Belajar › Unit pengolahan

Unit pemisah minyak dan lemak

Rujukan buku: Buku 3, Bab 8

Coba di simulasi →

Apa fungsinya

Unit pemisah minyak dan lemak, yang sehari-hari disebut perangkap lemak atau grease trap, adalah bak kecil bersekat di bagian paling hulu IPAL. Tugasnya menahan minyak dan lemak dari dapur, cuci piring, dan warung makan sebelum air memasuki bak-bak berikutnya.

Minyak dan lemak menimbulkan kerugian berantai bila lolos. Ia mengapung dan membentuk kerak di bak pengendap, menutup pori media filter, menempel pada dinding pipa hingga menyumbat, dan menghambat perpindahan oksigen di bak aerasi. Di badan air, lapisan minyak menghalangi oksigen masuk. Karena itu Pasal 8 Permen LH/BPLH 11/2025 mewajibkan air limbah domestik yang mengandung minyak dan lemak dilengkapi unit pemisah minyak dan lemak, dan menetapkan bahwa hasil pemisahan diserahkan ke pihak ketiga berizin. Studio IPAL meletakkan unit ini di awal setiap rangkaian.

Aplikasi menganggap unit ini menyisihkan 70 persen minyak dan lemak, tetapi tidak mengkreditkan penyisihan BOD maupun TSS. Nilai unit ini terletak pada perlindungan unit sesudahnya dan pada parameter minyak dan lemak, bukan pada BOD.

Cara kerja

Minyak dan lemak lebih ringan daripada air. Bila air dibuat mengalir pelan, butiran minyak sempat naik ke permukaan dan berkumpul sebagai lapisan. Seluruh perancangan grease trap berkisar pada memberi waktu dan ketenangan bagi proses itu.

• Air masuk melalui sekat masuk (sekat pengarah). Sekat ini meredam semburan air dari pipa masuk dan mengarahkan aliran agar tidak mengaduk lapisan lemak yang sudah terkumpul.
• Di ruang utama, air tinggal sedikitnya 30 menit pada debit puncak (waktu tinggal). Selama itu butiran minyak naik, saling menyatu, dan mengapung. Padatan berat mengendap di dasar.
• Air keluar melalui sekat keluar yang mengambil air dari bagian bawah, bukan dari permukaan. Dengan begitu lemak yang mengapung tertahan di belakang sekat dan tidak ikut keluar.
• Lapisan lemak di permukaan dan endapan di dasar dikeruk berkala dan diserahkan ke pihak ketiga berizin.

Air panas dan detergen dari dapur melarutkan atau mengemulsikan sebagian minyak sehingga butirannya sangat halus dan sulit naik. Itu sebabnya unit ini tidak pernah menyisihkan seluruh minyak.

Rumus dan cara menghitung

Bak dirancang pada debit puncak, karena saat itulah waktu tinggal paling pendek.

V_perlu   = Q_puncak_jam x t / 60
A         = V_perlu / H
t_nyata   = V_terpasang / Q_puncak_jam x 60
C_keluar  = C_masuk x (1 - E)
m_minyak  = C_masuk x E x Q / 1000

• V_perlu = volume efektif (m3); Q_puncak_jam = debit puncak (m3/jam); t = waktu tinggal rancangan (menit), baku 30
• H = tinggi air (m), baku 1,20; A = luas denah (m2)
• C_masuk, C_keluar = kadar minyak dan lemak masuk dan keluar (mg/L)
• E = penyisihan minyak dan lemak, baku 0,70
• Q = debit rata-rata (m3/hari); m_minyak = minyak dan lemak yang tertahan (kg/hari)

Ukuran denah diambil dari luas dengan perbandingan panjang : lebar sekitar 2,0 dan lebar minimum 0,80 m. Lebar dibulatkan ke atas per 0,05 m, lalu panjang dihitung ulang agar volumenya terpenuhi. Unit memakai dua sekat (masuk dan keluar) dan menimbulkan kehilangan tinggi tekan 0,10 m yang masuk ke profil hidrolis.

Minyak dan lemak masuk

Coba di simulasi →

Minyak dan lemak masuk adalah kadar minyak dan lemak dalam air limbah mentah sebelum pengolahan, dalam mg/L. Nilai bawaan Studio IPAL 25 mg/L, asumsi umum air limbah domestik; ganti dengan hasil uji laboratorium. Kawasan dengan banyak warung makan, katering, atau rumah makan menghasilkan kadar jauh lebih tinggi. Angka ini penting karena penyisihan unit dipatok 70 persen, sehingga kadar masuk langsung menentukan kadar keluar. Pemisah minyak saja memenuhi baku mutu 5 mg/L hanya bila kadar masuk tidak lebih dari sekitar 16,7 mg/L. Tidak ada PERIKSA langsung pada isian ini; dampaknya muncul pada mutu minyak dan lemak keluaran. Kalau mutu minyak keluaran PERIKSA, cek dulu apakah kadar masuk yang diasumsikan realistis sebelum menambah unit.

