bab iv pake biofilter, rbc, triking filter yang di pake cmas.docx

TUGAS BESAR

PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Kuantitas da Kualitas Air Buangan

4.4.1 Kuantitas Air Buangan

Kuantitas air buangan yang akan diolah dalam instalasi pengolahan air

buangan ditetapkan berdasarkan jumlah kepala keluarga yang nantinya akan

mempengaruhi besarnya debit air buangan. Diketahui jumlah kepala keluarga

sebanyak 300 KK, sehingga perhitungan debitnya :

1 KK = 5 orang

300 KK = 1500 orang

Pemakaian air bersih untuk skala domestik rumah biasa adalah 160 – 250

L/orang/hari (dalam Morimura, 1993, hal. 48)

Misal debit pemakaian = 150 L/orang/hari

Kebutuhan air bersih 1500 orang = 150 L/hari x 1500 orang

= 225.000 L/hari

= 2,6 L/detik

a. Debit air buangan

Qabu = Fab x Qabi

Fab = faktor air buangan, 80% (80% air bersih yang digunakan akan

menjadi air buangan)

Q air bersih = debit air bersih 1500 orang = 2,6 L/detik

Q ab = 80

100x2,6 L /detik

= 2,08 L/detik

Qgw = 80% x Qab

= 80% x 2,08 L/detik

= 1,67 L/detik

Qbw = 20% x Qab

= 20% x 3,47 L/detik

= 0,416 L/detik

PAMELLA SARIL2J 007 042 IV- 1

TUGAS BESAR


b. Debit Infiltrasi

Besarnya debit inflitrasi adalah 10% dari besarnya debit air buangan.

(Supeno, 1987)

Qinf = 10% x Qgw

= 10% x 1,67 L/detik

= 0,17 L/detik

c. Debit Minimum

Debit minimum adalah debit air limbah pada saat pemakaian air minimum.

Besarnya debit minimum adalah :

Qmin = 60 % x Qgw

= 60 % x 1,67

= 1,0 L/detik

d. Debit Puncak

Debit puncak merupakan debit yang akan digunakan sebagai dasar

perancangan bangunan pengolahan air buangan.

Q peak = fp (dari grafik Moduto) x Q gw

= 4 x 1,67

= 6,68 L/detik

e. Debit Total

Debit total berfungsi untuk menentukan besarnya debit yang masuk ke dalam

saluran air buangan sehingga berpengaruh terhadap penentuan dimensi atau

diameter SPAB. Debit total ini berasal dari debit puncak dan debit infiltrasi

dalam kondisi puncak.

Qtotal = Qab peak + Q infiltrasi

= 6,68 L/detik + 0,17 L/detik

= 6,85 L/detik

4.1.2 Kualitas Air Buangan

Air buangan mengandung berbagai macam parameter yang akan

menentukan jenis pengolahan yang tepat. Tiga di antaranya adalah BOD, COD

dan TSS seperti yang telah tercantum dalam Tabel 3.1 di bawah ini :


TUGAS BESAR


Tabel 4.1

Data Kualitas Air Buangan

Parameter Konsentrasi Satuan

BOD 215 mg/l

COD 300 mg/l

TSS 135 mg/l

Sumber: Data Tugas PBPAB 2010

4.2 Perbandingan Kualitas Air Buangan dengan Baku Mutu

Analisis yang dilakukan terhadap air buangan menggunakan dasar 2 peraturan

baku mutu air buangan golongan B, yaitu:

1. Perda Jateng No. 10 Tahun 2004 Tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi

Kegiatan Industri.

2. Keputusan MenLH no. 51 Tahun 1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair

bagi Kegiatan Industri.

3. Peraturan Pemerintah no. 82 tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air

dan Pengendalian Pencemaran Air.

