bab 2 standard operational procedure (sop)...
Post on 05-Mar-2018
319 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
9
BAB 2
STANDARD OPERATIONAL PROCEDURE (SOP)
IPAL GEDUNG PT. INDOSAT, Tbk.
2. 1 Pengelolaan Air Limbah, Air Hujan Gedung PT. Indosat Tbk.
Gedung milik PT. Indosat, Tbk. yang berlokasi di Jln. Medan
Merdeka Barat, Jakarta Pusat merupakan salah satu gedung
perkantoran yang turut menghasilkan air limbah domestik. Untuk
mencegah pencemaran yang disebabkan oleh air buangan aktifitas
didalam gedung, PT. Indosat, Tbk telah membuat sarana
pengolahanan limbah berupa IPAL (Instalasi Pengolahan Air
Limbah). Bahkan untuk menghemat pemakaian air bersih, PT.
Indosat Tbk. juga memiliki fasilitas daur ulang (re-use) air olahan
lPAL. Air daur ulang ini digunakan untuk keperluan air siram taman
disekitar kantor.
PT. Indosat memiliki dua gedung perkantoran yakni gedung
1 (gedung depan) dan gedung 2 (gedung belakang). Air limbah dari
kedua gedung tersebut dialirkan dengan sistem perpipaan tertutup
dan diolah dalam satu unit IPAL yang terletak di basement gedung 2
Selama ini ini, sebagian dari air hasil olahan (outlet) IPAL ini
digunakan untuk siram taman setelah ditingkatkan kualitasnya
melalui proses penyaringan pada unit saringan pasir (sand filter) dan
unit saringan karbon (carbon filter). Tetapi karena kualitas air olahan
IPAL semakin menurun, maka air olahan IPAL sudah tidak layak
digunakan sebagai air baku air untuk didaur ulang. Kondisi ini
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
10
menyebabkan fasilitas daur ulang tidak difungsikan lagi dan proses
daur ulang air tidak dilakukan. Kedepan, dengan adanya renovasi,
modifikasi dan optimalisasi IPAL yang bertujuan untuk meningkatkan
kualitas olahan IPAL, fasilitas daur ulang akan dioperasikan lagi dan
direncanakan fasilitas ini akan dilengkapi dengan saringan ultafiltrasi
untuk lebih meningkatkan kualitas air daur ulang sehingga layak
digunakan sebagai air pendingin pada unit cooling tower di proses
sistem pendingin ruangan (Air Conditioner). Secara terperinci sistem
pengelolaan air limbah di kedua gedung PT. Indosat, Tbk. ini dapat
dilihat pada Gambar 2.1 berikut.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
11
Gambar 2.1. Sistem pengelolaan air limbah di lingkungan per-
kantoran PT. Indosat, Tbk. Jakarta. Keterangan: Disebelah kiri adalah jaringan perpipaan air limbah dari gedung 1 dan disebelah kanan jaringan perpipaan aar limbah dari gedung 2.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
12
Disamping air limbah, air hujan juga sudah dikekola dengan
baik. Perpipaan air hujan gedung PT. Indosat, Tbk. dibuat terpisah
dari air limbah. Diujung pipa pembuangan air hujan dilengkapi
dengan bak penampung, yang lokasinya bersebelahan dengan bak
penampung air limbah dilantai basement. Dari bak penampung ini,
air hujan dialirkan menuju ke sumpit yang terletak di lantai parkir
gedung 1. Dari sumpit, air hujan kemudian dipompa menuju ke
saluran umum. Secara detail sistem pemisahan air hujan dari air
limbah gedung Indosat ini dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
13
Gambar 2. 2. Sistem pemisahan air hujan dari air limbah dan
saluran outlet IPAL.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
14
Gambar 2.3. Foto bak pemisahan air hujan dari air limbah. 2.2 Pengolahan Air Limbah Gedung PT. Indosat Tbk. (Setelah
Renovasi, Modifikasi dan Optimalisasi)
Saat ini air limbah gedung PT. Indosat Tbk. diolah dengan
proses kombinasi teknologi lumpur aktif dengan teknologi biofilter,
dimana teknologi biofilter yang diaplikasikan ini merupakan hasil
penelitian dan pengembangan peneliti di Badan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi (BPPT). Selanjutnya air hasil olahan IPAL
(outlet IPAL) tersebut ditingkatkan lagi kualitasnya dengan teknologi
filtrasi menggunakan saringan pasir (sand filter) dan saringan karbon
(carbon filter) untuk selanjutnya dimanfaatkan kembali guna
memenuhi kebutuhan air bersih untuk siram taman dan air kolam
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
15
ikan di taman. Diagram alir proses pengolahan limbah gedung
Indosat ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.4 sebagai berikut.
Sedangkan layout IPAL tersebut tertera seperti pada Gambar 2.5.
Gambar 2.4. Diagram alir proses IPAL PT. Indosat Tbk.
