Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PERENCANAAN SUBSURFACE FLOW
CONSTRUCTED WETLAND PADA PENGOLAHAN
AIR LIMBAH INDUSTRI AIR KEMASAN
(STUDI KASUS : INDUSTRI AIR KEMASAN XYZ)
Oleh :
Zulisnaini Sokhifah
3306 100 105
Dosen Pembimbing :
Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc
PENDAHULUAN
2
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Ruang Lingkup
Tujuan
Manfaat
TINJAUAN PUSTAKA
Subsurface Flow System (SSF) merupakanrawa buatan dengan aliran di bawah permukaan tanah. Air limbah mengalir melalui tanaman yang ditanam pada media yang berpori, misalnya batu pecah, kerikil, dan tanah yang berbeda, ((Novotny dan Olem dalam Putri, 2007).
3
TINJAUAN PUSTAKA
Canna sp
Cyperus papyrus
4
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub-divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledonae
Famili : Cannaceae
Spesies : Canna sp
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida/monocotyledoneae
Sub kelas : Commelinidae
Ordo : Cyperles
Famili : Cyperaccae
Genus : Cyperus
Spesies : Cyperus papyrus
GAMBARAN UMUM WILAYAH
PERENCANAAN
Kegiatan Proses Produksi Industri
Air Limbah Industri
Lokasi Pembuangan Air Limbah Industri
5
KEGIATAN PROSES PRODUKSI INDUSTRI
6
Air Baku
Storage Tank
Ozonisasi
Produk air minum
Filter 5 m, 1 m
Buffer Tank
Finish Tank
Pompa
Pompa
AIR LIMBAH INDUSTRI
7
Galon Kosong
Visual Control
Pemilahan
Pencucian Air Limbah
LOKASI PEMBUANGAN AIR LIMBAH INDUSTRI
8
Pencucian Galon
METODOLOGI
9
Perencanaan Subsurface Flow Constructed Wetland
pada Pengolahan Air Limbah Industri Air Kemasan (Studi Kasus : Industri Air Kemasan XYZ)
Identifikasi Masalah
Studi Literatur:Surface Active Agents (Surfactants), wastewater treatment plant, wetlands,
karakteristik air limbah
Pengambilan Data
A C
METODOLOGI
10
Penelitian Pendahuluan
Data Primer :- Debit- Karakteristik air limbah
Data Sekunder :- Proses produksi- Denah lokasi industri
Persiapan Alat dan Bahan
Pengoperasian Reaktor Subsurface Flow Constructed Wetland (SSFCW)
Reaktor SSFCW dengan tanaman Cyperus papyrus
Reaktor SSFCW dengan tanaman Canna Sp
Reaktor Kontrol
A
BC
C
METODOLOGI
11
Analisis Akhir Parameter Penelitian (Kualitas Air Limbah: MBAS, TKN, Total P, Rasio C/N)
Perencanaan Subsurface Flow Constructed
Wetland di Lapangan
Perhitungan Bill Of Quantity dan Rencana Anggaran Biaya
Kesimpulan dan Saran
BC
GAMBAR REAKTOR
Reaktor SSFCW dengan Tanaman Canna
12
GAMBAR REAKTOR
Reaktor SSFCW dengan Tanaman Cyperus
13
GAMBAR REAKTOR
Reaktor Kontrol SSFCW
14
PEMBAHASAN
Karakteristik Air Limbah
15
Parameter Satuan Konsentrasi
Baku Mutu
(SK Gub Jatim No. 45
Tahun 2002)
COD mg/l O2 64 100BOD mg/l O2 30 50Total P mg/l 1,42 0.2*TKN mg/l 22,83 7**Surfaktan mg/l 2,63 0.2*Kekeruhan NTU 4 25**Temperatur 0C 29 38pH - 8,42 6-9Rasio C/N - 44,88 -
Keterangan : * Peraturan Daerah Jawa Timur No. 2 Tahun 2008** Kriteria dan Standard Kualitas Air Nasional
PEMBAHASAN
Prosentase removal total phosphat tertinggi adalah
pada reaktor SSFCW kontrol sebesar 93% 16
Grafik Removal Total Phosphat
0
20
40
60
80
100
SSFCW
Canna
SSFCW
Cyperus
SSFCW
Kontrol
Jenis Tanaman
% R
em
ov
al
Pengamatan I
Pengamatan II
Pengamatan III
Jenis Tanaman I II III
SSFCW Canna 53 70 74
SSFCW Cyperus 32 41 88
SSFCW Kontrol 68 93 87
PEMBAHASAN
