Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik

Transkripsi

1 Manajemen Asset Infrastruktur Program Pascasarjana Teknik Sipil Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik Joni Hermana Jurusan Teknik Lingkungan hp: ISI PEMBAHASAN 1. PENDAHULUAN 2. TEKNOLOGI ONSITE SKALA INDIVIDU 3. TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL 4. TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS MASYARAKAT 5. IPLT 1

2 Sumber Pustaka: 1. Sebagian besar materi ini berasal dari Materi Diseminasi Keteknikan Bidang Air Limbah, Direktorat Pengembangan PLP, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum, Berbagai Sumber dan Literatur sebagai tambahan. PENDAHULUAN 2

3 SANITASI Suatu usaha untuk menciptakan keadaan yang dapat menghindarkan timbulnya gangguan penyakit Problems with conventional sanitation fertilizer production from finite resources food sewage sludge landfill / incineration mixing of flows, misuse of drinking water for transport 90% untreated overexploitation of groundwater waste disposal in water bodies Source: 3

4 Kualitas hidup yang semakin buruk!! JENIS BERBAGAI RESIKO KESEHATAN LT Excreted pathogens Chemical contaminants Helminths Protozoa Persistent org. pollutants, POP Heavy metals Bacteria Viruses Hormone-active substances Antibiotics 4

5 Transmisi Penyakit Pencehagan Penyakit Load 06/03/2012 TINGKAT SURVIVAL PATHOGEN Prinsip dasar: Faktor kematian: Semua patogen yang berasal dari LT akan mengalami kematian setelah dikeluarkan Suhu Waktu Sinar UV Kecuali: Time Kering/lembab perkembangbiakan bakteri yang menyebabkan keracunan makanan cacing yang berkembangbiak di host 9 PERANGKAT SANITASI Kebiasaan Higienis Pengelolaan AL Kesehatan (yang dipengaruhi oleh pembuangan LT) Air Minum (kualitas, kuantitas) 10 5

6 Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah Daerah Pelayanan Kapasitas Penduduk (Jiwa/Ha) > 200 < 200 NON DOMESTIK DOMESTIK OFF-SITE ON-SITE Limbah Air Industri B3 Treatment PERSIL Spj. Saluran Non B3 SANITARY SEWER BAKUMUTU EFLUEN INFILTRASI Debit Besar Air limbah dan air hujan Bangunan Pengolah Air Limbah INTERCEPTING SEWER Debit Kecil Air limbah dan air hujan BY PASS COMBINED SEWER Muka Air Tanah (M) > 1,2 < 10 Tanki Septik Cubluk BADAN AIR PENERIMA SKEMA PEMILIHAN SISTEM PENGELOLAAN AIR LIMBAH 6

7 Hubungan Opsi Teknologi dan Investasi Fokus Teknologi Tangga hubungan antara opsi teknologi dengan investasi yang harus ditanamkan (Sumber: UNEP, 2004) SISTEM PENGOLAHAN ONSITE 7

8 Klasifikasi Air Limbah Domestik Limbah Cair Rumah Tangga Berdasarkan karakteristik Blackwater (20%) Grey Water (80%) Berdasarkan sumbernya Toilet, WC Buangan dapur, tempat cuci, kamar mandi SEPTIC TANK/CUBLUK GOT/SALURAN DRAINASE Karakteristik Air Limbah Domestik 70% air bersih 80 % grey water 20 % black water Air Limbah Minyak/Lemak Bahan Tersuspensi Bahan Organik Terlarut Bahan Anorganik Terlarut Pengolahan Fisik Contoh : Penangkap Minyak dan Lemak, dan Bak Pengendap Pengolahan Biologis Contoh : ABR Pengolahan Lanjutan Contoh : Saringan Pasir dan Karbon Aktif 8