Secara garis besar proses pengolahan air limbah yang ada
pada IPAL ini meliputi proses pengolahan secara fisika, proses
pengolahan secara biologi (lumpur aktif dan biofilter) lalu dilanjutkan
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
16
dengan proses kimia (untuk disinfektan) dan fisika (filtrasi dan
adsorbsi) untuk peningkatan kualitas hasil untuk re-use.
Gambar 2.5. Layout IPAL gedung PT. Indosat, Tbk. Berikut adalah Rincian proses-proses pengolahan limbah
yang diterapkan IPAL gedung Indosat ini adalah sebagai berikut :
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
17
2.2.1. Pengolahan Secara Fisika IPAL Gedung PT. Indosat Tbk.
Fasilitas pengolahan secara fisika IPAL Gedung PT. Indosat Tbk.
meliputi peralatan unit pencacah (communitor), unit saringan dan
bak equalisasi. Penjelasan masing-masing sebagai berikut:
2.2.1.1 Unit Pencacah (Comminutors)
IPAL PT. Indosat, Tbk. ini dilengkapi dengan dua (2) unit
penghancur padatan (comminutors), yang dipasang di awal proses
(intake limbah). Fungsi dari comminutor ini adalah untuk
menghancurkan padatan yang berukuran besar agar tidak
mengganggu di proses pengolahan maupun di pompa transfer
limbah. Gambar 2.6 menunjukkan foto dari comminutors yang
dipasang di IPAL PT. Indosat.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
18
Gambar 2.6. Foto unit pencacah (comminutors) IPAL
2.2.1.2. Unit Saringan (Screening)
Pada umumnya setiap sistem pengolahan limbah cair
mempunyai unit alat penyaring awal/pendahuluan. Proses
penyaringan awal ini disebut screening dan tujuannya adalah untuk
menyaring atau menghilangkan sampah/benda padat yang besar
agar proses berikutnya dapat lebih mudah lagi menanganinya.
Dengan hilangnya sampah-sampah padat besar maka gangguan
transportasi limbah cair akan berkurang, misalnya bila proses
transportasi limbah cair diakomodasikan dalam sebuah saluran
terbuka atau pun tertutup yang mengalir secara gravitasi, maka tidak
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
19
akan dijumpai penyumbatan di sepanjang jaringan saluran.
Disamping itu, bila limbah cair perlu dipindahkan dengan
menggunakan pompa, maka proses screening sungguh berfungsi
menghilangkan bahan atau benda-benda yang dapat
membahayakan atau merusak pompa. Jadi proses screening
melindungi pompa dan peralatan lainnya. Bahan padatan yang
tertahan di screen ini harus diangkat keluar dari sistem IPAL secara
rutin, jangan sampai masuk ke unit equalisasi, sebab masuknya
padatan ke ruang pompa ini dapat menyumbat pompa yang dapat
mengakibatkan menurunnya debit (kapasitas) pemompaan bahakan
dapat mengakibatkan terbakarnya pompa tersebut. Gambar 2.7
menunjukkan foto dari screen yang dipasang di IPAL PT. Indosat.
Gambar 2.7. Foto unit saringan (Screen) air limbah pada IPAL
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
20
2.2.1.3. Bak Penyeragam (Equalisasi)
Bak Equalisasi bukan merupakan suatu proses pengolahan
tetapi merupakan suatu cara/teknik untuk meningkatkan efektivitas
dari proses pengolahan selanjutnya. Keluaran dari bak equalisasi
adalah adalah parameter operasional bagi unit pengolahan
selanjutnya seperti flow, level/derajat kandungan polutan, temperatur,
padatan, dsb.
Kegunaan dari equalisasi adalah :
1. Membuat kontinyu debit limbah yang akan diolah di IPAL
(Membagi dan meratakan volume pasokan (influent) untuk
masuk pada proses treatment.
2. Menstabilkan karakteristik limbah (meratakan variable) &
fluktuasi dari beban organik untuk menghindari shock loading
pada sistem pengolahan biologi.
3. Meratakan pH untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada
proses netralisasi.
4. Meratakan kandungan padatan (Suspended Solid, koloidal, dll)
untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses
koagulasi dan flokulasi. Sehingga dilihat dari fungsinya tersebut,
unit bak equalisasi sebaiknya dilengkapi dengan mixer, atau
secara sederhana konstruksi/peletakan dari pipa inlet dan outlet
diatur sedemikian rupa sehingga menimbulkan efek turbulensi
mixing. Idealnya pengeluaran (discharge) dari equalisasi dijaga
konstan selama periode 24 jam, biasanya dengan cara
pemompaan maupun cara-cara lain yang memungkinkan.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
21
Unit equalisasi IPAL PT. Indosat ini dilengkapi dengan 2
buah pompa submersible yang akan mengontrol dan mengendalikan
debit sistem operasi IPAL. Disamping itu di bak equalisasi ini juga
dilengkapi dengan sistem distribusi limbah yang akan membagi
aliran limbah dari bak equalisasi menuju ke reaktor lumpur aktif I dan
reaktor lumpur aktif II. Gambar 2.8 dan 2.9 menunjukkan foto dari
pompa submersible dan bak distribusi aliran limbah yang akan
membagi aliran di IPAL PT. Indosat.
