(*) Corresponding author Telp : E-mail  : aprilliasi064@gmail.com http://doi.org/xxx Received 17 Februari 2023; Accepted 06 Maret 2023; Available online 06 April 2023 E-ISSN: 2614-4344 P-ISSN: 2476-8928
Vol. 09 No. 01 April (2023) Halaman Artikel (040-048)

## JURNAL TEKNIK SIPIL: RANCANG BANGUN
Website: https://ejournal.um-sorong.ac.id/index.php/rancangbangun

## DESAIN INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH LABORATORIUM TEKNIK KIMIA DI LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

## CHEMICAL ENGINEERING LABORATORY WASTE TREATMENT PLANT DESIGN IN THE INDONESIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Eka Apriliasi 1* , Enjarlis 2 , dan Titieandy Lie 3
(1,2,3) Institut Teknologi Indonesia, Tangerang Selatan, Banten

## Abstrak
Laboratorium teknologi lingkungan Teknik Kimia ITI yang merupakan fasilitas bagi mahasiswa Teknik Kimia dan teknologi pertanian dalam  melakukan  kegiatan  praktikum  kimia  analitis  dan  penelitian  kearah  lingkungan.  Kegiatan  praktikum  dan  penelitian  yang dilakukan di laboratorium Teknik kimia ini menggunakan zat- zat kimia yang sebagian besar bersifat bahan berbahaya dan beracun (B3). Tujuan perancangan bangunan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ini adalah sebagai usaha untuk mengurangi konsentrasi polutan air buangan ke badan air atau kandungan bahan pencemar dalam air yang dapat mencemari lingkungan kampus ITI. Teknologi biofilter dipilih karena keunggulannya dalam meremoval pencemar organik dengan tingkat efisiensi tinggi sampai dengan 95%. Hasil penelitian ini berupa desain IPAL Biofilter yang meliputi dimensi bangunan dan gambar teknik IPAL untuk mengolah air limbah yang dihasilkan oleh Laboratorium Teknik Kimia ITI, Tangerang Selatan.
Kata Kunci : teknologi lingkungan, kimia, biofilter, IPAL

## Abstract
The  ITI  Chemical  Engineering  Environmental  Technology  Laboratory  is  a  place  for  Chemical  Engineering  and  Agricultural Technology  students  to  carry  out  analytical  chemistry  practicum  activities  and  environmental  research.  Practicum  and  research activities in the Chemical Engineering laboratory use chemicals that are mostly hazardous and toxic (B3). The purpose of designing the Wastewater Treatment Plant (WWTP) building is to reduce the concentration of polluted water discharged into water bodies, or the levels of contaminants in water that can contaminate the ITI campus environment. Biofilter technology was chosen because of its superiority in removing organic contaminants with a high efficiency of up to 95%. The results of this study are the WWTP biofilter design,  including  building  dimensions  and  WWTP  technical  drawings  for  wastewater  treatment,  produced  by  the  ITI  Chemical Engineering Laboratory, South Tangerang.
Keywords: environmental technology, chemical, biofilter, WWTP

