Abstrak ––  Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  terdapat  78 unit  pengusaha  penyamakan  kulit.  Produk  kulit finish yang dihasilkan  sebanyak  ±8.2006.180.440 feet /tahun  dan  limbah  cair yang  dihasilkan  hingga  mencapai  1500  m 3 /hari.  Industri Penyamakan  Kulit  Magetan  telah  dilengkapi  dengan  sarana IPAL  dengan  kapasitas  600  m 3 /hari.  Hasil  dari  pemeriksaan parameter  belum  terpenuhinya  baku  mutu  air  limbah  sesuai dengan  PERGUB  JATIM  No.  72  Tahun  2013.  Optimasi  ini menggunakan  metode  evaluasi  dan  perhitungan  optimasi. Evaluasi  pertama  yaitu  menghitung  efisiensi  pengolahan  dan proses  pengolahan  kemudian  dari  hasil  evaluasi  maka  perlu melakukan  perhitungan  optimasi  dari  aspek  teknis  dan  aspek biaya.  Hasil  evaluasi  pengolahan  biologis  diperoleh  nilai parameter sangat rendah, setelah di optimasi dengan merencanakan % efisiensi pengolahan dan penambahan debit air limbah  didapatkan  nilai  MLSS  pada  bak  aerasi  1  sebesar  1223 mg/l,  bak  aerasi  2  sebesar  774  mg/l, solid  flux lumpur  aktif  1 sebesar  1,17  kg/m 2 .hari, solid  flux lumpur  aktif  2  sebesar  0,6 kg/m 2 .hari,  F/M  rasio  lumpur  aktif  1  sebesar  0,08  kg  BOD/kg MLSS,  F/M  rasio  lumpur  aktif  2  sebesar  0,1  kg  BOD/kg  MLSS, waktu  detensi  lumpur  aktif  1  sebesar  2,5  jam,  waktu  detensi lumpur  aktif  2  sebesar  2,8 jam, kebutuhan udara lumpur aktif 1 sebesar  121,5  m 3 /hari,  dan  kebutuhan  oksigen  lumpur  aktif  2 sebesar  105  m 3 /hari.  Hasil  perhitungan  optimasi  biaya pemeliharaan  menghabiskan  dana  sebesar  Rp.  9.617.700,-  per bulan.
Kata Kunci –– Efisiensi, Evaluasi, Lumpur Aktif, Optimasi.

## I. PENDAHULUAN
NDUSTRI  penyamakan  kulit  merupakan  industri  yang mengolah  kulit  mentah  menjadi  kulit  jadi  yang  proses pengerjaannya  menggunakan  air  dengan  kapasitas  besar  [1]. Sedangkan  proses  penyamakan  kulit  merupakan  proses pengawetan  kulit  binatang  menggunakan  bahan  kimia,  limbah cair  yang  ditimbulkan  merupakan  limbah  cair  yang mengandung  logam berat krom (Cr), krom  trivalen (Cr 3+ ) dan krom heksavalen (Cr 6+ ), sehingga usaha ini akan menghasilkan limbah  cair  yang  mengandung  berbagai  polutan  organik  dari bahan baku dan polutan kimia dari bahan pembantu proses [2]. Di  samping  itu  juga  dihasilkan  limbah  padat  dari  hasil pembersihan daging, bulu, dan gumpalan lemak. Limbah padat juga  banyak  mengandung  kapur,  garam,  dan  bahan  kimia pembantu dalam proses penyamakan [3]
Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  terdapat  78  unit
pengusaha  penyamakan  kulit.  Produk  kulit  finish  yang dihasilkan  sebanyak  kurang  lebih  8.2006.180.440  feet/tahun, dengan menyerap tenaga kerja ±550 orang. Untuk menghindari terjadinya  pencemaran  lingkungan  akibat  limbah  ini,  maka Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  telah  dilengkapi  dengan sarana IPAL dengan kapasitas 600 m 3 /hari.
Secara  operasional  IPAL  di  Industri  Penyamakan  Kulit Magetan  belum  efektif  untuk  meningkatkan  air  limbah  yang dihasilkan. Ketidakefektifan ini disebabkan proses yang terjadi di pengolahan biologis yang tidak dapat berjalan dengan baik, sehingga  mempengaruhi  kinerja  IPAL  dan    membuat  efluen limbah  cair  yang  dibuang  ke  badan  air  mengandung  logam berat,  bau  yang  menyengat,  dan  membuat  warna  air  di  badan air  menjadi  keruh  karena  terdapat  kandungan  amonia  yang tinggi  sehingga  mengganggu  masyarakat  sekitar  [4]  ,sehingga dibutuhkan  solusi  untuk  mengoptimasi  pengolahan  biologis IPAL  yang  dapat  digunakan  sesuai  kapasitas  dan  lahan  yang tersedia  tetapi  memperhitungkan  efluen  standart    sesuai parameter baku mutu [5 a ].
Oleh  karena  itu  diperlukan  Optimasi  Kinerja  pengolahan biologis  Instalasi  Pengolahan  Air  Limbah  untuk  Industri Penyamakan  Kulit  yang  sesuai  dengan  kebutuhan  Industri Penyamakan Kulit yang dihasilkan dari IPAL.

