aplikasi biofilter untuk pengolahan air limbah industri kecil...

47
BAB IV PILOT PLANT PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN JEAN MENGGUNAKAN KOMBINASI PROSES PENGENDAPAN KIMIA DENGAN PROSES BIOFILTER TERCELUP ANAEROB-AEROB 129

Upload: vuongnga

Post on 11-Apr-2019

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

BAB IV

PILOT PLANT PENGOLAHAN AIR LIMBAH

PENCUCIAN JEAN MENGGUNAKAN KOMBINASI PROSES

PENGENDAPAN KIMIA DENGAN PROSES BIOFILTER TERCELUP

ANAEROB-AEROB

129

Page 2: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

IV.1 Rancang Bangun IPAL IV.1.1 Proses Pengolahan Air limbah yang berasal dari limbah ipencucian jean serta limbah domestik dialirkan melalui saluran terbuka yang dilengkapi dengan bak pemisah pasir, dan selanjutnya air limbah dialirkan ke bak penampung yang berfungsi sebagai bak ekualisasi. Bak ekualisasi ini dilengkapi dengan saringan kasar dan saringan halus pada bagian inletnya, yang berfungsi untuk menyaring kotoran padat yang ikut di dalam air limbah.

Dari bak ekualisasi, air limbah dipompa ke bak pengendapan kimia sambil diinjeksi dengan bahan koagulan ferosulfat. Efluen limbah dari bak pengendapan kimia selanjutnya dialirkan secara gravitasi ke reaktor biofilter anerob, selaqnjutna efluen dari reaktor biofilter anaerob dialirkan ke reaktor biofilter anaerob-aerob yang terdiri dari bak pengendapan awal, biofilter zona anaerob, biofilter zona aerob dan bak pengendapan akhir.

Efluen dari biofilter anerob pertama masuk ke bak pengendapan awal, dan dari bak pengendapan awal air limbah dialirkan ke biofilter zona anaerob dengan arah aliran dari atas ke bawah, dan dari bawah ke atas. Di dalam bak biofilter anaerob tersebut diisi dengan media dari bahan plastik tipe sarang tawon. Jumlah bak kontaktor anaerob terdiri dari dua buah ruangan. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau facultatif aerobik. Setelah beberapa

130

Page 3: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikro-organisme. Mikro-organisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap Air limpasan dari bak biofilter anaerob dialirkan ke bak biofilter aerob. Di dalam bak biofilter aerob ini diisi dengan media dari bahan pasltik tipe rarang tawon, sambil diaerasi atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikro-organisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh micro-organisme patogen. Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum.

131

Page 4: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Dengan menggunakan kombinasi proses pengendapan kimia dengan proses biofilter anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), ammonia, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya. Diagram proses pengolahan air limbah pencucian jean menggunakan kombinasi proses pengendapan kimia dengan biofilter anaerob-aerob dan skenario penurunan konsentrasi BOD dapat dilihat pada Gambar IV.1, sedangankan Diagram proses biofilter anaerob-aerob dan skenario penurunan konsentrasi BOD dapat dilihat pada Gambar IV.2.

IV.1.2 Keunggulan Proses

Proses dengan Biofilter “Anaerob-Aerob” ini mempunyai beberapa keuntungan yakni :

Adanya air buangan yang melalui media kerikil yang terdapat pada biofilter mengakibatkan timbulnya lapisan lendir yang menyelimuti kerikil atau yang disebut juga biological film. Air limbah yang masih mengandung zat organik yang belum teruraikan pada bak pengendap bila melalui lapisan lendir ini akan mengalami proses penguraian secara biologis. Efisiensi biofilter tergantung dari luas kontak antara air limbah dengan mikro-organisme yang menempel pada permukaan media filter tersebut. Makin luas bidang kontaknya maka

132

Page 5: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

133

Biofilter juga berfungsi sebagai media

penyaring air limbah yang melalui media ini. Sebagai akibatnya, air limbah yang mengandung suspended solids dan bakteri E.coli setelah melalui filter ini akan berkurang konsentrasinya. Efesiensi penyaringan akan sangat besar karena dengan adanya biofilter up flow yakni penyaringan dengan sistem aliran dari bawah ke atas akan mengurangi kecepatan partikel yang terdapat pada air buangan dan partikel yang tidak terbawa aliran ke atas akan mengendapkan di dasar bak filter. Sistem biofilter anaerob-aerb ini sangat sederhana, operasinya mudah dan tanpa memakai bahan kimia serta tanpa membutuhkan energi. Poses ini cocok digunakan untuk mengolah air limbah dengan kapasitas yang tidak terlalu besar.

