Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911X Yogyakarta, 15 September 2018 A-259 PRA RANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) TAMBAK UDANG SISTEM SEQUENCING BATCH REACTOR KAPASITAS 325 M 3 /HARI (Studi Kasus Kawasan Pesisir Pantai Kabupaten Kebumen Jawa Tengah) Purnawan 1 , Hadi Prasetyo Suseno 2 , Maega Nurfadhilah 3 1,2,3 Jurusan Teknik Lingkungan Institut Sains & Teknologi AKPRIND Jl. Bimasakti No.3, Pengok, Yogyakarta 55225 Indonesia e-mail : [email protected]ABSTRAK The south coast of Java area which is known as barrend land and has no economic value for agricultural land, this area has big potential for aquaculture like shrimp farm, and from 2001 pilot project shrimp farm expanded to two districts in Central Java namely Kebumen Districts and Purworejo Districts (Dwi, 2017). Based on data from Kebumen Regional Agency for Integrated Licensing Services Investment Board, in 2016 there were 300 shrimp farms scattered in several sub-districts and villages (http://www.kebumenekspres.com/2016/). As one of the activities in the coastal mainland, pond fishery management are often lack of attention about natural resources capabilities with preservation of ecosystems and environment (Yustiningsih, 1996, dalam Libriyanto, 2008). Feeding rate used in shrimp ponds generate organic waste that can pollute the aquatic system (Hongsheng et al, 2008 dalam Fahrur et al, 2016). According to the Decree of the Minister of Maritime Affairs and Fisheries No: Kep. 28/MEN/2004 about general instruction shrimp cultivation in ponds, some parameters that require management BOD, NH3 dan PO4. The planned processing alternatives in this pre-designed consist of Sequencing Batch Reactor, anaerobic biofilter,basin of water collectors that functions as well chlorination tub and mud dryer tub. The test results of characteristics of shrimp pond wastewater parameters BOD5 : 152,87 mg/L, NH3 : 25,25 mg/L , PO4 -3 : 1,0578 mg/L with processing capacity 325 m 3 /day requires land area 232,41 m 2 and Calculation of the cost budget plan based on the price of the work unit (HSPK) Kebumen Region 2016 generate a total cost of Rp. 328.951.329,- Keyword : shrimp pond wastewater, Waste Water Installation, Sequencing Batch Reactor (SBR), anaerobic biofilter INTISARI Kawasan Pantai Selatan Jawa yang selama ini dikenal sebagai tanah gersang dan dianggap tidak ekonomis untuk lahan pertanian, mempunyai potensi besar bagi budidaya air (aquaculture) seperti pertambakan udang, dan mulai tahun 2001 pilot project tambak udang diperluas ke wilayah dua kabupaten di Jawa Tengah yaitu Kabupaten Kebumen dan Kabupaten Purworejo (Dwi, 2017). Berdasarkan data Badan Penanaman Modal Pelayanan Perizinan Terpadu (BPMPPT) Kabupaten Kebumen, pada tahun 2016 terdapat 334 tambak udang yang tersebar di beberapa kecamatan dan desa (http://www.kebumenekspres.com/2016/). Sebagai salah satu kegiatan di wilayah daratan pesisir, pengelolaan perikanan tambak seringkali kurang memperhatikan kemampuan sumber daya alam serta pelestarian ekosistem dan lingkungannya (Yustiningsih, 1996, dalam Libriyanto, 2008). Pakan yang digunakan dalam tambak udang menghasilkan limbah organik yang mencemari perairan. (Hongsheng et al, 2008 dalam Fahrur et al, 2016). Menurut Keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan No: Kep. 28/MEN/2004 tentang pedoman umum budidaya udang di tambak, beberapa parameter yang memerlukan pengolahan adalah BOD, NH3 dan PO4. Alternatif pengolahan yang direncanakan pada pra-rancangan ini terdiri dari Sequencing Batch Reactor, anaerobic biofilter, bak pengumpul akhir yang sekaligus berfungsi sebagai bak klorinasi serta bak pengering lumpur. Hasil uji karakteristik air limbah tambak udang untuk parameter BOD5 : 152,87 mg/L, NH3 : 25,25 mg/L , PO4 -3 : 1,0578 mg/L dengan kapasitas pengolahan 325 m 3 /hari diperlukan luas lahan 232,41 m 2 dan Perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB) berdasarkan Harga Satuan Pokok Kerja (HSPK) Kabupaten Kebumen 2016 didapatkan total biaya yang dibutuhkan sebesar Rp. 328.951.329,- Kata Kunci : air limbah tambak udang, IPAL, Sequencing Batch Reactor (SBR), anaerobic biofilter
13
Embed
PRA RANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018
A-259
PRA RANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) TAMBAK UDANG SISTEM SEQUENCING BATCH REACTOR KAPASITAS 325 M3/HARI(Studi Kasus Kawasan Pesisir Pantai Kabupaten Kebumen Jawa Tengah)
Purnawan1, Hadi Prasetyo Suseno2, Maega Nurfadhilah3
1,2,3Jurusan Teknik Lingkungan Institut Sains & Teknologi AKPRINDJl. Bimasakti No.3, Pengok, Yogyakarta 55225 Indonesia
ABSTRAKThe south coast of Java area which is known as barrend land and has no economic value for agricultural land,
this area has big potential for aquaculture like shrimp farm, and from 2001 pilot project shrimp farm expanded to two districts in Central Java namely Kebumen Districts and Purworejo Districts (Dwi, 2017). Based on data from Kebumen Regional Agency for Integrated Licensing Services Investment Board, in 2016 there were 300 shrimp farms scattered in several sub-districts and villages (http://www.kebumenekspres.com/2016/).
