Download - Kuliah minggu 1
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 1/23
MODUL 1
PENDAHULUAN
Joni HermanaJurusan Teknik Lingkungan FTSP – ITS
Kampus Sukolilo, Surabaya – 60111
Email: [email protected]
PERENCANAAN PENGOLAHAN
AIR LIMBAH DOMESTIK (RE091322)Semest er Ganj i l 2010-2011
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 2/23
RANCANGAN PEMBELAJARAN
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FTSP ITS
MATA KULIAH
KODE
BOBOT
: PERENCANAAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH DOMESTIK
: RE091322
: 4 SKS
Tujuan
Pembelajaran
Mampu menggabungkan ilmu pengetahuan dasar dan menguasai IPTEK di
bidang air limbah domestik, dengan mengumpulkan dan menggabungkan
data untuk perencanaan pendahuluan dan perencanaan rekayasa rinci
BPAL untuk suatu kawasan permukiman dalam perkotaan
Kompetensi 1.Mahasiswa mampu menjelaskan siklus perencanaan, peraturan/
standard yang berlaku, dan pemilahan opsi Satuan Proses/Satuan Operasi
sesuai dgn konstituen pencemar air limbah domestik
2.Mahasiswa mampu menjelaskan tahap-tahap Perencanaan Pendahuluan
BPAL serta menerapkannya dengan menganalisis data perencanaan dalam
suatu kawasan permukiman dalam perkotaan
3.Mahasiswa mampu menjelaskan secara cerdas dan kreatif opsiteknologi yang harus dipilih untuk pengolahan air limbah domestik
maupun industri
4.Mahasiswa mampu menjelaskan dan menerapkan Perencanaan Detail
Unit-unit Tahap Pengolahan Fisik
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 3/23
Kompetensi 5. Mahasiswa mampu menjelaskan dan menerapkan
Perencanaan Detail Unit-unit Tahap Pengolahan Biologis
Aerobik, Anaerobik dan Anoksik Sistem Tersuspensi dan Terlekat6. Mahasiswa mampu menjelaskan dan menerapkan
Perencanaan Detail Unit-unit Tahap Pengolahan Lumpur Secara
Aerobik dan Anaerobik
7. Mahasiswa mampu mengintegrasi ilmunya dengan
menganalisis aplikasi BPAL untuk suatu kawasan di lapangan
serta mengusulkan perencanaan alternatif secara lebih baikdengan kreatif
Materi Siklus Perencanaan, Karakteristik Air Limbah, Alternatif
Teknologi Pengolahan ALD
Assessment Homework (Case-Study)
Tugas harian, Tugas Besar PerencanaanAsistensi
Ujian Tertulis
Mata kuliah
Syarat
Pengolahan Air Limbah
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 4/23
Pustaka Utama :
Droste, R.L. (1997) Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment. John Wiley &
Sons, N.Y.
Eckenfelder, W.W. (1995) Activated Sludge Treatment of Industrial Wastewater,
Technomic, N.J.
Fair GM., Geyer Y.C. & Okun D.A. (1966) Water and Wastewater Engineering, Vol. I, John
Wiley and Sons, Singapore
Fair GM., Geyer Y.C. & Okun D.A. (1971) Water and Wastewater Engineering, Vol. II, John
Wiley, Singapore Metcalf & Eddy (1991) Wastewater Engineering; Treatment, Disposal, Reuse, McGraw Hill
Book Co. N.Y. Qasim, Syed A. (1991) Wastewater Treatment Plant Design, McGraw Hill Book Co. N.Y.
Speece R. (1996) Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewaters. Vanderbilt Univ.
Vanderbilt, USA. Van Haandel A.C. and Gatze (1994) Anaerobic Sewage Treatment “A Practical Guide for
Regions with a Hot Climate”, John Wiley & Sons, N.Y.
Visser, A. (1995) Anaerobic Treatment of Sulfate Containing Wastewater. Doctoral Thesis,
Univ. Wageningen, NL. Van Lier, J.B. (1995) Thermophilic Anaerobic Wastewater Treatment, Temperature aspects
and process stability. Doctoral Thesis, Univ. Wageningen, NL.
