PETUNJUK PENGOPERASIAN UNIT PENGOLAHAN LIMBAH CHEMICAL WASTEWATER TREATMENT (CWWTP) FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI PROYEK PENGEMBANGAN UNIVERSITAS GADJAH MADA OECF LOAN IP - 494 PT. BESTINDO PUTRA MANDIRI 2003
DAFTAR ISI SECTION I : PENDAHULUAN A. UMUM B. UNIT PENGOLAHAN LIMBAH C. DAFTAR PERALATAN SECTION II : A. PROSES B. SPESIFIKASI ALAT C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA D. PENGOPERASIAN SECTION III : PEMELIHARAAN/ TROUBLE SHOUTING SECTION IV : CONTROL PANEL SECTION V : GAMBAR SECTION VI : VENDOR S MANUAL SECTION VII : BROSUR
SECTION I
PENDAHULUAN A. Umum Buku petunjuk pengoperasian (manual book) ini dibuat sebagai pedoman dalam pengoperasian unit pengolahan limbah (CWWTP) di fakultas Kedokteran Gigi, dalam rangka Proyek Pengembangan Universitas Gadjah Mada. Buku ini disusun berdasarkan sistim pengolahan limbah yang didalamnya dilengkapi dengan tinjauan proses, spesifikasi alat dan cara pengoperasian. Pada bagian akhir buku ini, disajikan pula mengenai trouble shouting, maintenance/ pemeliharaan dan lampiran berupa gambar, vendor s manual serta brosur. B. Unit Pengolahan Limbah/ Chemical Wastewater Treatment Unit pengolahan limbah ini dirancang dan dibangun sebagai utility dalam proyek pengembangan Universitas Gadjah Mada untuk menangani/ mengolah air limbah kimia (chemical wastewater) yang berasal dari laboratorium di Fakultas Kedokteran Gigi, agar air limbah (air produk) yang dihasilkan layak buang. Proses yang terlibat dalam unit pengolahan limbah ini adalah : 1. Pengolahan awal (pre-treatment) 2. Netralisasi 3. Klorinasi 4. Filtrasi : Sand Filter dan Activated Carbon Filter C. DAFTAR PERALATAN (EQUIPMENT LIST) Peralatan yang terdapat pada unit pengolahan limbah ini adalah : 1. Mixing tank : 1 2. Eductor : 4 3. Centrifugal pump : 2 4. Actuator ball valve : 4 5. Dosing pump : 2 6. Chlorine Metering Pump : 1 7. Agitator : 3 8. Chemical tank : 3 9. Sand Filter : 1 10. Carbon Filter : 1
SECTION II
ISI A. PROSES B. SPESIFIKASI ALAT C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA D. PENGOPERASIAN
A. PROSES 1. Equalization/Pretreatment Limbah dari laboratorium, pertama-tama ditampung dalam bak equalisasi dengan maksud untuk mengeliminir fluktuasi dari karakter serta debit limbah yang masuk. 2. Netralisasi Proses ini dimaksudkan untuk menetralisir ph limbah/ influent yang pengoperasiannya dirancang secara otomatis dimana air limbah akan dikontrol phnya dengan menggunakan ph sensor yang nilai ph-nya dapat dimonitor di ph Controller. Selanjutnya ph Controller akan menginstruksikan dosing pump untuk menginjeksikan larutan asam jika air limbah terdeteksi bersifat basa dan larutan basa jika air limbah bersifat asam. Pada proses ini terjadi mixing/ pencampuran yaitu dengan cara menyirkulasikan air limbah di dalam mixing tank dengan menggunakan alat yang disebut eductor. 3. Chlorinasi Setelah melalui proses netralisasi, limbah yang ph-nya telah mencapai nilai yang diinginkan, kemudian diinjeksi dengan larutan klorin (Sodium/ Calsium hypochlorite) yang berfungsi sebagai disinfektan. 4. Filtrasi Sebagai tahap akhir, air limbah yang telah diinjeksi klorin kemudian dialirkan menuju tangki Sand Filter dengan maksud untuk menyaring partikel-partikel kecil dan selanjutnya masuk ke dalam tangki Activated Carbon Filter yaitu untuk menghilangkan warna dan bau seta menurunkan kandungan organik dan residu klorine.
