan konsentrasi TSS mengalami penurunan

yang cukup cepat dan signifikan. Hal ini dapat dilihat dari angka

penurunan yang terjadi mulai dari 48 NTU ke 1 NTU hanya dalam

74

waktu 20 menit. Dengan ini penurunan konsentrasi TSS sesuai

dengan standar baku mutu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan

Kehutanan tahun 2016 yaitu 30 NTU.



berikut:

Tabel 21. Konsentrasi TSS pada saringan 2 dengan sampel limbah dapur

Upflow Downflow


0 53 53 53 0 30

20 53 4 4 92 30

25 53 3 2 95 30

30 53 4 1 95 30

Waktu

Saringan 2

Inlet

Baku

MutuOutlet

Penurunan


sebagai berikut :


sampel limbah dapur.

75












berikut:

Tabel 22. Konsentrasi TSS pada saringan 3 dengan sampel limbah dapur.

Upflow Downflow


0 48 48 48 0 30

20 48 13 2 84 30

25 48 9 0 91 30

30 48 4 0 96 30

Waktu

Saringan 3

OutletInlet

Baku

MutuPenurunan


sebagai berikut :

76


sampel limbah dapur.


30 cm mampu mereduksi TSS pada limbah dapur. Sehingga efluen

yang dihasilkan menurun konsentrasinya. Dari grafik diatas dapat

dilihat bahwa penurunan konsentrasi TSS mengalami penurunan

yang cukup cepat dan signifikan. Hal ini dapat dilihat dari angka

penurunan yang terjadi mulai dari 48 NTU ke 2 NTU hanya dalam

waktu 20 menit. Dengan ini penurunan konsentrasi TSS sesuai

dengan standar baku mutu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan

Kehutanan tahun 2016 yaitu 30 NTU.

Berikut adalah perbandingan persentase penurunan TSS dari

setiap variasi saringan pada sampel limbah dapur sebagaimana


77


masing saringan.




TSS yang terdapat pada limbah dapur. Hal itu terjadi karena adanya

adsorpsi pada media saringan. Persentase penurunan terbesar

untuk TSS adalah pada saringan 1 dengan persentase penurunan

100 %, untuk nilai persentase penurunan terendah terjadi pada

saringan 2 dengan persantase penurunan 95 %.

iii. Limbah cuci kendaraan.


terhadap limbah cuci kendaraan sebagaimana disajikan pada


78

Tabel 23. Konsentrasi TSS pada saringan 1 dengan sampel limbah cuci kendaraan.

Upflow Downflow


0 185 185 185 0 30

20 185 11 3 96 30

25 185 9 2 97 30

30 185 9 2 97 30


Baku

Mutu

Saringan 1

Outlet




sampel limbah cuci kendaraan.


20 cm mampu mereduksi TSS pada limbah cuci kendaraan.


grafik diatas dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi TSS


79



konsentrasi TSS sesuai dengan standar baku mutu Peraturan




berikut:

Tabel 24. Konsentrasi TSS pada saringan 2 dengan sampel limbah cuci kendaraan

Upflow Downflow


0 88 88 88 0 30

20 88 34 3 79 30

25 88 25 3 84 30

30 88 21 2 87 30

Waktu

Saringan 2

Inlet

Baku

MutuOutlet

Penurunan





80












berikut:

Tabel 25. Konsentrasi TSS pada saringan 3 dengan sampel limbah cuci kendaraan.

Upflow Downflow


0 95 95 95 0 30

20 95 39 7 82 30

25 95 29 3 91 30

30 95 17 2 95 30

Waktu

Saringan 3

Penurunan

Baku

MutuOutlet

Inlet

Dari tabel diatas , hasil pengujian TSS sampel limbah cuci


81


sampel limbah cuci kendaraan.










Berikut adalah perbandingan persentase penurunan dari setiap

variasi saringan pada sampel limbah cuci kendaraan sebagaimana

yang telah disajikan pada gambar 31:

82


masing saringan.




TSS yang terdapat pada limbah cuci kendaraan. Hal itu terjadi


penurunan terbesar untuk TSS adalah pada saringan 1 dengan

persentase penurunan 97 %, untuk nilai persentase penurunan

terendah terjadi pada saringan 2 dengan persantase penurunan 87

%.

