Perancangan dan Modifikasi Horizontal-Flow Roughing Filter Sebagai Unit Pengolahan Air pada Embung Lembah UGM

NIESA HANUM MISTORO, Dr. Ir. Sri Puji Saraswati, DIC., M.Sc.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK SIPIL

Embung Lembah Universitas Gadjah Mada (UGM) sebagai pengendali banjir mendapatkan suplai air dari Sungai Belik. Sungai Belik melewati pemukiman padat yang membuang air limbah domestik langsung ke sungai sehingga air sungai tercemar. Berdasarkan data primer pemantauan pada tanggal 15 November 2016 dan data hasil pemantauan kualitas air oleh Badan Lingkungan Hidup (BLH) DIY tahun 2012 - 2016 bagian hulu Sungai Belik sebelum masuk embung statusnya tercemar. Maka dapat dipastikan air yang masuk Embung Lembah UGM tercemar. Penelitian ini bertujuan menjadikan Embung Lembah UGM tidak hanya sebagai pengendali banjir tetapi juga sebagai pengolah air. Pemenuhan fungsi tersebut dengan inovasi penyaring air jenis saringan kasar yang diaplikasikan pada aliran horizontal yaitu Horizontal-flow Roughing Filter. Terdapat 3 alternatif lokasi peletakan desain Horizontal-flow Roughing Filter yang dikaji. Penentuan media filter dipertimbangkan dari nilai koefisien permeabilitas bahan. Analisis neraca massa pada embung dihitung dengan asumsi embung sebagai complete-mix reactor dengan data kualitas air input terjelek dari BLH DIY yaitu BOD5 sebesar 20,9 mg/l dan TSS sebesar 102 mg/l dengan debit (Q) sebesar 2,54 m3/s. Analisis dimensi rancangan dihitung dengan asumsi filter sebagai packed-bed reactor dengan target output mengacu pada Peraturan Pemerintah DIY tentang Baku Mutu Air Sungai nomer 20 tahun 2008 untuk kelas dua sesuai peruntukan air Sungai Belik. Target maksimum output yang dihasilkan untuk BOD5 sebesar 3 mg/l dan TSS sebesar 50 mg/l sehingga target efisiensi penyaringannya berkisar 94 %. Penentuan kawat wiremash juga dilakukan sebagai pengganti wadah Horizontal-flow Roughing Filter. Hasil analisis menunjukkan Horizontal-flow Roughing Filter paling optimal diletakkan di dalam embung. Desain berbentuk balok memanjang dengan dimensi panjang sebesar 44,6 m, lebar sebesar 2,5 m, dan tinggi sebesar 1,7 m. Media filter yang digunakan berupa batu kerikil (gravel) dengan ukuran 24-16 mm dan diasumsikan mempunyai nilai koefisien permeabilitas k = 0,1 m/s. Modifikasi dilakukan pada wadah filter dengan menggunakan kotak (box) kawat wiremash tipe M7 dengan diameter kawat 7 mm lubang spasi 15x15 cm sebagai perkuatan dan kawat galvanis dengan lubang spasi 10x10 mm sebagai penahan batu kerikil. Dari penelitian yang dilakukan Horizontal-flow Roughing Filter dapat diaplikasikan sebagai unit pengolah air di Embung Lembah UGM.

Univeristas Gadjah Mada's Valley Retention Pond that has a function as a flood control get water supply from Belik River. The river passes through the urban dense areas which dispose domestic wastewater directly into the river so that the river water is polluted. Based on primary data monitoring on November 15, 2016 and data monitoring results of water quality by the Environment Agency (BLH) DIY year 2012-2016, upstream Belik River before entering the pond has polluted. Then it is certain that water supply to the pond has also polluted. This research aims to make UGM's Valley Retention Pond not only as flood control but also as a water quality control. The fulfillment of the functions performed by type of roughing filter innovation applied in horizontal flow named Horizontal-flow Roughing Filter. There are 3 alternatives placement location design of Horizontal-flow Roughing Filter. Determination of filter media considers the value of permeability coefficient of the material. Mass balance analysis on the pond is calculated assuming the pond as a complete-mix reactor with water quality data input from BLH DIY are BOD5 of 20.9 mg/l and TSS of 102 mg/l with flow rate (Q) of 2.54 m3/s. Dimensional analysis of design is determined by assuming the filter as a packed-bed reactor with output target refers to Yogyakarta's government regulation about River Water Quality number 20 years 2008 to second grade which appropriates for the function of River Belik. The maximum output target for BOD5 of 3 mg/l and TSS of 50 mg/l so that the removal efficiency target in the range 94 %. Determination of wire mesh is also calculated as a container of filter. The results of the analysis show the Horizontal-flow Roughing Filter was optimized if placed inside the pond. The result of Horizontal-flow Roughing Filter design is shaped beam with dimensions length of 44.6 mm, width of 2.5 m, and height of 1.7 m. Media filter used in the form of gravel size 24-16 mm and it is assumed permeability coeffiicient has a value of k = 0,1 m/s. Modification performed on the filter by using a containerbox wiremash M7 type with diameter of wire 7 mm, space of mesh 15x15 cm and galvanized with space of mesh 10x10 mm. The result of this research is Horizontal-flow Roughing Filter can be applied as a water quality control in the UGM's Valley Retention Pond.

Kata Kunci : Horizontal-flow Roughing Filter, embung, kualitas air, Sungai Belik