## II. METODE PERENCANAAN

## A. Pengumpulan Data
Kegiatan  pengumpulan  data  dibagi  menjadi  3  jenis  yaitu data primer, data sekunder, dan hasil sampling. Data sekunder yang  diperlukan  terdiri  dari  data  influen  yang  masuk,  data eksisting  lahan,  diagram  alir  instalasi  pengolahan  limbah penyamakan kulit, dokumen hasil pemeriksaan berkala limbah penyamakan  kulit  untuk  mengetahui  kualitas  effluen  IPAL. Data primer yang digunakan yaitu data debit influen, eksisting IPAL,  debit  effluen, dan debit resirkulasi,  operasi pengolahan limbah  penyamakan  kulit.  Data  hasil sampling yaitu  data primer dari hasil analisis di laboratorium terhadap sampel yang dianalisis dengan baku mutu [5 b ]

## B. Pengolahan Data
Pada  Evaluasi  dan  Optimasi  kali  ini  akan  melakukan optimasi  dari  Instalasi  Pengolahan  Air  Limbah  (IPAL)

## Optimasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah Industri Penyamakan Kulit Magetan
Nastiti Sri Fatmawati, Joni Hermana, dan Agus Slamet Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : Hermana@its.ac.id , suga@its.ac.id
I
penyamakan  kulit.  Penjelasan  mengenai  tahap-tahap  evaluasi dan optimasi sebagai berikut:
1) Tahap Evaluasi
Ide evaluasi berasal dari kondisi eksisting yang tidak sesuai dengan kondisi ideal. Kondisi eksisting yang melatarbelakangi  evaluasi  ini  adalah  tidak  optimalnya pengolahan biologis pada IPAL Industri Penyamakan Kulit Magetan.
2) Tahap Optimasi
Pada tahap perencanaan ini menggunakan evaluasi dari unit yang  telah  ada.  Tahapan  kegiatan  evaluasi  dan  optimasi secara garis besar adalah sebagai berikut:
a. Studi literatur
b. Pengumpulan data
c. Analisa  efisiensi  pengolahan  biologis  IPAL  Industri Penyamakan Kulit Magetan
d. Evaluasi premiliminary design
e. Evaluasi  pengolahan  biologis  pada  IPAL  Industri Penyamakan Kulit Magetan
f. Evaluasi  pengolahan  biologis  dengan  perbandingan  baku mutu
g. Perhitungan  optimasi  kinerja  pada  aspek  teknis  dan  aspek finansial  pengolahan  biologis  IPAL  Industri  Penyamakan Kulit Magetan
h. Kesimpulan dan saran

## III. GAMBARAN UMUM
Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  mempunyai  IPAL dengan  kapasitas  600  m 3 /hari  yang  terdiri  atas  tanah  seluas 2.450  m 2 .  Effluen  yang  diolah  berasal  dari  78  unit  penyamak kulit  penghasil  limbah  cair  yang  terdiri  dari  proses soaking, liming, deliming, bating, spliting, pickling, tanning, retanning , dan air cucian proses.
Proses pengolahan air limbah di IPAL Industri Penyamakan Kulit  Kabupaten  Magetan  merupakan  proses  pengolah  secara lengkap meliputi:
1) Proses Secara Fisik
IPAL Industri Penyamakan Kulit Magetan mempunya unit- unit  yang  memproses  secara  fisik  air  limbah  yang  masuk, yaitu pada bar screen, bak ekualisasi, bak pengendap , bak filtrasi,  dan  bak  reuse.  Untuk  pengolahan  lumpur  secara fisik  di  kumpulkan  terlebih  dahulu  di  bak  pengumpul lumpur,  dan  untuk  pengeringan  lumpur  masuk  kedalam Sludge Drying Bed . 2) Proses Secara Kimiawi
Air limbah yang masuk di IPAL Industri Penyamakan Kulit Magetan  diolah  secara  kimiawi  pada  bak  netralisasi,  pada bak netralisasi ditambahkan bahan kimia yaitu asam sulfat, tawas, dan flokulan.
3) Proses Secara Biologis (lumpur aktif)
Proses  secara  biologis  pada  IPAL  Industri  Penyamakan Kulit Magetan diolah secara biologis dengan sistem lumpur aktif  pada  bak  aerasi.  Ada  3  bak  aerasi  dan  3  bak pengendap  II  pada  IPAL  Industri  Penyamakan  Kulit Magetan.  Sistem  aerasi  yang  digunakan  yaitu  sistem
Difuser  Aerator  dengan  bantuan  penggunaan  blower. Untuk layout IPAL dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Layout IPAL

