PRE-ELIMINARY PRIMARY WASTEWATER TREATMENT (PENGOLAHAN PENDAHULUAN DAN PERTAMA) Tujuan pengolahan pertama (Primary Treatment) dalam pengolahan limbah cair adalah penyisihan bahan padat dari limbah cair Berdasarkan ukuran partikel padatan yang akan disisihkan terdapat cara-cara atau metode yang ditujukan untuk memisahkan partikel yang kasar dan besar (Preliminary treatment/pendahuluan), serta penyisihan partikel yang lebih kecil Sifat padatan yang disisihkan adalah padatan anorganik dan organik
Pada pengolahan pendahuluan juga ditujukan untuk mempersiapkan limbah cair untuk tahapan pengolahan selanjutnya; seperti penambahan bahan kimia untuk netralisasi (justifikasi ph), ataupun penurunan suhu limbah cair (Cooling tower) Selain secara fisik, penyisihan partikel padatan dalan pengolahan pertama dapat dilalukan dengan bantuan bahan kimia koagulan untuk memudahkan dalam pengendapan Proses Koagulasi-Flokulasi Sistem Pengolahan Pertama secara umum : Screening Grit Removal Raw WW Grinding Flow meter Primary Sedimentation
SCREENING (Saringan Kasar) Screening digunakan untuk menyisihkan padatan kasar yang terdapat pada limbah cair seperti kayu, ranting, papan, dan padatan besar/kasar lainnya Manfaat utama screening ini adalah untuk pemeliharan peralatan pompa dan juga menjaga adanya penumpukkan (clogging) pada katup dan sarana lainnya Dari konstruksinya peralatan screening dibedakan menjadi manjadi dua yaitu halus (fine screen) dan kasar (screen). Saringan Kasar (Coarse) umumnya dibentuk dari jeruji (bar screen) dengan jarak antar jeruji sebesar 1 cm atau lebih. Sedangkan Fine Screen dibentuk dari saringan kain ataupun plat berpori yang umumnya diletaknya pada sabuk, drum berputar, disk yang berada dalam kedalaman tertentu
Dalam pengoperasiannya peralatan screening di lakukan secara manual (intermitten) ataupun mekanik (otomatis) Kuantitas padatan yang disisihkan terutama sekali dipengaruhi oleh celah yang terbentuk oleh bar (opening size), semakin besar celah akan semakin kecil kuantitas padatan yang tersisih
Gambar-gambar screening
COMMINUTING (Grinding/Pencacah) Communitor digunakan untuk memotong padatan kasar sehingga menjadi seragam Berbentuk tabung (screen) dengan pemotong didalamnya, atau ada yang berbentuk kotak (vertical bar) dengan pemotong diatasnya (barminutor)
GRIT REMOVAL Grit Removal digunakan untuk meyisihkan material anorganik seperti pasir, silt, glass, cangkang; serta material organik yang besar dan berat seperti potongan tulang, benih, biiji kopi, dsb. (bahan-bahan non-biodegradable) Secara teknis Grit Removal terbetuk dari saluran yang memiliki area yang luas sehingga dapat menurunkan kecepatan alir limbah cair sehingga partikel grit akan mengendap A1 A2 A2 > A1
TANGKI EKUALISASI Tangki Ekualisasi ditujukan untuk menyeragamkan laju alir limbah cair yang masuk pada tahapan selanjutnya, selain itu dapat dimanfaatkan untuk menyeragamkan jumlah beban yang masuk pada pengolahan (biologi). Berdasarkan letaknya, penempatan tangki ekualisasi dibedakan menjadi dua yaitu : in-line arrangement (pada saluran utama aliran limbah cair) dan off-line arrangement (diluar saluran utama aliran limbah cair) Eq-tank Eq-tank