Page 6: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.1:

Diagram proses pengolahan air limbah pencucian jean menggunakan kombinasi proses pengendapan kimia dengan biofilter anaerob-aerob dan skenario

penurunan konsentrasi BOD.

134

Page 7: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

135

Gambar IV.2 : Diagram proses biofilter anaerob-aerob dan skenario penurunan konsentrasi

BOD.

Page 8: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Dengan kombinasi proses “Anaerob-Aerob”, efisiensi penghilangan senyawa phospor menjadi lebih besar bila dibandingankan dengan proses anaerob atau proses aerob saja. Selama berada pada kondisi anaerob, senyawa phospor anorganik yang ada dalam sel-sel mikrooragnisme akan keluar sebagai akibat hidrolosa senyawa phospor. Sedangkan energi yang dihasilkan digunakan untuk menyerap BOD (senyawa organik) yang ada di dalam air limbah. Selama berada pada kondisi aerob, senyawa phospor terlarut akan diserap oleh bakteria atau mikroorganisme dan akan sintesa menjadi polyphospat dengan menggunakan energi yang dihasilkan oleh proses oksidasi senyawa organik (BOD). Dengan demikian dengan kombinasi proses anaerob-aerob dapat menghilangkan BOD maupun phospor dengan baik. Proses ini dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan beban organik yang cukup besar.

Pengelolaannya sangat mudah. Biaya operasinya rendah. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif,

Lumpur yang dihasilkan relatif sedikit. Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor

yang dapat menyebabkan euthropikasi. Suplai udara untuk aerasi relatif kecil. Dapat digunakan untuk air limbah dengan

beban BOD yang cukup besar.

136

Page 9: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Dapat menghilangan padatan tersuspensi (SS) dengan baik.

IV.1.3 Rancang Bangun dan Spesifikasi Teknis

IPAL Kkapasitas 20 m3 per hari IV.1.3.A Perhitungan Teknis

Dalam desain unit pengolahan limbah tekstil

kapasitas individual ini ada beberapa kriteria desain yang ditetapkan, dengan mempertimbang kondisi air baku (campuran dengan domestik waste) dan kualitas air keluaran yang ditetapkan adalah sebagai berikut : Kapasitas Pengolahan : 20 m3/hari Influent BOD : 1500 mg/l Effluent BOD : < 50 mg/l Effluent SS : < 50 ppm Efisiensi pengolahan : 90-95 % 1. Bak Ekualisasi

Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam

137

Page 10: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Konsentrasi BOD din dalam air limbah = 1500 mg/l Waktu Tinggal = 10 Jam Volume Efektif = 10/24 x 20 m3 = 8,34 m3 Dimensi : Lebar : 1,5 m Panjang : 4 m Kedalaman : 1,38 m ----> dibulatkan 1,5m Tinggi Ruang Bebas : 0,5 m Jadi : Dimensi Bak ekualisasi = 1,5 m x 4 m x 2 m Disain bak dapat dilihat seperti pada Gambar IV.3.

2. Bak Pengendapan Kimia

Tipe Bak Pengendap adalah Pengendapan dengan papan miring. Efisiensi Penurunan BOD = 45 % Konsentrasi BOD Masuk = 1500 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 825 mg/l Waktu tinggal di dalam bak = 6 jam Volume Efektif = 5 m3 Dimensi Bak : Lebar : 1,5 m Panjang : 2,5 m Kedalaman : 1,3 m Tinggi ruang bebas : 0.2 m Dimensi Bak : 1,5 m x2,5 m x1,5 m Disain bak dapat dilihat seperti pada Gambar IV.4.

138

Page 11: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Kebutuhan Bahan Kimia (Koagulan) Bahan kimia yang digunakan : ferosulfat (FeSO4.n H2O) Tipe : butiran (granular) Dosis Ferosulfat = 400 mg/l Debit Limbah = 20 m3/hari. Laju alir pompa dosing = 10 -15 liter/jam

= 0,24 – 0,36 m3/hari Untuk menentukan konsentrasi Ferosulfat di dalam larutan Ferosulfat (larutan koagulan) dapat dihitung berdasarkan ilustrasi sepeti pada Gambar IV. . Berdasarkan ilustrasi tersebut di dapatkan persamaan : Q1 x C1 + Q2 x C2 = Q3 x C3 ------> dimana : Q1 = Debit air limbah (m3/hari) C1 = Konsentrasi ferosulfat awal di dalam air

