Jurnal Acc Aci

Jurnal Penelitian Teknik Sipil

STUDI INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RSUP . Dr. WAHIDIN SUDIROHUSODO

H. Halidin Arfan 1, Ahmad Zubair 1, Alpryono2

ABSTRACT: In an effort to improve public health, especially in large cities has increased the establishment of the hospital

(RS). As a result of the effluent quality of hospital waste does not qualify. Hospital waste can pollute the environment

around the hospital and can cause problems of health.The purpose of this research is to create an efficient WWTP planning

in land use as well as having greater power bin and also merencankan WWTP using anaerobic and aerobic system that

produces enfluen in accordance with effluent quality standard by reference to existing debit Dr. DR.Wahidin Sudirohusodo 389.53 m3/day and also the characteristics of the existing waste water.

Keywords: WWTP, Wastewater Treatment, Study

ABSTRAK: Dalam upaya meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, khususnya di kota-kota besar semakin meningkat

pendirian rumah sakit (RS). Sebagai akibat kualitas efluen limbah rumah sakit tidak memenuhi syarat. Limbah rumah sakit

dapat mencemari lingkungan penduduk di sekitar rumah sakit dan dapat menimbulkan masalah kesehatan.Tujuan dari

penelitian ini adalah membuat Perencanaan IPAL yang efisien dalam penggunaan lahan serta memiliki daya

tampungan yang lebih besar dan juga merencankan IPAL dengan menggunakan sistem anaerob dan aerob sehingga

mengahsilkan enfluen yang sesuai dengan baku mutu limbah cair dengan mengacu pada debit eksisting RSUP.

DR.Wahidin Sudirohusodo yaitu 389,53 m3/hari dan juga karakterisitik air limbah yang ada.

Kata Kunci : IPAL, Pengolahan Air Limbah, Studi

PENDAHULUAN

Dalam proses pelaksanaannya, RSU. Dr.

Wahidin Sudirohusodo menghasilkan limbah

yang terdiri dari limbah padat dan limbah cair.

Limbah cair yang dihasilkan RSU. Dr. Wahidin

Sudirohusodo berasal dari dua sumber, yaitu

limbah proses pelayanan dan limbah domestik.

Limbah cair dari proses pelaksanaan masuk ke

saluran yang berada di dalam rumah sakit untuk

kemudian dialirkan ke instalasi pengolahan air

limbah. Sementara itu jumlah pengunjung dan

pasien rumah sakit yang bertambah seiring

dengan perkembangan membutuhkan IPAL

yang lebih mampu dalam menangani produksi

air limbah dimasa yang akan datang.

Limbah cair dari proses pelaksanaan

terutama dihasilkan akibat penggunaan air yang

besar dalam proses pelayanan rumah sakit. Air

limbah proses pelayanan rumah sakit berasal

dari kegiatan pelaksanaan rumah sakit. Beban

air limbah yang akan diterima oleh IPAL

bergantung pada jumlah pasien yang dilayani

oleh RSU. Dr. Wahidin Sudirohusodo dan

akan meningkat seiring dengan peningkatan

kapasitas pelayanan RSU. Dr. Wahidin

Sudirohusodo.

GAMBARAN UMUM

RSU. Dr. Wahidin Sudirohusodo

berlokasi di Jalan Perintis Kemerdekaan,

Makassar- Sulawesi Selatan dengan koordinat

Geografis berada pada 5° 8' 6" LS dan 119° 29'

36" BT. Luas areal rumah sakit sekitar 13,5

hektar dengan luas total bangunan sebesar 5,2

hektar. Topografi daerah Makassar relatif

datar, yaitu di antara 4 m-5m diatas permukaan

laut. Menurut klasifikasi Schimidt dan

Ferguson, daerah Makassar termasuk dalam

kelompok iklim tropis tipe B (basah) dengan

suhu rata-rata 220 C - 360 C dan curah hujan ”

1. Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA

2. Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 9025, INDONESIA


2.000 - 3.000 mm, dan jumlah hari hujan rata-

rata 108 hari pertahun.