## PENDAHULUAN
Institut  Teknologi  Indonesia  (ITI)  merupakan perguruan  tinggi  swasta  yang  terletak  di  kecamatan Setu Kota Tangerang Selatan. Selain menjadi bagian dari  Kawasan  Taman  Tekno,  wilayah  ini  juga merupakan  salah  satu  Kawasan  Taman  Iptek Nasional  (kawasan National  Science  and  Techno Park )  pertama  dan  terbesar  di  Indonesia,  Institut Teknologi Indonesia juga digunakan sebagai bagian dari  Kawasan  Arboretum  dan  Kebun  Percobaan. Kampus  Institut  Teknologi  Indonesia  sendiri memiliki 10 Program Sarjana dan 1 Program Profesi Insinyur,  dan  setiap  jurusan  juga  dilengkapi  dengan fasilitas  laboratorium  untuk  menunjang  kegiatan Pendidikan pembelajarannya.
Salah  satunya  adalah  Institut  Teknik  Kimia  dan Teknologi Lingkungan ITI. Ini adalah lembaga untuk
mahasiswa  teknik  kimia  dan  teknologi  pertanian dengan  kegiatan  langsung  dalam  kimia  analitik  dan penelitian  lingkungan.  Kegiatan  praktikum  dan penelitian  di  laboratorium  teknik  kimia  meliputi penggunaan  bahan  kimia  seperti:  H2SO4,  MnSO4, Na2S2O3,  CH3COOH,  Benzen,  Hexane,  HgSO4, K2CR2O7,  Al2(SO4)3.13H2O,  KMnO4,  H2C2O4, (NH4)2Fe  (SO4)2,  ferroin,  NaOH,  KI,  Murexide. Sebagian  besar  bahan  kimia  yang  digunakan  dalam pratikum  dan  penelitian  bersifat  berbahaya  dan beracun  (B3).  Sekalipun  bahan  kimia  ini  jarang digunakan  dan  penelitian  hanya  dilakukan  oleh beberapa  kelompok  kecil,  namun  tidak  ada  proses untuk menangani limbah dari kegiatan laboratorium. Hal ini dikarenakan sumber daya yang masih terbatas. Oleh  karena  itu,  jika  bahan  kimia  tersebut  tidak dikelola  dengan  baik,  maka  akan  menghasilkan
limbah cair yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3). Sampai saat ini limbah tersebut belum diolah dan dibuang langsung ke lingkungan sehingga berpotensi  mencemari  lingkungan  perairan  sekitar kampus  dan  mengganggu  kehidupan  masyarakat sekitar, termasuk kegiatan di dalam kampus maupun lingkungan  di  luar  area  kampus  seperti  kegiatan pertanian, peternakan, produksi tahu, dan lain - lain. Oleh karena itu, diperlukan pengendalian pembuangan  dan  penanganan  limbah  cair  dari laboratorium.
Mengingat banyaknya dampak langsung dan tidak langsung  yang  dapat  ditimbulkan  dari  penggunaan laboratorium teknik kimia, maka diperlukan metode pengolahan air limbah yang tepat untuk meminimalkan bahan pencemar dalam air limbah ke badan air yang dapat menimbulkan pencemaran pada air  yang  mungkin  tercemar.  lingkungan  hidup. Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui kualitas  air  limbah  yang  dihasilkan  oleh  Balai Penelitian Teknik Kimia Institut Teknologi Indonesia.  Setelah  itu,  kami  membangun  gedung instalasi pengolahan limbah (IPAL) sebagai rencana pengolahan  yang  cocok  untuk  laboratorium  teknik kimia Institut Teknologi Indonesia.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Air Limbah
Masalah  pencemaran  air  di  Indonesia  sangat terbuka.  Sumber  pencemaran  adalah  limbah  rumah tangga  dan  rumah  tangga,  serta  sampah.  Selain  itu, ketidaksadaran masyarakat membuang tanah/kotoran dan sampah langsung ke sungai menyebabkan proses pencemaran sungai-sungai yang ada.
Pengertian  air  limbah  adalah  air  yang  telah digunakan oleh manusia untuk berbagai kegiatan. Air limbah  dapat  berasal  dari  pekerjaan  rumah  tangga, kantor,  toko,  peralatan  listrik,  tempat  usaha  dan tempat  lainnya.  Atau  limbah  mengacu  pada  air limbah yang tidak digunakan oleh berbagai aktivitas manusia dalam penggunaan air bersih.

## Proses Penghilangan Air Limbah
Penerapan  masing-masing  metode  tergantung pada  kualitas  air  di  daerah  tersebut  dan  kondisi fasilitas yang tersedia. Klasifikasi metode pengolahan untuk menghilangkan kontaminan dalam air limbah. Proses  pengolahan  air  limbah  dapat  dibagi  menjadi primary  treatment,  secondary  treatment dan advanced  treatme nt  sesuai  dengan  tindakannya. Pengolahan  primer  adalah  proses  pra-perlakuan untuk menghilangkan limbah, koloid, netralisasi, dll, dan umumnya menggunakan metode fisik atau kimia. Pengolahan sekunder adalah proses untuk menghilangkan  pencemaran  organik,  umumnya
dilakukan  secara  biologis.  Perlakuan  aditif  adalah proses  yang  digunakan  untuk  menghasilkan  air olahan  dengan  kualitas  lebih  tinggi  dari  yang dibutuhkan.  Proses  ini  dapat  berupa  fisik,  biologi, kimia atau kombinasi dari ketiganya.