Limbah Q2 = Laju alir larutan ferosulfat yang

diinjeksikan ke dalam air limbah (m3/hari)

C2 = Konsentrasi ferosulfat di dalam larutan (gr/m3) Q3 = Laju alir total (m3) C3 = Konsentrasi ferosulfat yang diharapkan (400 gr//m3)

139

Page 12: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV. : Ilustrasi perhitungan injeksi ferosulfat. Q1 = 20 m3/hari Ci = 0 Q2 = 0,24 m3/hari C2 = belum diketahui Q3 = 20,24 m3/hari C3 = 400 gr/m3 Jadi :

20,24 X 400 C2 = gr/m3 = 33.733 gr/m3

0,24 Dengan demikian untuk mendapatkan konsentrasi injeksi ferosulfat sebesar 400 mg/l dilakukan dengan cara menginjeksikan larutan ferosulfat

140

Page 13: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

dengan konsentrasi 33.733 mg/l ke dalam air limbah dengan laju injeksi 0,24 m3/hari atau 10 liter/jam. Untuk membuat larutan ferosulfat dengan konsentrasi 33.733 gr/m3 dilakukan dengan cara melarutkan 6.750 gr ferosulfat ke dalam 200 liter air. 3. Bak Biofilter Anaerob

Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam Efisiensi Penurunan BOD = 70 % Konsentrasi BOD Masuk = 825 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 330 mg/l Berdasarkan percobaan seperti pada Bab III, Gambar III. 12, unntuk beban BOD Volumetrik 1-4 kg/m3-reaktor.hari didapatkan efisiensi penghilangan BOD 85-90 %. Ditetapkan : Beban BOD volumetrik 3,5 kg-BOD/m3.hari. Jumlah BOD masuk Reaktor = 20 m3/hari x 825 gr/m3

= 16.500 gr-BOD/hari =16,5 kg-BOD/hari. 16,5 kg-BOD/hari Volume Efektif Reaktor = =

3,5 kg-BOD/m3.hari = 4,7 m3

141

Page 14: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Dimensi Reaktor Biofilter Anaerobik : Lebar : 1,5 m Panjang : 1,5 m Kedalaman air : 2,0 m Tinggi ruang bebas : 0,3 m

Reaktor Biofilter Anaerobik tersebut diisi dengan media dari bahan plastik tipe sarang tawon. Ratio volume media dengan volume efektif Reaktor adalah 0,6. Volume media = 0,6 x 4,7 m3 = 2,82 m3 16,5 kg-BOD/hari Beban BOD per volume media =

2,82 m3 = 5,85 kg-BOD/m3.hari.

Chek :

Untuk standar High Rate Trickiling Filter beban BOD berkisar antara 0,4 – 4,7 kg-BOD/m3.hari dengan efisiensi pengolahan sekitar 80 %.

Disain Reaktor Biofilter Anaerob dapat dilihat seperti pada Gambar IV.5. 3. Bak Biofilter Anaerob-Aerob

(Pengolahan Lanjut)

142

Page 15: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Diagram proses biofilter anaerob-aerob dan skenario penurunan konsentrasi BOD di dalam reaktor dapat dilihat seperti pada Gambar IV.2. Reaktor terdiri dari beberapa bagian yakni : bak pengendapan awal, bak biofilter anaerob, bak biofilter aerob dan bak pengendapan akhir.

Gambar IV.2 : Diagram proses biofilter anaerob-aerob dan

skenario penurunan konsentrasi BOD a. Ruang Pengendapan Awal Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam Waktu Tinggal = 1,4 Jam Efisiensi Penurunan BOD = 25 % Konsentrasi BOD Masuk = 330 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 250 mg/l

143

Page 16: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Volume Efektif = 1,4/24 x 20 m3 = 1,18 m3 Dibulatkan menjadi 1,2 m3

Dimensi Bak :

Lebar : 1 m Panjang : 0,6 m Kedalaman air : 2 m

Tinggi ruang bebas : 0,1 m

Chek Waktu Tinggal rata-rata = 1,44 Jam Beban permukaan (surface loading) rata-rata = 20 m3/hari