9 Skema untuk Mendaur Ulang Air Limbah Domestik Greywater PENGUMPULAN PENGENDAPAN PRA- PENGOLAHAN Wetland/Kolam/ ABR/BIOFILTER PENGOLAHAN UTAMA DISINFEKSI PENYIMPANAN PENGOLAHAN LANJUTAN DAUR ULANG 17 Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah Daerah Pelayanan Kapasitas Penduduk (Jiwa/Ha) > 200 < 200 NON DOMESTIK DOMESTIK OFF-SITE ON-SITE Limbah Air Industri B3 Treatment PERSIL Spj. Saluran Non B3 SANITARY SEWER BAKUMUTU EFLUEN INFILTRASI Debit Besar Air limbah dan air hujan Bangunan Pengolah Air Limbah INTERCEPTING SEWER Debit Kecil Air limbah dan air hujan BY PASS COMBINED SEWER Muka Air Tanah (M) > 1,2 < 10 Tanki Septik Cubluk BADAN AIR PENERIMA 9

10 TEKNOLOGI ONSITE SKALA INDIVIDU 1. Septic Tank 2. Septic Tank dengan Bidang Resapan 3. Septic Tank dengan Evapotranspirasi 4. Septic Tank dengan Filter 5. Septic Tank dengan Small Bore Sewer Cubluk TIPE-TIPE PENGOLAHAN SETEMPAT Komposting toilet Toilet siram Sistem Wetland Tangki septik 20 10

11 Cubluk Cubluk menampung kotoran dalam lubang galian tanah di bawahnya. Sistim ini tidak cocok untuk daerah yang mempunyai permukaan air tanah dangkal 21 KOMPOSTING TOILET Dalam lubang toilet dengan sistim lubang galian/pit latrine, dekomposisi pada keadaan aerob dapat dilaksanakan di atas tanah Dengan menggunakan dua ruangan yang bersebelahan untuk proses pengomposan (dekomposisi) yaitu satu ruang kompos untuk dipakai sebagai penampungan tinja setiap hari dan ruang yang disebelahnya untuk proses dekomposisi

12 KOMPOSTING TOILET 23 KOMPOSTING TOILET 24 12

13 TOILET SIRAM 25 Toilet siram mempunyai penyekat air yang berfungsi mencegah bau dan masuknya serangga Tinja dalam toilet diguyur dengan menyiramkan 2 sampai dengan 3 liter air. Pembuangan tinja dengan sistim toilet siram dengan lubang galian tidak cocok untuk tanah yang mempunyai muka air tanah yang tinggi 13

14 TANKI SEPTIK Tangki septik adalah salah satu cara pengolahan air limbah domestik yang menggunakan proses pengolahan secara anaerobik. Proses ini dapat memisahkan padatan dan cairan di dalam air limbah. Padatan dan cairan memerlukan dan harus diolah lebih lanjut karena banyak mengandung bibit penyakit atau bakteri patogen yang berasal dari kotoran (feces) manusia. Jika tidak diolah, maka dikhawatirkan air limbah dapat menularkan penyakit kepada manusia terutama melalui air (waterborne disease) TANKI SEPTIK 1. Tanki septik ber- SNI Tanki Septik harus dijamin kedap air 3. Efisiensi pengolahan berkisar 60-70% 14

15 TANKI SEPTIK Perhitungan dimensi Septic Tank: Q = q x p/1000 Q = debit yang akan diolah septic tank (m3/hari) q = laju timbulan air limbah (l/or/hari), 5 40 l/or/hari (sistem terpisah), l/or/hari (sistem tercampur) p = jumlah pemakai (or) Waktu detensi 5 hari (sistem terpisah), 2 tercampur ZONA-ZONA DALAM TANKI SEPTIK 15

16 Perlu diingat bahwa tangki septik harus dibuat kedap agar cairan yang berasal dari lumpur tinja tidak merembes keluar dari tangki sehingga berpotensi mencemari tanah fakultas dan air teknik tanah sipil di sekitarnya dan perencanaan ITS surabaya Kapasitas perkolasi tanah berkisar antara (0,5-24) menit/cm dan optimum 8 menit/cm. Ketinggian muka air tanah minimum 0,60 m di bawah dasar rencana saluran peresap atau (1-1,5) m di bawah muka tanah. Jarak horizontal fakultas dari sumber teknik air sipil (seperti dan sumur) perencanaan tidak boleh ITS kurang surabaya dari 10m Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm 16