RSUP. Dr. Wahidin Sudirohusodo

dalam melaksakan aktifitasnya ditunjang oleh

poliklinik spesialis dan sub spesialis yang

ditangani oleh 270 dokter ahli meliputi

pelayanan Bedah Umum, Bedah Tumor, Bedah

Anak, Bedah Ortopedi, Bedah Urologi, Bedah

Saraf, Kardiologi, Anak. Selain itu juga

didukung oleh tenaga paramedis perawatan

sebanyak 697 orang, tenaga Paramedis Non

Perawatan sebanyak 290 orang, Tenaga non

medis sebanyak 1014 orang.

Total penggunaan air di RSU. Dr. Wahidin

Sudirohusodo, baik untuk proses pelayanan

maupun kegiatan lain rata-rata sebesar 389.53

m3/hari yang berasal dari PDAM dan air tanah.

Dari rata-rata penggunaan air bersih

tersebut berasal dari pengunjung, pasien dan

berbagai perangkat rumah sakit. Berikut adalah

daftar pengunjung beserta pasien rumah sakit

pada tahun 2012 yang dapat dilihat pada tabel

1.

Tabel 1. Data Pengunjung dan Pasien

Tahun

(2012) Pengunjung

Pasien

R.Inap R.Jalan

Januari 15467 2314 17961

Februari 13447 1973 14372

Maret 13200 2120 14293

April 13235 2095 14964

Mei 14135 2161 15774

Juni 12154 2207 14212

Berikut adalah gambar fluktuasi debit air

limbah rumah sakit yang dapat dilihat pada

gambar 1.

Gambar 1. Fluktuasi Debit Harian Eksisting

Kualitas air limbah menyatakan banyaknya

kontaminan yang terdapat dalam air limbah.

Kontaminan di dalam air limbah dapat berupa

kontaminan fisik, kimia, maupun biologi.

Karakteristik utama air limbah RSU. Dr.

Wahidin Sudirohusodo Makassar adalah

kandungan COD yang ada di dalam air limbah

yang sangat tinggi. Selain COD yang tinggi,

karakteristik air limbah RSU. Dr. Wahidin

Sudirohusodo adalah tingginya BOD, minyak

dan lemak, serta TSS.

Data kualitas air limbah RSU. Dr. Wahidin

Sudirohusodo dapat dilihat pada tabel 2 dan

tabel 3.

100

110

120

130

140

150

160

170

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Debit (m3/hari)

Hari

Debit

(m3/hari)

Hari

Rata-rata

(137 m3/hari)

Maks (147

m3/hari)


Tabel 2. Data Kualitas Air Limbah Influen

Parameter Satuan Besaran

Temperatur C 35

TDS mg/L 447

TSS mg/L 2030

pH

3,4

Besi (Fe) m mg/L 1,302

Fluorida (F) mg/L 12,41

NTK mg/L 28,016

Nitrat, sebagai N mg/L 28,5091

Nitrit, sebagai N mg/L 0,353

P- total mg/L 0,1069

BOD mg/L 12008

COD total mg/L 54090

COD terlarut (sCOD) mg/L 35808

COD tidak terlarut (pCOD) mg/L 18282

Fenol mg/L 0,134

MBAS mg/L 0,471

Minyak&Lemak mg/L 2113,16

Data kualitas enfluen yang dihasilkan oleh

IPAL RSUP. Dr. Wahidin Sudirohusodo yang

diperoleh dari hasil tes laboratorium dapat

dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Data Kualitas Air Limbah Enfluen