Pustaka Penunjang :
Britz T.J. and F.G. Pohland (1994) Anaerobic Digestion VII. Journal of Water Science and
Technology. Vol 30. No. 12.Journal of Water Research, (1997-1999) Volumes 31 – 33.
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 5/23
Ming
gu Ke
Spesific Learning
Objective
(Sub-Kompetensi)
Materi Pembelajaran
[Pustaka]
Indikator
Pencapaian
Aktivitas
Pembelajaran
Mhs.
[ Estimasi waktu]
Assessments
Bentuk
[Unsur]Bobot
1 • Mahasiswa mampu
menjelaskan siklus
perencanaan,
peraturan-
peraturan yang
berlaku, dan opsi
SP/SO sesuai dgn
konstituen
pencemar ALD
o Penjelasan RP
o Review PAL,
SO/SP pada BPAL
o Parameter-
parameter dalam
PAL
o Peraturan dan
baku mutu
o Kejelasan
pemahaman
terhadap kuliah
BPAL, parameter-
parameter dalam
PAL, dan
peraturan serta
baku mutu air
limbah.
o Brainstorming
(diskusi kelas)
o Kuliah
[TM: 1x(3x50”)]
o Non tes
o Q & A
2,5%
2,3,4 • Mahasiswa mampu
menjelaskan
tahap-tahap
Perencanaan
Pendahuluan BPAL
serta
menerapkannyadengan
menganalisis data
perencanaan dari
suatu kawasan
permukiman dalam
perkotaan.
o Ruang lingkup
tugas
perencanaan BPAL
o Tahap-tahap
pengolahan dalam
BPAL
o Perhitungan massbalance
o Kejelasan
pemahaman
terhadap tugas
perencanaan
BPAL;
o Kejelasan
penjelasan tahap-tahap
Perencanaan
Pendahuluan
BPAL;
o Ketepatan dan
ketelitian
perhitungan mass
balance
o Kuliah
o Tutorial
o Diskusi
kelompok
[TM: 3x(3x50”)]
Tugas 1Perhitungan Mass
Balance dan
tahap-tahap
perencanan
BPAL
[BM:3x(3x50”)]
o Q & A
o Tugas
kelompok
o Tes 1
(minggu
7/8)
7,5%
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 6/23
5 •Mahasiswa
mampu
menjelaskan
secara cerdasdan kreatif opsi
teknologi yang
harus dipilih
untuk
pengolahan air
limbah domestik
maupun industri.
oDasar-dasar
BPAL
oKejelasan
penjelasan dasar-
dasar BPAL;
oKetepatanpemilihan dan
penjelasan opsi
teknologi untuk
PAL domestik dan
industri.
oKuliah
oTutorial
[TM:
1x(3x50”)]
oQ & A
oTes 1
(minggu
7/8)
2,5%
6,7,8 •Mahasiswa
mampu
menjelaskan dan
menerapkan
Perencanaan
Detail Unit-unit
TahapPengolahan Fisik
(SP, BS, GC dan
BP I)
oPerencanaan
detail unit-unit
tahap
pengolahan fisik
(SP, BS, GC dan
BP I)
oKejelasan
penjelasan unit-
unit tahap
pengolahan fisik
(SP, BS, GC dan
BP I);
oKetepatan danketelitian
perencanaan dan
pehitungan unit-
unit tahap
pengolahan fisik
(SP, BS, GC dan
BP I).
oKuliah
oTutorial
oPresentasi
kelompok/disk
usi kelompok
[TM 3 x
(3x50”)][BM 3 x
(3x50”)]
oQ & A
oTugas
kelompok
oTes 1
(minggu
8/9)
15%
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 7/23
9,10,11 •Mahasiswa mampu
menjelaskan dan
menerapkan
Perencanaan Detail
Unit-unit TahapPengolahan
Biologis Aerobik
Sistem Tersuspensi
dan Terlekat
•Perencanaan detail
unit-unit tahap
pengolahan biologis
aerobik sistem
tersuspensi danterlekat
oSP/SO pengolahan
aerobik tersuspensi
oPerencanaan tangki
aerasi
oSP/SO pengolahan
aerobik terlekat
oPerencanaan trickling
filteroPerencanaan clarifier
oSistem RAS
oKejelasan
penjelasan unit-unit
tahap pengolahan
biologis aerobik
sistem tersuspensidan terlekat;
oKetepatan dan
ketelitian
perencanaan dan
pehitungan unit-unit
tahap pengolahan
biologis aerobik
sistem tersuspensi
dan terlekat.
