ANALISIS DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-29169-3309100062-Presentation.pdf · • Data primer, meliputi data kualitas air ... data kuantitas air
Post on 15-Feb-2018
264 Views
Preview:
Transcript
ANALISIS DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN KALI BUDURAN KABUPATEN SIDOARJO DENGAN METODE QUAL2KW
Oleh :Desy Aviliani WulandariNRP. 3309 100 062
Dosen Pembimbing:Prof. Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc.NIP. 19550128 198503 2 001
Dosen Co-PembimbingIr. Didik Bambang Supriyadi, MT.NIP. 19630705 199203 1 001
Latar Belakang
Penurunan Kualitas Air
Bahan baku PDAM Delta TirtaKabupaten Sidoarjo cabang IPA
SiwalanPanji
Daya tampung bebanpencemaran
Metode Qual2kw
Permukiman
PersawahanIndustri
Rumusan MasalahKali Buduran merupakan air baku untuk IPA Kab Sidoarjo. Berdasarkanpengamatan langsung kondisi fisik sungai berwarna hijau kecoklatan.Selain itu belum adanya penelitian mengenai perhitungan daya tampungbeban pencemaran di Kali Buduran.
TujuanTujuan dari tugas akhir ini sebagai berikut : Mengaplikasikan dan mengevaluasi dengan metode QUAL2Kw dengan
4 (empat) skenario pada air sungai Menghitung daya tampung beban pencemaran kali Buduran.
ManfaatManfaat dari tugas akhir ini sebagai berikut : Memberikan informasi acuan untuk pengelolaan kualitas lingkungan
pada kali Buduran. Memberikan acuan untuk peningkatan pengolahan air pada IPA
Siwalanpanji
Ruang Lingkup
1• Wilayah studi meliputi kali Buduran dari hulu hingga IPA Siwalanpanji• Data primer, meliputi data kualitas air (pH, temperatur, DO, BOD, COD, TSS, NO3
-, NH4
+, dan PO43-), dan kuantitas air (debit air sungai).
2• Data sekunder, meliputi data kualitas air (pH, temperatur, DO, BOD, COD, TSS,
NO3-, NH4
+, dan PO43-), data kuantitas air (debit air sungai dan debit air limbah), dan
data meteorologi dan klimatologi.
3• Sumber pencemar meliputi point source dan non-point source.• Pemodelan kualitas air sungai Mangetan Kanal dan kali Buduran menggunakan
program QUAL2Kw yang ditujukan untuk perhitungan daya tampung menggunakanparameter BOD dengan baku mutu PP No. 82 tahun 2001.
KerangkaPenelitian
Mengetahui daya tampungbeban pencemaran dan
disesuaikan dengan bakumutu sesuai kelas sungai
Observasi lapangan danPenetapan segmen sungai
Studi Literatur meliputiPencemaran sungai, Self
Purification, dayatampung beban
pencemaran danQual2kw
Pengumpulan data meliputi Data primer dan
data sekunderPenggunan Model
Qual2kw
Analisis data dengan Qual2kw
Kesimpulan dan Saran
Parameter Uji, Debit Sungai,
Klimatologi , ProfilHidrolis
Parameter Uji
No. Nama ParameterNama Parameter pada
QUAL2Kw1 pH pH2 Temperatur (°C) Temperature (°C)3 DO (mg/L) Dissolved Oxygen (mg/L)
4 BOD5 (mg/L) CBOD fast (mg/L)
5COD (mg/L) Generic Constituent (mg/L)
6 TSS (mg/L) ISS (mg/L)7 NO3 (mg/L) NO3 (µg/L)8 NH4 (mg/L) NH4 (µg/L)9 PO4 (mg/L) Inorganic P (µg/L)
Gambar 3. Worksheet QUAL2Kw
QUAL2Kw
Segmen Penelitian
Pembentukan ModelKondisi Sungai
Teknik SimulasiPenetapan Daya Tampung
Analisa dan pembahasan
Segmen Penelitian
Mengalir dari kecamatan Buduran, Sukodono dan Wonoayu .