Temperatur C 26

TDS mg/L 330

TSS mg/L 8

pH

7,53

Besi (Fe) m mg/L 0,2714

Fluorida (F) mg/L 0,7343

Nitrat, sebagai N mg/L 1,705

Nitrit, sebagai N mg/L 0

BOD mg/L 7,53

COD mg/L 39,12

Fenol mg/L 0,3912

MBAS mg/L 0,3113

Minyak&Lemak mg/L -

RANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN

AIR LIMBAH RUMAH SAKIT

Untuk mengolah parameter-parameter

air limbah, unit-unit pengolahan yang akan

diterapkan terdiri dari unit pengolahan

pendahuluan, unit pengolahan primer, dan unit

pengolahan sekunder

Pada pengolahan primer dilakukan

operasi fisik yang bertujuan untuk menyisihkan

padatan yang terapung maupun terlarut di

dalam air limbah. Pengolahan primer

menyiapkan air limbah untuk memasuki

tahapan pengolahan selanjutnya, yaitu

pengolahan sekunder. Dalam pengolahan

sekunder digunakan proses biologi atau kimia

untuk menyisihkan sebagian besar kandungan

organik dalam air limbah

Adapun Standar Baku Mutu Air Limbah

menurut SK. Gub. Sulsel No. 14 Tahun 2003

yang dapat dilihat pada tabel 4.

Tabel 4. Baku Mutu Air Limbah


Temperatur C 30

TDS mg/L 2000

TSS mg/L 30

pH

6-9

Besi (Fe) m mg/L 5

Fluorida (F) mg/L 2

Amoniak bebas (NH3-N) mg/L 0,1

Nitrat, sebagai N mg/L 20

Nitrit, sebagai N mg/L 1

BOD mg/L 50

COD mg/L 30

Fenol mg/L 0,5

MBAS mg/L 5

Minyak&Lemak mg/L 10

Berdasarkan pemilihan yang telah

dilakukan, maka di dalam IPAL RSU. Dr.

Wahidin Sudirohusodo akan digunakan unit-

unit pengolahan sebagai berikut:

Unit pengolahan pendahuluan : fine

screen, tangki ekualisasi


Unit pengolahan tingkat pertama :

dissolved air flotation (DAF)

Unit pengolahan tingkat kedua : upflow

anaerobic sludge blanket (UASB),

sequencing batch activated sludge

Adapun Skema dari beberapa tahapan diatas

dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Skema Instalasi pengolahan Air

Limbah

Keterangan secara berurutan :

1. Tangki ekualisasi

2. DAF

3. Tangki Netralisasi pertama

4. Reaktor UASB Asidogenesis

5. Tangki Netralisasi kedua

6. Reaktor UASB Metanogenesis

7. Tangki Penambahan Nutrien

8. Reaktor Sequencing Batch Activated

Sludge

9. Bak kontrol Akhir

a. Fine Screen dan Tangki Ekualisasi

Fine screen digunakan untuk

menyisihkan materi padatan yang berukuran

lebih besar dari 2 mm. Tujuan penyisihan ini

adalah untuk menghindari gangguan

operasional pada proses yang terjadi di unit-

unit pengolahan selanjutnya.

Penggunaan tangki ekualisasi bertujuan

untuk menghasilkan aliran yang seragam

sehingga unit-unit pengolahan di dalam

instalasi dapat terhindar dari shock loading.

Bentuk tangki ekualisasi yang akan digunakan

adalah segi empat. Selama ekualisasi dilakukan

pengadukan untuk mencegah pengendapan

solid dan timbulnya bau. Oksidasi biologi

akibat adanya pengadukan di dalam tangki,

menurut Metcalf&Eddy (2003), dapat

menurunkan konsentrasi total COD sebesar 10-

20%.

Dimensi dari desain tangki ekualisasi

dapat dilihat pada tabel 4 dan gambar desainnya

pada gambar 3.

Tabel 4. Rekapitulasi Desain Tangki Ekualisasi

Parameter Satuan Nilai

Panjang sisi tangki m 5

Luas permukaan m2 25

Kedalaman tangki m 3

Surface aerator unit 2

Pompa air limbah unit 2

Gambar desain tangki ekualisasi dapat

dilihat pada gambar 3 berikut.

Gambar 3. Desain Tangki Ekualisasi

effluent

pompa

surfaceaerator

barscreen

inffluent

Tangki Ekualisasi1


b. Dissolved Air Flotation (DAF)

Pada sistem DAF, udara dilarutkan ke

dalam air limbah pada tekanan tertentu di atas

tekanan atmosfer kemudian dilepaskan ke

dalam tangki flotasi pada tekanan udara

atmosfer. Penggunaan DAF bertujuan untuk

menyisihkan minyak dan lemak serta TSS dari

air limbah. TSS yang terkandung di dalam air

limbah akan disisihkan menggunakan DAF

karena kecepatan pengendapannya yang sangat

kecil.



pada gambar 4.

