PERANCANGAN UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH

INDUSTRI TEKSTIL PT BEHAESTEX PANDAAN

SKRIPSI

Oleh :

ANNAFI MAHARANI

135100900111013

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

PERANCANGAN UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH

INDUSTRI TEKSTIL PT BEHAESTEX PANDAAN

SKRIPSI

Oleh :

ANNAFI MAHARANI

135100900111013

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

Teknik

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

i

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul TA : Perancangan Unit Pengolahan Air

Limbah Industri Tekstil

PT Behaestex

Nama Mahasiswa : Annafi Maharani

NIM : 135100900111013

Program Studi : Teknik Lingkungan

Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian

Pembimbing Pertama, Pembimbing Kedua,

Dr.Eng Evi Kurniati, STP, MT

NIP. 19760415 199903 2 001

Dr. Ir J. Bambang Rahadi, MS

NIP. 19560205 198503 1 003

Tanggal Persetujuan :

Tanggal Persetujuan:

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Judul TA : Peracangan Unit Pengolahan Air Limbah

Industri Tekstil PT Behaestex Pandaan

Nama Mahasiswa : Annafi Maharani

NIM : 135100900111013

Program Studi : Teknik Lingkungan

Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,

Dr.Eng Evi Kurniati, STP, MT

NIP. 19760415 199903 2 001

Dr. Ir J. Bambang Rahadi, MS

NIP. 19560205 198503 1 003

Dosen Penguji, Ketua Jurusan,

Dr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo, MS

NIP. 19530112 198003 1 003

La Choviya Hawa, STP, MP, Phd

NIP. 19780307 200012 2 001

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama Mahasiswa : Annafi Maharani

NIM : 135100900111013

Program Studi : Teknik Lingkungan

Jurusan : Keteknikan Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian

Judul TA : Peracangan Unit Pengolahan Air

Limbah Industri Tekstil PT Behaestex

Pandaan

Menyatakan bahwa,

TA dengan judul d iatas merupakan karya asli penulis tersebut

diatas. Apabila di kemudian hari terbukti pernyataan ini tidak

benar saya bersedia dituntut sesuai hukum yang berlaku.

Malang, 17 Agustus 2017

Pembuat Pernyataan

Annafi Maharani

NIM 135100900111013

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Pati, 05 Juni 1995

dari ayah bernama Ir. Masturi dan ibu

Heny Zulaekah, S.Ag. Penulis adalah

anak pertama dari dua bersaudara.

Penulis mengawali jenjang pendidikan di

TK PGRI Pandaan. Pada tahun 2001

penulis menyelesaikan pendidikan

Taman Kanak-Kanak dan dilanjutkan ke

jenjang Sekolah Dasar di SDN

Kejapanan I. Tahun 2010 penulis telah

menyelesaikan pendidikan di SMP

Ma’arif NU Pandaan. Penulis terdaftar sebagai siswa SMAN I

Pandaan dan lulus pada tahun 2013. Di tahun yang sama,

penulos terdaftar sebagai mahasiswa di Program Studi Teknik

Lingkungan, Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian Universitas Brawijaya Malang.

Selama penulis menyandang predikat sebagai mahasiswi

Universitas Brawijaya, penulis aktif dalam kegiatan kepanitiaan

salah satunya divisi PDD kegiatan OPJ TEP 2014. Selain

kepanitiaan penulis sangat aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa

Taekwondo sebagai staf pengurus untuk periode 2014 dan

sebagai Badan Pertimbangan pada periode kepengurusan tahun

2015. Selain Kepengurusan penulis juga aktif sebagai atlet dan

telah beberapakali meraih medali emas, perak maupun perunggu

di tingkat daerah maupun nasional. Dan untuk mengembangkan

diri penulis pun telah mencoba menjadi manager, coach, dan

wasit di berbagai kejuaraan tingkat daerah maupun nasional.