## Limbah Cair Di Laboratorium Teknik Kimia
Limbah  laboratorium  merupakan  jenis  limbah yang  banyak  mengandung  senyawa  organik  dan anorganik.  Limbah  adalah  aditif  yang  benar-benar digunakan.  Limbah  cair  laboratorium  dari  Jurusan Teknik Kimia Institut Teknologi Indonesia dihasilkan secara praktik dan disimpan karena tidak dikumpulkan  dan  diolah  dalam  wadah.  Karena  zat tersebut berada dalam limbah untuk waktu yang lama, ketika  dilepaskan  langsung  ke  lingkungan,  itu merusak lingkungan dengan merusak tanah, menyebabkan  kehidupan  air  dan  air  tanah  dan menyebabkan  mempengaruhi  kesehatan  manusia. Oleh karena itu, dalam penelitian ini kami bermaksud untuk  mendirikan  laboratorium  teknik  kimia  untuk pengolahan air limbah.
Limbah  cair  laboratorium  dapat  digolongkan sebagai  limbah  bahan  berbahaya  dan  beracun  (B3). Air  limbah  ini  sebagian  besar  mengandung  logam berat.  Secara  umum  diketahui  bahwa  logam  berat merupakan zat yang berbahaya bagi permukaan bumi. Banyak  logam  berat  seperti  timbal  (Pb),  kadmium (Cd),  besi  (Fe),  merkuri  (Hg),  arsenik  (As)  dan aluminium (Al) tidak memiliki aktivitas biologis pada manusia.  Elemen  logam  ini  termasuk  dalam  sistem. Logam-logam  tersebut  sangat  berbahaya  dan  toksik (beracun)  bagi  makhluk  hidup,  walaupun  dalam jumlah kecil (Darmano, 1995). Limbah laboratorium sintetik digunakan dalam penelitian ini.
Limbah Cair Laboratorium Teknik Kimia  adalah limbah  kimia  yang  dihasilkan  dari  praktikum  dan penelitian mahasiswa di Laboratorium Teknik Kimia Institut  Teknologi  Indonesia.  Kolaborasi  dan penelitian  ini  merupakan  kegiatan  rutin  dan merupakan mata kuliah pascasarjana bagi mahasiswa, khususnya  di  bidang  teknik  kimia.  Kegiatan praktikum ini terdiri dari 6 latihan manual yang harus diikuti  mahasiswa  sebagai  pengalaman  praktik. Beberapa  bahan  yang  digunakan  dalam  pekerjaan manual adalah bahan berbahaya dan beracun (B3).
Kegiatan  ini  berlangsung  seminggu  dua  kali  dan setiap  semester  meningkatkan  jumlah  sampah  yang diterima.  Jika  bahan  kimia  yang  belum  dihilangkan dengan cara kerja manual tidak dibuang dan dibuang ke lingkungan, bahan kimia tersebut akan mencemari air  di  sekitarnya  dan  menyebabkan  pencemaran lingkungan.

## METODE
Lokasi  penelitian  perencanaan  IPAL  Biofilter adalah  di  Laboratorium  Teknik  Kimia,  Institut Teknologi  Indonesia,  Tangerang  Selatan,  Banten. (Gambar 1 dan Gambar 2)
Gambar 1. Denah Lokasi Penelitian Sumber: Penulis, 2022
Gambar 2. Detail Denah Lokasi