= = 33 m3/m2.hari (0,6 x 1) m2

Standar JWWA : Beban permukaan = 20 –50 m3/m2.hari. (JWWA) b. Bak Biofilter Anaerob (Zona Pengolahan lanjut anoksik ) Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam Konsentrasi BOD Masuk = 250 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 100 mg/l Efisiensi Penurunan BOD = 60 % Jumlah BOD masuk Reaktor = 20 m3/hari x 250 gr/m3

144

Page 17: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

= 5000 gr-BOD/hari = 5 kg-BOD/hari. Ditetapkan : Beban BOD volumetrik 2,0 kg-BOD/m3.hari. 5 kg-BOD/hari Volume Efektif Reaktor = =

2,0 kg-BOD/m3.hari = 2,5 m3

Dimensi Bak : 1 m X 1,2 m X 2 m

Lebar : 1 m Panjang : 0,6 m

Kedalaman air : 2 m

Tinggi ruang bebas : 0,1 m Di bagi menjadi dua ruangan yakni masing-masing dengan ukuran ;

Lebar : 1 m Panjang : 0,6 m Kedalaman air : 2 m

Tinggi ruang bebas : 0,1 m Waktu Tinggal Total = 3 Jam Tiap-tiap ruang diisi dengan media biofiloter dati bahan plastik tipe sarang tawon. Ratio volume media terhadap volume reaktor = 0,7 Volume media yang diperlukan = 0,7 x 2,5 m3 = 1,75 m3

145

Page 18: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

5 kg-BOD/hari Beban BOD per volume media = =

1,75 m3 = 2,85 kg-BOD/m3.hari.

Chek :

Untuk standar High Rate Trickiling Filter beban BOD berkisar antara 0,4 – 4,7 kg-BOD/m3.hari dengan efisiensi pengolahan sekitar 80 %.

c. Bak Biofilter Aerob

(Zona Pengolahan lanjut Aerob) Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam

Konsentrasi BOD Masuk = 100 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 50 mg/l Efisiensi Penurunan BOD = 50 % Jumlah BOD masuk Reaktor =

= 20 m3/hari x 100 gr/m3

= 2000 gr-BOD/hari = 2 kg-BOD/hari. BOD yang dihilangkan = 0,5 x 2 kg-BOD/hari = = 1,0 kg-BOD/hari Ditetapkan : Beban BOD volumetrik 1,7 kg-BOD/m3.hari.

146

Page 19: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

2 kg-BOD/hari Volume Efektif Reaktor = =

1,7 kg-BOD/m3.hari = 1,2 m3

Dimensi Bak : 1 m X 1,2 m X 2 m

Lebar : 1 m Panjang : 0,6 m Kedalaman air : 2 m

Tinggi ruang bebas : 0,1 m Waktu Tinggal = 1,5 Jam Reaktor diisi dengan media biofiloter dari bahan plastik tipe sarang tawon. Ratio volume media terhadap volume reaktor = 0,7 Volume media yang diperlukan = 0,7 x 1,2 m3 = 0,84 m3 2 kg-BOD/hari Beban BOD per volume media = =

0,84 m3 = 2,38 kg-BOD/m3.hari.

kebutuhan Oksigen (udara) : Kebutuhan oksigen di dalam reaktor biofilter aerob sebanding dengan jumlah BOD yang dihilangkan. Kebutuhan teoritis = Jumlah BOD yang dihilangkan

147

Page 20: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

= 1,0 kg/hari. Faktor keamanan ditetapkan + 1,4 ------> Kebutuhan Oksigen Teoritis = 1,4 x 1,0 kg/ hari = 1,4 kg/hari. Temperatur udara rata-rata = 28 o C Berat Udara pada suhu 28 o C = 1,1725 kg/m3. Di asumsikan jumlah oksigen didalam udara 23,2 %. Jumlah Kebutuhan Udara teoritis = 1,4 kg/hari

= 1,1725 kg/m3 x 0,232 g O2/g Udara = 5,15 m3/hari. Efisiensi Difuser = 1 % (tipe pipa berlubang) 5,15 m3/hari Kebutuhan Udara Aktual = = 0,01

= 515 m3/hari = 0,330 m3/menit. = 330 liter per menit. Chek : Ratio Volume Udara /Volume Air Limbah = 25,75

