alternatif pemilihan unit pal

Upload: syafdika

Post on 02-Mar-2018

238 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    1/32

    BAB III

    ALTERNATIF PERANCANGAN

    Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan biasanya dilakukan pada Instalasi

    Pengolahan Air Limbah (IPAL). Di dalam IPAL biasanya proses pengolahan

    dikelompokkan sebagai pengolahan pertama (primary treatment), pengolahan kedua

    (secondary treatment), dan pengolahan lanjutan (tertiary treatment) (Nasir, 2!).

    "erdapat berbagai jenis unit#unit pengolahan, baik di pengolahan pertama, pengolahan

    kedua, maupun pengolahan lanjutan, yang dapat menghasilkan berbagai alternati$

    pemilihan unit dalam peran%angan IPAL. &erbagai unit yang biasa digunakan pada

    peran%angan IPAL dijabarkan sebagai berikut

    3.1. Pengolahan Tingkat Satu (Primary Treatment)

    Pengolahan tingkat satu merupakan operasi a'al pada bangunan pengolahan air

    buangan yang bekerja se%ara $isis. "ahapan yang termasuk dalam pengolahan tingkat satu

    adalah screening, reduksi padatan kasar (comminution, maceration, dan screenings

    grinding), tangki aliran rata#rata, mixingdan $lokulasi,grit removal, sedimentasi, high-

    rate clarification, accelerated gravity separation, $lotasi, trans$er oksigen, aerasi, serta

    penguapan dan peme%ahan senya'a Volatile Organic Compounds.

    Gam

    a! 3.1Diagram Alir nit perasi *isis pada &angunan Pengolahan Air &uangan

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    2/32

    3.1.1. +%reening

    nit operasi pertama pada bangunan pengolahan air buangan adalah sreening.

    Screen merupakan rangkaian kisi#kisi besiumumnya berukuran seragamyang

    digunakan untuk menahan padatan dalam in$luen air buangan yang akan masuk pada

    bangunan pengolahan. Prinsip utamascreeningialah menghilangkan material kasar dari

    aliran yang dapat mengakibatkan- () kerusakan alat pada proses selanjutnya/ (2)

    mengurangi ketahanan dan kee$ekti$an keseluruhan proses/ dan (0) kontaminasi jalan

    air. Screenmaterial halus (fine screens) terkadang digunakan dalam bangunan atau

    disertai dengan screen material kasar (coarse screens) sebagai penyisih terbesar

    padatan, yang dibutuhkan untuk- () melindungi bangunan pengolahan/ dan (2)

    mengeliminasi material yang dapat menghalangi proses peman$aatan kembali biosolids.

    +emua aspek dalam sreening, transportasi, dan pembuangan harus

    dipertimbangkan dalam mengaplikasikan peralatan screening, termasuk- () tingkat

    penyisihan screening karena dapat berpengaruh pada hilir proses/ (2) kesehatan dan

    keselamatan pekerja terhadap penyisihan kandungan oganisme patogenik dan serangan

    serangga/ (0) bau/ (1) keperluan untuk pera'atan, transportasi, dan pembuangan, serta

    penyisihan organik dan kandungan air lainnya/ dan () alternati$ metode pembuangan.

    3.1.". 3rit 4emo5al

    Grit Chamber adalah bak untuk menangkap pasir agar tidak ikut terba'a proses,

    sebab pasir tak dapat dihan%urkan se%ara proses biologis. *ungsi umum dari grit

    chamber,yaitu-

    a. 6elindungi peralatan dari penggerusan dan e$ek dari penggunaan peralatan

    yang tidak benar.

    b. 6engurangi pembentukan endapan tebal dalam pipa saluran, saluran serta pipa

    penyalur.

    %. 6engurangi $rekuensi pembersihan digester yang dikarenakan oleh akumulasi

    pasir atau kerikil halus yang terlalu banyak.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    3/32

    3.1.3. 7omminutors

    Comminutorsbiasanya digunakan pada bangunan pengolahan air buangan skala

    ke%il, kurang dari ,2 m08s ( 6gal8d). Comminutorsdipasang pada terusan aliran air

    buangan untuk menyaring dan men%a%ah material yang berukuran 9 hingga 2 mm

    (,2 : ,;; in) tanpa menyisihkannya dari aliran. Comminutor tipikal menggunakan

    sebuahstationary horizontal screenuntuk menangkap aliran, dan sebuah rotatingatau

    oscillating armyang memiliki cutting teethyang dilengkapi dengan penyaring. Cutting

    teethdanshear bars dapat memotong material kasar. 6aterial ke%il yang telah melalui

    proses penyaringan akan terba'a hingga ke hilir aliran. Ikatan material akan terkumpul

    di bangunan akhir pengolahan.