## Sumber: Penulis, 2022
Penelitian  ini  menggunakan  data  primer  dan sekunder. Informasi tambahan yang meliputi:
1. Profil poliklinik
2. Pembangunan poliklinik
3. Jasa pelayanan
Sedangkan  kegiatan  pengumpulan  data  primer mencakup sebagai berikut:
- Lokasi pembuangan air limbah
- Kualitas air limbah (fisik dan kimia dan biologi)
- Debit air limbah
Tahapan  yang  dilakukan  dalam  perencanaan desain IPAL pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1) Perhitungan Debit Air Limbah
Saat  merencanakan  pembangunan  instalasi pengolahan ini, peneliti menggunakan
perhitungan  jumlah  rata-rata  harian  air  limbah yang dihasilkan, yaitu sebesar 90% dari rata-rata penggunaan air bersih harian.
2) Desain IPAL Biofilter
Desain utama instalasi pengolahan biofilter yang diusulkan adalah sebagai berikut:
a. Bak perataan / bak pengumpul terbuat dari batako,  berbentuk  persegi  panjang  dengan Bar Screen berupa kawat stainless steel.
b. Tangki  sedimentasi  /  Tangki  pengendapan awal  terbuat  dari  batu  bata  dan  ditutup dengan  lubang  inspeksi,  tangki  persegi panjang,  air  limbah  dimasukkan  melalui pipa  saluran  masuk  dengan downspout ,
pemeliharaan dengan pembuangan manual. Kriteria  perencanaan  menurut  standart
JWWA dalam Said (2006) adalah:
• Waktu  tinggal (Retention  time )  rata  – rata = 3-5 jam
• Beban permukaan ( surface loading ) =
20-50 m 3 /m 2 /hari.
c. Reaktor  biofiltrasi  anaerobik,  reaktor  ini dipasang  secara  seri  dengan  reaktor biofiltrasi  aerobik,  dengan  dinding  bata persegi panjang tertutup, media filter yang digunakan adalah batu  apung  dan pecahan kerikil/batu sungai dengan diameter 2-3 cm, cairan/air limbah mengalir ke hilir dan atas. Kriteria  perencanaan  menurut  standar
JWWA dalam Said (2006) adalah:
• Waktu  tinggal  total  rata  –  rata  =  6-8 jam • Tinggi ruang lumpur = 0,4 m
• Tinggi  media  pembiakan  mikroba  =
0,9-1,5 m
• Tinggi air di atas bed media = 0,2 m
• Beban BOD per volume media = 0,4 – 4,7kg  BOD/m 3 /hari  Beban  BOD  per satuan permukaan media (La) = 5-30 g BOD/m 2 /hari.
d. Konsumsi oksigen
Konsumsi oksigen reaktor biofiltrasi aerobik  sebanding  dengan  jumlah  BOD yang dihilangkan. Aerasi dilakukan dengan cara  meniupkan  udara  dari  blower melalui diffuser pipa  berlubang  yang  dipasang  di dalam  air  dengan  membuka  dan  menutup secara otomatis. Jika aliran udara dihentikan  maka diffuser akan  otomatis menutup (Siregar, 2005).
e. Bak Pengendap Akhir Tangki penyelesaian akhir terbuat dari batu bata  dan  ditutup  dengan  lubang  inspeksi, badan persegi  panjang  dengan  pipa masuk dan  keluar  gravitasi.  Bak  ini  berfungsi sebagai  pengendapan  akhir  dan  air  yang dialirkan ke bak klorinasi jika diperlukan. Kriteria  perencanaan  menurut  standar
JWWA dalam Said, (2006) adalah:
• Waktu  tinggal  ( Retention  time )  rata  – rata = 2-5 jam
• Beban Permukaan ( Surface Loading ) = 20-50 m 3 /m 2 /hari
f. Klorinator (Bak pembubuh Kaporit)
Klorinasi  dilengkapi  dengan  metering pumps/infusion chlorinators dimana konsentrasi klorin yang diukur mengalir ke limbah  dari  instalasi  pengolahan  melalui saluran  fleksibel  yang  dilengkapi  dengan pengatur aliran/katup (Said, 2006).
3) Analisis  data  dilakukan  secara  deskriptif  dan kuantitatif  dengan  menghitung  desain  saluran pembuangan  utama  instalasi  pengolahan  sesuai dengan desain dan desain saluran pembuangan. Draft  rencana  kemudian  disusun  dalam  bentuk gambar  konstruksi  untuk  instalasi  pengolahan limbah bio-filter.
4) Flowchart ini dibuat sebagai gambaran awal dari tahap perencanaan untuk memudahkan penyelidikan. Hal ini kemudian dirancang untuk membantu  pembaca  memahami  desain  yang akan dilakukan sebagai panduan pertama untuk mempelajari aspek-aspek desain sehingga tujuan desain tercapai dan merancang untuk meminimalkan kesalahan berisiko. (Gambar 3)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penggunaan Lahan dan Fasilitas
Luas rencana pembangunan instalasi pengolahan air  limbah  Institut  Teknik  Kimia  Institut  Teknologi Indonesia adalah 423 m 2 .
Gambar 4 .Detail Lokasi Lahan Rencana Pembangunan IPAL Sumber: Penulis, 2022

## Perencanaan Teknis IPAL Kapasitas Desain
Unit ini dirancang untuk mengolah 20 m 3 /hari air limbah yang masuk. Ini sesuai dengan total kapasitas limbah uji teknik kimia sekitar 20.000 liter per hari. Efisiensi  pengolahan  adalah  90-95%,  sesuai  dengan pengolahan sistem gabungan anaerobik-aerobik.
Perkiraan kapasitas produksi adalah: a. Kapasitas instalasi pengolahan  :  ±  20  m 3 /hari  = 0,83 m 3 /jam = 13,83 liter/menit b. Masukan COD maksimum :  500 mg/l c. Masukan BOD maksimum :  300 mg/l d. Konsentrasi SS :  300 mg/l e. Efisiensi Pengolahan :  90% f. BOD Keluar :  30 mg/l g. SS Keluar :  30 mg/l