Prosentase removal MBAS tertinggi adalah pada reaktor SSFCW Canna sebesar 85%
17
Grafik Removal MBAS
0
20
40
60
80
100
SSFCW
Canna
SSFCW
Cyperus
SSFCW
Kontrol
Jenis Tanaman
% R
em
ova
l
Pengamatan I
Pengamatan II
Pengamatan III
Jenis Tanaman I II III
SSFCW Canna 85 21 46
SSFCW Cyperus 84 18 2
SSFCW Kontrol 76 26 27
PEMBAHASAN
Prosentase removal TKN tertinggi adalahpada reaktor SSFCW Canna sebesar 81% 18
Grafik Removal TKN
0
20
40
60
80
100
SSFCW
Canna
SSFCW
Cyperus
SSFCW
Kontrol
Jenis Tanaman
% R
em
ov
al
Pengamatan I
Pengamatan II
Pengamatan III
Jenis Tanaman I II III
SSFCW Canna 7 33 81
SSFCW Cyperus 15 44 55
SSFCW Kontrol 41 55 72
PEMBAHASAN
Prosentase removal rasio C/N tertinggi adalahpada reaktor SSFCW Canna sebesar 95% 19
Grafik Removal Rasio C/N
0
20
40
60
80
100
SSFCW
Canna
SSFCW
Cyperus
SSFCW
Kontrol
Jenis Tanaman
% R
em
ova
l
Pengamatan I
Pengamatan II
Pengamatan III
Jenis Tanaman I II III
SSFCW Canna 95 80 58
SSFCW Cyperus 93 85 68
SSFCW Kontrol 89 40 32
PEMBAHASAN
Analisis
Perencanaan
20
Kelebihan Kekurangan
Tidak menimbulkan bau
Biaya konstruksi yang dibutuhkan mahal
Tidak menimbulkan sarang nyamuk
Biaya operational dan maintenance mahal
Efisiensi removalnya besar
Transfer oksigen lebih kecil
Memberikan proteksi thermal yang baik
-
Detention time (td) lebih cepat
-
Lahan yang dibutuhkan tidak terlalu luas
-
PEMBAHASAN
Dimensi Pengolahan Air Limbah
a) Dimensi Bak Pengumpul
b) Kebutuhan Pompa
c) Pipa Inlet Subsurface Flow Constructed Wetland
d) Unit Subsurface Flow Constructed Wetland
e) Bak Penampung
f) Pipa Outlet Subsurface Flow Constructed Wetland
21
PEMBAHASAN
Dimensi Bak Pengumpul
Panjang (L) = 1,55 m
Lebar (w) = 0,77 m
Kedalaman (h) = 0,5 m
Freeboard (fb) = 0,2 m
22
PEMBAHASAN
Kebutuhan Pompa Debit (Q) = 0,001 m3/detik
Perhitungan Head Pompa
Diperoleh Head Pompa = 0,86 m
Daya Pompa 0,021 Kw
23
g
vHHHH lps 2
2
PEMBAHASAN
Pipa Inlet Subsurface Flow Constructed
Wetland Kecepatan pipa inlet sebesar 0,5 m/detik
Berdasarkan rumus
Diperoleh diameter pipa inlet = 0,05 m (2 inchi)
24
v
Qd
4
PEMBAHASAN
Pipa inlet berlubang dengan jumlah lubang di pipa inlet
sebanyak 23 lubang
Debit air limbah setelah melewati percabangan sebesar
0,0005 m3/detik
Berdasarkan rumus
Diperoleh diameter lubang pipa inlet = 0,7 cm
25
angdvQ lub41 2
PEMBAHASAN
Unit Subsurface Flow Constructed Wetland
Dimensi unit SSFCW
Panjang (L) = 7 m
Lebar (w) = 2,3 m
Ketebalan media = 0,45 m
26
PEMBAHASAN
Bak PenampungDimensi bak penampung
Panjang (L) = 1,32 m
Lebar (w) = 0,66 m
Kedalaman (h) = 0,5 m
Freeboard (fb) = 0,2 m
27
PEMBAHASAN
Pipa Outlet Subsurface Flow Constructed
Wetland Berdasarkan rumus
Diperoleh diameter pipa outlet SSFCW 8 cm (20 inchi)
28
85,1
63,2
85,1
63,2
2785,0
2785,0
DC
QLS
LDC
Qhf
PEMBAHASAN
Bill Of Quantity (BOQ)
a) BOQ pekerjaan penggalian tanah
b) BOQ pekerjaan pengurugan pasir yang dipadatkan
c) BOQ pekerjaan beton
d) BOQ pekerjaan pengurugan tanah kembali
e) BOQ pasir, kerikil, dan tanaman pada SSFCW
f) BOQ pompa, perpipaan dan aksesorisnya
29
PEMBAHASAN
BOQ pekerjaan penggalian tanah
Volume galian tanah bak pengumpul = 6,2 m3
Volume galian tanah unit SSFCW = 117,6 m3
Volume galian tanah bak penampung = 4,94 m3
Volume total galian tanah
= (6,2 + 117,6 + 4,94) m3
= 128,74 m3
30
PEMBAHASAN