1.051.270.811.551.671,121.93
9,4 km
7,47 km
6,35 km 4,68 km
3,13 km2,32 km 1,05 km0
12
34
5 6 7
0
Hulu Sungai
Hilir Sungai
Pembentukan Model
Penginputan data kualitas di Hulu (Headwater) ,Data Hidrolik dan Data Kualitas
air (WQ data)
Kalibrasi Data berupa Kalibrasi
Data Hidrolik dan Kualitas Air
Model di running, dan trial and error dari koefisien
model
Kondisi hidrolis sungai dari titik hulu hingga hilir dilihat dari debit aliran, kecepatan aliran, dan kedalaman sungai.
Kondisi Hidrolis
H-data V-datam m/s
9,4 0,780 1,200 0,0937,47 3,814 1,600 0,1996,35 3,113 1,100 0,2104,68 2,444 1,300 0,1363,13 3,880 1,100 0,2782,32 3,207 1,100 0,1911,05 3,859 1,800 0,143
0 2,583 2,500 0,067
Jarak (km) Debit m3/detik
Kondisi Hidrolis
Grafik Debit
GrafikKecepatan
Kondisi Hidrolis
Grafik Kedalaman
Kondisi kualitas air sungai dari hasil sampling berdasarkan pembagian segmen dan sumber pencemar.
Kondisi Kualitas Air dan Sumber Pencemar
Tenik Simulasi
SkenarioKualitas Air di
HuluSumber Pencemar
Kualitas Air Sungai
1 Eksisting Eksisting Model
2 EksistingEstimasi tahun
2018Model
3 EksistingTanpa sumber
pencemarModel
4 Eksisting Trial & error*BMA Kelas
Dua/Tiga
Keterangan : *BMA = Baku Mutu Air (PP No. 82 Tahun2001)
Skenario 1 Sumber pencemar pada skenario 1 ini menggunakan kondisi eksisting dari
Kali Buduran .Tujuannya mengetahui kondisi beban pencemar yang adadari hulu hingga hilir segmen pada sungai.
Grafik pH danTemperatur
Skenario 1
GrafikDO danBOD
Grafik COD dan TSS
Skenario 1
Grafik Nitrat, Amonium, danFosfat
Skenario 1
GrafikBOD
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0123456789
diss
olve
d ox
ygen
(mg/
L)
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
DO(mgO2/L) DO (mgO2/L) data DO(mgO2/L) Min DO(mgO2/L) Max
Minimum DO-data Maximum DO-data DO sat
0
5
10
15
20
25
0123456789
fast
-rea
ctin
g CB
OD
(mg/
L)
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
CBODf (mgO2/L) CBODf (mgO2/L) data CBODf (mgO2/L) Min CBODf (mgO2/L) Max
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
0123456789
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
Generic constituent Generic constituent user defined Generic Min Generic Max
Grafik DO
GrafikCOD
Skenario 2 Estimasi
Tahun 2018
Skenario 3 Tanpa Adanya
Pencemar
Grafik BOD
Grafik DO
Grafik COD
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0123456789
diss
olve
d ox
ygen
(mg/
L)
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
DO(mgO2/L) DO (mgO2/L) data DO(mgO2/L) Min DO(mgO2/L) Max
Minimum DO-data Maximum DO-data DO sat
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0123456789
fast
-rea
ctin
g CB
OD
(mg/
L)
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
CBODf (mgO2/L) CBODf (mgO2/L) data CBODf (mgO2/L) Min CBODf (mgO2/L) Max
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
0123456789
distance upstream (Km)
Kali Buduran (4/2/2013)
Generic constituent Generic constituent user defined Generic Min Generic Max
Skenario 4 Sesuai dengan
Baku Mutu Kelas III
Grafik BOD
Grafik DO
Grafik COD
Perhitungan Daya Tampung
. Skenario 3 dan Skenario 4
Dalam hal ini beban pencemaran penuh yang dimaksudkan disesuaikandengan baku mutu air kelas tiga dan beban tanpa pencemar merupakantidak ada satupun sumber pencemar yang masuk dengan kata lain sungaimengalami purifikasi secara alamiah. Berikut rumus yang digunakan dalammencari daya tampung beban pecemaran.