As one of the activities in the coastal mainland, pond fishery management are often lack of attention about natural resources capabilities with preservation of ecosystems and environment (Yustiningsih, 1996, dalam Libriyanto, 2008). Feeding rate used in shrimp ponds generate organic waste that can pollute the aquatic system (Hongsheng et al, 2008 dalam Fahrur et al, 2016).
According to the Decree of the Minister of Maritime Affairs and Fisheries No: Kep. 28/MEN/2004 about general instruction shrimp cultivation in ponds, some parameters that require management BOD, NH3 dan PO4. The planned processing alternatives in this pre-designed consist of Sequencing Batch Reactor, anaerobic biofilter,basin of water collectors that functions as well chlorination tub and mud dryer tub.
The test results of characteristics of shrimp pond wastewater parameters BOD5 : 152,87 mg/L, NH3 : 25,25 mg/L , PO4
-3 : 1,0578 mg/L with processing capacity 325 m3/day requires land area 232,41 m2 and Calculation of the cost budget plan based on the price of the work unit (HSPK) Kebumen Region 2016 generate a total cost of Rp. 328.951.329,-
INTISARIKawasan Pantai Selatan Jawa yang selama ini dikenal sebagai tanah gersang dan dianggap tidak ekonomis
untuk lahan pertanian, mempunyai potensi besar bagi budidaya air (aquaculture) seperti pertambakan udang, dan mulai tahun 2001 pilot project tambak udang diperluas ke wilayah dua kabupaten di Jawa Tengah yaitu Kabupaten Kebumen dan Kabupaten Purworejo (Dwi, 2017). Berdasarkan data Badan Penanaman Modal Pelayanan Perizinan Terpadu (BPMPPT) Kabupaten Kebumen, pada tahun 2016 terdapat 334 tambak udang yang tersebar di beberapa kecamatan dan desa (http://www.kebumenekspres.com/2016/).
Sebagai salah satu kegiatan di wilayah daratan pesisir, pengelolaan perikanan tambak seringkali kurang memperhatikan kemampuan sumber daya alam serta pelestarian ekosistem dan lingkungannya (Yustiningsih, 1996, dalam Libriyanto, 2008). Pakan yang digunakan dalam tambak udang menghasilkan limbah organik yang mencemari perairan. (Hongsheng et al, 2008 dalam Fahrur et al, 2016).
Menurut Keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan No: Kep. 28/MEN/2004 tentang pedoman umum budidaya udang di tambak, beberapa parameter yang memerlukan pengolahan adalah BOD, NH3 dan PO4. Alternatifpengolahan yang direncanakan pada pra-rancangan ini terdiri dari Sequencing Batch Reactor, anaerobic biofilter, bakpengumpul akhir yang sekaligus berfungsi sebagai bak klorinasi serta bak pengering lumpur.