    3.1.#. "angki Aliran 4ata#rata (Flow !ualization)

    "angki aliran rata#rata ber$ungsi meningkatkan homogenitas kualitas air limbah

    dan membuat debit alirannya berada dalam aliran rata#ratanya dengan tujuan untuk

    menghindari masalah#masalah operasi yang mungkin timbul akibat $luktuasi kualitas

    dan debit air limbah sehingga men%iptakan kondisi optimum untuk proses#proses

    selanjutnya dan dengan demikian e$isiensi proses pengolahan selanjutnya akan

    meningkat. "angki aliran rata#rata (flow e!ualization) ber$ungsi meredam 5ariasi debit

    hingga men%apai atau mendekati debit konstan. Aplikasi pada bangunan pengolahan air

    buangan, yaitu in-line (seluruh aliran melalui tangki perataan) atau off-line (hanya

    aliran yang melebihi debit konstan yang harus melalui tangki perataan). Di samping

    itu, penggunaan unit ekualisasi dapat mereduksi ukuran unit pengolahan selanjutnya

    (Pretty, 2).

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    4/32

    . 6eningkatkan kontrol umpan dan keandalan proses dalam pengolahan kimia.

    kualisasi

    Pada perletakan tangki aliran rata#rata dengan sistem in-line, semua aliran air

    limbah melalui tangki aliran rata#rata. Perletakan ini dapat digunakan untuk

    memperoleh konsentrasi air limbah yang lebih homogen dengan laju aliran konstan.

    +edangkan untuk perletakan dengan sistem off-line, hanya sebagian aliran yang terbatas

    masuk ke dalam bak ekualisasi.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    5/32

    &ak Pengendap Pertama bertujuan untuk menghilangkan ?at padat yang

    tersuspensi partikel tertentu, seperti padatan limbah kertas danpulp atau domestik, akan

    menggumpal pada saat partikel tersebut menuju dasar tangki sedimentasi, sehingga

    mempengaruhi laju pengendapan. Ini dikenal dengan pengendapanflocculant. Partikel

    seperti pasir, abu dan batubara tidak menggumpal, ini dikenal dengan nama

    pengendapan discrete. "erdapat berbagai jenis tangki sedimentasi, tetapi pada

    umumnya padatan dikeluarkan dari dasar tangki se%ara mekanis. *ungsi bak pengendap

    ini adalah mengurangi kandungan suspended solid dalam air buangan (antara @#

    9@) dan menurunkan &D (2@#1@) yang berlangsung se%ara $isis tanpa

    pembubuh ?at kimia. Lumpur endapan dialirkan ke thic"ener sedang $iltrat dialirkan ke

    pengolahan berikutnya.

    3.". Pengolahan Tingkat %ua (Secondary Treatment)

    +etelah melalui unit : unit pengolahan primer, air limbah selanjutnya menuju unit

    pengolahan se%ara biologi yang merupakan unit pengolahan yang meman$aatkan akti5itas

    mikroorganisme yang berada dalam air limbah untuk mereduksi materi :materi organik

    terlarut menjadi material tersuspensi sehingga dapat dipisahkan melalui proses

    pengendapan. "ujuan dari unit pengolahan tingkat dua adalah menghilangkan polutan

    senya'a organik yang terlarut dansuspended solid. 0 %ontoh proses pengolahan biologi

    untuk pengolahan tingkat dua, yaitu-

    . 7ompletely 6ied A%ti5ated +ludge

    2. Aerated Lagoon

    0.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    6/32

    $ilamentous . Asimilasi organisme $ilamentous merupakan salah satu penyebab bulking

    sludge sehingga lumpur sulit diendapkan. &angunan pengolahan lumpur akti$ ini

    juga dapat dibuat dengan struktur beton untuk ukuran yang %ukup besar atau dengan

    menggunakan plat baja untuk ukuran dengan kapasitas ke%il.

    7o%ok untuk limbah dengan konsentrasi organik yang tinggi, misalnya limbah

    industri. umlah mikroorganisme dipelihara agar konstan agar air limbah yang datang

    teraduk sempurna dengan seluruh reaktor sehingga mikroorganisme dan limbah

    ter%ampur. &io$lok dan %airan kemudian dipisahkan pada &ak Pengendap II.