Daya Tampung = Beban pencemar maksimum – Beban tanpa pencemar
Perhitungan Daya TampungBeban Pencemaran Skenario 3 Kali Buduran
Beban Pencemaran Skenario 4 Kali Buduran
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS
(kg/hari)CBODf
(kg/hari)NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)
segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 44582.4 1036.8 108.9 254.0 54.4 6998.4segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0segmen 5 3,13 -2,32 0.02 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0segmen 7 1,05 - 0 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS
(kg/hari)CBODf
(kg/hari)NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 51512.4 914.786 38.982 55.006 114.341 8390.7segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 155.9 12.529 0.020 2.849 0.703 96.2segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 864.0 0.009 0.009 17.280 6.739 432.0segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 950.4 0.010 0.006 19.008 8.078 475.2segmen 5 3,13 -2,32 0.02 172.8 0.002 0.001 3.456 1.555 86.4segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 172.8 0.002 0.001 3.456 1.728 86.4segmen 7 1,05 - 0 0.00 17.3 0.000 0.000 0.346 0.173 8.6
Perhitungan Daya Tampung Daya Tampung = Beban Pencemar Maksimum – Tanpa Beban Pencemar
Daya Tampung Beban Pencemaran Kali Buduran
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS
(kg/hari)CBODf
(kg/hari)NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)segmen 1 9,4 - 7,47 2.302 6929.985 -640.414 -69.882 -199.010 59.909 1392.326segmen 2 7,47 - 6,35 0.017 155.866 12.529 0.020 2.849 0.703 96.163segmen 3 6,35 - 4,68 0.100 864.000 0.009 0.009 17.280 6.739 432.000segmen 4 4,68 - 3,13 0.110 950.400 0.010 0.006 19.008 8.078 475.200segmen 5 3,13 -2,32 0.020 172.800 0.002 0.001 3.456 1.555 86.400segmen 6 2,32 - 1,05 0.020 172.800 0.002 0.001 3.456 1.728 86.400segmen 7 1,05 - 0 0.002 17.280 0.000 0.000 0.346 0.173 8.640
9263.131 -627.863 -69.843 -152.615 78.886 2577.129Total
Dari hasil perhitungan daya tampung beban pencemaran Kali Buduran untuk parameter BOD, Amonium dan Nitrat sudah melebihi batas daya tampung,
Penurunan Beban Pencemaran
Penurunan beban pencemaran dengan selisih dari simulasi skenario 1 (kondisi eksisting) dan simulasi skenario 4 (baku mutu sungai kelas III).
Skenario 4
Skenario 1Segmen Jarak (km)
Debit (m3/detik)
ISS (kg/hari)
CBODf (kg/hari)
NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 56078.6 5276.6 322.1 290.9 114.3 9292.7segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 2886.1 108.0 16.6 2.8 0.9 209.0segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 21600.0 691.2 60.5 30.2 6.7 907.2segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 33264.0 570.2 11.2 42.8 8.1 950.4segmen 5 3,13 -2,32 0.02 14688.0 103.7 1.7 7.8 1.6 172.8segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 14688.0 103.7 1.3 8.9 3.0 172.8segmen 7 1,05 - 0 0.00 1728.0 10.4 0.1 1.0 0.3 17.3
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS
(kg/hari)CBODf
(kg/hari)NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 51512.4 914.786 38.982 55.006 114.341 8390.7segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 155.9 12.529 0.020 2.849 0.703 96.2segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 864.0 0.009 0.009 17.280 6.739 432.0segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 950.4 0.010 0.006 19.008 8.078 475.2segmen 5 3,13 -2,32 0.02 172.8 0.002 0.001 3.456 1.555 86.4segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 172.8 0.002 0.001 3.456 1.728 86.4segmen 7 1,05 - 0 0.00 17.3 0.000 0.000 0.346 0.173 8.6
Penurunan Beban Pencemaran