NEUTRALISASI Netralisasi ditujukan untuk menaikkan atau menurunkan nilai ph menjadi netral (ph = 7) dengan menambahkan bahan kimia asam atau basa Pencapaian nilai ph sekitar netral dimaksudkan untuk mempermudah proses (biologi) pada tahapan selanjutnya OIL TRAP Adanya senyawa lemak/trigliserida pada limbah cair dapat menghambat proses biologi pada pengolahan kedua (secondary treatment) Secara teknis lemak diapungkan pada permukaan limbah cair sehingga dapat dipisahkan (scrap)
FLOATASI (Pengapungan) Floatasi digunakan untuk memisahkan/menyisihkan padatan yang ringan dengan mengapungkannya ke permukaan limbah air Pengapungan padatan dapat dilakukan dengan menggunakan (injeksi) udara kedalam bak/tangki Udara masuk
PRIMARY SEDIMENTATION (Sedimentasi pertama) Sedimentasi Pertama (Primary Sedimentation) merupakan unit operasi yang dirancang untuk mengumpulkan dan menyisihkan padatan suspensi organik dari limbah cair Pengendapan dilakukan secara gravitasi Jika unit operasi ini diikuti oleh tahapan kedua (biologi treatment), proses sedimentasi tidak merupakan prioritas utama dalam pemisahan padatan suspensi organik Pengendapan (sedimentasi) partikel padatan dalam limbah cair dibedakan menjadi 4 golongan (tipe): Type-1. Discrete particles Type-2. Flocculating particles Type-3. Dilute suspensions Type-4. Concentrated Suspended
Type-4 Konsentrasi (jumlah) Type-3 Type-1 Type-2 partikulat Flocculate
Discrete partikel (Free settling): -Tidak ada perubahan bentuk, ukuran partikel dan penggabungan partikel padatan selama proses pengendapan -Terdapat pada limbah cair dengan konsentrasi padatan rendah, terutama sekali bersifat inorganik
Flocculated particles Ukuran partikel berubah menjadi besar/aglomerasi semakin menuju dasar (mengendap)
Dilluted suspension Pengendapan awal sangat cepat kemudian turun mengendap bersama-sama (hinder settling) Concentrated suspension -pengendapan secara pemekatan - Umum dilakukan pada pengendapan lumpur (sludge)
BAK SEDIMENTASI Terdapat dua bentuk yaitu persegi panjang (rectangular) dan bulat (circular) Terdapat 4 zona dalam bak sedimentasi : 1. Zona inlet (pemasukkan) 2. Zona outlet (pengeluaran) 3. Zona pengendapan (settling) 4. Zona lumpur (sludge) inlet Zona pengendapan Zona lumpur outlet
inlet outlet outlet StZ StZ lumpur
Kriteria perancangan sedimentasi pertama (awal) Parameter range typical Bak persegi: -kedalaman, m 3-5 3,6 -panjang, m 15-90 25-40 -lebar, m 3-24 6-10 - kec. scraper, m/min 0,6-1,2 1 Bak circular -kedalaman, m 3-5 4,5 - Diameter, m 3,6-60 12-45 -kemiringan dasar, mm/m 60-160 80 -kec.scraper, rpm 0,02-0,05 0,03
Gambar-gambar bak sedimentasi
KOAGULASI DAN FLOKULASI Proses koagulasi merupakan proses destabilisasi partikel padatan agar siap untuk bergabung Proses Flokulasi merupakan proses penggabungan partikel menjadi lebih besar sehingga mudah untuk mengendap Proses koagulasi-flokulasi memerlukan penambahan bahan kimia/koagulan baik yang bersifat ionik ataupun polimer, seperti PAC (poli alumunium Clorida), Tawas/alum, FeSO4, FeCl3, dsb. Penentuan dosis optimum bahan koagulan dilakukan dengan menggunakan peralatan jar test Beberapa faktor lain yang mempengaruhi proses: ph, suhu, Kekeruhan
Mekanisme proses koagulasi-flokulasi : 1. Pengadukan cepat, penambahan bahan kimia koagulan, selama 1-2 menit, min 100 rpm 2. Pengadukkan lambat, proses pembentukkan flok, selama 15-30 menit, sekitar 20-30 rpm 3. Sedimentasi Pengadukkan pada proses koagulasi dan flokulasi dilakukan secara : 1. mekanik 2. aerasi 3. Pneumatik