Tabel 5. Rekapitulasi DAF


Jumlah tangki unit 2

Diameter kolom flotasi m 1

Luas permukaan m2 0,78

Kedalaman kolom flotasi m 1,8

Tekanan psig 89

Gambar desain tangki DAF dapat dilihat

pada gambar 4 berikut.

Gambar 4. Desain Tangki DAF

c. Tangki Netralisasi Pertama

Tangki netralisasi pertama berfungsi

sebagai fasillitas penambahan bahan kimia

untuk menetralisasi pH efluen dari DAF yang

akan memasuki reaktor anaerob. Pengadukan

bahan kimia yang akan terjadi di dalam tangki

netralisasi pertama merupakan jenis

pengadukan cepat (rapid mixing). Karena air

limbah bersifat asam dengan pH 3,4 maka

netralisasi akan dilakukan dengan penambahan

basa. Basa yang akan digunakan untuk

keperluan netralisasi air limbah RSU. Dr.

Wahidin Sudirohusodo adalah NaHCO3.



pada gambar 5.

Tabel 6. Rekapitulasi Tangki Netralisasi

Pertama


Panjang sisi tangki m 0,6

Luas permukaan m 0,36


Diameter Impeller m 0,27

Pompa unit 2

Pengaduk Low shear

hydrofoil 4 blades

Gambar desain tangki netralisasi pertma

dapat dilihat pada gambar 5 berikut.

Gambar 5. Desain Tangki Netralisasi Pertama

bottomscrapper

pembuangan

lumpur

pompa

udara

whitewater

motor

drive

minyak

half

bridgescraper

influen

2 Ø 12

2 Ø 12

pembuangan

minyak

Tangki DAF2

Tangki Netralisasi I3


d. Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Asidogenesis dan Metanogenesis

Untuk pengolahan limbah cair di RSU.

Dr. Wahidin Sudirohusodo akan digunakan

reaktor UASB. Alasan pemilihan reaktor ini

adalah karena memiliki organic loading yang

besar sehingga limbah yang terolah dapat lebih

banyak dan volume reaktor yang diperlukan

tidak akan terlalu besar. Pemanfaatan solid

sebagai sludge blanket juga akan menghasilkan

lumpur yang lebih stabil.

Reaktor UASB dilengkapi dengan zona

pemisahan zona pemisahan gas, solid, dan

liquid sehingga dapat menghemat penggunaan

lahan. Dalam pengolahan air limbah RSU. Dr.

Wahidin Sudirohusodo akan digunakan dua

tahap pengolahan secara anaerob, yaitu

asidogenesis dan metanogenesis. Hal ini

disebabkan tingginya konsentrasi COD yang

harus diturunkan di dalam air limbah. Tahapan

asidogenesis akan berlangsung pada reaktor

pertama sementara tahapan metanogenesis akan

berlangsung pada reaktor kedua.

Tahap pertama merupakan tahapan

asidogenesis yang berfungsi untuk

mengkonversi substrat (COD) menjadi asam

asetat dan CO2.



pada gambar 6.

Tabel 7. Rekapitulasi Tangki Upflow Anaerobic

Sludge Blanket Asidogenesis

Parameter Perencanaan Satuan Nilai

Luas permukaan reaktor m2 64

Panjang sisi reaktor m 8

Ketinggian total reaktor m 5,5

Jumlah GLSS unit 2

Gambar desain tangki Upflow

Anaerobic Sludge Blanket Asidogenesis dapat


Gambar 6. Desain Tangki Upflow Anaerobic

Sludge Blanket Asidogenesis

e. Tangki Netralisasi Kedua

Efluen dari reaktor asidogenesis perlu

mengalami penyesuaian pH sebelum memasuki

reaktor metanogenesis. Hal ini disebabkan

terjadi penurunan pH pada proses asidogenesis,

sementara bakteri metanogen yang berperan

dalam proses metanogenesis memerlukan

lingkungan pH yang netral, antara 6,6-7,6

(Anh, 2004). Diasumsikan pH efluen reaktor

asidogenesis adalah sebesar 4. Pengadukan

bahan kimia yang akan terjadi di dalam tangki

netralisasi kedua merupakan jenis pengadukan

cepat (rapid mixing).



pada gambar 7.