17 TANKI SEPTIK DENGAN BIDANG RESAPAN 1. Harus memperhatikan perkolasi tanah (0,5 24 cm/min) 2. Ketinggian muka air tanah minimum 0,6 1,5 m dibawah dasar rencana saluran peresap 3. Jarak horizontal dengan sumber air minimal 10 m 4. Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm 5. Diperlukan sumur peresap bila bagian permukaan tanah kedap air sedangkan bagian tengahnya porous 17

18 TANKI SEPTIK DENGAN EVAPOTRANSPIRASI Sesuai jika: Tanah impermeable > 24 min/cm Daerah bersuhu tinggi Kelembaban rendah TANKI SEPTIK DENGAN FILTER 1. Filter Permukaan Bawah Tanah 2. Filter Anaerobik 18

19 TANKI SEPTIK DENGAN SMALL BORE SEWER BAGAIMANA DENGAN GREY WATER 19

20 Balai Lingkungan Permukiman Potongan tangki hibrid Filter Pengembangan Daur Ulang Limbah Domestik (PANDORA-L) oleh TL ITS Media 2 Media 1 Kamar Mandi Cuci Piring Cuci Pakaian Media 3 Tangki Penampung ABR Filter 20

21 Filter Reservoar Bak Penyaring Minyak & Lemak (Grease trap) Bak Penampung Inlet & Bak kontrol ABR 21

22 TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL 1. Septic Tank Bersama 2. Septic Tank Bersekat (Baffled Reactor) 3. Biodigester 4. Septic Tank Bersekat dengan Filter 5. Septic Tank Bersekat dengan Filter dan Tanaman 6. Kolam Aerobik TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL 22

23 TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL TANKI SEPTIK BERSAMA 23

24 TANKI SEPTIK BERSEKAT BIODIGESTER 24

25 TANKI BERSEKAT DENGAN FILTER 25

26 26

27 TANKI SEPTIK DENGAN FILTER DAN TANAMAN TANKI SEPTIK DENGAN KOLAM AERASI 27

28 TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS MASYARAKAT INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH TINJA (IPLT) 1. Karakteristik dan Jenis Lumpur Tinja 2. Tahapan Pengolahan Lumpur Tinja 3. Kebutuhan Data Perencanaan 4. Tahapan Perencanaan IPLT 5. Jenis Teknologi Pengolahan Lumpur Tinja 28

29 UNIT-UNITPENGOLAHAN DALAM IPLT 1. Unit Pengumpul 2. Tanki Imhoff 3. Kolam Stabilisasi (Anaerobik Fakultatif Maturasi) 4. Unit Pengering Lumpur 5. Bangunan Pelengkap Karakteristik Lumpur Tinja 29

30 Karakteristik Lumpur Tinja Karakteristik Lumpur Tinja 30

31 TAHAPAN PERENCANAAN IPLT Alternatif Tahapan IPLT < PE 31

32 Alternatif Tahapan IPLT < PE Alternatif Tahapan IPLT > PE 32

33 OPSI TEKNOLOGI PENGOLAHAN LUMPUR TINJA TANKI IMHOFF 33

34 TANKI IMHOFF ALTERNATIF DESAIN BAK PEMISAH IMHOFF 34

35 DESAIN DETAIL TANKI IMHOFF DIMENSI TANKI IMHOFF 35

36 KOLAM ANAEROBIK PENGARUH SUHU DAN WAKTU DETENSI 36

37 KRITERIA DESAIN KOLAM ANAEROBIK KOLAM FAKULTATIF 37

38 KOLAM FAKULTATIF KOLAM MATURASI 38

39 MENETAPKAN DIMENSI KOLAM 39

40 UNIT PENGERING LUMPUR UNIT PENGERING LUMPUR 40

41 GAMBAR SKEMATIS UNIT PENGERING LUMPUR 41

42 LAYOUT UNIT PENGERING LUMPUR PROFIL MEDIA UNIT PENGERING LUMPUR 42

43 PROFIL UNIT PENGERING LUMPUR 43

44 SISTEM PENGOLAHAN OFFSITE USULAN ALTERNATIF SISTEM PENGOLAHAN TERPUSAT 44

45 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat Proyeksi Debit Perencanaan Pipa Persil Perencanaan Pipa Retikulasi Perencanaan Pipa Induk (Main/trunk sewer) Perencanaan Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan Perencanaan Kapasitas IPAL Perencanaan Lokasi IPAL Kebutuhan Lahan IPAL 89 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat Proyeksi Debit Prakiraan dari dari konsumsi pemakaian air bersih (used water), kurang lebih 70% hingga 90% akan menjadi air limbah yang dapat dibedakan atas greywater dan black water. Perencanaan Pipa Persil 90 45