B. SPESIFIKASI ALAT 1. MIXING TANK Fungsi : tempat terjadinya proses pencampuran/ mixing. Merek : Local Material : SUS 316L Ukuran : T= 2000 mm D = 1000 mm Jumlah : 1 unit 2. EDUCTOR Fungsi : pengaduk/ mixer pada proses mixing Merek : Panberty Jumlah : 4 buah 3. CENTRIFUGAL PUMP Fungsi : memompa limbah ke dalam mixing tank, proses mixing, dan discharge treated water. Merek : LOWARA seri SHS 32-200/30 Kapasitas : maks. 22 m 3 / jam Jumlah : 2 unit 4. ACCESSORIES POMPA Ball valve Ukuran : 2 : 4 buah Material : PVC Check valve Ukuran : 2 : 2 buah Material : PVC Pressure Gauge Ukuran : 2 : 2 buah Tekanan : 10 bar Merek : Wika
5. ACTUATOR BALL VALVE Fungsi : sebagai katup dalam laju alir proses netralisasi. Merek : FIP Tipe : ER20.558C-4 Jumlah : 4 unit 6. DOSING PUMP Fungsi : untuk menginjeksikan larutan asam atau basa dari tangki kimia ke air limbah. Merek : LMI Milton Roy Tipe : C733-312SI Kapasitas : 38 l/jam Jumlah : 2 unit 7. CHLORINE METERING PUMP Fungsi : untuk menginjeksikan klorin Merek : LMI Milton Roy Tipe : B123-392SI Kapasitas : 9 l/jam Jumlah : 1 unit 8. AGITATOR Fungsi : untuk mengaduk larutan kimia di dalam chemical tank. Merek : LMI Milton Roy Impeller : 303 SS Kecepatan : 1600 rpm Jumlah : 3 unit 9. CHEMICAL TANK Fungsi : untuk menyimpan larutan. Merek : LMI Milton Roy Type : 26350 Kapasitas : 50 gallon Ukuran : D = 23, tinggi = 34 Jumlah : 3 unit
10. ph CONTROLLER Fungsi : monitoring ph sekaligus untuk menginstruksikan dosing pump untuk menginjeksi bahan kimia sesuai dengan kondisi ph saat itu. Merek : LMI Milton Roy Tipe : DP5000 Jumlah : 1 unit 11. SAND FILTER Fungsi : untuk menyaring partikel-partikel padat yang terbawa oleh air produk. Merek : Vessel : Structural seri 1665 Controller : Fleck seri 5600 Ukuran : D = 400 mm, tinggi = 1200 mm Material : Fibreglass Media : Silica sand : 175 kg Gravel : 20 kg Jumlah : 1 unit 12. ACTIVATED CARBON FILTER Fungsi : untuk mengurangi kandungan klorin bebas, zat organic, menghilangkan warna dan bau. Merek : Vessel : Structural seri 1665 Controller : Fleck seri 5600 Ukuran : D = 400 mm, tinggi = 1200 mm Material : Fibreglass Media : Activated carbon : 55 kg Gravel : 20 kg Jumlah : 1 unit
C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA Pembuatan larutan kimia mutlak dilakukan sebelum mengoperasikan unit pengolahan limbah, karena larutan kimia ini merupakan faktor yang paling penting dalam proses pengolahan limbah, khususnya pada proses netralisasi dan klorinasi. Dalam pembuatan larutan ini digunakan rumus pengenceran berikut: V 1 x N 1 = V 2 x N 2 dengan : V 1 = volume larutan 1 V 2 = volume larutan 2 N 1 = konsentrasi/ kadar larutan 1 N 2 = konsentrasi/ kadar larutan 2 Contoh perhitungan : 1. Pembuatan larutan kimia asam a. HCl konsentrat/ pekat = 35% = N 1 b.kadar HCl diinginkan = 5% = N 2 c. Volume HCl 5% yang diinginkan = 180 liter = V 2 d.maka HCl pekat yang dibutuhkan (V 1 ) untuk membuat 180 liter larutan HCl 5% adalah : V 1 x N 1 = V 2 x N 2 V1 V 1 180 5 = 35 = 25,7 liter Volume air yang dibutuhkan = V 2 V 1 = 180 25,7 = 154,3 liter 2. Prosedur Pembuatan a.kosongkan chemical tank. b. Isi chemical tank dengan air ± 20 liter. c.tuang secara perlahan-lahan dan hati-hati 25,7 liter larutan asam (HCl pekat) ke dalam chemical tank. d. Tambahkan air sebanyak 154,3 liter atau sampai mencapai batas 180 liter. e.hidupkan agitator.