    Proses pengolahan biologis pada dasarnya ada 0 ma%am yaitu proses lumpur akti$

    (&ctivated - Sludge (rocess), proses saringan pasir (%ric"ling Filter), dan proses kolam

    Aerasi (&erated (ond*+agoon). Proses lumpur akti$ merupakan proses pengolahan

    biologis dengan menggunakan lumpur akti$ yang berupa %ampuran dari

    mikroorganisme dan ?at padat yang disebut bio solid. Dalam lumpur yang diakti$kan

    dimasukkan oksigen se%ara mekanis atau di$usi udara dalam aerator8reaktor. Lumpur

    akti$ ini berguna untuk menguraikan ?at organik yang terkandung dalam air buangan

    se%ara biokimia dalam keadaan aerobik menjadi gas 72, N=0, =2, dan sel#sel baru.

    Eat organik dalam air buangan diuraikan oleh mikroorganisme dan dirubah bentuknya

    menjadi $lok sebagai bahan pertumbuhan sel dan sumber energi. Aerasi dilakukan

    selama 'aktu tertentu agar kondisi aerobiknya tetap terjaga dan akan membentuk

    bio$lok yang berupa lumpur akti$. Akti5ated # sludge ini dibandingkan proses

    pengolahan biologi lainnya umumnya menghasilkan e$isiensi yang %ukup besar dalam

    pengurangan ?at organik sekitar F : !@ disamping tidak menghasilkan bau. +elain

    itu juga dengan menggunakan a%ti5ated # sludge dapat menerima beban konsentrasi air

    buangan yang lebih besar dibandingkan proses biologi lainnya.

    Pengolahan dengan menggunakan a%ti5ated # sludge menggunakan

    mikroorganisme untuk menguraikan ?at organik yang terdapat dalam air buangan.6ikroorganisme yang ter$lokulasi di%asmpur dengan air buangan sambil diaerasi yang

    kemudian diendapkan untuk memisahkan mikroorganisme8lumpur akti$ dari buangan

    yang telah diolah. Proses lumpur akti$ ini pertama kali diperkenalkan oleh Arden dan

    Lo%kett (!1). =ingga sekarang banyak modi$ikasi yang telah dilakukan, akan tetapi

    hanya ada 0 5ariasi dasar yaitu -

    +istem kon5ensional, dimana absorpsi, $lokulasi, dan sintesa seluruhnya

    di%apai dalam satu langkah proses.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    7/32

    ,igh rate activated - sludge, yang dapat menampung beban organik paling

    besar.

    xtended aeration, dimana sel#sel yang disintesa mengalami oksidasi sendiri

    (auto oksidasi), sehingga dapat memperke%il pemisahan solid yang dibuang.

    3.2.2. &erated +agoon

    Lagoon adalah suatu unit operasi yang berbentuk kolam yang %ukup luas dimana

    didalamnya air limbah atau 'aste'ater diproses se%ara biologi baik dengan proses

    aerobik maupun anaerobik. Dalam proses ini air limbah yang banyak mengandung

    senya'a oraganik didegradasikan oleh mikroorganisme yang terdapat dalam kolam

    sehingga menjadi senya'a anorganik yang akhirnya mengendap didasar kolam dan

    membentuk lumpur atau sludge. Lumpur atau sludge ini dapat digunakan kembali

    (reuse) setelah diproses dan kalau ini terjadi maka disebut aerated lagoon dengan proses

    solids re%y%le dan proses ini hampir mirip dengan proses a%ti5ated sludge yang

    domidi$ikasi.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    8/32

    . 6udah dalam operasi dan pemeliharaan.

    2. >kualisasi air limbah.

    0. +uatu kapasitas yang tinggi dalam pemborosan panas bilamana dibutuhkan.

    +edangkan kelemahan aerated lagoon menurut &anhart, yaitu-

    .

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    9/32

    sama. Akibatnya, 'alaupun kontak stabilisasi menggunakan dua reaktor, total 5olume

    reaktor biasanya lebih ke%il dari proses lumpur akti$ kon5ensional dengan 674" yang

    sama.

    Penguraian senya'a organik yang %epat pada tangki kontak disebabkan karena

    mekanismestorage8metabolisme di tangki stabilisasi yang menghasilkan produk yang

    dinamakanstorage products. +aat di tangki stabilisasi, mikroorganisme tidak menerima

    suplai makanan sehingga selama masa stabilisasi mikroorganisme akan mengalami

    kekurangan makanan. Akibatnya, sludge yang sudah distabilisasi akan memiliki

    kapasitas yang besar untuk memakan substrat (storage products) pada tangki kontak

    dan dapat menguraikan senya'a organik dengan %epat dalam bentuk partikulat, koloid

    dan terlarut.