oKuliah
oTutorial
oPresentasi
kelompok/diskusi
kelompok[TM 3 x (3x50”)]
[BM 3 x (3x50”)]
oQ & A
oTugas
kelompok
oTes 2
(minggu17/18)
15%
12,13,14 •Mahasiswa mampu
menjelaskan dan
menerapkan
Perencanaan Detail
Unit-unit Tahap
PengolahanBiologis Anaerobik
dan Anoksik Sistem
Tersuspensi dan
Terlekat
oPerencanaan detail
unit-unit tahap
pengolahan biologis
anaerobik dan anoksik
sistem tersuspensi dan
terlekatoSP/SO pengolahan
anaerobik tersuspensi
oPerencanaan UASB
oSP/SO pengolahan
anaerobik terlekat
oPerencanaan AF
oPerencanaan tangki
anoksik dan SBR
oKejelasan
penjelasan unit-unit
tahap pengolahan
biologis anaerobik
dan anoksik sistem
tersuspensi danterlekat;
oKetepatan dan
ketelitian
perencanaan dan
pehitungan unit-unit
tahap pengolahan
biologis anaerobik
dan anoksik sistem
tersuspensi danterlekat.
oKuliah
oTutorial
oPresentasi
kelompok/diskusi
kelompok
[TM 3 x (3x50”)][BM 3 x (3x50”)]
oQ & A
oTugas
kelompok
oTes 2
(minggu
17/18)
15%
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 8/23
15,16,17 •Mahasiswa mampu
menjelaskan dan
menerapkan
Perencanaan Detail
Unit-unit Tahap
Pengolahan Lumpur
Secara Aerobik dan
Anaerobik.
oPerencanaan detail
unit-unit tahap
pengolahan lumpur
secara aerobik dan
anaerobik.
oSP/SO pengolahan
pengolahan lumpur
aerobic dan
anaerobik
oPerencanaan sludge
digester anaerobik
dan aerobik
oPerencanaan sludgethickener
oPerencanaan
pengolahan lumpur
akhir (filter press,
belt press dan SDB)
oKejelasan
penjelasan unit-unit
tahap pengolahan
lumpur secara
aerobik dan
anaerobik;
oKetepatan dan
ketelitian
perencanaan dan
pehitungan unit-unit
tahap pengolahan
lumpur secara
aerobik dananaerobik.
oKuliah
oTutorial
oPresentasi
kelompok/diskusi
kelompok
oField Trip
[TM 2 x (3x50”)]
[TS 1 x (3x50”)]
[BM 3 x (3x50”)]
oQ & A
oTugas
kelompok
oTes 2
(minggu
17/18)
10%
18 •Mahasiswa mampu
menganalisis
aplikasi BPAL untuk
suatu kawasan di
lapangan serta
mengusulkan
perencanaan
alternatif secara
lebih baik dan
kreatif
oAnalisis BPAL
oProblem solving
BPAL
[TM 1 x (3x50”)]
[BM 1 x (3x50”)]
oQ & A
oTugas
oTes 2
(minggu
17/18)
2,5%
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 9/23
SIKLUS PERENCANAAN
Dalam proyek perencanaan bangunan pengolahan air
limbah, atau proses perencanaan pada umumnya, dikenaladanya tahapan-tahapan yang membentuk daur (siklus)
perencanaan
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 10/23
1. FEASIBILITY STUDIES
Studi kelayakan merupakan kajian yang dibuat sebagai penilaian
awal terhadap kelayakan suatu proyek perencanaan untuk dapatdilaksanakan. Aspek penilaian meliputi:
Kelayakan aspek ekonomi dan finansial
Kelayakan aspek hukum dan kelembagaan
Kelayakan aspek sosial budaya
Kelayakan aspek dampak lingkungan
2. PRELIMINARY STUDIES Menetapkan perioda desain unit-unit BPAL
Membuat diagram alir proses
Menetapkan kriteria perencanaan proses Menghitung awal unit-unit proses
Menghitung kesetimbangan massa
Mempertimbangkan tata letak BPAL
Mengevaluasi profil hidrolis
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 11/23
3. DETAIL ENGINEERING DESIGNTAHAP SATU
Desain Screening
Desain Sump Well & Pumping
Desain Balancing Tank [Equalization Tank ] Desain Grit Chamber