B. Analisis Efektivitas Saringan Terhadap Sampel Uji

1. Parameter Kekeruhan

Kekeruhan di dalam limbah cair disebabkan oleh adanya zat

tersuspensi, seperti lempung, lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat

83

halus lainnya. Kekeruhan merupakan sifat optis suatu larutan, yaitu

hamburan dan absorpsi cahaya yang melaluinya. Pengukuran kekeruhan

pada penelitian ini dengan menggunakan Turbidimeter. Kekeruhan pada

air dapat menurunkan kualitas air dari segi estetika. Oleh sebab itu,

menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010)

kekeruhan yang diperbolehkan untuk air bersih maksimal sebesar 25

NTU.

Dengan menggunakan persamaan 5 diperoleh efektivitas setiap

variasi filter yang digunakan dalam pengujian sampel uji. Nilai efektivitas

penurunan konsentrasi kekeruhan pada sampel uji dilihat pada tabel 26

berikut:

Tabel 26. Efektivitas setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan.

0

(Menit)

20

(Menit)

25

(Menit)

30

(menit)

NTU (%) NTU (%) NTU (%) NTU (%)

Limbah Cuci Pakaian 0 88 95 98

Limbah Dapur 0 96 99 100

Limbah Cuci Kendaraan 0 96 97 97







3Zeolith = 30 cm, Pasir

= 30 cm, & Ijuk = 3 cm

Efektivitas


= 30 cm, & Ijuk = 3 cm

SampelVariasi SaringanNo.

Zeolith = 20 cm, Pasir

= 20 cm, & Ijuk = 3 cm1

Efektivitas pada variasi saringan 1 terhadap konsentasi kekeruhan

pada sampel uji dapat dilihat pada gambar 32 berikut:

84

Gambar 32. Grafik efektivitas pengolahan pada saringan 1 terhadap

kekeruhan.

Pada gambar 31 menunjukan grafik persentase efrektivitas setiap

saringan terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah cuci

pakaian. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas

setiap filter mengalami peningkatan dari menit ke - 20 hingga menit ke -

30. Pada saringan 1 menit ke - 20 = 88 %, menit ke - 25 = 95 % dan menit

ke - 30 = 98 %. Sedangkan pada saringan 2, menit ke - 20 = 98 %, menit

ke - 25 = 99 % dan menit ke - 30 = 100 %. Pada saringan 3, menit ke - 20

= 88 %, menit ke - 25 = 95 % dan menit ke - 30 = 99 %. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi ketebalan media dan semakin lama

proses filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat efisiensi yang diperoleh

dari proses filtrasi tersebut.



85


kekeruhan.


filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah dapur. Dari

grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas setiap filter

mengalami peningkatan dari menit ke - 20 hingga menit ke - 30. Pada

saringan 1 menit ke - 20 = 96 %, menit ke - 25 = 99 % dan menit ke - 30 =

100 %. Sedangkan pada saringan 2, menit ke - 20 = 92 %, menit ke - 25 =

94 % dan menit ke - 30 = 94 %. Pada saringan 3, menit ke - 20 = 92 %,

menit ke - 25 = 97 % dan menit ke - 30 = 98 %. Hal ini menunjukkan

bahwa semakin tinggi ketebalan media dan semakin lama proses filtrasi

maka semakin tinggi pula tingkat efisiesnsi yang diperoleh dari proses

filtrasi tersebut.



86


kekeruhan.


filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah cuci kendaraan.

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas setiap filter








filtrasi tersebut.

2. Parameter Total Suspended Solid (TSS)

TSS merupakan padatan yang terdapat pada larutan namun tidak

terlarut, sehingga dapat menyebabkan larutan menjadi keruh. Maksimal 2

87

μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. Yang termasuk TSS

adalah lumpur, tanah liat, logam oksida, sulfida, ganggang, bakteri dan

jamur. TSS umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan.

Dengan menggunakan persamaan 5 diperoleh efektivitas setiap

variasi filter yang digunakan dalam pengujian sampel uji. Nilai efektivitas

penurunan konsentrasi TSS pada sampel uji dapat dilihat pada tabel 27

berikut:

Tabel 27. Efektivitas setiap filter terhadap konsentrasi TSS.