    Di kontak stabilisasi proses aerasi terjadi pada dua tahap di dua tangki, yaitu-. "angki kontak, dimana senya'a organik dari air limbah in$luen kontak dengan

    biomassa. Haktu tinggal dalam tangki lebih singkat dan ditujukan untuk

    peralihan substrat dari air limbah ke permukaan biomassa.

    2. "angki stabilisasi, dimana lumpur yang sudah diendapkan di clarifier se%ara

    terpisah akan distabilisasi sebelum ber%ampur dengan air limbah in$luen yang

    akan masuk tangki kontak.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    10/32

    Sludge yang dihasilkan IPAL dapat berasal terutama dari bak pengendap pertama

    dan clarifier. +umber lainnya yaitu proses presipitasi, nitri$ikasi, denitri$ikasi, screening,

    dan $iltrasi jika IPAL memiliki $asilitas tersebut. Sludgeyang dihasilkan akan mengalami

    proses resirkulasi ke pengolahan tingkat kedua selama beberapa kali sebelum dibuang

    menujusluge treatment plant.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    11/32

    lumpur kemudian dikeringkan. Lumpur yang akan diolah berasal dari bak

    pengendap I dan bak pengendap II.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    12/32

    sehingga biasanya digunakan untuk kapasitas yang besar, yaitu mgal8day atau .2

    m08detik.

    Ada 2 tipe thi%kening dengan %ara sentri$ugasi, yaitu -

    . +olid bo'l, terdiri dari mangkuk panjang yang disususn se%ara horisontal

    dan diletakkan pada ujung. Lumpur dimasukkan terus menerus dengan

    konsentrasi solid di sekelilingnya.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    13/32

    mikroorganisme $akutati$ dan anaerob se%ara simultan berasimilasi dan

    mendegradasi material organik.

    #$#$/$/$ &erobic .igester

    Proses yang terjadi mirip dengan proses lumpur akti$. Pada saat suplai substrat

    menurun, maka mikroorganisme akan mulai mengkonsumsi protoplasma untuk

    memenuhi kebutuhan energi untuk akti5itas dalam sel ($ase endogenous), dimana

    jaringan sel dioksidasi se%ara aerob menjadi karbondioksida, air dan amonia. =anya

    sekitar ; : F@ jaringan sel yang dapat dioksidasi sehingga sisanya merupakan

    komponen inert dan material organik yang tidak dapat didegradasi. Apabila lumpur

    dari bak pengendap I dan II didigested se%ara aerobik maka akan terjadi oksidasi

    material organik pada lumpur primer dan oksidasi endogenous pada jaringan sel.

    *aktor#$aktor yang perlu diperhatikan dalam desain aerobi% digestion adalah

    temperatur, penyisihan solid, kebutuhan energi untuk pengadukan, 5olume tangki,

    kebutuhan oksigen dan proses operasinya. +edangkan beberapa kelemahan dari

    aerobi% digestion adalah biaya in5estasinya %ukup mahal dan memerlukan energi

    yang intensi$.

    #$#$/$#$ +ime Stabilization

    +tabilisasi lumpur se%ara aerob maupun anaerob memerlukan tangki dengan

    kapasitas besar. ika pengurangan in5estasi menjadi tujuan utama dan kemampuan

    lumpur dapat diturunkan dengan penambahan bahan kimia, dimana penambahan

    tersebut tidak mengubah jumlah material organik biodegradabelnya tetapi akan

    mempengaruhi akti5itas ba%teri%idalnya. &ahan kimia yang umum digunakan adalah

    kapur 7a(=)2karena murah dan alkalinitasnya tinggi.

    Prosesnya dengan pembubuhan kapur ke dalam lumpur sampai p=nya diatas

    2 sehingga men%iptakan kondisi yang tidak kondusi$ bagi pertumbuhan

    mikroorganisme. Akibatnya lumpur tidak membusuk, membuat bau atau

    membahayakan kesehatan.

    6etode- Pre treatment dan post treatment.

    Pre treatment, tujuan mempertahankan p= lumpur diatas 2 selama 2 jam

    untuk menghan%urkan patogen dan menjaga %ukupnya sisa alkalinitas agar

    p= tidak drop diba'ah selama beberapa hari.

    Post treatment, menggunakan Kui%klime, 7a, yang reaksi eksotermalnya

    dengan air men%apai o7.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    14/32

    adalah digunakannya 7a yang tidak perlu tambahan air, tidak ada

    perlakuan khusus terhadap de'atering dan permasalahan yang minimal.