Gambar 2.8. Foto pompa submersible & sistem kontrol aliran limbah
di bak equalisasi IPAL
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
22
Gambar 2.9. Foto bak distribusi air limbah kedalam bioreaktor 2.2.2. Pengolahan Secara Biologi IPAL Gedung PT. Indosat Tbk.
Proses pengolahan biologi yang ada pada IPAL Gedung PT.
Indosat Tbk. meliputi proses biologi sistem lumpur aftif dan proses
biologi bilfiter.
2.2.2.1. Proses Biologi Lumpur Aktif
Pengolahan air limbah dengan proses lumpur aktif
konvensional (standard) secara umum terdiri dari bak pengendap
awal, bak aerasi dan bak pengendap akhir, serta bak khlorinasi
untuk membunuh bakteri patogen. Secara umum proses
pengolahannya adalah sebagai berikut. Air limbah yang berasal dari
sumber dialirkan ke dalam bak penampung air limbah (equalisasi).
Bak equalisasi ini berfungsi sebagai bak pengatur debit air limbah
serta dilengkapi dengan saringan kasar untuk memisahkan kotoran
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
23
yang besar. Kemudian, air limbah dalam bak equalisasi di pompa ke
reaktor lumpur aktif/bak aerasi.
Di dalam bak aerasi ini air limbah dihembus dengan udara
sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik
yang ada dalam air limbah. Energi yang didapatkan dari hasil
penguraian zat organik tersebut digunakan oleh mikrorganisme
untuk proses pertumbuhannya. Dengan demikian didalam bak aerasi
tersebut akan tumbuh dan berkembang biomasa dalam jumlah yang
besar. Biomasa atau mikroorganisme inilah yang akan menguraikan
senyawa polutan yang ada di dalam air limbah.
Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di
dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikroorganisme
diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan
pompa sirkulasi lumpur. Skema proses pengolahan air limbah
dengan sistem lumpur aktif gedung Indosat dapat dilihat pada
Gambar 2.10, Gambar 2.11 dan Gambar 2.12.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
24
Gambar 2.10. Sistem reaktor lumpur aktif, sedimentasi serta sistem recycle lumpur aktif.
Gambar 2.11. Skema penyedotan lumpur pada bak pengendap
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
25
Gambar 2.12. Foto reaktor lumpur aktif (bak aerasi)
Gambar 2.13. Foto bak pengendap IPAL
Variabel Operasional Di Dalam Proses Lumpur Aktif
Variabel perencanan (design variabel) yang umum
digunakan dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem
lumpur aktif (Davis dan Cornwell, 1985; Verstraete dan van
Vaerenbergh, 1986) adalah sebagai berikut:
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
26
1. Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate).
Beban BOD adalah jumlah massa BOD di dalam air limbah yang
masuk (influent) dibagi dengan volume reaktor. Beban BOD
dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Dimana :
Q = debit air limbah yang masuk (m3/hari)
S0 = Konsentrasi BOD di dalam air limbah yangmasuk (kg/m3)
V = Volume reaktor (m3)
2. Mixed-liqour suspended solids (MLSS). Isi di dalam bak aerasi
pada proses pengolahan air limbah dengan sistem lumpur aktif
disebut sebagai mixed liqour yang merupakan campuran antara
air limbah dengan biomassa mikroorganisme serta padatan
tersuspensi lainnya. MLSS adalah jumlah total dari padatan
tersuspensi yang berupa material organik dan mineral, termasuk
di dalamnya adalah mikroorganisme. MLSS ditentukan dengan
cara menyaring lumpur campuran dengan kertas saring (filter),
kemudian filter dikeringkan pada temperatur 1050
C, dan berat
padatan dalam contoh ditimbang.
3. Mixed-liqour volatile suspended solids (MLVSS). Porsi material
organik pada MLSS diwakili oleh MLVSS, yang berisi material
organik bukan mikroba, mikroba hidup dan mati, dan hancuran
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
27
sel (Nelson dan Lawrence, 1980). MLVSS diukur dengan
memanaskan terus sampel filter yang telah kering pada 600 -
6500C, dan nilainya mendekati 65-75% dari MLSS.
4. Food - to - microorganism ratio atau Food – to - mass ratio
disingkat F/M Ratio. Parameter ini menujukkan jumlah zat
organik (BOD) yang dihilangkan dibagi dengan jumlah massa
mikroorganisme di dalam bak aerasi atai reaktor. Besarnya nilai
F/M ratio umunya ditunjukkan dalam kilogram BOD per kilogram
MLLSS per hari (Curds dan Hawkes, 1983; Nathanson, 1986).