## Desain Instalasi Pengolahan Air Limbah Pemisah Lemak/Minyak
Bak  pemisah  lemak  yang  diusulkan  adalah  tipe gravitasi sederhana. Pemandian terdiri dari beberapa ruangan  dengan  layar  bar  di  pintu  masuk. Perencanaan dasar:
• Waktu Tinggal  =  ± 60 menit. • Volume Reaktor yang Diperlukan = (60/(60 x 24)) hari x 20 m 3 /hari
= 0,83 m 3 ≈ 1 m 3
• Maka  dimensi  bak  pemisah  lemak  /  minyak adalah: - Lebar = 1,0 m - Panjang = 1,0 m - Kedalaman Efektif = 1,0 m - Tinggi Ruang Bebas = 0,2 m - Volume Aktual = 1,0 m 3
• Cek Waktu Tinggal = 1,0 m 3 / (20 m 3 /hari) =   0,05 hari Reaktor Ekualisasi/Bak Sumur Pengumpul
Kriteria perencanaan:
• Waktu Tinggal = 4 jam = 120 menit.
• Volume Reaktor yang Diperlukan
=  (4/24) hari x 20 m 3 /hari =  3,33 m 3
• Maka dimensi Bak Ekualisasi adalah: - Lebar =  1,5 m - Panjang =  1,0 m - Kedalaman Efektif =  2,0 m - Tinggi Ruang Bebas =  0,5 m - Volume Aktual/Efektif  =  3,0 m 3 - Tebal dinding =  15 cm - Check td (jam) = Volume efektif (m 3 ) 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 (𝑚 3 /ℎ𝑎𝑟𝑖) (1)
td (jam) = 3,0 m 3 20 𝑚 3 /ℎ𝑎𝑟𝑖
= 0,15 hari x 24 jam = 3,6 jam ≈ 4 jam jadi, waktu tinggal (td) di dalam bak = 4 jam, sesuai dengan kriteria.

## Pompa Umpan Air Limbah
• Debit Air Limbah = 20 m 3 /hari = 13,89 liter/menit
• Tipe pompa
= Pompa Celup
• Spesifikasi Pompa
- Kapasitas
= 0,1 – 0,22 m 3 /menit - Bahan = Stainless Steel - Total head = 8 – 11,5 m - Daya Listrik = 0,5 kW, 220 Volt - Diameter Outlet   = 2”
- Perlengkapan = Water moor

## Reaktor Biofilter Anaerob-Aerob
a) Bak Pengendap Awal
• Debit Air Limbah
=   20 m 3 /hari =   13,89 liter/menit • BOD Masuk =   300 mg/l • Efisiensi =  25% • BOD Keluar =   225 mg/l • Waktu Tinggal
=  4 jam
• Maka volume yang diperlukan  =   (4/24)
hari x 20 m 3 /hari
=   3,33 m 3 • Ditetapkan  dimensi  Pengendap  awal  adalah sebagai berikut:
- Lebar =  1,5 m - Panjang =  1,0 m - Kedalaman Efektif =  2,0 m
- Tinggi Ruang Bebas =  0,5 m - Volume Aktual/Efektif =  3,0 m 3 - Tebal dinding =  15 cm • Check td (jam) = 3,0 m 3 20 𝑚 3 /ℎ𝑎𝑟𝑖 = 0,15 hari x 24 jam = 3,6 jam ≈ 4 jam jadi, waktu tinggal (td) di dalam bak = 4 jam, sesuai dengan kriteria.
• Beban Permukaan ( Surface Loading )
= Debit (Q) 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 (2) = 20 𝑚3 ℎ𝑎𝑟𝑖 2,0 𝑚 𝑥 1,5 𝑚 = 6,67 m 3 /m 2 .hari
• Waktu  tinggal  pada  saat  beban  puncak  =  2 jam (asumsi jumlah limbah 2 x jumlah rata- rata)
• Beban permukaan ( surface loading ) rata-rata = 6,67 m 3 /m 2 .hari
• Beban permukaan pada saat puncak = 13,34 m 3 /m 2 .hari • Beban permukaan = 10-20 m 3 /m 2 .hari
b) Bak Biofilter Anaerob
• Debit Air Limbah = 20 m 3 /hari = 13,89 liter/menit • BOD Masuk = 225 mg/l • BOD Keluar = 75 mg/l • Kriteria Perencanaan:
- Untuk  pengolahan  air  dengan  proses biofilter standar Beban BOD per volume media 0,4 – 4,7 kg BOD /m 3 . hari
- Untuk  Air  Limbah  Labotorium  Teknik Kimia,  ditetapkan  beban  BOD  yang digunakan = 2,5 kg BOD/m 3 .hari
• Beban BOD di dalam air limbah = 20 m 3 /hari x 225 g/m 3
= 4500 g/hari
= 4,5 kg/hari
• Volume media yang diperlukan = (4,5 kg/hari) / (2,5 kg/m 3 .hari)
= 1,80 m 3
• Volume Media  = 40% dari total reactor
• Volume reactor  = (100/40) x 1,80 m 3 = 4,5m 3
• Ditetapkan dimensi Biofilter Anaerob adalah sebagai berikut: - Lebar =  1,5 m - Panjang =  1,5 m - Kedalaman Efektif =  2,0 m - Tinggi Ruang Bebas =  0,5 m - Volume Aktual/Efektif =  4,5 m 3