v

Angin saja tidak membuat kapal berlayar Perlu layar yang membentang

Layarpun tidak akan dibentangkan Tanpa seorang kapten yang menghendakinya

Namun kapten pun hanya mampu untuk berkehendak Perlu awak kapal yang saling bahu membahu membentang layar

Angin telah berhembus, layar telah terbentang, jangkar telah dinaikan

Dan tujuan telah ditentukan

Maka terimakasih pada angin yang berhembus, layar yang terbentang, awak yang bekerja dengan keras dan kapal yang siap memecah ombak

mengarungi samudra

Dan dengan ini aku persembahkan lautan yang luas dan perjalananku Untuk angin, layar, kapal, bersama seluruh awaknya

Dan untuk ayah dan ibuku…

vi

MAHARANI. 135100900111013. Perancangan Unit

Pengolahan Air Limbah Industri Tekstil PT Behaestex

Pandaan Skripsi. Pembimbing : Dr.Eng Evi Kurniati, STP, MT

dan Dr. Ir. J. Bambang Rahadi W, MS

RINGKASAN

Perkembangan dibidang industri tekstil memiliki dampak

positif, diantaranya meningkatkan laju perekonomian, menyerap

tenaga kerja, dan lain sebagainya. Namun, tanpa pengelolaan

yang tepat produksi tekstil juga memicu timbulnya dampak

negatif berupa pencemaran lingkungan. Maka dari itu perlu

dilakukan pengolahan limbah cair agar limbah cair yang

dihasilkan dapat memenuhi baku mutu yang telah ditentukan oleh

pemerintah. PT Behaestex Pandaan telah melakukan

pengelolaan lingkungan khususnya air limbah , namun

penataannya masih belum memadai sehingga menyebabkan

efisiensi yang kurang dalam hal penggunaan energi dan kualitas

hasil keluarannya.

Perancangan ini akan meliputi desain unit pengolahan

limbah cair untuk industri tekstil dalam hal ini adalah PT

Behaestex Pandaan yang berkapasitas 1500 m3/hari. Sistem

yang akan diterapkan dalam Unit pengolahan air limbah ini

meliputi pretreatment, primary treatment, secondary treatment,

dan tertiary treatmen. Pretreatment meliputi bar screen dan bak

ekualisasi. Primary treatment mencakup proses koagulasi

flokulasi dengan FeCl3, Ca(OH)2, Polyelectrolite, MgCl2 dan

CaCl2. MgCl2 dan CaCl2 diperoleh dari proses water treatment

yang berfungsi sebagai coagulant aids untuk menghemat

penggunaan koagulan. Penghematan penggunaan koagulan

FeCl3 mencapai 0,5 ml/L air limbah dan penghematan kapur

vii

(Ca(OH)2) sebamyak 2 ml/L air limbah. Secondary treatment

dengan metode activated sludge dan tertiary treatment

menggunakan carbon filter. Biaya pembangunan diestimasikan

sebesar Rp 6.356.716.190,- dengan total biaya penghematan

bulanan sebesar Rp 171.400.000,- / bulan.

Kata Kunci : Coagulan aids, Flokulasi, Limbah industri tekstil,

Koagulasi, Perancangan IPAL

viii

MAHARANI. 135100900111013. Perancangan Unit

Pengolahan Air Limbah Industri Tekstil PT Behaestex

Pandaan Skripsi. Pembimbing : Dr.Eng Evi Kurniati, STP, MT

dan Dr. Ir. J. Bambang Rahadi W, MS

SUMMARY

The development in the textile industry has a positive

impact, including increasing the rate of the economy, absorbing

labor, and so forth. However, without proper management of

textile production also leads to negative impacts of environmental

pollution. Therefore, it is necessary to process liquid waste so that

the liquid waste produced can meet the quality standard that has

been determined by the government. PT Behaestex Pandaan has

conducted environmental management, especially waste water,

but the arrangement is still inadequate resulting in less efficiency

in terms of energy use and quality of output.

This design will cover the design of liquid waste treatment

unit for textile industry in this case is PT Behaestex Pandaan with

capacity 1500 m3 / day. The systems to be applied in this

wastewater treatment unit include pretreatment, primary

treatment, secondary treatment, and tertiary treatments.