BOQ pekerjaan pengurugan pasir yang dipadatkan
Volume pasir urug bak pengumpul = 0,12 m3
Volume pasir urug unit SSFCW = 1,61 m3
Volume pasir urug bak penampung = 0,09 m3
Volume total pasir urug
= (0,12 + 1,61 + 0,09) m3
= 1,82 m3
31
PEMBAHASAN
BOQ pekerjaan beton
Perhitungan lantai kerja beton
o Volume lantai kerja beton bak pengumpul = 0,06 m3
o Volume lantai kerja beton unit SSFCW = 0,8 m3
o Volume lantai kerja beton bak pengumpul = 0,04 m3
Volume total lantai kerja beton
= (0,06+0,8+0,04) m3
= 0,9 m3
32
PEMBAHASAN
BOQ pekerjaan beton
Perhitungan dinding beton o Volume dinding beton bak pengumpul = 1,26 m3
o Volume dinding beton unit SSFCW = 4 m3
o Volume dinding beton bak penampung = 1,03 m3
Volume total dinding beton = 6,3 m3
Volume untuk pekerjaan beton
= 0,9 + 6,3
= 7,2 m3
33
PEMBAHASAN
BOQ pekerjaan pengurugan tanah kembali
Volume urugan tanah bak pengumpul = 4,1 m3
Volume urugan tanah unit SSFCW = 99,6 m3
Volume urugan tanah bak penampung = 3,3 m3
Volume total urugan tanah
= (4,1 + 99,6 + 3,3) m3
= 107 m3
34
PEMBAHASAN
BOQ pasir, kerikil, dan tanaman pada SSFCW
Volume pasir = 4,025 m3
Volume kerikil = 3,22 m3
BOQ tanaman pada SSFCW dengan luas unit
SSFCW sebesar 16,32 m2 dibutuhkan tanaman
canna sebanyak 132 batang.
35
PEMBAHASAN
BOQ pompa, perpipaan dan aksesorisnya
36
Material Satuan Jumlah
Pompa unit 1
Pipa 2 inchi meter 16
Pipa 20 inchi meter 1
Gate valve unit 1
Check valve unit 1
Knee 900 unit 3
Tee 2”x2”x2” unit 1
Reducer-increaser1” x 2”
unit 1
PEMBAHASAN
RAB (SNI 7394:2008)a) Pekerjaan penggalian tanah biasa
b) Pekerjaan pengurugan pasir dengan pemadatan
c) Pekerjaan beton berstruktur dengan tipe K-225 (1 PC : 2 PB : 3 KR)
d) Pekerjaan pembesian 10 kg
e) Pekerjaan bekisting
f) Pekerjaan pengurugan tanah kembali
g) Pekerjaan pengurugan pasir dan kerikil pada SSFCW
h) Pompa, pipa, dan aksesorisnya
Total RAB = Rp 11.833.782,- 37
PEMBAHASAN
Operational dan Maintenance
a) Biaya kebutuhan listrik
b) Biaya tanaman canna
c) Biaya pembersihan media
38
GAMBAR DESAIN
Denah Unit Pengolahan Air Limbah39
GAMBAR DESAIN
Tampak Samping Unit Pengolahan Air Limbah40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
a) Efisiensi penyisihan kandungan pencemar air limbah (% removal) yaitu : Prosentase removal total phosphat tertinggi adalah pada
reaktor SSFCW kontrol sebesar 93%
Prosentase removal MBAS tertinggi adalah pada reaktor SSFCW Canna sebesar 85%
Prosentase removal TKN tertinggi adalah pada reaktor SSFCW Canna sebesar 81%
Prosentase removal rasio C/N tertinggi adalah pada reaktor SSFCW Canna sebesar 95%
41
KESIMPULAN DAN SARAN
b) Desain Unit Pengolah Air Limbah yang yaitu :
- Bak Pengumpul dengan dimensi : Panjang = 1,55 m
Lebar = 0,77 m
Tinggi = 0,7 m
- Unit SSFCW dengan dimensi :
Panjang = 7 m
Lebar = 2,3 m
Tinggi = 0,7 m
- Bak Penampung dengan dimensi :
Panjang = 1,32 m
Lebar = 0,66 m
Tinggi = 0,7 m42
KESIMPULAN DAN SARAN
Saran
Perlu direncanakan variasi jenis tanaman
pada subsurface flow constructed wetland yang
dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan
dan dapat meremoval kandungan limbah.
Perlu direncanakan variasi media pasir pada
subsurface flow constructed wetland, sehingga
diketahui kemampuan removal kandungan
limbah oleh jenis media pasir yang berbeda.
43
44