148

Page 21: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Blower Udara Yang diperlukan : Spesifikasi Blower : Kapasitas Blower = 500 liter/menit Head = 2800 mm-aqua Jumlah = 1 unit Tipe blower = HIBLOW Listrik = 60 watt, 220 volt. d. Ruangan Pengendapan Akhir Debit Air Limbah = 20 m3/hari = 835 lt/jam = 0,835 m3/jam Waktu Tinggal = 1,4 Jam Volume Efektif = 1,4/24 x 20 m3 = 1,18 m3 dibulatkan 1,2 m3 Dimensi = 1 m X 0,6 m X 2 m Konsentrasi BOD Masuk = 50 mg/l Konsentrasi BOD Keluar = 50 mg/l Chek Waktu Tinggal rata-rata = 1,44 Jam Beban permukaan (surface loading) rata-rata = 20 m3/hari

= = 33 m3/m2.hari (0,6 x 1) m2

Standar JWWA :

149

Page 22: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Beban permukaan = 20 –50 m3/m2.hari. (JWWA) IV.1.3.B Spesifikasi Teknis

Dari hasil perhintungan di atas ditentukan

spesifikasi teknis bangunan IPAL serta peralatan pendukung sebagai berikut :

1. Bak Penampung Air Limbah

Dimensi : 150 cm X 400 cm X 200 cm Bahan : Beton semen cor Volume Efektif : 10 M3

Lebar : 1,5 m Panjang : 4 m Kedalaman : 1,5m Tinggi Ruang Bebas : 0,5 m Waktu Tinggal : 10 jam 2. Bak Pengedapan dengan Bahan Kimia

Dimensi : 150 cm X 250 cm X 150cm Lebar : 1,5 m

Panjang : 2,5 m Kedalaman : 1,3 m Tinggi ruang bebas : 0.2 m

Bahan : Fiber glass Volume Efektif : 5 M3

150

Page 23: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Total Retention Time : 4 jam 3. Unit Reaktor Biofiloter Anaerob

Dimensi : 150 cm X 150 cm X 230cm Bahan : Fiber glass Volume Efektif : 4,5 M3 Total Retention Time : 5 jam Tipe media biofilter : Sarang tawon,

Bahan : PVC Volume Media : 2,8 m3

4. Unit Reaktor Biofilter Anaerob-Aerob

Dimensi : 100 cm X 310 cm X 225cm Bahan : Fiber glass Volume Efektif : 6 M3 Total Retention Time : 7,2 jam Tipe media biofilter : Sarang tawon Bahan : PVC Volume Media biofilter: 2,7 M3

5. Media Pembiakan Mikroba

Material : PVC sheet Ketebalan : 0,15 – 0,23 mm Luas Kontak Spsesifik : 200 – 226 m2/m3 Diameter lubang : 2 cm x 2 cm Warna : bening transparan Berat Spesifik : 30 -35 kg/m3

151

Page 24: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Porositas Rongga : 0,98 4. Blower Udara

Tipe : Hi Blow Listrik : 60 watt, 220 volt. Head : 2 m air Q udara : 500 liter/menit Jumlah : 1unit

5. Pompa Air Baku

Tipe :Submersible Pump Kapasitas : 20 liter/menit Listrik : 250 watt, 220 volt Total Head : 8 meter Jumlah : 1 unit

6. Pompa Sirkulasi

Tipe : Submersible Pump Kapasitas : 10 liter/menit Listrik : 60 watt Total Head : 6 meter

7. Bak Kontrol

Dimensi : 50 cm x 50 cm x 50 cm bahan : bata-semen Jumlah : 1 unit.

8. Pompa Dosing

152

Page 25: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

153

Tipe : Pulsa Feeder 150/100 Tekanan : 7 Bar Kapasitas : 15 liter per jam Jumlah : 1 unit 9. Chemical Tank Volume : 200 liter

Bahan : Polyethylene Perlenkapan : Motor Pengaduk Listrik : 200 watt, 220 volt

Page 26: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.3 : BAK EKUALISASI IPAL PENCUCIAN JEAN (VOL. 8 M3)

Dimensi : 1 m x 4 m X 2 m

154

Page 27: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.4.A : BAK KOAGULASI DENGAN BAHAN KIMIA (Potongan Melintang)

155

Page 28: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.4.B : BAK KOAGULASI DENGAN BAHAN KIMIA (Tampak Atas)

156

Page 29: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.5.A : Reaktor Biofilter Anaerob

157

Page 30: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.5.B : Reaktor Biofilter Anaerob

158

Page 31: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.6 : Reaktor Biofilter Anaerob-Aerob (Reaktor Pengolahan Lanjut).

159

Page 32: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.7 : Diagram proses pengolahan air limbah pencucian jean dengan menggunakan kombinasi proses pengendapan kimia dengan proses biofilter anaerob-aerob .