46 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat Pipa Retikulasi 91 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat Pipa Induk (Main/trunk sewer) 92 46

47 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan 93 Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat IPAL 94 47

48 Tabel 1 Koefisien Kekasaran Pipa Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan No Kegiatan Nilai PE Acuan 1 Rumah Biasa 1 Study JICA Rumah Mewah 1,67 Sofyan M Noerlambang 3 Apartemen 1,67 Sofyan M Noerlambang 4 Rumah Susun 0,67 Sofyan M Noerlambang 5 Puskesmas 0,02 Sofyan M Noerlambang 6 Rumah Sakit Mewah 6,67 SNI Rumah Sakit Menengah 5 SNI Rumah Sakit Umum 2,83 SNI SD 0,27 SNI SLTP 0,33 SNI SLTA 0,53 SNI

49 Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan (Lanjutan) No Kegiatan Nilai PE Acuan 12 Perguruan Tinggi 0,53 SNI Ruko 0,67 SNI Kantor 0,33 SNI Stasiun 0,02 SNI Restoran 0,11 SNI Tabel 3.Konversi Nilai PE Terhadap Diameter Pipa PE DIAMETER (mm) MIRING MINIMAL (m/m) < , , , , ,012 49

50 Gambar 6. Beberapa bangunan pelengkap pada perpipaan air limbah (sumber: Pedoman Pengelolaan Air Limbah Perkotaan, PU, 2003) Tabel 4. Jarak Antar MH Pada Jalur Lurus Diameter (mm) Jarak antar MH (m) Referensi (20-50) Materi Training + Hammer (50-75) Materi Training + Hammer ( ) Materi Training + Hammer ( ) Materi Training + Hammer Bandung (Jl. Soekarno - Hatta) 50

51 Tabel 5. Alternatif Kapasitas Air Penggelontor Gambar 7. Batas Sambungan Rumah 51

52 Tabel 6. Dimensi Lubang Inspeksi Saringan sampah (Screen) Saringan Material Lepas Menggunakan bar screen (saringan batang) untuk mencegah objek yang kasar karena dapat merusak pompa dan proses air limbah selanjutnya. Ditempatkan sebelum pompa dan sebelum grit chamber. 52

53 Tabel 7. Persyaratan Teknis Saringan Faktor Disain Pembersihan Cara Manual Pembersihan Dengan Alat Mekanik Kecepatan aliran lewat celah (m/dt) 0,3 0,6 0,6 1 Ukuran penampang batang Lebar (mm) Tebal (mm) Jarak bersih dua batang (mm) Kemiringan terhadap horizontal (derajat) Kehilangan tekanan lewat celah (mm) Kehilangan tekanan Max.(saat tersumbat) (mm) Sumber: Syed R, Qosim, Waste water teatment plants Gambar 8. Skematik gambar saringan sampah 53

54 Bak Penangkap Pasir (Grit Chamber) Grit chamber diperlukan untuk memisahkan kandungan pasir atau grit dari aliran air limbah. Kunci dari pemisahan ini adalah mengendapkan pasir pada kecepatan horizontal tetapi kecepatan tersebut tidak telalu pelan sehingga bahan-bahan lain (organik) selain pasir tidak ikut mengendap Gambar 9. Skematik Grit Chamber 54