F/M dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai
berikut :
dimana :
Q = Laju alir limbah Juta Galon per hari (MGD)
S0 = Konsentrasi BOD dalam air limbah Yang masuk ke bak
areasi (reaktor) (kg/m3)
S = Konsentrasi BOD di dalam efluent(kg/m3)
MLSS = Mixed liquor suspended solids (kg/m3)
V = Volume reaktor atau bak aerasi (m3)
Rasio F/M dapat dikontrol dengan cara mengatur laju sirkulasi
lumpur aktif dari bak pengendapan akhir yang disirkulasi ke bak
aerasi. Lebih tinggi laju sirkulasi lumpur aktif lebih tinggi pula
rasio F/M-nya. Untuk pengolahan air limbah dengan sistem
lumpur aktif konvensional atau standar, rasio F/M adalah 0,2 -
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
28
0,5 kg BOD5 per kg MLSS per hari. Rasio F/M yang rendah
menujukkan bahwa mikroorganisme dalam tangki aerasi dalam
kondisi lapar, semakin rendah rasio F/M pengolah limbah
semakin efisien.
5. Hidraulic retention time (HRT). Waktu tinggal hidraulik (HRT)
adalah waktu rata-rata yang dibutuhkan oleh larutan influent
masuk dalam tangki aerasi untuk proses lumpur aktif; nilainya
berbanding terbalik dengan laju pengenceran (dilution rate, D)
(Sterritt dan Lester, 1988).
HRT = 1/D = V/ Q
dimana :
V = Volume reaktor atau bak aerasi (m3).
Q = Debit air limbah yang masuk ke dalam tangki
aerasi (m3/jam)
D = Laju pengenceran (jam-1
).
6. Ratio Sirkulasi Lumpur (Hidraulic Recycle Ratio, HRT). Ratio
sirkulasi lumpur adalah perbandingan antara jumlah lumpur yang
disirkulasikan ke bak aerasi dengan jumlah air limbah yang
masuk ke dalam bak aerasi.
7. Umur lumpur (sludge age) atau sering disebut waktu tinggal rata-
rata cel (mean cell residence time). Parameter ini adalah
menujukkan waktu tinggal rata-rata mikroorganisme dalam
sistem lumpur aktif. Jika HRT memerlukan waktu dalam jam,
maka waktu tinggal sel mikroba dalam bak aerasi dapat dalam
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
29
hitungan hari. Parameter ini berbanding terbalik dengan laju
pertumbuhan mikroba. Umur lumpur dapat dihitung dengan
rumus sebagai berikut (Hammer, 1986; Curds dan Hawkes,
1983) :
MLSS x V Umur Lumpur (Hari) = SSe x Qe + SSw X Qw
dimana :
MLSS = Mixed liquor suspended solids (mg/l).
V = Volume bak aerasi (L)
SSe = Padatan tersuspensi dalam effluent (mg/l)
SSw = Padatan tersuspensi dalam lumpur limbah (mg/l)
Qe = Laju effluent limbah (m3/hari)
Qw = Laju influent limbah (m3/hari).
8. SVI (Sludge Volume Inde ) adalah parameter yang menunjukkan
volume lumpur aktif dalam satu liter campuran lumpur aktif dan
air limbah setelah. Pengukuran SVI dilakukan dalam gelas ukur
dan waktu pengendapan adalah 30 menit. Rumus untuk
menghitung SVI adalah sebagai berikut:
V SVI = M
V = Volume lumpur aktif setelah 30 menit mengendap (ml)
M = Jumlah lumpur aktif dalam endapan (g)
Nilai SVI yang ideal untuk proses lumpur aktif adalah berkisar
antara 50 – 100 (ml/g) (degreemont 1991)
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
30
Pada proses pengolahan air limbah sistem biologi lumpur aktif,
didalam operasionalnya sering timbul beberapa masalah seperti
dalam Tabel 2.4 berikut.
Tabel 2. 4. Masalah yang sering muncul pada IPAL Lumpur Aktif
No Jenis
Masalah
Penyebab
Masalah
Pengaruh
Terhadap Sistem
1
Pertumbuhan
terdispersi
(Dispersed
Growth)
Mikroorganisme yang ada di
dalam sistem lumpur aktif
tidak membentuk flok yang
cukup besar, tetapi
terdispersi menjadi flok yang
sangat kecil atau merupakan
sel tunggal sehingga sulit
mengendap.
Efluent menjadi tetap
keruh. Sludge yang
mengendap pada bak
pengendap akhir kecil
sehingga jumlah sirkulasi
lumpur berkurang.
2
Slime (Jelly) ;
nonfilamentous
bulking atau
viscous bulking
Mikroorganisme berada
dalam jumlah yang sangat
besar khususnya zooglea
dan membentuk exo-
polysacarida dalam jumlah
yang besar.
Menurunkan kecepatan
pengendapan lumpur
dan mengurani
kecepatan kompaksi
lumpur. Pada kondisi
yang buruk
mengakibatkan
terlepasnya lumpur di
bak pengendapan akhir.
3 Pin Flock atau
Pinpoint Flock
Terbentuknya flok berbentuk
bola kasar dengan ukuran
yang sangat kecil, kompak.
Ukran flok yang lebih besar
mempunyai kecepatan
SVI rendah, dan efluen
mempunyai kekeruhan
yang tinggi.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
31
pengendapan yang lebih
besar, sedangkan agregat
yang lebih kecil mengendap
lebih lambat.