## IV. PEMBAHASAN
Analisa  pembahasan  dilakukan  berdasarkan  hasil  survey lapangan  dan  kajian  literatur.  Unit  yang  ditinjau  adalah  bak aerasi dan bak pengendap II. Dari hasil analisa ini diharapkan dapat  mengoptimasi  kinerja  dari  pengolahan  biologis  pada IPAL Industri Penyamakan Kulit Magetan.

## A. Evaluasi Parameter
Dalam  evaluasi  ini  yang  diukur  adalah  suhu,  pH,BOD 5 , COD,  TSS.  Prinsip  evaluasi  kinerja  adalah  melakukan pemeriksaan  dan  menjaga  konsentrasi  oksigen  terlarut  dalam air  limbah  yang  terdapat  pada  tangki  aerasi  1,  aerasi  2,  dan aerasi 3, serta pengaturan jumlah lumpur yang diresirkulasi. 1) Suhu Hasil pemeriksaan terhadap air limbah Industri Penyamakan  Kulit  Magetan  diketahui  rata-rata  suhunya yaitu  30 o C,  sehingga  masih  memenuhi  syarat  untuk mokroorganisme  untuk  berkembang  biak  dan  melakukan proses pengolahan air limbah.
2) pH hasil pengukuran pH pada masing-masing unit pengolahan air  limbah  Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  yaitu  pada rentang  pH  7,0  sampai  8,0.  Hasil  pengukuran  pH  masih masuk kedalam baku mutu yaitu 6,0-9,0. [5 c ] 3) BOD 5
Dari  hasil  pemeriksaan  yang  telah  dilakukan,  nilai  BOD 5 pada  air  limbah  industri  penyamakan  kulit  Magetan  yang terdapat  pada  influen  tangki  aerasi  1  yaitu  119,4  mg/l, tangki  aerasi  2  yaitu  114,2  mg/l,  dan  tangki  aerasi  3  yaitu 116,7  mg/l.  Sedangkan  pada  effluen  bak  pengendap  II  1= 108,5 mg/L, effluen bak pengendap II 2= 106,1 mg/L, dan effluen  bak  pengendap  II  3=  99,1  mg/L  dengan  efisiensi penurunan  sebesar  41,16%  dimana  parameter  BOD 5 pada masing-masing  unit  aerasi  belum  memenuhi  baku  mutu sebesar  50  mg/L  [5 d ]  serta  kriteria  desain  efisiensi penurunan sebesar 75-90%. [9 a ] 4) COD
Dari  hasil  pemeriksaan  yang  telah  dilakukan,  nilai  COD
pada  air  limbah  industri  penyamakan  kulit  Magetan  yang terdapat  pada  influen  tangki  aerasi  1  yaitu  279,1  mg/l, tangki  aerasi  2  yaitu  272,7  mg/l,  dan  tangki  aerasi  3  yaitu 279,1 mg/l. Sedangkan pada effluen bapk pengendap II 1= 220,9 mg/L, effluen bak pengendap II 2= 206,8 mg/L, dan effluen bak pengendap II 3= 178,2 mg/L dimana parameter COD  pada  masing-masing  unit  aerasi  belum  memenuhi baku mutu yaitu kadar maksimum sebesar 110 mg/L. [5 e ] 5) TSS
Hasil  pemeriksaan  yang telah dilakukan, nilai TSS effluen pada bak pengendap II 1= 82 mg/l, bak pengendap II 2= 78 mg/l,  dan  bak  pengendap  II  3=72  mg/l.  Sedangkan  nilai TSS  influen  pada  tangki  aerasi  1  yaitu  105  mg/l,  tangki aerasi 2 yaitu 102 mg/l, dan tangki aerasi 3 yaitu 103 mg/l.