55 Tabel 8. Kriteria Desain Grit Chamber (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) Faktor Rencana Kriteria Keterangan Dimensi Kedalaman (m) Panjang (m) Lebar (m) Rasio lebar/dalam Rasio panjang/lebar 2 5 7,5 20 2,5 7 1:1 s/d 5:1 2,5:1 s/d 5:1 Jika diperlukan untuk menangkap pasir halus (0,21 mm), gunakan waktu detensi (td) yang lebih lama. Lebar disesuaikan juga untuk peralatan pengeruk pasir mekanik, kalau terlalu lebar dapat menggunakan buffle pemisah aliran untuk mencegah aliran pendek. Kecepatan Aliran (m/detik) 0,6 0,8 Di permukaan air Detention time pada aliran puncak 2 5 menit Pasokan udara 5-12 Jika diperlukan untuk mengurangi bau (liter/detik.m panjang fakultas tangki) teknik sipil dan perencanaan ITS surabaya Bak Pengendap I (Preliminary Sedimentation) Fungsi utama bak pengendap I adalah mengendapkan partikel discrete. Unit ini juga dapat menurunkan konsentrasi BOD/COD dalam aliran sehingga membantu menurunkan beban pengolahan biologis pada tahapan pengolahan berikutnya. Unit ini dapat mengendapkan (50-70)% padatan yang tersuspensi (suspended solid) dan mengurangi (30-40)% BOD. 55

56 Gambar 10. Grafik Surface Loading Rate (SLR) dan Waktu Detensi (td) Sumber: Syed R. Qasim, Waste water Treatment plants, CBS publishing Jepan,Ltd., 1985, Tabel 9. Design kriteria untuk masing masing tipikal bak pengendap pertama (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) 56

57 Gambar 11. Skema Bak Persegi Panjang Tipe Aliran Horizontal Gambar 12. Skema Tipikal Bak Pengendap Pertama Tipe Aliran Radial Dan Aliran Ke Atas 57

58 Bak Pengendap II (clarifier) Perhatian khusus harus diberikan terhadap pengendapan flok dalam bentuk MLSS (mixed liquoer suspended solid) dari proses activated sludge atau lumpur aktif dengan konsentrasi yang tinggi mencapai mg/l. Clarifier ini merupakan pengendapan terakhir yang disebut juga dengan final sedimentation Gambar 13. Bentuk Bangunan Secondary Clarifier 58

59 Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah Prinsip pengolahan menggunakan jasa bakteri (mikroorganisme) untuk menguraikan bahan organik yang terkandung dalam air limbah dan enzim yang ada mikroorganisma tersebut akan mengubah bahan organik menjadi unsur-unsur senyawa sederhana. Gambar 14. Prinsip Pengolahan Biologis Secara Aerob dan Anaerob 59

60 Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah Type Septik tank Imhoff tank Kolam anaerob UASB Kolam Fakultatif Kolam Aerasi (Aerated lagon) Pengolahan Sedimentasi ditambah dengan stabilisasi lumpur Sedimentasi ditambah dengan stabilisasi lumpur Pengolahan anaerob Pengolahan anaerob Beban hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan Pengoperasian 1 m 3 /m 2.hari & perawatan Effisiensi < 30% mudah Pengoperasian 0,5 m 3 /m 2 hari & perawatan Efisiensi < 50% mudah 4 m 3 /m 2.hari atau Konstruksi 0,3 1,2 kg BOD /m 3 mudah /hari Efisiensi < 50 % 20 m 3 /m 2 hari influent untuk BOD>100 mg/l Kecepatan Aliran harus stabil Pengolahan 250 kg BOD/ Efisiensi > 90% Perlu lahan luas anaerob dan aerob ha.hari Tidak Endapan di Pengolahan fakultas teknik aerob sipil dan perencanaan menggunakan ITS surabaya dasar kolam clarifier khusus Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah (Lanjutan) Type Kolam maturasi RBC Phytoremediasi Pengolahan Beban hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan Pengolahan aerob 0,01 kg/m 3. hari Efisiensi 70 % Cukup luas Pengolahan aerob Dapat melakukan penyerapan bahan organik dan racun 0,02m 3 /m 2.luas media kg/ha Tenaga listrik kecil & waktu detensi 3 jam Dapat mengurangi B3 dan zat radioaktif Beban organik kecil sehingga tidak untuk skala besar (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) 60