Pretreatment includes a bar screen and equalization tub. Primary

treatment includes flocculation coagulation process with FeCl3,

Ca(OH)2, Polyelectrolite, MgCl2 and CaCl2. MgCl2 and CaCl2 are

obtained from the water treatment process that serves as

coagulant aids to save the use of coagulant. The savings of

coagulant use of FeCl3 reached 0.5 ml / L of waste water and lime

savings (Ca(OH)2) of 2 ml / L of waste water. Secondary treatment

with activated sludge method and tertiary treatment using carbon

ix

filter. Development cost is estimated to be Rp 6,356,716,190, -

with total monthly savings cost of Rp 171.400.000, - / month.

Keywords: Coagulan aids, Flocculation, Textile industry waste,

Coagulation, Design of WWTP

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena dengan rahmat

dan hidayah serta petunjuknya penulis dapat menyelesaikan

skripsi dengan judul “Perancangan Unit Pengolahan Air limbah

Industri Tekstil PT Behaestex Pandaan ”. Tak lupa sholawat serta

salam penulis aturkan kepada Nabi Muhammad SAW. Di

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada

:

1. Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta

memberikan kelancaran dalam terselesaikannya Skripsi

ini

2. Segenap staf jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

3. Ibu Dr. Eng. Evi Kurniati, S.TP, MT. dan Bapak Dr. Ir. J.

Bambang Rahadi W. MS. selaku dosen pembimbing

Skripsi.

4. Bapak Dr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo, MS sebagai dosen penguji atas segala kritik dan saran yang membangun demi tersusunnya skripsi yang lebih baik.

5. Ayah saya Bapak Ir. Masturi atas segala serta arahan dan

memberikan andil yang sangat besar dalam penyusunan

Skripsi ini

6. Ibu saya Heny Zulaekah, S.Ag. yang senantiasa

memberikan dukungan secara moril maupun materiil

serta panjatan doa yang tidak pernah berhenti demi

kelancaran proses penyusunan Proposal Skripsi ini.

7. Sahabat saya Hendriek Oeibowo S., S.TP atas segala

bantuan dukungan waktu dan tenaga kesediaan

mendengarkan keluh kesah dalam penyusunan skripsi ini.

xi

Penulis sangat menyadari bahwa masih banyak

kekurangan yang terdapat pada Skripsi ini, oleh karena itu

penulis sangat mengharapkan kritik dan saran serta masukan –

masukan yang membangun dari pembaca demi terciptanya

laporan yang lebih baik di kemudian hari. Akhir kata penulis

ucapkan terima kasih.

Malang, 17 Agustus 2017

Penulis

xii

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ....................................... iii

RIWAYAT HIDUP ..................................................................... iv

RINGKASAN ........................................................................... vi

SUMMARY ......................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................. x

DAFTAR ISI .......................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................. xv

DAFTAR TABEL ................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................. xix

BAB I PENDAHULUAN ................. Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang Masalah ... Error! Bookmark not defined.

1.2 Perumusan Masalah ......... Error! Bookmark not defined.

1.3 Tujuan Penelitian .............. Error! Bookmark not defined.

1.4 Batasan Masalah .............. Error! Bookmark not defined.

1.5 Luaran yang Diharapkan .. Error! Bookmark not defined.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....... Error! Bookmark not defined.

2.1 Air Limbah ....................... Error! Bookmark not defined.

2.2 Parameter Air Limbah ...... Error! Bookmark not defined.

2.3 Pengolahan Air Limbah .... Error! Bookmark not defined.

2.4 Proses Softening air ........ Error! Bookmark not defined.

xiii

2.5 Pengelolaan Lingkungan . Error! Bookmark not defined.

2.6 Baku Mutu Limbah Cair .... Error! Bookmark not defined.

2.7 Gambaran Umum Pengolahan Limbah PT Behaestex

............................................... Error! Bookmark not defined.