## B. Evaluasi Efisiensi Removal
Dari  hasil  analisa  TSS,  BOD,  dan  COD  tersebut  maka dapat diketahui nilai efisiensi removal dari lumpur aktif. Nilai persentase removal kadar pencemar ditentukan sebagai berikut :  Lumpur Aktif 1
% BOD removal   = % 100   BODin BODout BODin = % 100 4 , 119 5 , 108 4 , 119   = 9,12% % TSS removal =
% 100   TSSin TSSout TSSin = % 100 105 82 105   = 21,90% % COD removal  = % 100   CODin CODout CODin = % 100 1 , 279 9 , 220 1 , 279   = 20,85%
Dengan  cara  yang  sama  untuk  menentukan  efisiensi  removal BOD,COD,dan TSS pada lumpur aktif 2, dan lumpur aktif 3 yaitu:
 Lumpur Aktif 2
% BOD removal   = 7,09% % TSS removal = 23,5%
% COD removal  = 24,1%
Dari  hasil  perhitungan  %  removal  tersebut  menunjukkan kondisi  yang  belum  optimum  dari  unit  aerasi  untuk menyisihkan zat organik. Dapat dilihat dari hasil removal yang tidak termasuk dalam kriteria desain yaitu 75-90% removal.

## C. Evaluasi Dimensi
Untuk mengetahui apakah bak aerasi bekerja secara optimal atau  tidak  perlu  diketahui  evaluasi  dari  dimensi  bak  aerasi. Berikut adalah perhitungan evaluasi pada dimensi bak aerasi.  Bak Aerasi 1 Diketahui :
Θc  = 20 hari Q   = 397,4 m 3 /hari Y   = 0,6 mg/mg So  = 119,4 mg/l
V =     C d K X S S QY c     1 0 =     hari harix l mg l mg l mg hari m hari 20 / 06 , 0 1 / 1020 / 2 , 87 / 4 , 119 6 , 0 / 3 397 20    
= 68,36 m 3
Rasio P:L     = 2:1 Htotal        = 3,1m Lx 2L x 3,1m  =68,36 m 3 Dimensi kondisi aktualnya yaitu: Panjang      = 19m Lebar        = 10m  Bak Aerasi 2
Diketahui :
Θc  = 20 hari Q   = 198,72 m 3 /hari Y   = 0,6 mg/mg So  = 114,2 mg/l V   = 51,12 m 3
Htotal        = 3,1m Lx 2L x 3,1m  =51,12 m 3 Dimensi kondisi aktualnya yaitu: Panjang    = 19m Lebar      = 10m  Bak Aerasi 3
Diketahui :
Θc  = 20 hari Q   = 103,68 m 3 /hari Y   = 0,6 mg/mg So  = 116,7 mg/l V   = 17,87 m 3
Htotal        = 2,8m Lx 2L x 3,1m  =17,87 m 3 Dimensi kondisi aktualnya yaitu: Panjang    = 11,3m Lebar      = 8m Jadi  perhitungan  dimensi  aktual  dengan  perhitungan berdasarkan parameter dari hasil laboratorium sangat berbeda, sehingga dapat disimpulkan bahwa pengolahan pada bak aerasi 1,  bak  aerasi  2,  dan  bak  aerasi  3  tidak  maksimal  apabila menggunakan dimensi pada kondisi sebenarnya.