0

(Menit)

20

(Menit)

25

(Menit)

30

(menit)

NTU (%) NTU (%) NTU (%) NTU (%)











= 20 cm, & Ijuk = 3 cm

Variasi Saringan Sampel


= 30 cm, & Ijuk = 3 cm

No.


= 30 cm, & Ijuk = 3 cm

Efektivitas

Efektivitas pada variasi saringan 1 terhadap konsentasi TSS pada

sampel uji dapat dilihat pada gambar 34 berikut:

Gambar 35. Grafik efektivitas pengolahan pada saringan 1 terhadap TSS.

88


filter terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah cuci pakaian. Dari

grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas setiap filter








filtrasi tersebut.



Gambar 36. Grafik efektivitas pengolahan pada saringan 2 terhadap TSS


nfilter terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah dapur. Dari grafik

89

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas setiap saringan








filtrasi tersebut.



.

Gambar 37. Grafik efektivitas pengolahan pada saringan 3 terhadap TSS


filter terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah cuci kendaraan. Dari

grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efektivitas setiap saringan



90




bahwa semakin lama proses filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat

efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

3. Efektivitas Rata – Rata Pada Setiap Variasi Saringan.

Nilai efektivitas rata – rata pada setiap variasi saringan dapat dilihat

pada table 28 sebagai berikut:

Tabel 28. Efektivitas rata – rata pada setiap variasi saringan.

Kekeruhan

(NTU)

TSS

(mg/L)

Kekeruhan

(NTU)

TSS

(mg/L)

Kekeruhan

(NTU)

TSS

(mg/L)

Kekeruhan

(NTU)

TSS

(mg/L)

83 94 91 96

89

0

0

0 96

Zeolith = 20 cm,

Pasir = 20 cm, &

Ijuk = 3 cm

Zeolith = 20 cm,

Pasir = 30 cm, &

Ijuk = 3 cm

93 97 98 98 99

9491 93 92 94

0

0

0

93

883

No.

Zeolith = 30 cm,

Pasir = 30 cm, &

Ijuk = 3 cm

Variasi Saringan

1

2

20

(menit)

25

(menit)

30

(menit)

0

(menit)

Efektivitas (%)

Efektivitas rata – rata pada setiap saringan terhadap penurunan

kekeruhan dapat dilihat pada gambar 38 sebagai berikut:

91

Gambar 38. Grafik efetivitas rata – rata setiap variasi saringan terhadap

kekeruhan.

Pada gambar 38 menunjukkan efektivitas rata – rata pada setiap

saringan terhadap kekeruhan. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa

persentase efektivitas mengalami peningkatan dari menit ke – 20 hingga

menit ke – 30. Pada saringan 1 menit ke - 20 = 93 %, menit ke - 25 = 97 %

dan menit ke - 30 = 98 %. Sedangkan pada saringan 2, menit ke - 20 = 91

%, menit ke - 25 = 93 % dan menit ke - 30 = 94 %. Pada saringan 3, menit

ke - 20 = 88 %, menit ke - 25 = 94 % dan menit ke - 30 = 96 %.

Efektivitas rata – rata pada setiap saringan terhadap penurunan

kekeruhan dapat dilihat pada gambar 39 sebagai berikut:

92

Gambar 39. Grafik efetivitas rata – rata setiap variasi saringan terhadap

TSS.

Pada gambar 39 menunjukkan efektivitas rata – rata pada setiap

saringan terhadap TSS. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa

persentase efektivitas mengalami peningkatan dari menit ke – 20 hingga

menit ke – 30. Pada saringan 1 menit ke - 20 = 93 %, menit ke - 25 = 98 %

dan menit ke - 30 = 99 %. Sedangkan pada saringan 2, menit ke - 20 = 89

%, menit ke - 25 = 92 % dan menit ke - 30 = 94 %. Pada saringan 3, menit

ke - 20 = 83 %, menit ke - 25 = 91 % dan menit ke - 30 = 96 %.

93

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah

dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada pengolahan penyaringan dengan metode upflow – downflow

menghasilkan penurunan kadar parameter kekeruhan dan total

suspended solid (TSS) yang cukup signifikan dengan waktu yang

dibutuhkan untuk memenuhi standar baku mutu yaitu 20 menit. Hal

ini dapat terjadi karena material penyaringan yang berupa zeolite dan

pasir mampu mereduksi parameter kekeruhan dan TSS. Dimana

penurunan kadar parameter sesuai dengan stantar Peraturan

Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan tahun 2016.