Penyisihan minyak dan lemak

Coba di simulasi →

Penyisihan minyak dan lemak adalah bagian minyak yang tertahan unit, E = 1 - C_keluar / C_masuk. Studio IPAL memakai 70 persen untuk pemisah minyak pada waktu tinggal 30 menit; ini asumsi pra-rancangan yang perlu dikalibrasi dengan data lapangan, bukan angka peraturan. Penyisihan nyata turun bila waktu tinggal pada jam puncak lebih pendek dari rancangan, air terlalu panas, deterjen banyak mengemulsikan minyak, atau lapisan lemak tidak dikeruk sehingga lemak terbawa keluar. Unit lain menyisihkan sebagian lagi (pengendap awal 30 persen, ABR 30 persen), dan aplikasi menghitungnya berantai. Kalau mutu minyak dan lemak keluaran PERIKSA: pastikan pemisah memenuhi waktu tinggal 30 menit pada debit puncak, periksa jadwal pengerukan, dan bila perlu pasang pemisah di sumber (dapur warung).

Kriteria perancangan

Parameter baku: waktu tinggal 30 menit, tinggi air 1,20 m, jagaan 0,30 m, dua sekat, penyisihan minyak dan lemak 70 persen, penyisihan BOD dan TSS 0 persen. Lampiran III memuat kriteria desain untuk tingkat 50 m3/hari ke bawah; untuk tingkat lebih dari 50 m3/hari ia hanya menjadi pembanding yang masuk akal, tidak mengikat.

Waktu tinggal lebih dari 90 menit memberi kesempatan lemak membusuk dan berbau di dalam bak tanpa menambah penyisihan secara berarti. Tinggi air kurang dari 0,80 m membuat sekat keluar tidak punya cukup ruang untuk menahan lapisan lemak. Perbandingan panjang : lebar kurang dari 1,5 mendorong aliran pintas.

Pemeliharaan dan pengoperasian

Keruk lapisan lemak di permukaan sebelum menebal. Di awal operasi, catat ketebalan lapisan setiap minggu, lalu tetapkan jadwal pengerukan dari catatan itu; kawasan dengan banyak dapur komersial perlu lebih sering. Keruk juga endapan di dasar bak secara berkala. Kerukan ditampung dalam wadah tertutup dan diserahkan ke pihak ketiga berizin; jumlahnya tidak dihitung sebagai lumpur untuk bak pengering lumpur. Periksa sekat masuk dan sekat keluar setiap kali mengeruk, pastikan lubang air tidak tersumbat, dan jaga tutup bak agar lalat dan bau terkendali. Gunakan sarung tangan dan masker karena lemak yang lama tersimpan berbau dan licin.

Hubungan dengan baku mutu 11/2025

Unit ini membantu menurunkan satu parameter, yaitu minyak dan lemak (baku mutu 5 mg/L untuk tingkat lebih dari 50 m3/hari, 10 mg/L untuk dua tingkat lainnya), dan memenuhi kewajiban Pasal 8. Unit ini tidak menurunkan BOD, TSS, amoniak, maupun fecal coliform. Pada kasus Griya Asri kadar minyak turun dari 25 menjadi 7,5 mg/L di unit ini, masih di atas 5 mg/L, dan baru lolos setelah melewati unit-unit berikutnya. Karena itu jangan menyimpulkan baku mutu minyak sudah terpenuhi hanya karena grease trap terpasang. Penjelasan lengkap enam parameter ada di halaman baku mutu menurut Permen LH/BPLH 11/2025.

Studi kasus: pemisah minyak Griya Asri

Rangkaian R1 (dimensi pemisah minyak sama pada kelima rangkaian). Debit rata-rata 150,0 m3/hari; debit puncak 4,34 L/detik = 15,62 m3/jam; minyak dan lemak masuk 25 mg/L (asumsi).

1. Volume perlu = 15,62 x 30 / 60 = 7,81 m3.
2. Dengan tinggi air 1,20 m, luas = 7,81 / 1,20 = 6,51 m2; dipakai bak 3,55 m x 1,85 m x 1,20 m = 7,88 m3.
3. Waktu tinggal nyata = 7,88 / 15,62 x 60 = 30,3 menit.
4. Dipasang 2 sekat: sekat masuk menenangkan aliran, sekat keluar menahan lemak yang mengapung.
5. Minyak keluar = 25 x (1 - 0,70) = 7,5 mg/L. Minyak yang tertahan = 25 x 0,70 x 150,0 / 1000 = 2,62 kg/hari, dikeruk berkala dan diserahkan ke pihak ketiga berizin.