4 Filamentous
Bulking
Terjadi ekses pertumbuhan
mikroorganisme filamentous
dalam jumlah yang besar.
Mengurangi efektifitas
kompaksi lumpur.
5 Rising Sludge
(blanket rising)
Merupakam ekses proses
denitrifikasi sehingga partikel
lumpur menempel pada
gelembung gas nitrogen yang
terbentuk dan naik
kepermukaan.
Efluen yang keruh dan
menurunkan efisiensi
penghilangan BOD.
6
Foaming atau
pembentukan
buih (scum)
Adanya senyawa surfactant
yang tidak dapat terurai dan
akibat berkembangbiaknya
Nocardia dan Microthrix
parvicella
Terjadi buih pada
permukaan bak aerasi
dalam jumlah yang besar
yang dapat melampaui
ruang bebas dan
melimpah ke bak
pengendapan akhir.
2.2.2.2. Proses Biologi Biofilter (Biofilm)
Untuk meningkatkan kualitas hasil air olahan IPAL ini, sistem
proses lumpur aktif IPAL gedung Indosat ini dikombinasi dengan
reaktor biofilter. Proses tersebut dapat dilakukan dalam kondisi
anaerobik, aerobik atau kombinasi anaerobik dan aerobik. Proses
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
32
aerobik dilakukan dengan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam
reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa
adanya oksigen dalam reaktor air limbah.
Sedangkan proses kombinasi anaerob-aerob adalah
merupakan gabungan proses anaerobik dan proses aerobik. Proses
ini biasanya digunakan untuk menghilangan kandungan nitrogen di
dalam air limbah. Pada kondisi aerobik terjadi proses nitrifikasi yakni
nitrogen ammonium diubah menjadi nitrat (NH4+ NO3 ) dan pada
kondisi anaerobik terjadi proses denitrifikasi yakni nitrat yang
terbentuk diubah menjadi gas nitrogen (NO3 N2 ).
A. Prinsip Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem Biofilm
Mekanisme proses metabolisme di dalam sistem biofilm
secara aerobik secara sederhana dapat diterangkan seperti pada
Gambar 14. Gambar tersebut menunjukkan suatu sistem biofilm
yang yang terdiri dari medium penyangga, lapisan biofilm yang
melekat pada medium, lapisan air limbah dan lapisan udara yang
terletak diluar. Senyawa polutan yang ada di dalam air limbah
misalnya senyawa organik (BOD, COD), ammonia, phospor dan
lainnya akan terdifusi ke dalam lapisan atau film biologis yang
melekat pada permukaan medium.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
33
Gambar 2.14. Skema mekanisme proses metabolisme pada proses
biologi sistem biofilm.
Pada saat yang bersamaan dengan menggunakan oksigen
yang terlarut di dalam air limbah senyawa polutan tersebut akan
diuraikan oleh mikroorganisme yang ada di dalam lapisan biofilm
dan energi yang dihasilhan akan diubah menjadi biomasa. Suplai
oksigen pada lapisan biofilm dapat dilakukan dengan beberapa cara
misalnya pada sistem RBC yakni dengan cara kontak dengan udara
luar, pada sistem “Trickling Filter” dengan aliran balik udara,
sedangkan pada sistem biofilter tercelup dengan menggunakan
blower udara atau pompa sirkulasi.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
34
B. Proses Pengolahan Biologis Secara Aerob
Di dalam proses pengolahan air limbah organik secara
biologis aerobik, senyawa komplek organik akan terurai oleh
aktifitas mikroorganisme aerob. Mikroorganisme aerob tersebut di
dalam aktifitasnya memerlukan oksigen atau udara untuk memecah
senyawa organik yang komplek menjadi CO2 (karbon dioksida) dan
air serta ammonium, selanjutnya ammonium akan dirubah menjadi
nitrat dan H2S akan dioksidasi menjadi sulfat. Secara sederhana
reaksi penguraian senyawa organik secara aerobik dapat
digambarkan sebagai berikut :
Reaksi Penguraian Organik :
Oksigen (O2)
Senyawa Polutan organik CO2 + H20 + NH4 + Biomasa
Reaksi Nitrifikasi :
NH4+
+ 1,5 O2 -----> NO2- + 2 H
+ + H2O
NO2- + 0,5 O2 ------> NO3
-
Reaksi Oksidasi Sulfur :
S2 -
+ ½ O2 + 2 H+ ----- > S
0 + H2O
2 S + 3 O2 + 2 H2O ----> 2 H2SO4
Berbeda dengan proses anaerob, beban pengolahan pada
proses aerob lebih rendah, sehingga prosesnya ditempatkan
sesudah proses anaerob. Pada proses aerob hasil pengolahan dari
proses anaerob yang masih mengandung zat organik dan nutrisi
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
35
diubah menjadi sel bakteri baru, hidrogen maupun karbondioksida
oleh sel bakteri dalam kondisi cukup oksigen. Modifikasi biofilter di
dalam sistem IPAL gedung Indosat ini dapat dilihat seperti pada
gambar 2.15 s/d 2.17 sebagai berikut :
Gambar 2.15. Potongan bioreaktor hasil modifikasi balancing tank
(tampak samping).