    #$#$#$ .ewarering #$#$#$0$ Sludge .rying 1ed

    +ludge drying bed memiliki proses kerja yaitu lumpur endapan yang telah

    diendapkan pada sludge digester dikeringkan pada bidang pengering lumpur (+ludge

    Drying &ed) yang berupa saringan pasir. Lumpur yang dialirkan kemudian pasir

    tersebut akan mengalami proses pengeringan.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    15/32

    Air yang sudah diolah

    Sludge

    Gama! 3.3Alternati$ Pemilihan nit Pengolahan

    Alternati$ yang penulis pilih hanya berbeda di unit pengolahan pada secondary

    treatment. Dari ketiga alternati$ unit pengolahan air limbah padasecondary treatment, yaitu

    Completely )ixed &ctivated Sludge (76A+), &erated +agoon, dan

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    16/32

    &iaya operasional 6ahal 6urah 6ahal

    nergi "inggi "inggi "inggi

    $luen &aik 7ukup baik &aik

    &au

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    17/32

    BAB I*

    RANCANGAN INSTALASI PENG+LA,AN AIR LI&BA,

    Pada Peren%anaan Instalasi Pengolahan Air Limbah yang dilakukan oleh penulis,berdasarkan dasar peren%anaan dan analisis pemilihan alternati$ unit pengolahan yang

    telah dilakukan, maka pengolahan yang akan digunakan adalah pengolahan dengan

    menggunakan sistem Completely )ixed &ctivated Sludgepada pengolahan tingkat dua.

    Pilihan ini dibuat berdasarkan analisis yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. nit#

    unit yang digunakan pada sistem Completely )ixed &ctivated Sludgeadalah-

    . Pengolahan "ingkat Pertama -

    1ars screen, bak pengendap pertama tangki dan tangki aliran rata#rata

    2. Pengolahan "ingkat kedua-

    "angki aerasi dan clarifier (bak pengendap kedua).

    0. Desin$eksi-

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    18/32

    &erikut merupakan penjelasan lebih lanjut mengenai unit pengolahan terpilih

    #.1. Pengolahan Tingkat Satu (Primary Treatment)

    #.1.1. &ar +%reen

    &ar s%reen adalah rangkaian kisi#kisi besi yang berguna untuk menyaring benda#

    benda kasar8yang misalnya kertas, plastik, atau potongan kayu terapung untuk

    menyisihkan atau menyaring material#material kasar yang dapat mengganggu jalannya

    proses pengolahan air buangan. Digunakan untuk melindungi pompa, 5al5e, perpipaan

    dari kerusakan8%logging. +%reen adalah sebuah alat yang memiliki lobang#lobang.

    mumnya memiliki ukuran yang seragam. +%reening terdiri atas batang pararel,balok

    atau ka'at, kisi8jeruji, mata lobang, atau plat yang penuh lobang dan lobang tersebut

    dapat berbentuk lingkaran atau persegi panjang.

    &erdasarkan %ara pembersihannya, s%reening dibagi dua yaitu- manual (bars

    s%reen) dan mekanis (drum dan barminutor). 7ara pembersihan manual digunakan bagi

    air buangan dengan 5olume sampah kasar relati$ ke%il, sementara %ara mekanis

    digunakan bagi air buangan dengan 5olume sampah kasar relati$ besar. ntuk air

    buangan domestik dalam tugas ini, digunakan %ara manual, yaitu dengan menggunakan

    bars screen. mumnya bar s%reen terbuat dari batangan besi8baja yang dipasang miring

    ke suatu kerangka yang melintang saluran. Ditempatkan dengan kemiringan 0#1

    dari horisontal (6et 7al$, !;!). "ebal batang biasanya #mm dengan jarak antar

    batang 2#mm yang diatur sehingga tinja lolos. &ar s%reen dedesain dengan

    peren%anan pada aliran pun%ak (Jasim,!;) dan pembersihan dilakukan manual.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    19/32

    No &entuk Penampang batang

    &ulat telur ,;9

    dimana-

    h O

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    20/32

    +edang untuk tipe inclined surface, bak pengendap dipasangi lempengan plate

    atau tube settler.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    21/32

    Perhitungan dimensi bak pengendap didasari atas persamaan#persamaan berikut -

    V8t

    &

    8Vo

    d =

    =

    21

    dimana

    o O 5er$lo' rate (m08m2.hari)

    J O Debit air buangan rata#rata (m08hari)

    A O Luas permukaan bak (m2)

    td O Haktu detensi (jam)

    1..0. "angki Aliran 4ata#rata (Flow !ualization)

    &ak ekualisasi ber$ungsi untuk menyeragamkan debit aliran buangan yang

    ber$luktuasi pada kondisi pun%ak dan minimum. Pertimbangan menggunakan bak

    ekualisasi dalam sistem ini ialah meningkatkan kinerja pengolahan biologi karena akan

    mengurangi e$ek sho%k loading serta akan menstabilkan p= (ab$ertia'an, 2F).