Persentase Penurunan Beban Pencemar
Selisih Penurunan Beban Pencemar
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS
(kg/hari)CBODf
(kg/hari)NH4
(kg/hari)NO3
(kg/hari)Inorg P
(kg/hari)COD
(kg/hari)
segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 4566.2 4361.8 283.1 235.9 0.0 902.0segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 2730.2 95.5 16.6 -0.1 0.2 112.8segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 20736.0 691.2 60.5 13.0 0.0 475.2segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 32313.6 570.2 11.2 23.8 0.0 475.2segmen 5 3,13 -2,32 0.02 14515.2 103.7 1.7 4.3 0.0 86.4segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 14515.2 103.7 1.3 5.4 1.3 86.4segmen 7 1,05 - 0 0.00 1710.7 10.4 0.1 0.7 0.2 8.6
Segmen Jarak (km)Debit
(m3/detik)ISS (%) CBODf (%) NH4 (%) NO3 (%) Inorg P
(%)COD (%)
segmen 1 9,4 - 7,47 2.30 8.1 82.7 87.9 81.1 0.0 9.7segmen 2 7,47 - 6,35 0.02 94.6 88.4 99.9 0.0 24.5 54.0segmen 3 6,35 - 4,68 0.10 96.0 100.0 100.0 42.9 0.0 52.4segmen 4 4,68 - 3,13 0.11 97.1 100.0 99.9 55.6 0.0 50.0segmen 5 3,13 -2,32 0.02 98.8 100.0 99.9 55.6 0.0 50.0segmen 6 2,32 - 1,05 0.02 98.8 100.0 99.9 61.2 42.9 50.0segmen 7 1,05 - 0 0.00 99.0 100.0 99.8 65.5 50.0 50.0
Dari hasil penurunan beban pencemaran didapatkan persentasepenurunan pada tiap parameter tinggi, hal tersebut membuktikan bahwakondisi kualitas Kali Buduran tercemar sehingga perlu upaya pengelolaanyang lebih lanjut
Kesimpulan1. Hasil Simulasi Skenario di Kali Buduran
• Simulasi skenario 1, parameter BOD ,TSS dan Amonium (NH4) yang telahmelebihi baku mutu sungai kelas III.
• Simulasi skenario 2, parameter BOD,TSS dan Amonium (NH4) yang telahmelebihi baku mutu sungai kelas III sama dengan simulasi skenario 1.
• Simulasi skenario 3, kondisi kualitas air pada simulasi skenario lebih baikdaripada skenario 1 dan 2.
• Simulasi skenario 4, kondisi kualitas air sesuai dengan baku mutu sungaikelas III.
2. Daya tampung beban pencemaran di Kali buduran untuk tiap parameter didapatkan hasil total adalah TSS sebesar 9263,131 kg/hari, COD sebesar2577,129 kg/hari dan Phospat sebesar 78,86 kg/hari.
Saran
Adanya kajian daya tampung beban pencemaran yang lebih lanjut di Kali Buduran dengan penambahan simulasi skenario kondisi kualitas air.
Dengan kondisi kualitas air di Kali Buduran agar dapat digunakan sebagaibahan baku maka perlu adanya intalasi pengolahan pada IPA Siwalanpanji
Daftar Pustaka Anonim. 2002. Keputusan Gubernur Jawa Timur Nomor 45 Tahun 2002 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Industri atau
Kegiatan Usaha Lainnya di Jawa Timur.
Anonim. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 110 Tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan DayaTampung Beban Pencemaran Air.
Anonim. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Anonim. 2010. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 01 Tahun 2010 tentang Tata Laksana PengendalianPencemaran Air.
Anonim. 2008. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 42 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sumber Daya Air. Pasal 9.
Anonim. 2012. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Pasal1.
Anonim. 2009. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan LingkunganHidup.
Rusnugroho,A.2012.Penentuan Daya Tampung Beban Pencemaran Kali Madiun ( Segmen Wilayah Kota Madiun )Menggunakan Qual2kw. Teknik Lingkungan .Institut Sepuluh November Surabaya.
Trofisa, D.2011. Kajian Beban Pencemaran dan Daya Tampung Pencemaran Sungai Ciliwung di Segmen KotaBogor.Skripsi.Departemen Konservasi Sumber Daya Hutan Dan Ekowisata.Fakultas kehutanan institute pertanian bogor
TERIMAKASIH
top related