2. Dari hasil penelitian menggunakan media zeolite dan pasir pada

pengolahan limbah cair dengan metode upflow - downflow

menghasilkan efisiensi penurunan kekeruhan dan total suspended

solid (TSS) yang signifikan. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya

adsorpsi pada media saringan.

94

B. Saran

Adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut :

1. Metode penyaringan bertekanan menghasilkan defisiensi kadar

kekeruhan dan TSS yang cukup besar, namun metode penyaringan

yang digunakan cukup mahal. Oleh karena itu, pada penelitian

selanjutnya diperlukan alat penyaringan defisiensi kadar kekeruhan

dan TSS yang lebih ekonomis yaitu dengan metode penyaringan

secara gravitasi.

2. Perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu pada media filtrasi agar

diketahui kemampuan pada masing – masing media dalam

penurunan parameter.

3. Pada penelitian selanjutnya akan lebih baik dilakukan pengujian

pada kecepatan aliran pada media berbutir agar diperoleh kecepatan

aliran yang optimal dalam pengolahan limbah cair.

95

DAFTAR PUSTAKA

Alfi R, 2016 “Pengolahan Air Limbah Menjadi Air Domestik Non Kosumsi

Dengan Variasi Karbon Aktif Biosand Filter” Jurnal Teknik Sipil

Siklus,Vol. 2, No. 1.

Anonim, 1999, Peraturan Pemerintah No 18 Tahun 1999 tentang

Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun.

Awwal R. 2016 “Efektifitas Pengolahan Greywater dengan menggunakan

Rapid Sand Filter (RSF) dalam menurunkan kekeruhan TSS,BOD

dan COD” Tugas Akhir Fakultas Teknik sipil dan perencanaan

Universitas Islam Indonesia.

Badan Standardisasi nasional 2008 Perencanaan Instalasi Saringan

Pasir Lambat. SNI – 3981.

Baker, G. L. 1948. High – Polymer Pectin and Their Esterification. Adv,

Food Res 1, 395.

Bear, J. and A. Verruijt, 1990, Modelling Groundwater Flow and Pollution:

Reidel Publishing Company, Dordrecht, the Netherland, 412 p.

Bouwer, Herman, 1978. Groundwater Hydrology. Int. Student Ed.,

McGraw-Hill Kogakusha Ltd.

Darmono, 2001. Lingkungan hidup dan percemaran: hubungannya

dengan toksikologi senyawa logam.

Eddy. 2008. Karakteristik Limbah Cair. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan,

Vol.2, No.2, p.20.

96

Hay, R. L. 1966. Zeolites and Zeolitic Reactions in Sedimentary Rocks,

Dept. Geology And Geophysics. California: University of California

Berkeley.

Huisman, L. 1994. Slow Sand Filtration. Lecture Notes. IHE Delt

Netherlands.

Joko, T. 2010. Unit Produksi dalam Sistem Penyediaan Air Minum,

Graha Ilmu.

Khambhammettu. 2006. Full Scale Evaluation of Upflow Filter A Catch

Basin Insert for the Treatment of Stormwater at Critical Source

Areas.

Mara, D. 2004, “Domestic Wastewater Treatment in Developing

Countries”, Eartscan, USA.

Mardana. 2007. Pengolahan yang Tepat bagi Limbah Cair.

(http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp - content/uploads/ 2007/ 08

/modulpengolahan-air.pdf, diakses 27 Mei 2016).

Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Republik

Indonesia Nomor: 04/PRT/M/2017 Tentang Penyelenggaraan

Sistem Pengelolaan Air Limbah Domestik.

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia

Nomor: P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tentang Baku Mutu Air

Limbah Domestik.

Reynolds, Tom D. dan Richards, Paul A., 1996. “Unit Operations and

Processes in Environmental Engineering, 2nd edition” PWS

Publishing Company, Boston.

97

Said. N.I.2005. “Pengolahan Air Limbah Rumah Tangga Skala Individual

Tangki Septik Filter Upflow” Skripsi Institut Teknologi Sepuluh

November Surabaya.

Tjokrokusumo, 1998. Pengantar Enjinering Lingkungan, STTL “YLH”.