    +istem bak ekualisasi yang akan digunakan ialah9n-+ine !ualization.

    &ak pengumpul ber$ungsi untuk menampung air buangan dari %omminutor yang

    kemudian akan dialirkan ke bak pengendap pertama. Lamanya air buangan di dalam

    bak pengumpul tidak boleh lebih dari 2 jam ( 6et%al$ G >ddy, 20 ) agar tidak terjadi

    pengendapan dan dekomposisi air buangan. "ara$ muka air maksimum pada bak

    pengumpul ini harus berada di ba'ah aliran masuk ke dalamnya agar tidak terjadi

    aliran balik.+edangkan pemompaan ber$ungsi untuk menaikkan air limbah dari ketinggian

    yang lebih rendah menuju ketinggian yang diren%anakan dimana air limbah dapat

    mengalir se%ara gra5itasi dalam proses pengolahan selanjutnya dari ketinggian tersebut.

    paya ini dinilai akan mengurangi biaya operasi karena sistem pengaliran selanjutnya

    tidak membutuhkan pemompaan.

    enis pompa yang dipilih adalah jenissubmersible pump. enis pompa ini dipilih

    karena memberikan beberapa keuntungan antara lain -

    6enghemat tempat di permukaan tanah.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    22/32

    "idak mempunyai masalah dengan tinggi hisap.

    "idak menimbulkan kebisingan karena pompa terendam di dalam air.

    Lebih ekonomis dalam hal biaya pera'atan.

    Pompa ditempatkan di dasar bak ekualisasi dan memompakan air limbah melalui

    pipa kolom yang sekaligus ber$ungsi sebagai penggantung pompa. +elain itu kontruksi

    pompa dibuat agar bisa dinaikkan dan diturunkan untuk pemeriksaan rutin.

    !ite!ia %iain

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    23/32

    Akibat isi tangki yang ter%ampur sempurna maka beban organik, kebutuhan oksigen,

    dan konsentrasi substrat seragam didalam tangki aerasi. Dengan %ara ini diharapkan

    rasio antara substrat dan mikroorganisme %ukup sehingga memungkinkan terjadinya

    adsorbsi material organik terlarut dalam biomassa dengan %epat. >$isiensi pada unit ini

    dapat men%apai F@#!@ (Jasim,!F).

    Proses selanjutnya pada 76A+ adalah proses dekomposisi materi biodegradable

    se%ara aerob. Haktu detensi hidrolis dalam bak aerasi yang diren%anakan harus

    menu%ukupi untuk terjadinya dekomposisi aerob yaitu sekitar 1 sampai 09 jam dan

    biasanya 1 sampai F jam untuk air limbah domestik (4eynold, !F2). Perlu

    diperhatikan agar rea%tor 76A+ ter%ampur se%ara sempurna dan perlu dilakukan

    pemilihan titik in$luen # e$luen untuk men%egah short circuiting air limbah yang belum

    diolah atau sebagian terolah. &entuk reaktor biasanya berupa persegi, persegi panjang

    atau lingkaran bulat. Peralatan yang digunakan untuk aerasi adalah mekanikal aerator

    karena menghasilkan pengadukan yang lebih baik. Aliran resirkulasi yang biasa

    digunakan sebesar 0#@ dari aliran in$luen.

    Air buangan yang mengandung bahan organik yang tinggi bila diaerasi dalam

    jangka 'aktu tertentu, kandungan bahan organiknya akan menurun hingga men%apai

    konsentrasi yang %ukup rendah. Disamping itu, dihasilkan juga gumpalan massa yang

    bila dibiarkan mengendap akan menghasilkan e$$luent yang %ukup jernih. 3umpalan

    massa yang disebut lumpur akti$ ini merupakan kumpulan mikroorganisme yang

    mampu menguraikan bahan organik menjadi 72 =2 gas lainnya se%ara aerobik.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    24/32

    &eberapa parameter operasi yang perlu diperhatikan dalam proses lumpur akti$

    adalah -

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    25/32

    Dengan mengetahui lumpur yang dihasilkan dapat diren%anakan $asiliats

    pengolahan lumpur. &anyaknya lumpur yang diproduksi dapat dihitung

    berdasarkan persamaan berikut -

    + O a Lr : b +a

    + - produksi lumpur yang merupakan net gro'th (lb ++ 8 hari)a - $raksi &D yang diubah menjadi sel baru