Untuk larutan kimia yang lain, digunakan perhitungan dan prosedur yang sama seperti di atas. Konsentrasi larutan kimia pekat yang umum digunakan : HCl : 35 % H 2 SO 4 : 98 % NaOH flek : 98 % NaOCl (sodium hipoklorit) cair : 12 % No. KONS KEBUTUHAN HCl 35% Air H2SO4 98% Air NaOH 98% Air NaOCl 12% Air (L) (L) (L) (L) (kg) (L) (L) (L) 1 1 5.1 174.9 1.8 178.2 1.8 179.1 15.0 165.0 2 2 10.3 169.7 3.7 176.3 3.7 178.3 30.0 150.0 3 3 15.4 164.6 5.5 174.5 5.5 177.4 45.0 135.0 4 4 20.6 159.4 7.3 172.7 7.3 176.6 60.0 120.0 5 5 25.7 154.3 9.2 170.8 9.2 175.7 75.0 105.0 6 6 30.9 149.1 11.0 169.0 11.0 174.8 90.0 90.0 7 7 36.0 144.0 12.9 167.1 12.9 174.0 105.0 75.0 8 8 41.1 138.9 14.7 165.3 14.7 173.1 120.0 60.0 9 9 46.3 133.7 16.5 163.5 16.5 172.2 135.0 45.0 10 10 51.4 128.6 18.4 161.6 18.4 171.4 150.0 30.0
D. PENGOPERASIAN Unit pengolahan limbah ini dirancang dengan sistim pengoperasian otomatis, yang mana pengoperasian dikendalikan berdasarkan level air di dalam bak penampungan dan proses neutralisasi dikontrol oleh ph Controller. Meskipun sistem ini didesain secara otomatis, namun untuk mengantisipasi terjadinya trouble dalam pengoperasian otomatis, dapat dilakukan pengoperasian secara manual, supaya sistem dapat terus berjalan. Tahapan yang harus dilakukan dalam pengoperasian ini, yaitu : 1. PERSIAPAN PENGOPERASIAN SISTEM a. Periksa semua ball valve yang berada pada suction dan discharge pompa dalam keadaan terbuka penuh. b. Periksa saringan dalam Y-strainer tidak ada kotoran. c. Periksa kontrol media filter dan pastikan posisi semua selector switch pada pilihan service. d. Pastikan semua chemical tank telah berisi larutan kimia (asam, basa dan klorin). e. Pada panel kontrol, hidupkan semua Circuit Breaker dan motor circuit breaker. f. Aktifkan sistem kontrol dengan memutar selector switch (SS1) ke arah ON. g. Tekan tombol RESET atau pastikan lampu indikator Height level ( H7 ) menyala, yang berarti system siap untuk dioperasikan. h. Tentukan range ph netral (6.5 7.5) dan kecepatan injeksi bahan kimia pada ph control (cara untuk memrogram range ph lihat vendor s manual). i. Atur stroke pada dosing pump sesuai keperluan. j. Aktifkan Agitator 1, Agitator 2, Agitator 3 dengan memutar selector switch (SS3) ke arah 1, 2, 3 secara bergantian untuk mengaduk bahan kimia didalam chemical tank. 2. PENGOPERASIAN SISTIM
a. Pengoperasian cara otomatis: Putar knob pada semua Actuator valve kearah Auto (otomatis) Hidupkan switch pengoperasian pada dosing pump (acid dan base) dalam posisi external. Putar selector switch OPERATED SWITCH (SS2) kearah Automatic. Untuk mematikan pengoperasian, kembalikan selector switch (SS2) kearah OFF b. Pengoperasian cara Manual : Putar knob pada semua Actuator valve kearah MAN ( manual ). Matikan switch pada dosing pump (acid dan base, klorin) dalam posisi Off. Putar selector switch OPERATED SWITCH (SS2) kearah Man (manual). Atur actuator valve pada proses pengisian (lihat tabel 1). Tekan push button PUMP-1 ON untuk menghidupkan pompa 1 dan untuk mematikannya tekan push button PUMP-1 OFF. Atau tekan push button Pump-2 ON untuk pompa 2 dan untuk mematikannya tekan push button Pump-2 Off. Setelah tanki mixing penuh, atur actuator valve pada proses mixing (lihat tabel 1). Pada proses mixing, hidupkan Switch dosing pump kearah EXTERNAL untuk penginjeksian secara otomatis atau kearah INTERNAL untuk penginjeksian secara manual ( penginjeksian secara manual sesuaikan dengan kondisi atau sifat ph yang ditunjukan oleh PH Controller ). Matikan kembali switch, setelah ph limbah normal. Atur actuator valve untuk proses pembuangan (lihat tabeil 1). Atur actuator valve kembali untuk proses pengisian sebelum limbah cair didalam mixing tank habis. Untuk mematikan proses kembalikan selector switch ( SS2 ) ke posisi Off. Tabel 1. Pengaturan Actuator Valve Pada Berbagai Proses
PROSES AV1 AV2 AV3 AV4 Pengisian Buka Buka Tutup Tutup Mixing Tutup Buka Buka Tutup Pembuangan Tutup Tutup Buka Buka By pass Buka Tutup Tutup Buka
SECTION III
PERAWATAN 1. Perawatan mingguan a. Periksa selalu cairan kimia dalam chemical tank. Bila perlu tambahkan kembali. b. Bersihkan komponen dari debu. 2. Perawatan bulanan Periksa sistem dari kebocoran. 3. Perawatan 6 (enam) bulanan a. Periksa selang-selang injeksi kimia b. Periksa kondisi pompa 4. Perawatan tahunan a. Bersihkan mixing tank dan tangki bahan kimia. b. Ganti media sand filter dan carbon filter. c. Angkat dan bersihkan ph sensor dari endapan, bila perlu dikalibrasi. d. Angkat elektroda dan bersihkan dari endapan dengan cara mengampelas batang elektroda yang ada pada : Elektroda pada mixing tank Elektroda pada bak Equalisasi PERINGATAN Jangan meninggalkan sistem dalam keadaan trouble tanpa mengambil langkah penyelesaian. Jangan mematikan sistem saat dalam proses pembuangan. Jangan menekan tombol RESET, bila tidak diperlukan. Bila terjadi FAULT pada saat proses pembuangan, lakukan langkah 10 pada penyelesaian TROUBLE SHOUTING.
ISI 1. CENTRIFUGAL PUMP 2. ACTUATOR BALL VALVE 3. ph CONTROLLER 4. METERING PUMP 5. AUTOMATIC FILTER CONTROLLER 6. EXHAUST FAN
EDUCTOR/ MIXER