## • Cek Waktu Tinggal didalam reactor anaerob
= 4,5  𝑚 3 20 𝑚 3 / ℎ𝑎𝑟𝑖 x 24 jam/hari
= 5,4 jam ≈ 5 jam
• Tinggi ruang lumpur
= 0,5 m
• Tinggi bed media mikroba
= 1,2 m • Tinggi air diatas bed media = 0,5 m • Volume total media
= 1,8 m 3
• Beban BOD per volume media  = 4,5 kg BOD/hari
1,8 𝑚 3 = 2,5 kg. BOD/m 3 hari
Standar high rate tricling filter : 0,4 – 4,7 Kg BOD/m 3 .hari (Ebie Kunio, 1995)
c) Bak Biofilter Aerob
• Debit Air Limbah = 20 m 3 /hari = 13,89 liter/menit • BOD Masuk = 75 mg/l • BOD Keluar = 30 mg/l • Efesiensi = 60%
• Beban BOD di dalam air limbah = 20 m 3 /hari x 75 g/m 3
= 1500 g/hari
= 1,5 kg/hari
• Jumlah BOD yang dihilangkan = (60/100) x 1,5 kg/hari = 0,9 kg/hari
• Volume media yang diperlukan = (0,9 kg/hari) / (1 kg/m 3 .hari)
= 0,9 m 3
• Volume Media  = 50% dari total reactor
• Volume reactor = (100/50) x 0,9 m 3 = 1,8 m 3 • Ditetapkan dimensi Biofilter Anaerob adalah sebagai berikut: - Lebar =  1,0 m - Panjang =  1,0 m - Kedalaman Efektif =  2,0 m - Tinggi Ruang Bebas =  0,5 m - Volume Aktual/Efektif =  2,0 m 3
• Cek Waktu Tinggal didalam reactor anaerob
= 1,8  𝑚 3 20 𝑚 3 / ℎ𝑎𝑟𝑖 x 24 jam/hari
= 2,16 jam ≈ 2 jam
• Tinggi ruang lumpur = 0,5 m
• Tinggi bed media mikroba
= 1,2 m
• Tinggi air diatas bed media
= 0,5 m • Volume total media = 0,9 m 3
• Beban BOD per volume media  =
1,5 kg BOD/hari
0,9 𝑚 3 = 1,67 kg. BOD/m 3 hari Standar high rate tricling filter : 0,4 – 4,7 Kg BOD/m 3 .hari (Ebie Kunio, 1995)