## D. Evaluasi Pengolahan Biologis

## Evaluasi Lumpur Aktif 1
 F/M Rasio
Berdasarkan  perhitungan  F/M  rasio  sebesar  0,07  kg BOD/kg  MLSS  dengan  kriteria  desain  0,2-0,6  kg  BOD/kg MLSS  [6 a ]  untuk  kriteria  desain,sehingga  dapat  disimpulkan bahwa kebutuhan mikroorganisme untuk mendegradasi kurang maksimal karena kekurangan asupan nutrisi, hasil perhitungan sebagai berikut.
S    = 86,1 mg/l X   = 594 mg/l Kd  =  0,06  per hari V   = 51,12 m 3
S    = 87,2 mg/l X   = 1020 mg/l Kd  = 0,06 per hari
S    = 84,9 mg/l X   = 620 mg/l Kd  = 0,06 per hari
 Lumpur Aktif 3 % TSS removal = 30%
% BOD removal  = 15,08%
% COD removal  = 36,15%
L    = 3,31 m P    = 6,63 m
Kedalaman    = 3,1 m Volume      = 589 m 3
L    = 2,8 m P    = 5,74 m
Kedalaman  = 3,1 m Volume    = 589 m 3
L      = 1,78 m P      = 3,57 m
Kedalaman  = 2,8 m Volume    = 253,12 m 3
Volume bak lumpur aktif 1 = 589 m 3 Debit air limbah      = 397,4 m 3 /hari BOD5 inf rata-rata    = 119,4 mg/l BOD5 eff rata-rata    = 108,5mg/l MLSS              = 1020 mg/l
F/M  = X V S Q   0 = l mg m l mg hari m / 1020 3 589 / 4 , 119 / 3 4 , 397  
= 0,07   kg BOD/kg MLSS (KD: 0,05-0,2 kg BOD/kg MLSS)  SVI ( Sludge Volume Index )
SVI  untuk  lumpur  aktif  1  belum  memenuhi  kriteria  yaitu sebesar 355,88 ml/g dengan Kriteria Desain 100-150 ml/g [6 b ]. Sehingga  pada  lumpur  aktif  1  terjadi  bulking  akibat pengendapan  lumpur  yang  tidak  baik  karena  melebihi  nilai kriteria  desain  yang  telah  ditentukan.  Perhitungan  SVI  pada lumpur aktif 1 sebagai berikut:
SVI    = MLSS s V  1000 = l mg / 1020 363 1000 
= 355,88 ml/g (100-150 ml/g) TIDAK OK!
 Rasio Resirkulasi
Rasio  resirkulasi  pada  lumpur  aktif  1  yaitu  0,24.  dengan kriteria  desain  untuk  tipe  lumpur  aktif  yaitu  berkisar  0,25-1 [7 a ]. Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa rasio resirkulasi belum memenuhi kriteria desain.
r    =
Q r Q = hari m hari m / 3 4 , 397 / 3 2 , 97
=0,24 (KD: 0,25-1) TIDAK OK!
 Umur Lumpur
Kriteria  desain  dari  umur  lumpur  yaitu  selama  3-15  hari [7 b ].  Dari  hasil  perhitungan  didapatkan  umur  lumpur  20  hari. Sehingga  apabila  umur  lumpur  >  dari  15  hari  menyebabkan partikel  flok  menjadi  terlalu  kecil  dan  fraksi  kehidupan  sel dalam  biomassa  menjadi  rendah.untuk  perhitungan  umur lumpur sebagai berikut:
Θc  =
r X w Q X V   = lMLSS mg hari m l mg m / 91 , 2809 / 3 69 , 10 / 1020 3 4 , 397  
= 20 hari  (KD: 3-15 hari) TIDAK OK!
 Waktu Detensi(HRT) dan waktu proses/biodegradasi
Hasil  perhitungan  dinyatakan  bahwa  waktu  detensi  pada lumpur  aktif  1  yaitu  selama  1,48  hari.  Dan  waktu proses/biodegradasi (ΘH) selama 1,19 hari
Θ = Q V = hari m m / 3 4 , 397 3 589 = 1,48 hari OK!(16-36 jam) [7 c ] ΘH  =
r Q Q V  = hari m hari m m / 3 2 , 97 / 3 4 , 397 3 589  = 1,19 hari
 Volumetric Loading
Hasil perhitungan yang dilakukan diketahui bahwa debit air limbah penyamakan kulit yang masuk yaitu 397,4 m 3 /hari dan BODin  yaitu  119,4  mg/l,  sehingga  didapatkan  nilai  VL  yaitu 0,08 kg/m 3 .hari. perhitungan sebagai berikut:
VL  = V S Q 0  = 3 589 / 4 , 119 / 3 4 , 397 m l mg hari m 
:1000
= 0,08 kg/m 3 .hari (KD:0,6-1,6) TIDAK OK!
 Kebutuhan Oksigen
Hasil perhitungan kebutuhan oksigen teoritis proses lumpur aktif  pada  IPAL  Industri  Penyamakan  Kulit  Magetan  yaitu pada  lumpur  aktif  1  sebesar  142,17  m 3 /hari.  Apabila dibandingkan  dengan  kriteria  desain  yaitu  90-125  m 3 /hari  [8] sehingga  disimpulkan  bahwa  kebutuhan  oksigen  pada  lumpur aktif  1  melebihi  kriteria  desain. Untuk perhitungan kebutuhan udara sebagai berikut:
Px  = Yobs Q (S 0 – S) /1000
=   1000 / 5 , 108 / 4 , 119 3 4 , 397 27 , 0 l mg l mg hari m x  = 1,16 kg/hari Kg O 2 = x P L BOD BOD S S Q 42 , 1 / 5 ) 0 (   = hari kg l mg l mg hari m / 48 , 3 42 , 1 1000 ) / 5 , 108 / 4 , 119 ( / 3 4 , 397    = 38,3 kg/hari SOR = 20 20 ) 024 , 1 (         T sw C C a F sw C N  = 20 30 ) 024 , 1 ( . 15 , 9 / 5 , 1 99 , 0 9 , 0 / 15 , 9 / 3 , 38         l m g l m g l m g hari kg = 2,07 kg/hari
Kebutuhan  udara  teoritis  diasumsikan  bahwa  udara mengandung 21% O 2 , densitas udara 1,3 kg/m 3
Qudara =
21 , 0 3 / 3 , 1  m k g SOR = 21 , 0 3 / 3 , 1 / 07 , 2  m k g hari k g =7,58 m 3 /hari
Asumsi bahwa efisiensi difusi udara 8%
Qudara teoritis = 08 , 0 udara Q = 08 , 0 / 3 58 , 7 hari m = 94,7 m 3 /hari
Direncanakan  kebutuhan  udara  150%  kebutuhan  udara teoritis, sehingga:
Kebutuhan udara = 1,5 x Qudara teoritis = 1,5 x 94,7 m 3 /hari = 142,17m 3 /hari TIDAK OK! (KD:90-125 m 3 /hari)
Hasil  evaluasi  pada  lumpur  aktif  2  dan  lumpur  aktif  3 menggunakan  perhitungan  yang  sama  dengan  lumpur  aktif  1, berikut  tabel  hasil  evaluasi  3  lumpur  aktif  IPAL  Industri Penyamakan Kulit.
 Konsentrasi mikroorganisme
Pada  hasil  analisa,  nilai  MLSS  pada  proses  lumpur  aktif sangat rendah, kondisi tersebut menyebabkan air limbah tidak dapat  diolah  secara  maksimal,  sehingga  perlu  adanya pembuktian melalui perhitungan MLSS secara matematis.
X   =     C d K S S QY     1 0 =     hari hari l mg l mg hari m 20 06 , 0 1 48 , 1 / 5 , 108 / 4 , 119 6 , 0 / 3 4 , 397    
= 798,21 mg/l TIDAK OK (KD:1500-4000) [7 d ]