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
36
Gambar 2.16. Gambar modifikasi reaktor biofilter dalam sistem IPAL
(tampak atas).
Gambar 2.17. Foto reaktor biofilter IPAL
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
37
C. Media Biofilter
Media biofilter termasuk hal yang penting, karena sebagai
tempat tumbuh dan menempel mikroorganisme, untuk mendapatkan
unsur-unsur kehidupan yang dibutuhkan-nya, seperti nutrien dan
oksigen. Dua sifat yang paling penting yang harus ada dari media
adalah :
Luas permukaan dari media, karena semakin luas
permukaan media maka semakin besar jumlah biomassa
per-unit volume.
Persentase ruang kosong, karena semakin besar ruang
kosong maka semakin besar kontak biomassa yang
menempel pada media pendukung dengan substrat yang
ada dalam air buangan
Untuk mendapatkan permukaan media yang luas, media
dapat dimodifikasikan dalam berbagai bentuk seperti bergelombang,
saling silang, dan sarang tawon.
Media yang digunakan dapat berupa kerikil, batuan, plastik
(polivinil chlorida), pasir, dan partikel karbon aktif. Untuk media
biofilter dari bahan organik banyak yang dibuat dengan cara dicetak
dari bahan tahan karat dan ringan misalnya PVC dan lainnya,
dengan luas permukaan spesifik yang besar dan volume rongga
(porositas) yang besar, sehingga dapat melekatkan mikroorganisme
dalam jumlah yang besar dengan resiko kebuntuan yang sangat
kecil. Dengan demikian memungkinkan untuk pengolahan air limbah
dengan beban konsentrasi yang tinggi serta efisiensi pengolahan
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
38
yang cukup besar. Salah Satu contoh media biofilter adalah yang
digunakan pada IPAL gedung PT. Indosat Tbk, yakni media biofilter
berbentuk (tipe) sarang tawon (honeycomb tube) dari bahan PVC.
Kelebihan dalam menggunakan media ini antara lain :
Mempunyai luas permukaan per m3 volume sebesar 150 –
240 m2/m
3
Volume rongga yang besar dibanding media lainnya.
Penyumbatan pada media yang terjadi sangat kecil.
Beberapa contoh perbandingan luas permukaan spesifik
dari berbagai media biofilter dapat dilihat pada Tabel 2.5 berikut.
Tabel 2.5. Perbandingan luas permukaan spesifik media biofilter
No Jenis Media Luas Permukaan spesifiik
(m2/m3)
1. Trickling filter dengan batu
pecah 100 – 200
2. Model sarang tawon
(honeycomb modul) 150 – 240
3. Tipe jaring 50
4. RBC 80 – 150
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
39
Gambar 2.18. Foto media biofilter tipe sarang tawon yang digunakan
pada IPAL gedung PT. Indosat Tbk. 2.2.3. Peningkatan Kualitas Air Baku Unit Daur Ulang
Air olahan IPAL gedung PT. Indosat Tbk. selanjutnya
ditingkatkan lagi kualitasnya pada fasilitas daur ulang untuk dapat
digunakan sebagai air bersih untuk siram taman. Beberapa proses
yang dilakukan pada fasilitas daur ulang ini adalah seperti berikut.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
40
2.2.3.1. Pengolahan Secara Filtrasi (Penyaringan)
Tujuan penyaringan adalah untuk memisahkan padatan
tersuspensi dari dalam air yang diolah. Pada penerapannya filtrasi
digunakan untuk menghilangkan sisa padatan tersuspensi yang tidak
terendapkan pada proses sedimentasi. Pada pengolahan air
buangan, filtrasi dilakukan setelah pengolahan kimia-fisika atau
pengolahan biologi. Ada dua jenis proses penyaringan yang umum
digunakan, yaitu penyaringan lambat dan penyaringan cepat.
Penyaringan lambat adalah penyaringan dengan memanfaatkan
energi potensial air itu sendiri, artinya hanya melalui gaya gravitasi.
Penyaringan ini dilakukan secara terbuka dengan tekanan
atmosferik. Sedangkan penyaringan cepat adalah penyaringan
dengan menggunakan tekanan yang melebihi tekanan atmosfir.
IPAL gedung Indosat memanfaatkan penyaringan pasir lambat,
gambar sistem penyaringan IPAL Indosat dapat dilihat seperti pada
Gambar 2.19 berikut.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
41
Gambar 2.19. Foto unit saringan pasir lambat untuk daur ulang air
2.2.3.2. Adsorpsi
Adsorpsi adalah penumpukan materi pada interface antara
dua fasa. Pada umumnya zat terlarut terkumpul pada interface.