Yogyakarta.

Utaberta, N, dan Aisyah N, H, 2014. Filter wells as an alternative

sustainable innovation of greywater treatment system for water

management in Journal of Islamic Architecture Vol 3 1 june :

Malaysia.

Widyastuti, Sri dan Antik Sepdian S. 2011 “Kinerja Pengolahan Air Bersih

Dengan Proses Filtrasi Dalam Mereduksi Kesadahan” Jurnal Teknik

WAKTU Vol. 09, No. 01.

98

RIWAYAT HIDUP

Sadaruddin. Dilahirkan di Buttu Kabupaten Pinrang

pada tanggal 14 April 1995, dari pasangan

Ayahanda Yusuf Ishak dan Ibunda Farida

Sahureng. Penulis masuk sekolah dasar pada 2004

di SDN Inpres Batu Sura Kabupaten Pinrang dan

tamat tahun 2009, tamat SMP Negeri 1 Lembang

tahun 2012, dan tamat SMA Negeri 8 Pinrang tahun 2015. Pada tahun

yang sama (2015), penulis melanjutkan pendidikan pada program Strata 1

(S1) Jurusan Teknik Sipil, Program Studi Teknik Pengairan Universitas

Muhammadiyah Makassar dan selesai pada tahun 2020.

99

RIWAYAT HIDUP

Putra Ahmadi Nour. Dilahirkan di Tanah Beru

Kabupaten Bulukumba pada tanggal 05 November

1995, dari pasangan Ayahanda Abdul Hakim P dan

Ibunda Nursiah. Penulis masuk Sekolah Dasar pada

2002 di SDN 262 Tanah Lemo Kabupaten

Bulukumba dan tamat tahun 2008, tamat SMP

Negeri 32 Bulukumba tahun 2011, dan tamat SMK Negeri 1 Bulukumba

tahun 2014. Pada tahun (2015), penulis melanjutkan pendidikan pada

program Strata 1 (S1) Jurusan Teknik Sipil, Program Studi Teknik

Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar dan selesai pada tahun

2020.

100

LAMPIRAN

101

TESTING METHOD : ASTM D 424-59, D 4318-(00), AASHTO T89/T90

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Sebelum Sesudah

-

-

3500

Tertahan Lolos

3" 75.00 0.00 100.00

2" 50.00 0.00 100.00

11/2" 37.50 5.43 94.57

1" 25.00 12.00 88.00

3/4" 19.00 19.66 80.34

3/8" 9.500 84.00 16.00

4 4.750 91.14 8.86

10 2.000 93.71 6.29

20 0.840 95.83 4.17

40 0.425 97.74 2.26

60 0.250 98.91 1.09

100 0.150 99.51 0.49

200 0.075 99.86 0.14

Pan - 100.00 0.00

12 3495

5 3500

67 3421

41 3462

21 3483

250 3190

90 3280

74 3354

230 420

268 688

2252 2940

0 0

0 0

190 190

Persen (%)

SIEVE ANALYSIS

Hasil Perhitungan Analisa Saringan

Berat tanah kering + Container

Berat Container

Berat tanah Kering

Saringan

No.

Diameter

(mm)

Berat Tertahan

(gram)

Berat Kumulatif

(gram)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010.101.0010.00100.00

Pe

rse

n L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

4

Nomor Saringan

10 18 40 60 100 2003/8"3/4"1"11/2"2"3"

47

TESTING METHOD : ASTM D 424-59, D 4318-(00), AASHTO T89/T90


Sebelum Sesudah

-

-

500

Tertahan Lolos

4 4.75 0 100

10 2 0 100

20 0.84 11.6 88.4

40 0.425 44.8 55.2

60 0.25 89.4 10.6

100 0.15 93.4 6.6

200 0.075 99.4 0.6

Pan 0 100 0

Gowa, Juni 2017

Koordinator Asisten Mekanika Tanah

Universitas Hasanuddin

ZULKIFLI

20 467

30 497

3 500

58 58

166 224

223 447

Berat Kumulatif

(gram)

Persen (%)

0 0

0 0

Berat tanah kering + Container

Berat Container

Berat tanah Kering

Saringan

No.