## E. Optimasi Pengolahan Biologis
Pada  hasil  analisa,  nilai  MLSS  pada  proses  lumpur  aktif sangat rendah, kondisi tersebut menyebabkan air limbah tidak dapat diolah secara maksimal, sehingga perlu adanya optimasi jumlah biomass. Perhitungan optimasi sebagai berikut:  Kondisi Eksisting
Volume bak lumpur aktif 1 = 589 m 3 Debit air limbah          = 397,4 m 3 /hari BOD5 inf rata-rata        = 119,4 mg/l BOD5 eff BPII          = 108,5 mg/l Θc      = 20 hari Θ       = 1,48 hari X       = 798,21 mg/l A aktual = 27 m 2
SF    = A QX = 3 27 3 / 27 , 1 / 3 4 , 397 m m k g hari m  =0,77  kg/m 2 .jam  TIDAK  OK!(KD:0,8-1,0
kg/m 2 .jam) [9 a ] OFR   = A Q = 3 27 / 3 4 , 397 m hari m
=14,71m 3 /m 2 .hari OK! (KD:15 m 3 /m 2 .hari) [9 b ]
Td    =
Q V = hari m m / 3 4 , 397 3 9 , 53
= 3,24 jam TIDAK OK!(KD: 1,5-2,5 jam) [9 c ]
Dari  hasil  evaluasi  proses  pengolahan  pada  bak  pengendap II  didapatkan  nilai  OFR  sebesar  14,71  m 3 /m 2 .hari  memenuhi kriteria  desain  yaitu  15  m 3 /m 2 .hari  [9 b ]  dengan  waktu  detensi yang  cukup  baik  yaitu  3,24  jam,  sehinggap  pada  evaluasi eksisting  proses  pengolahan  bak  pengendap  II  tidak  terlalu menimbulkan masalah.
Optimasi menggunakan baku mutu sebagai pembanding V     = 589 m 3
Q     = 397,4 m 3 /hari BOD in = 119,4 mg/l BOD eff = 50 mg/l [5 f ] MLSS return = 1200 mg/l Qlumpur      = 97,2 m 3 /hari Umur lumpur  = 20 hari Td          = 1,48 hari
X      =     hari hari l mg l mg hari m 20 06 , 0 1 48 , 1 / 50 / 4 , 119 6 , 0 / 3 4 , 397
   