Tabel 8. Rekapitulasi Tangki Tangki Netralisasi

Kedua






Pompa unit 2

sludge blunket

effluent dari main

launder

pipa

penyalurgas

pengumpulgas

plat

pengendap

deflector

beam

nozzle

feeding

influent

Reaktor UASB Asidogenesis4


Gambar desain tangki Tangki

Netralisasi Kedua dapat dilihat pada gambar 7

berikut.

Gambar 7. Desain Tangki Tangki Netralisasi

Kedua

f. Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Metanogenesis

Tahapan Kedua, yaitu metanogenesis,

merupakan tahapan pembentukan gas metan

dari substrat.



pada gambar 8.

Tabel 9. Rekapitulasi Upflow Anaerobic

Sludge Blanket Metanogenesis


Panjang sisi reaktor m 11

Ketinggian total reaktor m 6,5

Luas permukaan reaktor m2 121

Jumlah GLSS unit 2

Gambar desain tangki Upflow

Anaerobic Sludge Blanket Metanogenesis dapat


Gambar 8. Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Metanogenesis

g. Tangki Penambahan Nutrien

Agar proses degradasi substrat secara

biologi dapat berjalan baik maka diperlukan

nutrien dalam jumlah yang mencukupi. Apabila

dalam air limbah tidak terdapat nutrien yang

cukup maka diperlukan adanya penambahan

sumber nutrien. Tangki penambahan nutrien

yang diletakkan sebelum reaktor aerob

bertujuan untuk mencampurkan sumber nutrien

yang diperlukan, berupa nitrogen dan fosfor, ke

dalam influen reaktor aerob. Pencampuran

nutrien di dalam tangki penambahan nutrien

akan dilakukan dengan cara pengadukan cepat

(rapid mixing).


dapat dilihat pada tabel 10 dan gambar

desainnya pada gambar 9.

Tabel 10. Rekapitulasi Tangki Penambahan

Nutrien






Pompa unit 2

Tangki Netralisasi II5

Reaktor UASB Metanogenesis6


Gambar desain tangki Penambahan

Nutrien dapat dilihat pada gambar 9 berikut.

Gambar 9. Upflow Anaerobic Sludge Blanket

Metanogenesis

h. Sequencing Batch Activated Sludge

Yang akan digunakan sebagai unit

pengolahan di RSU. Dr. Wahidin Sudirohusodo

adalah reaktor sequencing batch activated

sludge. Alasan pemilihan reaktor ini adalah

karena dapat mengolah air limbah yang

memiliki kandungan organik yang tinggi.

Selain itu, operasionalnya yang fleksibel

memungkinkan reaktor ini untuk berfungsi

sebagai selector sehingga dapat meminimasi

terjadinya sludge bulking. Sludge bulking

adalah peningkatan volume lumpur di dalam

reaktor akibat adanya mikroorganismne

filamentous atau mikroorganisme yang bersifat

hidrofili, yaitu mikroorganisme yang dapat

menyerap air ke dalam tubuhnya.

Efluen dari UASB metanogenesis akan

memasuki reaktor sequencing batch activated

sludge untuk diolah secara aerob. Tahapan yang

terjadi di dalam reaktor sequencing batch

activated sludge terdiri dari tahapan

pengisisan, aerasi, pengendapan, pengeluaran,

dan pembuangan lumpur. Tahap pengisian yang

akan digunakan merupakan aerated fill yang

berfungsi sebagai inisiasi kontak antara

mikroorganisme dan substrat.