Diameter

(mm)

Berat Tertahan

(gram)

Hasil Perhitungan Analisa Saringan

SIEVE ANALYSIS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010.1110

Pers

en L

olos

(%)

Diameter Saringan (mm)

Grafik Analisa Saringan

No. 4

Nomor Saringan

No. 10 No. 18 No. 40 No. 60 No. 100 No. 200

47

PROJECT : Specific Gravity TestLOCATION :KOORDINAT :BORING DEPTH : TESTING METHOD : ASTM D 854-58(72)LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Bore Hole No. / Type -- Pasir

Sample Depth & Inclination - 1Number of Volumetric Flask - 1Weight of Vol. Flask + Soil (W2) Gram 47.2Weight of Vol. Flask (W1) Gram 22.21Weight of Dry Soil (Ws=W2-W1) Gram 25.00

Degree 28Weight of Vol. Flask+Water at T (W4) Gram 76.53Weight of Vol. Flask+Water+Soil (W3) Gram 92.15Unit Weight of Water at T, gT Gram/Cm3 0.9963

Temp. Corr. Coefficient, a=gT/g200C - 0.9980

Weight of Soil (Wu=(Ws+W4-W3)) Gram 9.4Specific Gravity of Soil (Gs=a*Ws/Wu) - 2.660

-

Remarks: Unit Weight of Water, gw, 200 C = 0.99823

Pikno 1: 24.16Pikno 2: 16.771+air: 73.642+air:65.14

Sample

SPECIFIC GRAVITY TEST RESULTS

Average of Gs

Temperature, T (oC)

47

Pekerjaan : Penelitian Mahasiswa S3No Sampel :Lokasi : Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil FT UnhasTanggal Percobaan :

TESTING METHOD : ASTM D698/ D 1557

Constan HeadDiameter buret (d) : cmDiameter sampel (D) : cm

Luas potongan melintang buret (a=1/4pd2)

Luas potongan melintang sampel (A=1/4pD2)

Ketinggian hidrolik ( h )

Panjang sampel (L)

Waktu pengujian (t)

Temperatur (T)

Volume air yang terkumpul (Q)

Koefisien permeabilitas (Q.L / h.A.t)

0.785

31.669

108.7

6

28

100

0.0062

Zeolit

28

(cm/det) 0.0006 0.0012 0.0009

(cm3) 125 123 100 100 100

0.0056 0.0065

oC 28 28 28 28

detik 394 180 196 31 27

28

cm 6 6 6 6 6

cm 108.7 108.7 108.7 108.7 108.7

cm231.669 31.669 31.669 31.669 31.669

Pasir Kuarsa

cm20.785 0.785 0.785 0.785 0.785

Juni 2019

16.35

Sampel 1 2 3 4

48

Waktu Kekeruhan TSS Kekeruhan TSS

Upflow Downflow Upflow Downflow20 8 4 6 425 3 2 2 130 2 0 1 020 3 1 3 125 1 0 1 030 0 0 0 020 13 3 11 325 11 3 9 230 10 2 9 220 1 1 3 125 1 0 2 130 0 0 1 020 5 5 4 425 4 3 3 230 5 2 4 120 34 4 34 325 25 4 25 330 21 3 21 220 8 6 10 525 4 2 6 130 1 0 3 020 6 3 13 225 3 1 9 030 2 0 4 020 30 7 39 725 23 3 29 330 18 1 17 2

NTU mg/L

Tabel Hasil Pengamatan Di Laboratorium

Hasil Data

No.Variasi Saringan Variasi Limbah

(menit) NTU mg/L

Kriteria PerMenLHK 2016Variabel Penelitian

120 95

KekeruhanNTU

TSSmg/L

103 88

56 45

58 48

218 185

58 50

63 53

Sebelum Pengujian

50 43

56 48

Limbah Cuci Pakaian

Limbah Dapur

Limbah Cuci Kendaraan

Saringan 11

2 Saringan 2

Limbah Cuci Pakaian

Limbah Dapur


3 Saringan 3

Limbah Cuci Pakaian

Limbah Dapur


25 30

25 30

25 30

106

TESTING METHOD :


Tabel 1. Penentuan Debit Dengan Metode Coba-Coba ( Bukaan 60° )

Volume Sampel waktu Debit (Q)