Tabel 4.2

Perbandingan Kualitas Air Buangan dengan Standar Baku Mutu serta

Efisiensi Pengolahan yang dibutuhkan

Paramete

rSatuan Cab

Stream

Standar Efluen Standar

Efisiensi

η (%)

PP

82/2001

(kelas 1)

Kep.Men LH

No. 51/1995

Perda Jateng

No. 10/2004

BOD mg/l 215 2 150 100 99

COD mg/l 300 10 300 250 97

SS mg/l 135 50 400 200 63

Sumber : Analisa Pribadi, 2010


TUGAS BESAR


a. Biological Oxygen Demand (BOD)

BOD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk

menguraikan bahan-bahan organik. Namun, apabila jumlahnya berlebihan dan

melampaui baku mutu air buangan, 600 mg/l, maka kandungannya harus

diturunkan hingga sesuai dengan baku mutu serta standar badan air penerima

kelas 1, dimana efluen air buangan yang masuk ke badan air diharapkan dapat

langsung dimanfaatkan untuk keperluan air minum. Dalam perhitungan,

didapatkan efisiensi pengolahan yang harus dilakukan untuk mereduksi BOD

adalah sebesar 99 %.

b. Chemical Oxygen Demand (COD)

COD merupakan kebutuhan oksigen untuk mengoksidasi zat organik dalam

air buangan secara kimia. Dalam jumlah yang berlebihan, 675 mg/l COD menjadi

parameter buruknya kualitas air limba, sehingga diperlukan pengolahan untuk

mengurangi kandungan COD sampai dengan konsentrasi yang sesuai dengan baku

mutu dan stream standar kelas 1. Dalam perhitunan, didapatkan efisiensi

pengolahan yang harus dilakukan untuk mereduksi COD adalah sebesar 98 %.

c. Total Suspended Solid (TSS)

Padatan tersuspensi merupakan bagian dari padatan organik maupun

anorganik yang tidak dapat larut. Kandungan dalam air buangan yang berlebihan,

yaitu 250 mg/l akan menyebabkan kekeruhan, sehingga diperlukan pengolahan

untuk menurunkan kandungan padatan tersebut hingga kondisinya berada di

bawah baku mutu dan stream standar kelas 1. Dalam perhitungan, didapatkan

efisiensi pengolahan yang harus dilakukan untuk mereduksi padatan ini adalah

sebesar 80 %.

4.3 Alternatif Pengolahan

Penentuan alternatif pengolahan air buangan perlu diperhatikan 2 hal yang

mendasar, yaitu karakteristik air buangan dan konsentrasi tiap parameter yang

ingin dicapai berdasarkan evaluasi dengan baku mutu air buangan yang berlaku.


TUGAS BESAR


Pertimbangan yang digunakan dalam memilih alternatif pengolahan yang

akan digunakan adalah pengolahan yang paling efisien dan efektif, yang

mencakup:

1. Efisiensi pengolahan

2. Beban pengolahan

3. Ekonomis, ditinjau dari segi biaya dan operasion

Tabel 4.3Alternatif Pengolahan

Alternatif I Alternatif II Alternatif III Alternatif IV Alternatif V

Bar Screen Bar Screen Bar Screen Bar Screen Bar Screen

Bak Pengumpul Bak Pengumpul Bak Pengumpul Bak Pengumpul Bak Pengumpul

Bak Pengendap I Bak Pengendap I Bak Pengendap I Bak Pengendap I Bak Pengendap I

Bio Filter CMAS Trickling filter CMAD RBC-CA

Sludge Drying Bed Sludge Drying Bed Sludge Drying Bed Sludge Drying Bed Sludge Drying Bed

Sumber : Analisa Pribadi, 2010

Keterangan :

CMAD : Complete Mixed Anaerobic Digester

CMAS : Complete Mixed Activated Sludge

RBC : Rotating Biologycal Contactor

CA : Cascade Aeration

a. Alternatif I


TUGAS BESAR


b. Alternatif II

c. Alternatif III

d. Alternatif IV


TUGAS BESAR


e. Alternatif V

4.4 Analisa Alternatif Pengolahan Air Buangan

Pertimbangan pemilihan alternatif didasarkan pada prinsip teknis dan

keefisienan suatu alternatif proses pengolahan. Pertimbangan dari segi ekonomi

merupakan pertimbangan yang akan diaplikasikan pada lapangan atau prakteknya.

Jadi pemilihan alternatif yang dimaksud di sini adalah alternatif yang berdasarkan

pada efisiensi serta teknis suatu proses. Namun pertimbangan dari segi ekonomi

dan kemudahan dalam pemeliharaan juga tetap menjadi pertimbangan pemilihan

suatu alternatif.