= 5082 mg/l  = 6,35 kg/m 3
Direncanakan  untuk  debit  air  limbah  yang  masuk  kedalam bak aerasi 1 yaitu sebesar 500 m 3 /hari.
Θ = Q V = hari m m / 3 500 3 589
= 1,48 hari OK!(16-36 jam) [7 c ]
X =     hari hari l mg l mg hari m 20 06 , 0 1 17 , 1 / 50 / 4 , 119 6 , 0 / 3 500    
= 1223 mg/l
Hasil  perbandingan  baku  mutu  dapat  dilihat  pada  tabel  2 sebagai berikut
Tabel 2. Perbandingan Baku Mutu Proses Pengolahan Biologis Paramet er Unit Nilai Kriteria Desain keterangan MLSS (mg/l ) Lumpur Aktif 1 5082 1500-4000 Tidak OK Lumpur Aktif 2 1177 1500-4000 Tidak OK Tabel 1. Hasil Evaluasi Parameter Pengolahan Biologis Parameter Unit Nilai Kriteria Desain keterangan MLSS (mg/l) Lumpur Aktif 1 796,21 1500-4000 Tidak OK Lumpur Aktif 2 150 1500-4000 Tidak OK Lumpur Aktif 3 363,51 1500-4000 Tidak OK SF (kg/m 2 .hari ) Lumpur Aktif 1 0,77 0,8-1 Tidak OK Lumpur Aktif 2 0,2 0,8-1 Tidak OK Lumpur Aktif 3 0,12 0,8-1 Tidak OK F/M Lumpur Aktif 1 0,07 0,05-0,2 OK Lumpur Aktif 2 0,064 0,05-0,2 OK Lumpur Aktif 3 0,077 0,05-0,2 OK Td (jam) Lumpur Aktif 1 3,24 1,5-2,5 TIDAK OK Lumpur Aktif 2 6,5 1,5-2,5 TIDAK OK Lumpur Aktif 3 12,2 1,5-2,5 TIDAK OK Kebutuhan Udara Lumpur Aktif 1 9,61 190-125 TIDAK OK Lumpur Aktif 2 3,64 1,5-2,5 TIDAK OK Lumpur Aktif 3 3,93 1,5-2,5 TIDAK OK
Lumpur Aktif 3 772 1500-4000 Tidak OK SF (kg/m 2 .h ari) Lumpur Aktif 1 3,8 0,8-1 Tidak OK Lumpur Aktif 2 0,4 0,8-1 Tidak OK Lumpur Aktif 3 0,2 0,8-1 Tidak OK F/M Lumpur Aktif 1 0,015 0,05-0,2 TIDAK OK Lumpur Aktif 2 0,03 0,05-0,2 TIDAK OK Lumpur Aktif 3 0,06 0,05-0,2 OK Td (jam) Lumpur Aktif 1 3,24 1,5-2,5 TIDAK OK Lumpur Aktif 2 6,5 1,5-2,5 TIDAK OK Lumpur Aktif 3 12,2 1,5-2,5 TIDAK OK
Hasil  evaluasi  proses  pengolahan  biologis  menyatakan bahwa  dari  5(lima)  parameter  yang  digunakan  dalam  evaluasi tidak  memenuhi  kriteria  desain,  untuk  hasil  optimasi  dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Optimasi Proses Pengolahan Biologis Parameter Unit Nilai Kriteria Desain keterangan MLSS (mg/l)  Lumpur Aktif 1 1223 1500-4000 Tidak OK Lumpur Aktif 2 774 1500-4000 Tidak OK SF (kg/m 2 .hari) Lumpur Aktif 1 1,17 0,8-1 Tidak OK Lumpur Aktif 2 0,6 0,8-1 Tidak OK F/M (kg BOD/kg MLSS) Lumpur Aktif 1 0,08 0,05-0,2 OK Lumpur Aktif 2 0,1 0,05-0,2 OK Td (jam) Lumpur Aktif 1 2,5 1,5-2,5 OK Lumpur Aktif 2 2,8 1,5-2,5 OK Kebutuhan Udara (m 3 /hari) Lumpur Aktif 1 121,5 190-125 OK Lumpur Aktif 2 105 190-125 OK