L Detik L/dtk

1 1,100 2,39 0,460

2 1,104 2,19 0,504

3 1,050 1,88 0,559

4 1,030 1,17 0,880

5 1,010 2,12 0,476

0,576

No

Debit Rata-rata Tabel 2. Pengamatan Pengolahan Limbah Cair Domestik Menggunakan

Saringan Pasir (Limbah Cuci Pakaian)

Waktu Inlet Penurunan Inlet Penurunan Inlet Penurunan

(menit) NTU Upflow Downflow % NTU Upflow Downflow % NTU Upflow Downflow % NTU

0 0 50 50 50 0 58 58 58 0 56 56 56 0 25

1 20 50 8 4 88 58 1 1 98 56 8 6 88 25

2 25 50 3 2 95 58 1 0 99 56 4 2 95 25

3 30 50 2 0 98 58 0 0 100 56 1 0 99 25

No.

Baku

MutuOutlet Outlet Outlet

Saringan 1 Sarungan 2 Saringan 3

Tabel 3. Pengamatan Pengolahan Limbah Cair Domestik Menggunakan

Saringan Pasir (Limbah Dapur)



0 0 56 56 56 0 63 63 63 0 58 58 58 0 25

1 20 56 3 1 96 63 5 5 92 58 6 3 92 25

2 25 56 1 0 99 63 4 3 94 58 3 1 97 25

3 30 56 0 0 100 63 5 2 94 58 2 0 98 25

No. Outlet Outlet Outlet

Baku

Mutu

Saringan 1 Saringan 2 Saringan 3

Koordinator Asisten Laboratorium Hidrolika Universitas Hasanuddin

Muhammad Ilham Taufieq Haeruddin, S.T.

SIEVE ANALYSIS

107

TESTING METHOD :


Tabel 4. Pengamatan Pengolahan Limbah Cair Domestik Menggunakan

Saringan Pasir (Limbah Cuci Kendaraan)



0 0 218 218 218 0 103 103 103 0 120 120 120 0 25

1 20 218 13 3 96 103 34 4 82 120 30 7 85 25

2 25 218 11 3 97 103 25 4 86 120 23 3 89 25

3 30 218 10 2 97 103 21 3 88 120 18 1 92 25

No. Outlet Outlet Outlet

Baku

Mutu

Saringan 1 Saringan 2 Saringan 3

Tabel 5. Pengamatan Hidrolis Keseluruhan

Debit Masuk Debit Keluar

Qin Qout

L/dtk L/dtk


Limbah Dapur 0,082



Limbah Dapur 0,046



Limbah Dapur 0,043


Jenis Limbah Uji

0,576

0,576

0,576







No. Variasi Saringan



SIEVE ANALYSIS

108

TESTING METHOD :


Tabel 6. Pengamatan pengolahan limbah Rumah Tangga menggunakan

Saringan Pasir ( Limbah cuci piring )

Tabel 7. Pengamatan hidrolis sampel limbah cuci piring



Menit ke-2 Menit Ke-4 Menit Ke-6Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 11 9 8Kekeruhan (NTU) 25 55 13 10 9Suhu (°C) - 28 28 27.9 28Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 2 1 1Kekeruhan (NTU) 25 55 3 3 1Suhu (°C) - 28 27.8 28.1 28Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 4 3 1Kekeruhan (NTU) 25 55 6 4 3Suhu (°C) - 28.2 28.2 28.2 28.2

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

Parameter Setelah Diuji


2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

No Variasi Filter Parameter UjiStandar Baku

Mutu Air Limbah

Parameter Sebelum di

uji

Detik Detik L/Dtk L/Dtk Liter liter LiterNo Variasi Filter

Waktu Pengisian Volume air tertinggal


54.65 426.20 0.597 0.073 32.63 31.2 1.43

Waktu filtrasiDebit

Pengisian Debit

Filtrasi (Q Volume Air

Masuk Volume air

keluar

0.055 34.30 32.2 2.10


60.11 849.40 0.597 0.040 35.89 33.8 2.09

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

57.45 586.00 0.597

SIEVE ANALYSIS

109

DOKUMENTASI

Proses Pemodelan Media Filtrasi

110

Proses Running Test

111

Proses Pengambilan Sampel

Proses Pengujian Parameter Penelitian (TSS, Kekeruhan, Suhu).

112

Sampel Data Pengujian

skripsi analisis kinerja filter upflow downflow untuk

Documents