## d) Kebutuhan Oksigen/Udara
Kebutuhan  oksigen  di  dalam  reaktor  biofilter aerob  sebanding  dengan  jumlah  BOD  yang dihilangkan.  Jadi,  kebutuhan  teoritis  =  jumlah BOD yang dihilangkan yaitu 1,5 Kg/hari.
• Faktor keamanan di tetapkan ± 2,0
• Kebutuhan oksigen teoritis = 2 x 1,5 Kg/hari = 3,0 Kg/hari
• Temperatur udara rata-rata = 28º C
• Berat udara pada suhu 28º C = 1,1725 Kg/m 3
• Diasumsikan jumlah oksigen di dalam udara 23,2%
Sehingga, jumlah kebutuhan oksigen teoritis:
= 3,0 kg/hari 1,1725 kg/m 3 x 0,232 g 02/g Udara
= 11,02 m 3 /hari
• Efesiensi Difuser = 5 %
• Kebutuhan Udara Aktual =  11,02  m 3 /hari  /  0,05  =  220,40  m 3 /hari  = 0,15 m 3 /menit = 150 liter/menit
• Jika kapasitas blower adalah 100 liter/menit dan  terdiri  dari  2  unit,  maka  transfer  total udara = 200 liter/menit.
e) Bak Pengendapan Akhir/Bak Sedimentasi Akhir
• Debit Air Limbah = 20 m 3 /hari = 13,89 liter/menit • BOD Keluar = 30 mg/l • Waktu Tinggal = 4 jam • Maka volume yang diperlukan
= (4/24) hari x 20 m 3 /hari
= 3,33 m 3
• Ditetapkan  dimensi  Pengendap  awal  adalah sebagai berikut: - Lebar =  1,5 m - Panjang =  1,0 m - Kedalaman Efektif =  2,0 m - Tinggi Ruang Bebas =  0,5 m - Volume Aktual/Efektif  =  3,0 m 3 - Tebal dinding =  15 cm • Check td (jam) = 3,0 m 3 20 𝑚 3 /ℎ𝑎𝑟𝑖
= 0,15 hari x 24 jam
= 3,6 jam ≈ 4 jam
jadi,  waktu  tinggal  (td)  di  dalam  bak  =  4  jam, sesuai dengan kriteria.
• Beban Permukaan ( Surface Loading )
= 20 𝑚 3 /ℎ𝑎𝑟𝑖
2,0 𝑚 𝑥 1,5 𝑚
= 6,67 m 3 /m 2 .hari
• Waktu  tinggal  pada  saat  beban  puncak  =  2 jam (asumsi jumlah limbah 2 x jumlah rata- rata)
• Beban permukaan (surface loading ) rata-rata = 6,67 m 3 /m 2 .hari
• Beban permukaan pada saat puncak = 13,34
m 3 /m 2 .hari • Beban permukaan = 10-20 m 3 /m 2 .hari
Berdasarkan  analisis  perencanaan,  diperoleh  rincian instalasi  pengolahan  limbah  seperti  pada  Tabel  1. Rincian dimensi instalasi pengolahan limbah Institut Teknik  Kimia  Institut  Teknologi  Indonesia  adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Rekap Dimensi IPAL Laboratorium Teknik Kimia Institut Teknologi Indonesia

## KESIMPULAN
Dari  hasil  analisa  dan  perhitungan  desain perencanaan  IPAL  Laboratorium  Teknik  Kimia  di Institut  Teknologi  Indonesia,  Tangerang  Selatan Banten,  maka  dapat  disimpulkan  beberapa  hal sebagai berikut:
1. Kualitas air limbah yang dihasilkan
Laboratorium
Teknik Kimia Instalasi
Pengolahan  Air  Limbah  Institut  Teknologi Indonesia  setelah  dilakukan  pengujian  dengan metode  uji  koagulasi-aglomerasi  menggunakan koagulan PAC dapat dilihat pada Tabel 2. Data analisis  limbah  cair  Institut  Teknik  Kimia  dan Lingkungan – ITI.
Tabel 2. Data Hasil Analisis Limbah Cair Laboratorium Lingkungan Teknik Kimia-ITI.
Sumber: Pengujian Lab Teknik Kimia ITI, 2020
2. Rencana  pembangunan  IPAL  Teknik  Kimia Institut  Teknologi  Indonesia  akan  dibangun  di atas lahan seluas 423 m 2 dengan total panjang 8 m dan lebar 1,5 m.
3. Gedung Teknik Kimia IPAL Institut Teknologi Indonesia dirancang untuk mampu mengolah air limbah  20  m 3 /hari,  kurang  lebih  untuk  total
kapasitas  limbah  laboratorium  teknik  kimia 20.000 liter/hari, dimana fasilitas tersebut terdiri dari  tangki pre-cleaning, tangki  pemisah minyak/lemak,  tangki  penyangga,  tangki  awal tangki  pengendapan,  biofilter  anaerobik,  tangki biofiltrasi  aerobik,  dan  tangki  pengendapan akhir.
4. Desain  dari  perencanaan  bangunan  IPAL  dapat dilihat pada Gambar 5, Gambar 6, dan Gambar
7.
Gambar 5. Desain Rancangan Banguna IPAL (Pot A) Sumber: Penulis, 2022
Gambar 6. Gambar Desain Rancangan Banguna IPAL (Pot B) Sumber: Penulis, 2022
Gambar 7 . Gambar Desain Landscape 3D Rancangan Banguna IPAL Sumber: Penulis, 2022