Proses adsorpsi memanfaatkan fenomena ini untuk menghilangkan
materi dari cairan. Banyak sekali adsorbent yang digunakan di
industri, namun karbon aktif merupakan bahan yang sering
digunakan karena harganya murah dan sifatnya nonpolar. Adsorbent
polar akan menarik air sehingga kerjanya kurang efektif. Pori-pori
pada karbon dapat mencapai ukuran 10 angstrom. Total luas
permukaan umumnya antara 500 – 1500 m2/gr. Berat jenis kering
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
42
kurang lebih 500 kg/m3. Foto dan gambar sistem adsorpsi IPAL
gedung Indosat adalah sebagai berikut :
Gambar 2.20. Foto unit adsorbsi karbon aktif IPAL.
2.2.4. Kelengkapan IPAL Gedung PT. Indosat Tbk. lainnya 2.2.4.1. pH Sensor
Untuk mempermudah sistem kontrol dan operasional IPAL,
maka di IPAL ini juga dipasang satu unit pH sensor yang dapat
dioperasikan setiap saat. Dengan demikian maka, kondisi IPAL,
khususnya nilai pH outlet IPAL dapat dikontrol setiap saat secara
cepat. Foto unit pH sensor ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.21
dan Gambar 2.22 sebagai berikut :
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
43
Gambar 2.21. Foto pH sensor pada bak outlet IPAL.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
44
Gambar 2.22. Skema sistem pemasangan unit pH sensor pada
bak outlet IPAL.
2.2.4.2. Pengukur Debit (Flow Meter)
Untuk mengetahui debit limbah yang diolah/dibuang ke
saluran umum, maka di IPAL ini juga dipasang satu unit flow meter
yang dapat dilihat setiap saat. Dengan demikian maka, jumlah
limbah yang diolah setiap hari di IPAL atau yang dibuang ke saluran
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
45
umum dapat dihitung setiap saat secara cepat. Foto unit flow meter
ini dapat dilihat seperti pada gambar 2.23 sebagai berikut.
Gambar 2.23. Foto pencatatan debit air limbah pada flow meter
2.2.4.3. Penampung Buih (Scum)
IPAL gedung PT. Indosat Tbk. juga dilengkapi dengan bak
penampung scum, agar scum yang sudah terangkat oleh scum
scemer ini dapat dengan mudah diambil dari sistem IPAL sehingga
tidak lagi mengganggu proses. Disamping itu, di lokasi bak
pengendapan juga akan terlihat bersih. Foto unit bak penampung
scum ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.24 berikut.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
46
Gambar 2.24. Foto bak penampung buih (scum)
Disamping mengatur sistem aerasi, perawatan IPAL yang
terpenting adalah melakukan pembersihan scum yang mengambang
di bak pengendap. Jika di bak sedimentasi terjadi pengapungan
scum yang tidak tersedot ke dalam sistem scumer, maka perlu
dilakukan penyemprotan di atas bak sedimentasi agar scum yang
ada tersedot ke dalam scum skemer dan dapat di recycle ke dalam
reaktor lumpur aktif.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
47
Gambar 2.25. Foto buih (scum) yang mengapung di bak pengendap dan cara penyemprotan scum yang mengapung
2.2.4.4. Pengatur (Diffuser) dan Blower Udara
Seperti telah dijelaskan diatas, IPAL PT. Indosat Tbk. ini
menggunakan kombinasi proses lumpur aktif dan biofilter aerobik.
Pada dasarnya kedua proses ini memerlukan sistem operasi aerasi
yang harus dijaga kontunyuitasnya serta dapat terjadi secara merata.
Agar sistem aerasi dapat merata ke seluruh ruangan bak aerasi di
setiap reaktor, maka diperlukan difuser udara yang ditanam didasar
bak aerasi. Aliran udara diatur dengan pengaturan pada setiap gate
valve yang dipasang pada sistem perpipaan udara agar dapat
memberikan kondisi aerasi yang merata ke seluruh area kolam
aerasi. Udara yang dibutuhkan untuk proses aerasi dan untuk
memenuhi kebutuhan reaksi oksidasi daram proses pengolahan air
limbah, disuplai dari Blower udara.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
48
Gambar 2.26. Foto gate valve untuk pengaturan difuser
Gambar 2.27. Foto bak aerasi dan distribusi udara yang merata
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
49
Gambar 2.28. Foto blower untuk pensuplai udara kedalam IPAL
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
50
2.2.5. Operasional & Monitoring Kinerja IPAL Gedung PT.
Indosat
Setelah pelaksanaan pekerjaan renovasi/modifikasi IPAL
selesai dikerjakan, maka dilakukan pekerjaan start-up operasional
dan monitoring kinerja dari IPAL tersebut. Start-up operasional
dilakukan untuk menumbuhkan dan mengaktifkan kembali
mikroorganisme pengurai limbah agar sistem dapat beroperasi dan
berfungsi dengan baik. Start-up ini dilakukan dengan menambahkan
mikroba dari luar serta nutrisi tambahan di dalam IPAL serta
melakukan pengendalian kondisi operasi IPAL. Gambar 2.29
menunjukan foto penambahan nutrisi ke dalam sistem IPAL.