Waktu tinggal 30,3 menit tepat di batas bawah. Pembulatan ukuran ke bawah di lapangan bisa membuatnya menjadi PERIKSA; menambah panjang bak 0,20-0,30 m memberi cadangan yang murah.

Pelajaran terhadap baku mutu: pemisah minyak hanya membawa minyak ke 7,5 mg/L. Di R1 kadarnya terus turun melewati pengendap awal (5,2), ABR (3,7), dan filter anaerobik (2,9 mg/L), sehingga memenuhi baku mutu 5 mg/L. Bila pemisah minyak ditiadakan, rantai penyisihan yang sama (30, 30, dan sekitar 20 persen) hanya membawa 25 mg/L ke sekitar 10 mg/L, dua kali baku mutu. Pada tabel enam parameter di halaman baku mutu, minyak dan lemak lolos di kelima rangkaian; yang gagal di sana adalah amoniak (dan pada R2 juga BOD, COD, dan TSS).

Latihan

Soal 1 (mudah). Debit puncak sebuah rumah makan kecil 10 m3/jam. Berapa volume efektif minimum pemisah minyak untuk waktu tinggal 30 menit, dan berapa luas denah pada tinggi air 1,20 m?

Soal 2 (sedang). Air limbah dari kawasan dengan debit rata-rata 60 m3/hari mengandung minyak dan lemak 40 mg/L. Dengan penyisihan 70 persen, berapa kadar minyak keluar pemisah, berapa kg minyak tertahan per hari, dan apakah kadar keluarnya sudah memenuhi baku mutu 5 mg/L?

Soal 3 (menantang). Debit puncak sebuah kawasan 6 L/detik. Rancang bak mengikuti aturan aplikasi (waktu tinggal 30 menit, tinggi air 1,20 m, perbandingan panjang : lebar sasaran 2,0, ukuran dibulatkan ke atas per 0,05 m). Berapa ukuran akhirnya, waktu tinggal nyata, dan perbandingan panjang : lebar? Bila minyak masuk 25 mg/L, berapa penyisihan tambahan (dalam persen dari kadar keluar pemisah) yang harus diberikan unit-unit sesudahnya agar mencapai 5 mg/L?

Jawaban.

1. V = 10 x 30 / 60 = 5,0 m3. Luas = 5,0 / 1,20 = 4,17 m2.
2. C_keluar = 40 x (1 - 0,70) = 12 mg/L. Minyak tertahan = 40 x 0,70 x 60 / 1000 = 1,68 kg/hari. 12 mg/L masih di atas 5 mg/L, jadi belum memenuhi; unit-unit sesudahnya harus menurunkan lagi sedikitnya 1 - 5/12 = 58 persen, atau kadar masuk perlu dikaji ulang.
3. Q = 6 x 3,6 = 21,6 m3/jam; V = 21,6 x 30 / 60 = 10,8 m3; luas = 10,8 / 1,20 = 9,0 m2. Lebar = akar(9,0 / 2,0) = 2,12, dibulatkan ke atas menjadi 2,15 m; panjang = 9,0 / 2,15 = 4,19, dibulatkan ke atas menjadi 4,20 m. Volume terpasang = 4,20 x 2,15 x 1,20 = 10,84 m3; waktu tinggal nyata = 10,84 / 21,6 x 60 = 30,1 menit; perbandingan panjang : lebar = 4,20 / 2,15 = 1,95, di dalam 1,5-3,0. Minyak keluar pemisah = 25 x 0,30 = 7,5 mg/L; agar mencapai 5 mg/L perlu penyisihan tambahan 1 - 5/7,5 = 33 persen oleh unit-unit sesudahnya.

Rujukan

• Permen LH/BPLH Nomor 11 Tahun 2025 tentang Baku Mutu Air Limbah dan Standar Teknologi Pengolahan Air Limbah untuk Air Limbah Domestik: Pasal 8 dan Lampiran III (grease trap, waktu tinggal minimal 30 menit).
• Buku 3, Bab 8 (seri Menggambar Teknik untuk Teknik Lingkungan).
• Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.

Foto dan gambar dari sumber terbuka

Foto dan gambar dari sumber terbuka

Foto dari sumber terbuka; hak cipta tetap pada pembuatnya sesuai lisensi.