160

Page 33: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.8 : TATA LETAK PERALATAN IPAL

161

Page 34: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

IV.2 Peralatan IPAL Peralatan utama IPAL industri kecil tekstil yang digunakan untuk pembangunan pilot plant terdiri dari bak pengendapan kimia, reaktor biofilter anaerob, reaktor biofilter aerob, pompa air baku limbah, pompa dosing bahan kimia, tangki bahan kimia, blower udara serta media biofilter tipe sarang tawon. Foto peralatan dapat dilihat seperti pada gambar berikut . 1. Bak Pengendapan Dengan Bahan Kimia

Gambar IV.9.a : Bak Pengendapan kimia (dilihat

dari samping)

162

Page 35: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.9.b : Bak Pengendapan kimia (dilihat dari depan)

Gambar IV.9.c : Bak Pengendapan kimia (dilihat dari atas)

163

Page 36: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

2. Bak Reaktor Anaerob

Gambar IV.10 : Reaktor Bofilter Anaerob 3. Bak Reaktor Aerob

Gambar IV.11.a : Reaktor Bofilter Aerob (dilihat dari samping)

164

Page 37: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar IV.11.b : Reaktor Bofilter Aerob (dilihat dari depan)

4. Pompa Air Limbah

Gambar IV.12 : Pompa Air Limbah

165

Page 38: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

5. Blower Udara

Gambar IV.13 : Blower Udara 6. Media Pembiakan Mikroba

(Plastik Sarang Tawon)

Gambar IV.14 : Media Biofilter darai bahan palstik tipe sarang tawon

166

Page 39: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

7. Pompa Dising

Gambar IV.15 : Pompa Dosing

8. Chemical Tank

Gambar IV.16 : Tangki Bahan Kimia

167

Page 40: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

IV.3 Pembangunan dan pemasangan IPAL Proses pembangunan dan pamasanganIPAL dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 17: Pembuatan Bak Ekualisasi

168

Page 41: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar 18: Bak Ekualisasi

169

Page 42: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar 19 : Pilot Plant IPAL industri pencucian

jean kapasitas 20-30 m3 per har

170

Page 43: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar 20: Bak Pengendapan Kimia

171

Page 44: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar 21: Pemasangan Media biofilter di dalam Reaktor Biofiloter Anaerob dan Reaktor Biofilter

Anaerob-Aerob (Raktor Pengolahan Lanjut)

172

Page 45: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

Gambar 22 : IPAL Tekstil Kapasitas 20-30 M3 per hari yang telah terpasang

173

Page 46: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

IV.4 Perkiraan Biaya Operasional Pengolahan Limbah Kapasitas 20 m3/hari

Biaya untuk pembangunan unit pengolah limbah individual dihitung berdasarkan kebutuhan biaya listrik dan kebutuhan bahan kimia yang digunakan dlam hal ini menggunakan ferrosulfat dengan konsentrasi 400 mg/l. Rincian biaya litrik dan biaya bahan kimia per hari dapat dilihat pada Tabel IV.1. dari tabel tersebut dapat diperkirakan biaya operasional IPAL industri kecil tekstil kapasitas 20 m3 per hari adalah Rp. 21.520,- per hari atau Rp.1.076,- per m3 limbah. Tabel IV.1 : Perkiraan Biaya Operasional IPAL per

Hari No

Pengeluaran

JumlahHarga Satuan

(Rp)

Total

1 Kebutuhan Listrik

Pompa Limbah 250 watt

Pompa sirkulasi 100 watt

Pompa Dosing 50 watt

Blower Udara 60 watt

Total 460 watt

11,04 Kwh

500 5.520

2 Bahan kimia

Dosis 400 gr/m3 x 20 m3

8 kg 2000 16.000

TOTAL 21.520

Jika diasumsikan tiap mesin menghasilkan

limbah 3000 liter dan dapat mencuci 400 potong

174

Page 47: Aplikasi Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Tekstilkelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuApplBiofil/BAB4PILOT.pdf · 2010-02-16 · organik (BOD, COD), ammonia, deterjen,

jean maka air limbah sebesar 20 m3 merupakan air limbah yang dikeluarkan untuk mencuci jean sebanyak = (20 m3 /3 m3)x400 potong

= 2666 potong. Dengan demikian biaya limbah tiap potong jean yang dicuci yakni = 21520,- / 2666 potong

= Rp. 8,07 per potong jean.

175