Gambar 2.29. Foto proses penambahan nutrisi kedalam IPAL
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
51
Setelah dilakukan start-up operasional, maka tahap
berikutnya adalah melakukan monitoring kinerja IPAL. Monitoring
dilakukan dengan pengamatan kondisi operasional IPAL, mulai dari
inlet limbah, sistem distribusi air limbah, sistem aerasi dari unit
blower udara, sistem sedimentasi, kondisi operasional di biofilter
serta outlet dari IPAL. Jika dari hasil monitoring tersebut masih
ditemukan hal-hal yang menyebabkan kurang sinkronnya sistem
operasi IPAL maupun kualitas outlet yang belum sesuai dengan
perencanaan sebelumnya, maka akan dilakukan penyempurnaan-
penyempurnaan yang berkaitan dengan sistem operasinal IPAL.
Pekerjaan ini juga mencakup sampling air limbah dan air hasil
oalahan IPAL serta analisa laboratorium untuk sampel tersebut.
Berikut disajikan foto-foto hasil monitorin, hasil analisa air limbah dan
air olahan IPAL.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
52
Gambar 2.30. Foto monitoring IPAL tanggal 21 April 2012.
Pada Gambar 2.30 dapat diihat, foto paling kiri adalah air limbah
segar sebelum diolah, terlihat masih sangat kotor. Foto disebelah
kanan air limbah segar adalah air didalam bak aerasi (bioreaktor
lumpur aktif) setelah proses pengendapan dan foto disebelah
kananya adalah air didalam bak aerasi yang bercampur dengan
mikroba sebelum diendapkan. Foto selanjutnya berturut turut air
olahan dalam bak pengendap, air olahan bioreaktor biofilter dan
air dan air hasil olahan yang dibuang keluar. Dari gambar ini
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
53
terlihat air yang semula kotor dan berwarna keruh dapat berubah
menjadi jernih dan bening, sehingga tidak akan mencemari
apabila dibuang ke saluran umum. Gambar-gambar berikut adalah
hasil monitor air limbah dan air olahan pada beberapa waktu yang
berbeda. Dari foto-foto ini terlihat dengan jelas bahwa air olahan
IPAL dari waktu ke waktu tampak selalu jernih dan bening. Hal ini
menandakan bahwa sistem IPAL yang dimiliki gedung PT. Indosat
Tbk. dapat bekerja dengan sangat baik sehingga menghasilkan air
olahan yang juga baik.
Gambar 2.31 : Foto monitoring IPAL pertama
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
54
Gambar 2.32. Foto monitoring IPAL kedua.
Melalui kegiatan swapantau yang dilakukan setiap hari,
kinerja dari IPAL dapat selalu dimonitor. Swapantau dan monitoring
harian yang perlu dilakukan antara lain pencatatan debit air limbah,
pH dan warna air olahan IPAL. Disamping itu juga perlu dilakukan
monitoring kinerja Blower udara dengan mengamati gelembung
udara dalam kolam aerasi dan pompa-pompa didalam IPAL apakah
berfungsi dengan baik. Disamping melakukan swapantau dan
minitoring harian, secara periodik juga harus dilakukan sampling dan
analisa laboratorium air limbah, baik air limbah sebelum diolah
maupun setelah diolah didalam IPAL. Analisa harus dilakukan di
laboratorium air yang sudah terakreditasi untuk menjamin kualitas
dan prosesdur analisa. Dari hasil analisa ini akan dapat diketahui
hasil kinerja IPAL. Dalam Tabel 6 disajikan contoh hasil analisa
laboratorium air limbah dan air olahan IPAL gedung PT. Indosat Tbk
yang dilakukan minggu pertama.
BUKU PANDUAN OPERASIONAL IPAL DOMESTIK PT. INDOSAT, TBK.
55
Tabel 2. 6. Hasil Analisa Air Limbah IPAL Gedung Indosat
Sumber : Peraturan Gubernur Propinsi DKI Jakarta No. 122 Tahun 2005, tanggal 19 Oktober 2005.
Dari Tabel 6 diatas terlihat, semua parameter polutan yang
dikandung air limbah turun sangat signifikan setelah diolah dalam
IPAL. Konsentrasi parameter organik seperti KmnO4, BOD dan COD
masing masing turun dari 77,9 mg/l, 60 mg/l dan 176 mg/l, masing-
masing turun sampai 7,1 mg/l, 5 mg/l dan 16 mg/l. Demikian juga
konsentrasi padatan tersuspensi (Total Suspended Solid) yang
merupakan parameter penting dalam air limbah juga turun dari 93
mg/l menjadi hanya 6 mg/l. Dalam tabel terlihat, konsentrasi semua
parameter air olahan IPAL (outlet) sudah memenuhi Baku Mutu yang
ditetapkan pemerintah, seperti tertera dalam Peraturan Gubernur
DKI Jakarta nomor 122 tahun 2005. Hal ini menandakan bahwa
sistem IPAL Gedung PT. Indosat Tbk. sudah bekerja dengan baik.
top related