Hasil uji karakteristik air limbah tambak udang untuk parameter BOD5 : 152,87 mg/L, NH3 : 25,25 mg/L , PO4
-3 : 1,0578 mg/L dengan kapasitas pengolahan 325 m3/hari diperlukan luas lahan 232,41 m2 dan PerhitunganRencana Anggaran Biaya (RAB) berdasarkan Harga Satuan Pokok Kerja (HSPK) Kabupaten Kebumen 2016 didapatkan total biaya yang dibutuhkan sebesar Rp. 328.951.329,-
Kata Kunci : air limbah tambak udang, IPAL, Sequencing Batch Reactor (SBR), anaerobic biofilter
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018
A-265
Dimensi reaktor biofilter anaerob
Ditetapkan :Lebar = 2,8 mKedalaman efektif = 2 mPanjang = 5,2 mTinggi ruang bebas = 0,2 mVolume total = 29 m3
Tinggi penahan media dari dasar bak = 0,2 mTinggi bed media = 1,5 mTinggi air di atas media = 0,3 m
Tabel 4.Rekapitulasi dimensi dan kriteia operasional reaktor anaerobik biofilterParameter Nilai Satuan
Lebar 2,8 mPanjang 5,2 mTinggi media 1,5 mKedalaman efektif 2 mTinggi ruang bebas 0,2 mTinggi air di atas media 0,3 mTinggi penahan media dari dasar bak 0,2 mTinggi total bak 2,2 m
Gambar 3. Reaktor biofilter anaerobik tampak samping
3.3 Bak pengumpul akhir/klorinasi
Setelah melalui proses dalam reaktor anaerobik biofilter selanjutnya air limbah akan dialirkan secara overflow
ke bak penampung akhir yang juga berfungsi sebagai bak klorinasi. Di dalam bak ini, air limbah akan dikontakkan
dengan senyawa klor yang berfungsi untuk mengoksidasi ammonia dan dapat membunuh bakteri pathogen.
Data perencanaan :
Q = 325 m3/hari
Volume bak penampung akhir
= x 325 m3/hari = 27 m3
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018
A-266
Dimensi bak
Bak penampung akhir direncanakan berbentuk persegi panjang dengan ketentuan :
P : L = 2 : 1, dengan kedalaman (h) = 2 m, maka,
Luas alas bak (A)
= = = 13,5 m2
A = P x L
= 2L x L
= 2 L2
L = =
Sehingga L = 2,6m dan P = 2 x 2,6 m = 5,2 m
Tinggi ruang bebas = 0,2 m
Volume efektif
= 5,2 m x 2,6 m x 2 m = 27 m3
cek :
waktu tinggal rata-rata
= x 24 jam/hari = 2 jam
Tabel 5. Rekapitulasi dimensi bak pengumpul akhirParameter Nilai Satuan
Panjang 5,2 mLebar 2,6 mKedalaman efektif 2 mTinggi ruang bebas 0,2 mTinggi total 2,2 m
Gambar 4. Bak pengumpul akhir tampak samping
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018
A-267
Untuk mengatasi permasalahan bau yang ditimbulkan oleh tingginya konsentrasi NH3 pada limbah tambak
uang dapat dilakukan dengan penambahan senyawa klor. Penambahan klor dalam bentuk kaporit (Ca(OCl)2) ke
dalam air limbah dapat dilakukan menggunakan chlorine diffuser. Penentuan banyaknya dosis kaporit yang
digunakan berdasarkan kurva breakpoint.
Gambar 5. Kurva kebutuhan dosis klorin terhadap residu klorin
(Metcalf & Eddy, 2007)
Berdasarkan kurva tersebut dosis klor yang digunakan untuk limbah yang mengandung ammonia yaitu sebesar 5
mg/L dengan sisa klor (residual chlorine) yang dihasilkan < 1 mg/L. Sisa klor yang tersedia tersebut dapat berfungsi
sebagai desinfektan.
Untuk mengoksidasi air limbah sebanyak 27 m3 (volume bak pengumpul akhir) maka :
= 27000 L x 5 mg/L = 135000 mg
Kaporit yang digunakan mengandung klor aktif sebesar 90%, sehingga :
Jumlah kebetuhan kaporit
= x 100 = 150000 mg = 0,15 kg/pengolahan x 2 pengolahan/hari = 0,3 kg/hari
3.4 Bak pengering lumpur
Diketahui :
Debit pembuangan lumpur SBR = 20,3 m3/hari
Waktu pengaliran = 2 jam
Maka,
V = Q x dt
= 20,3 m3/hari x 2 jam x = 1,69 m3
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018
A-268
Dimensi :
Bak pengering lumpur berbentuk persegi panjang dengan ketentuan P : L = 2 : 1, dengan kedalaman 1 m, maka,
A = P x L
= 2P x L
1,69 m2 = 2L2
L = = 0,92 m
P = 2 x 0,92 m = 1,84 m
Kedalaman = tebal lumpur + tebal pasir + tebal kerikil
= 0,3 m + 0,3 m + 0,3 m = 0,9 m
Tinggi total = kedalaman x freeboard
= 0,9 m x 110 % = 0,99 m = 1 m
Tabel 6. Rekapitulasi dimensi bak pengering lumpur
Parameter Nilai SatuanLebar 0,92 mKedalaman 1 mTinggi total 1 mPanjang 1,84 m
Gambar 6.Sludge Drying Bed tampak samping
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2018 ISSN: 1979-911XYogyakarta, 15 September 2018