    Lr - lb &D yang dihilangkan 8 hari

    b - $raksi laju respirasi endogenous 8 hari

    +a - lb ++ rata#rata di dalam tangki aerator

    Nutrisi yang diperlukan

    Pada pengolahan air buangan industri, jumlah minimum Nitrogen adalah 1 lb N 8

    lb &D yang dihilangkan. Angka tersebut ekui5alen dengan perbandingan

    &D - N - P O 9 - 0 - . Perbandingan angka ini tidak merupakan harga mutlak,

    tetapi ditunjukkan oleh persentase distribusi Nitrogen dan Phospor dalam sel,

    umur sel, dan kondisi lingkungannya.

    Pengalihan oksigen (trans$er oksigen)

    Persamaan yang digunakan pada pengalihan oksigen, jika konsentrasi oksigen

    dalam %airan konstan.

    N O

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    26/32

    P!o-e

    &o'i0i-ati

    on

    Flo mo'elAe!ation

    2tem

    B+%

    !emo/al

    E00i-ien-2

    4

    Rema!k

    rea%tors

    me%hani%

    al

    aerators

    Pro%ess is resistant

    to sho%k loads, but

    is sus%eptible to

    $ilamentous

    gro'ths

    +tep#$eed Plug#$lo'Di$$used#

    airF#!

    se $or general

    appli%ation $or a

    'ide range o$

    'astes

    6odi$ied

    aerationPlug#$lo'

    Di$$used#

    air9#;

    se $orintermediate

    degree o$ treatment

    'here %ell tissue in

    the e$$luent is not

    obje%tionable

    7onta%t

    stabili?atio

    n

    Plug#$lo'

    Di$$used#

    air,

    me%hani%

    al

    aerators

    F#!

    se $or the

    epansion o$

    eisting systems

    and pa%kage plants

    >tended

    aerationPlug#$lo'

    Di$$used#

    air,

    me%hani%

    al

    aerators

    ;#!

    se $or small

    %ommunities,

    pa%kage plants,and

    'here nitri$ied

    element is

    reKuired. Pro%ess is

    $leible

    =igh#rate

    aeration

    7ontinous#$lo'

    stirred#tank

    rea%tors

    6e%hani

    %al

    aerators

    ;#!

    se $or general

    appli%ation 'ithturbine aerators to

    trans$er oygen

    and %ontrol $lo%

    si?e

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    27/32

    P!o-e

    &o'i0i-ati

    on

    Flo mo'elAe!ation

    2tem

    B+%

    !emo/al

    E00i-ien-2

    4

    Rema!k

    series turbines)

    limited spa%e is

    a5ailable at site.

    Pro%ess is resistant

    to slug loads

    idation

    dit%hPlug#$lo'

    6e%hani

    %al

    aerators

    (hori?ont

    al ais

    type)

    ;#!

    se $or small

    %ommunities or

    'here large area o$

    land is a5ailable.

    Pro%ess is $leible

    +eKuen%ing

    bat%h

    rea%tor

    Intermittent

    #$lo'

    stirred#tank

    rea%tors

    Di$$used#

    airF#!

    se $or small%ommunities or

    'here land area is

    limited. Pro%ess is

    $leible and %an

    remo5e nitrogen

    and phosphorus

    Deep sha$t

    rea%tor Plug#$lo'

    Di$$used#

    air F#!

    se $or general

    appli%ation 'ith

    high#strength

    'astes. Pro%ess is

    resistant to slug

    loads

    +ingle#

    stage

    nitri$i%ation

    7ontinous#

    $lo'

    stirred#tank

    rea%tors or

    plug#$lo'

    6e%hani

    %al

    aerators,

    di$$used#

    air

    F#!

    se $or general

    appli%ation $or

    nitrogen %ontrol

    'here inhibitory

    industrial 'astes

    are not present

    +eparate

    stage

    nitri$i%ation

    7ontinous#

    $lo'

    stirred#tank

    rea%tors or

    plug $lo'

    6e%hani

    %al

    aerators,

    di$$used#

    air

    F#!

    se $or upgradingeisting systems,

    'here nitrogen

    standards are

    stringent, or 'here

    inhibitory

    industrial 'astes

    are present and %an

    be remo5ed in

    earlier stages

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    28/32

    +elain melalui pengolahan kedua ini, supernatan harus melalui bak pengendap

    kedua (clarifier5 yang sekaligus berperan sebagai salah satu pendukung terjadinya

    resirkulasi lumpur mikroorganisme. Pada peren%anaan ini, digunakan tangki aerasi

    dengan bentuk persegi panjang dan dilengkapi dengan mekanikal aerator yang berada

    di permukaan tangki. =al ini diren%anakan untuk men%apai pengadukan sempurna.