## F. Perhitungan Estimasi Biaya Pemeliharaan Tiap Bulan
Untuk  mengetahui  estimasi  biaya  pemeliharaan  tiap  bulan, maka perlu adanya perhitungan biaya. Untuk itu perlu adanya perhitungan pada masing-masing lumpur aktif.
Pada  perhitungan  evaluasi,  debit  lumpur  yang  dibuang  ke bak pengendap II, nilai debit yang paling besar yaitu pada bak aerasi  1,  sehingga  bak  aerasi  1  menjadi  acuan  untuk menghitung perkiraan voltase pompa.
 Perhitungan pompa
Debit lumpur yang dibuang ke BP II(Qw)  = 10,69 m 3 /hari Misalkan pemompaan lumpur dari BP II ke bak aerasi 80% dari jumlah lumpur Qrecycle = 80% x Qw = 80% x 10,69 m 3 /hari = 8,5 m 3 /hari = 0,35 m 3 /jam
Pompa  yang  dibutuhkan  dengan  spesifikasi  voltase=  0,25 kW
 Perhitungan blower 1
Kebutuhan udara lumpur aktif 1   = 5,06 m3/jam Untuk  pemilihan  blower  ditambah  ekstra  5%  untuk kebutuhan udara = 5,31 m3/jam
Didapatkan  spesifikasi  blower  dengan  voltase  19,8  W (0,47  kWh),  minimal  speed  4500  min-1,dan  maksimal tekanan statis 185 Pa.
 Perhitungan blower 2
Kebutuhan udara lumpur aktif 2  = 4,37 m3/jam Untuk  pemilihan  blower  ditambah  ekstra  5%  untuk kebutuhan udara = 4,58 m3/jam Didapatkan  spesifikasi  blower  dengan  voltase  12,0  W (0,28  kWh),  minimal  speed  3400  min-1,dan  maksimal tekanan statis 185 Pa.
Setelah  mendapatkan  voltase  yang  dibutuhkan,  perlu adanya penyesuaian harga listrik menurut data harga satuan listrik  untuk  dijadikan  acuan  estimasi  biaya  pemeliharaan tiap bulan seperti pada tabel 4.
Tabel 4. Estimasi Biaya Pemeliharaan Proses Pengolahan Lumpur Aktif
Uraian jumlah Satuan voltase (kWh) Harga Satuan (Rp) Harga (Rp)/bulan blower 1 buah 0,47 Rp 1.353 Rp           457.855 blower 1 buah 0,28 Rp 1.353 Rp           272.765 pompa 2 buah 0,25 Rp 1.353 Rp           487.080 upah teknisi 7 orang - Rp 1.200.000 Rp        8.400.000 Total Biaya/bulan Rp        9.617.700

## V. KESIMPULAN/RINGKASAN
Hasil  evaluasi  dimensi  perhitungan  dengan  dimensi  aktual tidak  sesuai,dan  perbandingan  antara  perhitungan  proses lumpur  aktif  dengan  baku  mutu  tidak  optimal  sehingga pengolahan lumpur aktif saat ini tidak sesuai dengan kapasitas dimensi  unit  dan  perhitungan  baku mutu. Hasil optimasi pada proses lumpur aktif yaitu nilai MLSS pada bak aerasi 1 sebesar 1223 mg/l dan bak aerasi 2 sebesar 774 mg/l, solid flux lumpur aktif 1 sebesar 1,17 kg/m 2 .hari dan lumpur aktif 2 sebesar 0,6 kg/m 2 .hari, F/M rasio lumpur aktif 1 sebesar 0,08 kg BOD/kg MLSS  dan  lumpur  aktif  2  sebesar  0,1  kg  BOD/kg  MLSS, waktu detensi lumpur aktif 1 sebesar 2,5 jam dan lumpur aktif 2  sebesar  2,8  jam,  kebutuhan  udara  lumpur  aktif  1  sebesar 121,5  m 3 /hari,  dan  lumpur  aktif  2  sebesar  105  m 3 /hari.  Hasil estimasi  biaya  pemeliharaan  menghabiskan  dana  sebesar  Rp. 9.617.700,- per bulan.
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Industri Penyamakan  Kulit  Magetan  yang  telah  berkenan  untuk dijadikan studi kasus pada evaluasi dan optimasi IPAL Industri Penyamakan Kulit.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Nurwati.  2009.  Pengaruh  Limbah  Cair  Industri  Penyamakan  Kulit terhadap  Kadar  Kromium  dalam  Tanaman  Jahe  (Zinggiber  officanale). UIN Sunan Kalijaga. Yogyakarta.
[2] Junaidi, Zainus dan Maria. 2013. Pengelolaan Logam Berat Khrom (Cr) pada Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit dengan Proses Koagulasi Flokulasi dan Presipitasi. Universitas Diponegoro Vol 2 No 2.
[3] Setiyono  dan  Yudo,  S.,  2014. Daur  Ulang  Air  Limbah  Industri Penyamakan  Kulit. Badan  Pengkajian  dan Penerapan Teknologi ISBN: 978-602-1124-16-1. Jakarta Pusat
[4] Cahyono.  2012. Bangunan  Pengolahan  Air  Buangan  Industri Penyamakan Kulit. UPN Veteran. Surabaya.
[5] Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72  Tahun  2013  Tentang  Baku Mutu Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya.
[6] Widjaja  T.  2012. Pengolahan  Limbah  Industri  (Proses  Biologis) . Surabaya : Teknik Kimia ITS.
[7] Metcalf  dan  Eddy.  2003. Wastewater  Engineering:  Treatment  and Reuse , 4 rd ed. New York: McGraw-Hill.
[8] Eckenfelder,  W.  W.  dan  Grau.  P.  1998. Activated  Sludge  Process Design and Control Theory and Practice. USA : Technomic Publishing CO INC.
[9] Metcalf  dan  Eddy.  1991. Wastewater  Engineering:  Treatment  and Reuse , 3 rd ed. New York: McGraw-Hill.