Tabel 4.4

Efisiensi Removal Unit Operasi dan Unit Proses Pada Alternatif I

Unit Pengolahan Efisiensi (%) Efluen (mg/L)

BOD COD TSS BOD COD TSS

Bar Screen - - - - - -

Bak Pengumpul - - - - - -

Primary Clarifier 25 - 40 25 - 40 50 - 70 161,25 225 67,5

Bio Filter 75 - 85 80 - 90 65 - 95 40,31 45 43,87

Sludge Drying Bed - - - - - -


TUGAS BESAR


Tabel 4.5

Efisiensi Removal Unit Operasi dan Unit Proses Pada Alternatif II






CMAS 80 - 95 80 - 95 80 - 90 24,18 33,75 13,5


Tabel 4.6

Efisiensi Removal Unit Operasi dan Unit Proses Pada Alternatif III






CMAD 85 - 90 85 - 90 - 24,18 33,75 67,5


Tabel 4.7

Efisiensi Removal Unit Operasi dan Unit Proses Pada Alternatif IV





Trickling filter 65-85 65-85 65-85 48,38 45 20,25



TUGAS BESAR


Tabel 4.8

Efisiensi Removal Unit Operasi dan Unit Proses Pada Alternatif V




Bak pengumpul - - - - - -


RBC-CA 85 - 95 85 - 95 80 - 85 24,18 33,75 13,5


Dilihat dari efisiensi pengolahan, terdapat 2 alternatif yang memiliki efisiensi

tertinggi sehingga menghasilkan konsentrasi efluen yang lebih baik, yakni pada

alternatif 2 dan alternatif 3.

1. Alternatif 2 merupakan pengolahan air buangan menggunakan lumpur

aktif, dimana prinsip kerjanya adalah limbah yang masuk ke dalam reaktor

kemudian di aduk menggunakan paddle dengan kecepatan tertentu agar

bakteri dapat secara aktif menguraikan senyawa-senyawa pengotor yang

terdapat dalam air buangan.

2. Alternatif 3 merupakan sistem kombinasi antara sistem anaerobik dan

aerobik. Air buangan setelah melalui primary clarifier masuk ke dalam

reaktor anaerobik digester dalam waktu td. Efluen yang keluar kemudian

mengalir ke secondary clarifier untuk mengalami proses pengendapan. Air

yang terpisah lalu mengalir menuju bak aerasi, dimana sistem aerasi ini

menggunakan diffuser untuk meningkatkan kandungan oksigen dalam air

buangan. Sedangkan sludge yang mengendap pada secondary clarifier,

bersama dengan sludge dari primary clarifier diolah lebih lanjut dalam

pengolahan lumpur untuk memisahkan antara air dan padatan.

Alternatif 2 ini memiliki kekurangan yakni waktu yang dibutuhkan selama

proses pengolahan lebih lama, serta sulit dalam proses maintenance,

karena prosesnya bersifat anaerob maka reaktornya bersifat tertutup dan

kedap udara, sehingga jika suatu saat terjadi kerusakan, biaya yang


TUGAS BESAR


dikeluarkan untuk perbaikan lebih tinggi. Sedangkan keuntungannya

menghasilkan konsentrasi efluen yang lebih baik karena td yang diberikan

bakteri dalam mendegradasi lebih lama.

Keuntungannya, karena ini proses secara aerobik, sehingga lebih cepat jika

dibandingkan proses anaerob, karena dalam prosesnya sistem aerob ini banyak

kontak dengan oksigen di udara, sehingga pertumbuhan bakterinya juga lebih

cepat. Namun dengan pesatnya pertumbuhan bakteri tersebut dikhawatirkan akan

terjadi fase stasioner yang akhirnya mengalami kematian, sehingga ini perlu

menjadi perhatian dalam pemberian nutrisi bagi bakteri agar dapat hidup dan

berperan baik dalam mengolah air buangan.

Berdasarkan keuntungan dan kelebihan yang ada, serta dari pertimbangan bahwa

air buangan diproduksi secara kontinyu, jika pengolahan diterapkan secara

anaerobik akan membutuhkan waktu yang terlalu lama, sehingga alternatif yang

terpilih adalah alternatif 2, yaitu proses secara aerobik dengan menggunakan

sistem CMAS (Complete Mixed Activated Sludge).

Berikut Mass Balance pengolahan menggunakan CMAS

PAMELLA SARIL2J 007 042

IV- 10

bab iv pake biofilter, rbc, triking filter yang di pake cmas.docx

Documents