## REFERENCE
Abel,P.D.  1989.  “ Water  Pollution  Biology ”,  Ellis
Horwood  Limited,  Chichester,  West  Sussex, England. Ahmadi, Fahmi Umar, 1995. Konsep Penanggulangan  Air  Limbah  Rumah  Sakit. Jakarta. Ansari  &  Yashwant.  2013. Conceptual  Design  of Wastewater  Treatment  Plant  for  The  Dera  Bassi Industrial  Estat,  Punjab  (India ).  Global  Journals
Inc. (USA). India. Bansal,  KM.  1992. Produced  Water  Treatment Technologies . Conoco, Houston, Texas.
Bitton  Gabriel.  1984. Wastewater  Microbiology,A john Wiley & Sons , INC, Newyork Cheremisinoff, Paul N. 1995 . Handbook of Water and Waswater Treatment Technology , New York. Hammer,  Mark  J.  &  Jr,  Mark  J.  Hammer.  (2008).
Water  and Wastewater  Technology .  New Jersey: Pearson Prentice Hall. Hero,  Neva.  2014. Watewater  Treatment  in Harbours. Instituto Superior Tecnico . Lisbon.
Marhadi. 2016. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah  (IPAL)  Industri  Tahu  Di  Kecamatan Dendang  Kabupaten  Tanjung  Jabung  Timur. Jurnal  Ilmiah  Universitas  Batanghari  Jambi. Jambi. Metcalf  &  Eddy,  Inc.,  Tchobanoglous,  G.,  Burton, F.L.,  &  Stensel,  H.D.  (2004). Wastewater Engineering  Treatment  and  Reuse  (4th  ed). Mc. Graw Hill. Singapore.
Neethling, JB.2001. The Control of Activated Sludge
Bulking by Chlorination. Dept of Civil
Engineering,  Univ  of  California ,  Berkeley,  CA,
USA. Priyanka,Arina. 2012. Perancangan Instalasi Pengolahan  Air  Limbah  Pertamina  Maritime Training  Center  (Studi  Perbandingan  Dengan Instalasi  Pengolahan  Air  Limbah  Gedung Pertamina Leraning
Center).
Universitas
Indonesia. Depok.
Rini,Nita. 2016. Kajian Pencemaran Air Sungai Deli Oleh  Limbah  Domestik  Dan  Industri  Serta Strategi  Pengendalian  Pencemaran  Air  di  Kota Medan. Tesis Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Rosidi,  Mohammad.  2017.  Perancangan  Instalasi Pengolahan  Air  Limbah  (IPAL)  Pabrik  Kertas Halus PT. X Sidoarjo. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.
Said,  Nusa  Idaman,  2002,  Pengolahan  Air  Limbah Domestik Dengan Proses Lumpur Aktif yang diisi Dengan Media Bioball, Jurnal Air Indonesia Edisi Vol.BPPT, Jakarta.
Samal,  Swati.  2016. Design  of  Sewage  Treatment Plant.  IOSR  Journal  of  Mechanical  and  Civil Engineering (IOSR-JMCE). India.
Satiti,  Epifani.  2011.  Identifikasi  Dan  Karakteristik Limbah Cair Serta Evaluasi Instalasi Pengolahan Air  Limbah  (IPAL)  Pasar  Tradisional.  Skripsi Universitas Indonesia. Depok.
Sawyer, Clair & Mccarty, perry L. (2003). Chemistry for  Environmental  Engineering  and  Science ,  5th Edition. Mcgraw-Hill. Singapore. Sekman, et al. 2011. Treatment Of Oily Wastewater from  Port  Waste  Reception  Facilities  by Electrocoagulation. Int.  J.  Environ.  Res.,  5(4): 1079-1086, Autumn 2011. Istanbul. Sugiharto.  1987.  Dasar-Dasar  Pengelolaan  Air
Limbah. UI Press. Jakarta.
Wulandari,  Dwica.  2012.  Evaluasi  Desain  Instalasi
Pengolahan Air Limbah Kantor Pusat Pertamina.
Skripsi Universitas Indonesia. Depok.
Williams, TM. 1989. “The Nutrition of Thiotrix” the Nutrition of Thiotrix water research, 23,1, pp. 15- 22.
Yenti, Sefni. 2011. Evaluasi Instlasi Pengolahan Air Limbah  (IPAL)  Rumah  Sakit  (Studi  Kasus: Rumah  Sakit  ST.  Carolus  Jakarta).  Skripsi Universitas Indonesia. Depok.