Pandaan ................................. Error! Bookmark not defined.

2.7.1 Proses Produksi Sarung PT Behaestex Pandaan

........................................... Error! Bookmark not defined.

2.7.2 Karakteristik Air LimbahError! Bookmark not

defined.

2.7.3 Neraca Air ................. Error! Bookmark not defined.

2.7.5 Layout PT Behaestex PandaanError! Bookmark not

defined.

2.7.4 Bagan Alur Proses Unit Pengolahan Air Limbah PT

Behaestex Pandaan ............ Error! Bookmark not defined.

BAB III METODE PENELITIAN ..... Error! Bookmark not defined.

3.1 Waktu dan Tempat PenelitianError! Bookmark not

defined.

3.2 Alat dan Bahan ................. Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Alat dan Bahan PerancanganError! Bookmark not

defined.

3.2.2 Alat dan Bahan Uji Jar testError! Bookmark not

defined.

3.3 Metode Perancangan ....... Error! Bookmark not defined.

3.3.1 Tahapan PerancanganError! Bookmark not defined.

3.3.2 Cara Kerja Uji Jar test :Error! Bookmark not defined.

3.4 Diagram alur perhitungan unit pengolahan air limbah

Error! Bookmark not defined.

xiv

3.4.1 Metode unit IPAL terpilih Error! Bookmark not defined.

3.4.2 Bar screen ................. Error! Bookmark not defined.

3.4.3 Bak Ekualisasi ............ Error! Bookmark not defined.

3.4.4 Unit Koagulasi ........... Error! Bookmark not defined.

3.4.5 Unit Flokulasi ............. Error! Bookmark not defined.

3.4.6 Primary clarifier .......... Error! Bookmark not defined.

3.4.7 Aerationtank ............... Error! Bookmark not defined.

3.4.8 Unit Filtrasi ................. Error! Bookmark not defined.

BAB IV PEMBAHASAN ................ Error! Bookmark not defined.

4.1 Pemanfaatan air regenerasi sebagai coagulan aids . Error!

Bookmark not defined.

4.3 Rancangan Unit IPAL ....... Error! Bookmark not defined.

4.3.1 Desain Unit Pengolahan Air LimbahError! Bookmark

not defined.

4.4 Perancangan Dimensi Unit IPALError! Bookmark not

defined.

4.4.1 Perancangan Unit Bar screenError! Bookmark not

defined.

4.4.2 Perancangan Bak EkualisasiError! Bookmark not

defined.

4.4.3 Perancangan Unit KoagulasiError! Bookmark not

defined.

4.4.4 Perancangan Unit FlokulasiError! Bookmark not

defined.

4.4.5 Perancangan Unit Primary clarifierError! Bookmark

not defined.

xv

4.4.6 Perancangan Unit BiologiError! Bookmark not

defined.

4.5 Penggunaan utilitas pada IPAL Error! Bookmark not

defined.

4.6 Perbandingan biaya operasional IPALError! Bookmark

not defined.

4.7 RAB/BOQ ......................... Error! Bookmark not defined.

4.8 Layout rencana ................. Error! Bookmark not defined.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………..109

5.1 Kesimpulan………………..……………………………….109

5.2 Saran………………………………………………………..110

DAFTAR PUSTAKA ...................... Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN ................................ Error! Bookmark not defined.

DAFTAR GAMBAR

No Keterangan Hal.

Gambar 2.1 Pengumpulan dan pengolahan air limbah

11

Gambar 2.2 Complately Mixed Activate Sludge Plant for an Industrial Wastewater

12

xvi

Gambar 2.3 Rancang bangun Carbon Filter 18

Gambar 2.4 Proses softening air tanah 19

Gambar 2.5 Proses backwash resin tangki softening

26

Gambar 2.7 Lokasi titik pengambilan sampel uji karakteristik influen

27

Gambar 2.8 Neraca air PT Behaestex Pandaan

28

Gambar 2.9 Bagan Alur Proses Unit Pengolahan Air Limbah PT Behaestex Pandaan

33

Gambar 2.10 Layout PT Behaestex Pandaan 41

Gambar 3.1 Diagram alir perancangan Unit Pengolahan Air Limbah PT Behaestex Pandaan