61 Kolam Aerasi (aerated lagoon) Kolam aerasi menggunakan peralatan aerator mekanik berupa surface aerator yang digunakan untuk membantu mekanisasi pasokan oksigen terlarut di dalam air Tabel 11. Perbedaan Karakteristik Berdasarkan Jenis Kolam Aerasi Kriteria Fakultatif Flowthrough Extended aeration Konsentrasi solid (mg/l) Waktu detensi (hari) ,7-1 Dalam kolam (m) Efisiensi penysisihan BOD (%) Kebutuhan lahan (m2/kapita) ,15 0,45 0,10 0,35 0,13 0,25 Kebutuhan oxigen+) 0,6 0,8 0,6 0,8 1,2 1,8 Aerasi HP* HP/1000 orang 1,0 1,3 1,0 1,3 2,0 3,0 HP/1000 m3/kolam 1,0 1,5 3,5 5,2 1,5 2,5 *) perhitungan Hourse Power didasarkan bahwa aerator dapat memberikan 1.7 kg O2/HP jam + ) Kg O2/Kg BOD removal (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) 61

62 Kolam Aerasi Fakultatif Tipe ini selaras dengan kolam algae pada pada kolam stabilisasi, hanya oksigen yang diperlukan disuplai melalui aerator dan bukan melalui proses fotosintesis algae Gambar 15. Skema Kolam Aerasi Fakultatif 62

63 Gambar 16. Skema Aerated Lagoon Flow Through Gambar 17. Skema Proses Lumpur Aktif Aerasi Berlanjut (Extended Aeration) 63

64 Gambar 18. Kolam Extended Aeration Menggunakan Tangki Pengendap Terpisah Gambar 19. Extended Aeration Lagoon Dengan Zona Pengendapan 64

65 Gambar 20. Extended Aerated Lagoon Dengan 2 Sel Dengan Operasi Secara Intermittent Lumpur Aktif (Activated Sludge) Lumpur aktif adalah seluruh lumpur yang tersuspensi dan diberi oksigen sehingga seluruh mikroorganisme aerobik yang ada dan melekat dengan lumpur menjadi sangat aktif. Ada dua jenis lumpur aktif yaitu tipe konvensional dan tipe extended aeration 65

66 Sistim IPAL extended aeration Tabel 12. Perbandingan Sistem Dengan Aerasi Jenis pengolahan Uraian Jenis aliran Waktu tinggal lumpur (jam) Rasio Makanan / Mikroba Beban Aerator (kg/m 3. hari) MLSS (mg/l) Periode aerasi (jam) Rasio Resirkulasi Activated Sludge Conventional Plug ,2-0,4 0,3-0, ,25 0,5 Extended Aeration Kolam Aerasi Oxidation ditch Mix ,05 0,15 0,1-0,4 Plug 0,1 (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) ,5-2 Intermittent 0 66

67 Gambar 21. Lumpur Aktif Tipe Konvensional Dengan Oxidation Ditch Gambar 22. Oxidation Ditch 67

68 Oxydation Ditch Oxydation Ditch 68

69 Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator Sistem Aerasi Uraian Kelebihan Kekurangan Transfer Efisiensi Transfer Rate Sistem diffuser: 1. Gelembung halus 2. Gelembung sedang 3. Gelembung besar 1. Menggunakan pipa atau sungkup keramik yang berpori 2. Menggunakan pipa perforated 3. Menggunakan pipa dengan orifice 1. Baik untuk pengadukan dan transfer oksigen 2. Baik untuk pengadukan dan biaya O&P rendah 3. Tidak mudah tersumbat, biaya O&P rendah 1. Biaya inisial dan O&P tinggi 2. Biaya inisial tinggi 3. Biaya inisial dan tenaga listrik tinggi ,2 2,0 1,0 1,6 0,6 1,2 Sistem mekanikal: 1. Aliran radial rpm 2. Aliran aksial rpm 1. Dengan 1. Fleksibel, diameter 1. Biaya awal adukan baik impeller lebar tinggi 2. Biaya awal 2. Dengan diameter 2. Adukan kurang rendah fakultas propellerteknik pendeksipil dan perencanaan ITS surabaya 1,2 2,4 1,2 2,4 Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator (Lanjutan) Sistem Aerasi Uraian Kelebihan Kekurangan Tubular diffuser Jet Brush rotor Udara & AL dihisap kedalam pipa untuk diaduk Tekanan udara dan AL horizontal Drum dilapisi sikat baja dan diputar dengan as horizontal Rendah biaya awal, O&P, efisiensi transfer tinggi Cocok untuk bak yang dalam Cocok untuk oxidation ditch Transfer Efisiensi Transfer Rate Adukan rendah ,2 1,6 Perlu pompa dan kompresor ,2 2,4 Efisiensi rendah 1,2 2,4 Submed turbin Adukan tinggi Energi tinggi 1,0 1,5 (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) 69