    1.2.2. &ak Pengendap $luen supernatan dari clarifier yang mengandung &D dan "++ dalam

    konsentasi yang ke%il ini kemudian dialirkan ke unit disin$eksi sebelum dialirkan ke

    badan air penerima.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    29/32

    #.3. Pengolahan Tingkat Tiga (Tertiary Treatment)

    Pengolahan tingkat tiga yang dipilih adalah desin$eksi dengan menggunakan klorin.

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    30/32

    organik tanpa kehadiran oksigen. Aplikasi anaerobic digester dapat dilihat pada instalasi

    pengolahan air limbah domestik maupun industri.

    6enurut Jasim, !F, drying bed dan drying lagoon %o%ok diterapkan untuk

    pengolahan lumpur dalam kuantitas ke%il apabila tersedia lahan yang %ukup luas. &ila

    lahan tidak tersedia digunakan dewatering mekanik - centrifuge, vaccum filter,filter press,

    dan belt filter. nit pengolahan lumpur yang digunakan adalah gravity thic"ener yang

    dilanjutkan unit anaerobic digester sebagai unit stabilisasi lumpur, dengan sludge drying

    bed untuk de'atering lumpur.

    ;$;$0$ Gravity %hic"ener

    &entuk geometri pada gravity thic"ener hampir sama dengan bentuk geometri

    yang dipergunakan pada clarifier. Solids yang masuk ke dalam thic"ener akan terbagi

    dalam tiga ?ona yaitu ?ona clear water, ?ona sedimentasi, dan ?ona thic"ening. Pada

    ?ona thic"ening terjadisludge blan"et dimana massa lumpur tertekan oleh massa yang

    diatasnya yang akan terus bertambah.

    ntuk desain gravity thic"ener diren%anakan untuk membangun dua buah unit.

    +upernatan dari gravity thic"ener diresirkulasikan ke tangki aerasi dalam proses

    76A+. +edangkan thic"ened sludge#nya akan distabilisasi lebih lanjut ke dalam unitanaerobic digester.

    nit ini biasanya berbentuk tangsi %ir%ular. &ak terbagi atas 0 ?ona, yaitu ?ona

    supernatan, ?ona pengendapan dan ?ona thi%kening. Inlet berada di tengah#tengah

    tangki sehingga memberikan kemungkinan bagi pengendapan lumpur yang kompak.

    Lumpur keluar dari dasar tangki untuk diolah lebih lanjut. +upernatan dari bagian

    thi%kening biasanya dikembalikan ke bak pengumpul ( li$t station ) atau kembali lagi ke

    a'al instalasi pengolahan ( 6et%al$ and >ddy, !! ).

    Dalam pengoperasiannya, sebuah sludge blanket diletakkan didasar thi%kener

    untuk mempertahankan konsentrasi lumpur. ariabel operasi terdiri dari sludge 5olume

    ratio, yaitu 5olume yang ada pada sludge blanket dibagi dengan 5olume thi%kened

    sludge perhari (antara , :2).

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    31/32

    o l

    1

    .

    Sur2ae loading

    rate- m!m'hari 15 8 !5

    6asim%

    17/&'

    .#adar solid - - 9 811.0

    (etal2 3

    ddy% 1771

    !.

    Slope dasar S $era:at 15 8 !5 6asim.17/&

    4

    .

    #edalaman

    minimumH ( !

    6asim%

    17/&&

    .;aktu detensi Td Hari 5.& 8 !

    (etal2 3

    ddy% 17710

    .Sur2ae loading - kgm'hari 05 8 155

    (etal2 3

    ddy% 17719

    .Solid loading - kgm'hari 75 8 144

    6asim%

    17/&/

    .

    Hydrauli

    loading - m!

    m'

    hari '4 8 !!

    6asim%

    17/&

    ;$;$/$ Sludge .rying 1ed

    +ludge drying bed merupakan salah satu $asilitas pengeringan lumpur (sludge

    de'atering) yang %ukup banyak digunakan. &iasanya sludge drying bed digunakan

    untuk lumpur yang berasal dari digester (6et%al$, 20).

  • 7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL

    32/32

    #andungan

    solid

    lumpur

    esien

    keseragam

    an

    ? @ 4(etal23dd

    y

    #etebalan

    bed$ '55-4&5 (m

    (etal23dd

    y