Tabel 11. Rekapitulasi Tangki Sequencing

Batch Activated Sludge


Jumlah tangki

2

Panjang sisi tangki m 5

Kedalaman total m 5

Luas permukaan total m2 27,2

Jumlah floating decanter per

tangki unit 1

Jumlah diffuser per tangki unit 29

Jumlah blower unit 2

Gambar desain tangki Sequencing

Batch Activated Sludge dapat dilihat pada

gambar 10 berikut.

Gambar 10. Desain Sequencing Batch

Activated Sludge

i. Bak Kontrol Akhir

Bak kontrol akhir berfungsi untuk

menampung air limbah yang keluar dari tangki

SBR sebelum dibuang ke drainase samping

rumah sakit. Bak kontrol akhir berfungsi juga

sebagai fasilitas pengecekan performansi IPAL

secara keseluruhan.

Tangki Penambahan Nutrien7

diffuser

decanter

effluen

inffluent

blower

pembuangan

lumpur

Reaktor SBAS8





Tabel 12. Rekapitulasi Bak Kontrol Akhir


Diameter m m 2,55

Kedalaman total m m 1,5

Luas permukaan total m2 5.11

Gambar desain Bak Kontrol Akhir

dapat dilihat pada gambar 11 berikut.

Gambar 11. Desain Bak Kontrol Akhir

KESIMPULAN

Rancangan IPAL diasumsikan dapat

menampung sekitar 1300 m3 air limbah dalam

sehari dan memiliki luas areal tanah sebesar

272 m2 yang mana dalam perencanaannya

IPAL RSUP.Dr.Wahidin Sudirohusodo

menggunakan proses aerobic dan anaerobic.

Instalasi pengolahan air limbah di

RSUP.Dr.Wahidin Sudirohusodo yang

direncanakan akan menghasilkan effluen yang

sesuai dengan standar baku mutu limbah cair

bagi kegiatan rumah sakit menurut SK. Gub.

Sulsel No. 14 Tahun 2003.

Ucapan Terima Kasih

Bapak Dr. Ir. H. Halidin Arfan,

MSCdan Bapak Ir. Ahmad Zubair, MSC yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan

bimbingan dan pengarahannya sehingga tugas

akhir ini dapat terselesaikan.

DAFTAR PUSTAKA

Depkes RI, 2004. Keputuan Menteri Kesehatan

No.1204/MENKES/SK/2004 tentang

Persyaratan Kesehatan Lingkungan

Rumah Sakit, Jakarta : DepkesRI.

Depkes Sulsel, 2003. Keputuan Menteri

Lingkungan Hidup No.58/MENLH/12/2003

tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi

Rumah Sakit,Jakarta : Depkes RI.

Ginting Perdana, 2007. Sistem Pengelolaan

Lingkungan dan Limbah Industri,Bandung

: CV. Yrama Widya.

Gubernur Sulawesi Selatan, 2003. Keputusan

Gubernur Sul-Sel No.14/2003 tentang

Pengelolaan, Pengendalian Pencemaran

Air, Udara, Penetapan Baku Mutu Limbah

Cair, Baku Mutu Udara Ambien dan Emisi

serta Tingkat Gangguan Kegiatan yang

Beroperasi di Propinsi Sulawesi Selatan

Karia & Christian,G L Karia R.A Christian.

Wastewater Treatment: Concepts And

Design Approach

Metcalf & Eddy, Inc. 2003. Wastewater

Engineering : Treatment, Disposal and

Reuse 4th Edition. Mc Graw Hill. New

York.

Sastrodimedjo, Soewito, Pengantar Studi

Pengelolaan Air Kotor (Jakarta :

Pusdiknakes Departemen Kesehatan, 1985.

Siregar A., 2005. Instalasi Pengolahan Air

Limbah, Yogyakarta : Kanisius.

SK. Gub. Sulsel No. 14 Tahun 2003

Sugiharto. 2008. Dasar-dasar pengolahan air

limbah.Jakarta.

effluentinfluent

Bak Kontrol9


Sutawijaya I.B.G. 2005. Kerja Praktek :

Evaluasi Sistem Pengolahan Limbah Cair

Pabrik Gula Watoetoelis. Teknik

Lingkungan FTSP-ITS, Surabaya.

Documents

Jurnal Acc Aci