PERENCANAAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK (RE091322) Semester Ganjil 2010-2011 MODUL 3 DASAR-DASAR BPAL Joni Hermana Jurusan Teknik Lingkungan FTSP ITS Kampus Sukolilo, Surabaya 60111 Email: hermana@its.ac.id
Yang perlu diperhatikan : Karakteristik air limbah yang ada (influen) Karakteristik air limbah yang diinginkan (efluen) Lahan yang tersedia Perlu pula dipertimbangkan pula mengenai biaya dan kemudahannya
Pemilihan unit operasi dan unit proses yang digunakan tergantung dari: Pengalaman Peraturan yang berlaku terhadap metoda pengolahan Ketersediaan peralatan pengolahan Pemanfaatan terhadap unit-unit yang sudah ada Biaya investasi dan Operasional Pemeliharaan (O & M) Karakteristik air limbah sebelum dan sesudah pengolahan Terdapat beberapa alternatif pengolahan air limbah yang bisa dipilih sehubungan dengan beban pengolahan yang harus diolah sehingga dapat menghasilkan efluen yang sesuai dengan baku mutu air limbah yang telah ditentukan
Kriteria dalam memilih unit pengolahan yang tepat adalah sebagai berikut: Efisiensi pengolahan Ditujukan agar efisiensi pengolahan menghasilkan efluen yang sesuai dengan persyaratan yang ditentukan untuk dibuang ke badan air atau dimanfaatkan kembali. Aspek teknis a. Segi konstruksi Menyangkut teknis pelaksanaan, tenaga ahli, kemudahan material konstruksi dan instalasi pembangunan. b. Segi operasional dan pemeliharaan Menyangkut tenaga ahli, kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan instalasi.
Aspek ekonomis Menyangkut masalah pembiayaan (finansial) dalam hal konstruksi, operasi dan pemeliharaan IPAL. Aspek lingkungan Kemungkinan terjadinya gangguan yang dirasakan oleh penduduk akibat adanya ketidak seimbangan faktor ekologis.
PEMILIHAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH Proses pengolahan air limbah dapat diklasifikasikan menjadi dua golongan, yaitu: 1. Pengolahan berdasarkan unit operasi dan unit proses, dibedakan atas: - Pengolahan secara fisik proses pengolahan yang biasanya dilakukan dengan penyaringan, pemarutan, penghilangan bahan butiran dan padatan organik tersuspensi. Unit pengolahannya berupa sumur pengumpul, screen, mixer, bak pengendap dan filter.
Gambar Alternatif Pengolahan Secara Fisik (Preliminary Screen)
- Pengolahan secara kimia proses pengolahan dengan melakukan penambahan bahan kimia, misalnya klor. Pengolahan ini meliputi: adsorpsi presipitasi gas transfer desinfeksi Gambar Alternatif Pengolahan Secara Kimia (disinfeksi ozone)
- Pengolahan secara biologi proses pengolahan melalui aktifitas mikroorganisme, misalnya bakteri dan ganggang. Pengolahan ini ditujukan untuk menghilangkan bahan organik yang dapat didegradasi dalam air limbah. Pengolahan secara biologis dapat dibedakan menurut pemakaian oksigennya, yaitu: Proses aerobik: proses yang memerlukan oksigen, misalnya pada activated sludge, aerated lagoon, aerobic digester dan trickling filter Proses anaerobik: proses yang tidak memerlukan oksigen, misalnya pada anaerobic digestion, anaerobic filter dan anaerobic ponds Proses fakultatif: proses yang bisa berjala dengan atau tanpa adanya oksigen, misalnya pada fakultatif lagoon dan mauration maturation ponds
Gambar Alternatif Pengolahan Secara Biologis (Oxidation Ditch)
2. Pengolahan berdasarkan tingkatannya, yaitu: a. Pengolahan Primer proses pengolahan tahap awal yang biasanya berupa pengolahan secara fisik b. Pengolahan Sekunder proses pengolahan tahap kedua yang biasanya merupakan gabungan antara proses kimia dan biologis, dimana pengolahan ini bertujuan untuk mengurangi jumlah bahan organik di dalam air limbah c. Pengolahan Tersier proses pengolahan lanjutan dari pengolahan sekunder yang bertujuan untuk menghilangkan konstituen yang tidak dapat dihilangkan dalam pengolahan sekunder, misalnya fosfor dan nitrogen
Gambar Sludge Pump
Proses pengolahan air limbah menghasilkan lumpur yang umumnya mengandung 0,25% 12% padatan. Kandungan padatan ini tergantung dari unit operasi dan unit proses yang digunakan. Adapun tujuan pengolahan lumpur adalah: Mereduksi volume lumpur Menjaga agar proses pembusukan yang terjadi tidak membahayakan Memanfaatkan lumpur sebagai pupuk Unit pengolahan lumpur antara lain sludge thickener, sludge digester dan sludge drying bed. Diagram alir proses pengolahan merupakan kombinasi dari unit operasi dan unit proses.
Tabel Unit Proses dan Operasi pada Penyisihan Konstituen Air Limbah Konstituen Unit Operasi dan Proses Efisiensi Removal (%) Suspended Solids Biodegradable organics Screening Grit chamber Sedimentasi High rate clarification Chemical precipitation Depth infiltration Surface infltration 0-10 50-70 80-90 Aerobic suspended growth variations Aerobic attached growth variations Anaerobic suspended growth variations Anaerobic attached growth variations Lagoon variations Physical Chemical System Chemical oxidation Advanced oxidation Membrane infiltration (MF) 75-90
Sambungan Tabel Unit Proses dan Operasi pada Penyisihan Konstituen Air Limbah Konstituen Unit Operasi dan Proses Efisiensi Removal (%) Nutrients # Nitrogen # Phosphorus # Nitrogen & Phosphorus Pathogens Colloidal & Dissolved Solids Chemical oxidation ( breakpoint chlorination) Suspended growth nitrification & denitrification variation Fixed film nitrfication & denitrfication variations Air Stripping (ammonia) Ion exchange Chemical Treatment Biological phosphorus removal Biological nutrient removal variations Chlorine compounds Chlorine dioxide Ozone UV radiation membranes Chemical treatment Carbon adsorption Ion echange 60-85 (ON),80-90(NH3-N) 60-95
Sambungan Tabel Unit Proses dan Operasi pada Penyisihan Konstituen Air Limbah Konstituen Unit Operasi dan Proses Efisiensi Removal (%) Volatile Organics compounds Odors Air Stripping Advanced Oxidation Carbon adsorption Chemical scrubber Carbon adsorption Biofilters Compost filters (Sumber : Wastewater Engineering : Treatment & Reuse, Metcalf & eddy)
CONTOH SOAL Debit air limbah = 300 l/dtk Karakteristik air limbah : COD : 320 mg/l BOD : 250 mg/l TSS : 300 mg/l N : 16 P : 3,2 Tentukan unit (bangunan) pengolahan apa saja yang digunakan untuk memenuhi standar baku mutu air limbah???? Standar Baku Mutu Air Limbah menurut???? Parameter Satuan Kadar Maksimum BOD COD TSS N P