70 Gambar 23. Proses Ekologi Di Dalam Kolam Fakultatif Gambar 25. Skema Kombinasi Unit Pengolahan Kolam Stabilisasi 70

71 Gambar 26. Diagram Alir Proses Pengolahan Air Limbah Dengan RBC Gambar 27. Skema Sistem Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem RBC 71

72 Rotating Biological Contactor (RBC) Rotating Biological Contactor (RBC) 72

73 Gambar Skematik RBC Gambar 28. Skema Tangki Biofilter 73

74 Gambar Biofilter (type SAF) Dasar Perencanaan Extended Aeration dan Oxidation Ditch Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate) Mixed-liqour suspended solids (MLSS) Mixed-Iiqour volatile suspended solids (MLVSS) Food - to - microorganism (F/M) Ratio Hidraulic retention time (HRT) Ratio Sirkulasi Lumpur (Hidraulic Recycle Ratio, HRT) Umur Lumpur (sludge age) 74

75 Dasar Perencanaan RBC dan Biofilter Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate) Ratio volume reaktor terhadap luas permukaan media (G), Hydraulic Loading rate (HLR) Waktu Tinggal (Detention Time, Td) Tabel 14. Hubungan inlet BOD dan beban BOD Inlet BOD mg/l LA g BOD/m2.hari Sumber : EBIE Kunio., Eisei Kougaku Enshu, Morikita Shuppan kabushiki Kaisha,

76 Gambar 29. Bak Phytoremediasi Gambar 30. Pilihan Proses Pengolahan Lumpur 76

77 Tabel 15. Kriteria Perencanaan Gravity Sludge Thickener Asal Lumpur Konsentrasi Awal (%) Consentration Thickened (%) Beban Hidraulik (m 3 /m 2.hr) Laju Beban Padatan (kg/m 2.hr) Efisiensi Pengendapan (%) Over flow TSS (%) Pengendap I 1,0-7,0 5,0-10, , Trickling Filter Activated Sludge Pengendap I+II 1,0-4,0 2,0-6,0 2,0-6, ,2-1,5 2,0-4,0 2,0-6, ,5-2,0 4,0-6,0 4,0-10, (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah PU, 2006) Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester Tujuan stabilisasi lumpur adalah mengurangi bakteri pathogen, mengurangi bau yang menyengat dan mengendalikan pembusukan zat organik. Stabilisasi ini dapat dilakukan dengan proses kimia, fisika dan biologi. Umumnya proses biologi banyak digunakan dalam proses pengeraman secara anaerobik yang disebut anaerobic digester. 77

78 Tabel 16. Desain Kriteria untuk Pengeraman Anaerobik Parameter Standard Rate High Rate Lama Pengeraman (SRT) (hari) Sludge loading (kg VS/m 3.hari) 0,64 1,60 2,40 6,41 Kriteria volume Pengendapan I (m 3 /kapita) 0,03 0,04 0,02 0,03 Pengendapan I + II (dari activated sludge) (m 3 /kapita) 0,06 0,08 0,02 0,04 Pengendapan I + II (trickling filter) (m 3 /kapita) 0,06 0,14 0,02 0,04 Konsentrasi solid (lumpur kering) yg masuk (%) Konsentrasi setelah pengeraman (Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006) Gambar 31. Skema Anaerobic Sludge Digester 78

79 Gambar 32. Kriteria Sludge Drying Bed TERIMA KASIH Joni Hermana Jurusan Teknik Lingkungan hp: