Activated Sludge (Lumpur Aktif)PERTIMBANGAN PROSES DESAIN1. PEMILIHAN TIPE REAKTORTipe reaktor :1) Continuous Stirred Tank Reactor2) Complete Aired ReactorTabel Nilai koefisien proses pada bioreactor lumpur aktifKoefisienSatuanRentang nilaiNilaiTipikal

kKsYkd/hariMg BOD/lmgVSS/mg BOD/hari2 1025 1000,4 0,80,025 0,0755600,60,06

Sumber: Metcalf and Eddy, 1991Tangki activated sludge :a) Berbentuk persegi empatb) Terbuat dari konstruksi beton bertulangc) Pemukaan tangki terbuka terhadap atmosfird) Kedalaman air kotor pada tangki = 3-5 me) Freeboard tangki = 0,3-0,6 mf) Rasio panjang : lebar = (1 -2,2) : 1g) Lebar tangki = 6 -12 mh) Pondasi tangki aerasi harus stabil sehingga tidak menimbulkan setlemeni) Pola kedudukan tangki di atas lapisan tanah yang jenuh (saturated)

2. KRITERIA BEBANa) Kriteria beban / loading criteria :b) F/ M = 0,2 - 0,6c) Mean cell residence time ( c)= 5-15 harid) Volumetric loading = 0,8-2,6 kg BOD / m3.hre) Beban Volumetrik : Vl = (Qo x So)/ Vr( )Dimana:Qrerata = Debit rata-rata (m3/hari)Beban BOD= BODeff. BP I ( memperhitugkan BOD resirkulasi)Resirkulasi ( Qr / Q) = 0,25 -1 rasio MLVSS : MLSS = 3.500 kg/lt

3. PRODUKSI LUMPUR DAN UMUR LUMPURProduksi lumpur per hari (Px) :Px= Yobs Q ( So S ) x [ 8.34 lb/ Mgal.(mg/L)]; (US)( )Px= Yobs Q ( So S ) x ( 103g/kg )-1; ( SI )( )Produksi lumpur : Px = Y.Q (So S) kd.Vr.X( )Obsrved yield:( )Dimana: Px = jumlah bersih buangan activated sludge yang dihasilkan tiap hari, diukur dalam volatile suspended solid, (lb/hari = US) atau (kg/hari = SI)Vr= volume reaktor, (l atau m3)Yobs = observed yield, (g Vss diproduksi/ g substrat yang disisihkan)Y= net biomass yield, (g biomassa/ g substrat yang digunakan)kd= koefisien decay endogenous, (g VSS/ g VSS.hari)c= rata-rata waktu tinggal sel berdasarkan volume tanki, (hari)X= konsentrasi biomassa atau VSS, (mg/l)So= Konsentrasi COD atau BOD influent, (mg/l)S= konsentrasi COD atau BOD effluent, (mg/l)Umur lumpur aktif :( )Dimana: Qw = debit lumpur terbuang, (m3/hari)Q = debit lumpur, (m3/hari)Xw= konsenterasi VSS, (mg/l)Xe = debit lumpur terbuang, (mg/l)

4. KEBUTUHAN DAN TRANSFER OKSIGENa) digunakan mechanical aerator tipe surface aeratorb) kebutuhan udara untuk aerasi = 62 m3/kg BODc) waktu detensi aerator = 2 5 jamd) Kebutuhan dan transfer oksigen:C5H7NO2 + 5 O2 5 CO2 + 2 H2O + NH3+ E (113) 5 (32)BODL 1 mol sel = 1, 42 X konsentrasi sele) Kebutuhan oksigen teoritis( )Dimana:rO= laju asupan atau penggunaan O2, (gr O2/m3.hari)rsu= laju penggunaan substrata tau total massa BODL, (gr COD/m3.hari)1,42= nilai CODatau BOD jaringan sel, (g COD/g VSS)rg= laju pertumbuhan biomassa, (gr VSS/m3.hari)

5. KONTROL ORGANISMEa) F/M rasio = (Q.So) / (V.X)b) Sludge Volume Index (SVI) = (1000 x Vs)/ (MLSS)1) SVI < 100 ml/gr Kualitas pengendapan LA baik2) SVI> 200 ml/g Kualitas pengendapan LA jelek

6. KARAKTERISTIK EFFLUENa) Efisiensi removal : BOD = 85 95%, tss = 85 95%b) Biological solids content effluen = 22mg / l & 65% biodegradablec) BOD5 content effluen ASP = 20 mg/ltd) Faktor konversi BOD5 ke BOD = 0,68e) Perkiraan konsentrasi BOD effluen :( )7. PERSAMAAN PERENCANAAN ACTIVATED SLUDGEa) Waktu Tinggal Hidrolik ( )b) Umur lumpur aktif c) Konsentrasi biomassa (X)( )d) Rasio resirkulasi (R)( )

KETERANGAN :F / M = rasio makanan & mikroorganisme (/hari)= waktu detensi hidrolik tangki aerasi= V / Q (hari)So = konsentrasi BOD atau COD influent, (mg/l)X = Konsentrasi Volatile SS(mg/l) atau (g/m3)c = rata-rata waktu tinggal sel berdasarkan vol.tangki (hari)Vr = Volume reaktor ( m3 )X = Konsentrasi Volatile SS (mg/l) atau (g/m3)Qw = debit lumpur terbuang, mgal/hr(m3/hr)Xw = konsentrasi volatile suspended solid dalam lumpur terbuang, mg/l atau g/m3Qe = rata-rata effluen yang terolah, mgal/hrXe = konsentrasi

OXIDATION DITCHREMOVAL ABILITY OXIDATION DITCHRasio BOD dan BOD removal = 85 % -90%Rasio removal SS = 80% -90%Rasio removal Nitrogen = 70%Rasio sludge generatedsekitar 75 % dari BOD atau SS removal

PERTIMBANGAN DESAIN OXIDATION DITCHLetak aerator = pada kedalaman 1,0 1,3 mUdara dari atmosfer menggunakan tekanan negatif dalam air untuk memutar screwKecepatan rata-rata dalam saluran minimum = 0,3 m/detik untuk menjaga terjadinya pengebndapan dalam aerasiDilakukan resirkulasi u/ menjaga kons.MLSS dalam bak aerasiKonsentrasi lumpur dalam bak aerasi = 3000 6000 mg/LRasio F/M = 0,03 0,15 kg BOD / hr / Kg VSS

PEMAKAIAN ROTOR UNTUK OXIDATION DITCHPerencanaan rotor meliputi ; diameter rotor, panjang rotor, jumlah & tenaga penggerak / motorKebutuhan Oksigen = Kapasitas Oksigen X beban BODPanjang rotor yang diperlukan = Kebutuhan O2dalam bak / Kapasitas Oksigenasi rotor