45

Gambar 3.2 Diagram alir pengujian jartest 49

Gambar 3.3 Rencana unit proses IPAL 55

Gambar 3.4 Diagram alir Perhitungan unit bar screen

61

Gambar 3.5 Diagram alir Perhitungan unit Bak ekualisasi

65

Gambar 3.6 Diagram alir Perhitungan unit Koagulasi

Gambar 3.7 Diagram alir Perhitungan unit Flokulasi

79

Gambar 3.8 Diagram alir Perhitungan unit primary clarifier

87

Gambar 3.9 Diagram alir Perhitungan unit Aerasi

91

Gambar 3.10 Diagram alir Perhitungan Secondary clarifier

92

Gambar 4.1 Grafik hubungan variasi FeCl3 dan air regenerasi terhadap penurunan kadar Pt-Co

93

xvii

Gambar 4.2 Grafik hubungan variasi FeCl3 dan air regenerasi terhadap penurunan kadar COD

96

Gambar 4.3 Grafik hubungan variasi FeCl3 dan air regenerasi terhadap produksi lumpur

117

Gambar 4.4 Bagan alir proses pengolahan air limbah rencana

118

Gambar 4.5 Lokasi pembangunan IPAL 1

Gambar 4.6 Perencanaan layout unit pengolahan air limbah PT Behaestex Pandaan

117

xviii

DAFTAR TABEL

No. Keterangan Hal.

Tabel 2.1 Baku mutu air limbah bagi industri tekstil

19

Tabel 2.2 Hasil uji parameter influen PT Behaestex Pandaan

24

Tabel 2.3 Peralatan utama dan penunjang pada IPAL PT Behaestex Pandaan

28

Tabel 3.1 Kriteria Disain Bar Screen 36

Tabel 3.2 Kiteria desain bak ekualisasi 40

Tabel 3.4 Kiteria desain pengadukan cepat (koagulasi)

46

Tabel 3.5 Nilai gradien kecepatan dan waktu pengadukan

47

Tabel 3.6 Kriteria impeller 47

Tabel 3.7 Konstanta KT dan KL untuk tangki bersekat

47

Tabel 3.8 Kriteria desain primary clarifier 57

Tabel 3.9 Kriteria desain tangki aerasi 67

Tabel 3.10 Kriteria Desain Pengendapan Kedua Untuk Lumpur Aktif

71

Tabel 3.11 Dimensi filter karbon 79

Tabel 4.1 Dimensi unit bar screen 90

Tabel 4.2 Data fluktuasi debit unit ekualisasi 92

Tabel 4.3 Data parameter dan kemampuan removal bak ekualisasi

93

Tabel 4.4 Hasil perhitungan dimensi unit koagulasi

94

Tabel 4.5 Hasil perhitungan dimensi unit flokulasi

95

Tabel 4.6 Hasil perhitungan dimensi unit primary clarifier

97

xix

Tabel 4.7 Kriteria desain unit biologi 98

Tabel 4.8 Hasil perhitungan dimensi unit Biologi 100

Tabel 4.9 Perbandingan penggunaan utilitas pada IPAL eksisting dan IPAL yang direncanakan

102

Tabel4.10 Perbandingan biaya operasional bulanan antara IPAL eksisting dengan IPAL rencana 98

Tabel 4.11 Anggaran dana peralatan utama 106

Tabel 4.12 Anggaran dana peralatan penunjang 107

Tabel 4.13 Total anggaran dana pembangunan IPAL

107

xx

DAFTAR LAMPIRAN

No Keterangan Hal.

Lampiran I Regulasi tentang baku mutu air

limbah

1

Lampiran II Data Hasil uji jartest 2

Lampiran III Detail perhitungan unit IPAL 5

Lampiran IV Surat izin penelitian 15

Lampiran V Detail perhitungan RAB/BOQ 16