Desain Bak Pengendap I [PrimarySedimentation]
(Circular & Rectangular)
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 12/23
3. DETAIL ENGINEERING DESIGNTAHAP DUA
Desain Proses Pengolahan Biologis
# Aerobic Treatment :
- Suspended Growth System (ASP danModifikasinya)
- Attached Growth System (TF dan RBC)
# Anaerobic Treatment :
- Suspended Growth System (UASB dan ABR)- Attached Growth System (AF)
# Stabilization Ponds (AP, OP, FP, MP)
Lanjutan…
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 13/23
3. DETAIL ENGINEERING DESIGNTAHAP TIGA : PENGOLAHAN LUMPUR
Thickening
DigestingDewatering
Disposal
Lanjutan…
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 14/23
4. TENDER & BIDDING
5. CONSTRUCTION
6. COMISSIONING [ START – UP ]
7. OPERATIONAL & MAINTENANCE
Tahap I : Sludge Handling
Tahap II : Settlebility, Odor, Failure, Equipments
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 15/23
DIAGRAM ALIR
PENGOLAHAN AIR LIMBAH
12 3 4
BS GC
Saluran Pembawadan Sumur Pengumpul
SPPS
ATSC
effluent
SD
Bar Screen Grit Chamber
PrimarySedimentation
Aeration Tank(activated sludge)
SecondaryClarifier
SDB
Sludge DigesterSludge Drying Bed
return sludge
sludge from PS
sludge from SC
Keterangan :
• Pipa Pembawa
• Bar Screen
• Sumur Pengumpul
• Pompa (Screw pump)
• Grit Chamber
• Bak Pengendap I
• Oxidation ditch• Secondary clarifier
• Thickener
• Aerobic Sludge
Digester
• Sludge drying bed
• Badan air penerima(sungai)
Atau
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 16/23
KUALITAS AIR LIMBAH
PHYSICAL QUALITY
CHEMICAL QUALITY
MICROBIOLOGICALQUALITY
WASTEWATER
QUALITY
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 17/23
PARAMETER DESKRIPSI
TEMPERATUR Temperatur air limbah sedikit lebih tinggiDibandingkan temperatur air biasa, sangat dipengaruhi
oleh adanya aktifitas mikrobiologis, kelarutan gas dan
viskositas
WARNA Air limbah yang baru umumnya berwarna abu-abu
muda, sedangkan air limbah dari septic tank umumnyaberwarna hitam / lebih gelap. Semakin gelap warna
semakin kuat air limbah
BAU Air limbah yang baru, biasanya didominasi bau sabun /
lemak, sedangkan air limbah yang sudah lama / dari
septic tank lebih kuat baunya ( akibat adanya produk-produk hasil penguraian, misal ; H2S )
KEKERUHAN Kekeruhan pada air limbah disebabkan oleh kandungan
SS. Semakin tinggi kekeruhan, semakin kuat air limbah
tersebut
Kualitas Fisik
( Sumber : Qasim, 1985)
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 18/23
PARAMETER DESKRIPSI
TOTAL SOLIDS Materi organik dan inorganik, settleable, suspended dan
dissolved. Solids ini menunjukkan jumlah lumpur yang
dapat disisihkan dalam bak sedimentasi
BOD5 BOD menggambarkan jumlah komponen organik yang
dapat didegradasi secara biologis
COD COD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahan
kimia (kalium dikromat) dalam kondisi asam
TOC TOC merupakan ukuran zat organik yang terdapat dalam
air limbah. TOC ditentukan dengan mengkonversi organic
carbon menjadi karbondioksida. CO2 inilah yang diukur
TOTAL NITROGEN Total nitrogen meliputi nitrogen organik, ammonia, nitrit,
dan nitrat
TOTAL FOSFOR Total fosfor meliputi organik dan inorganik
Kualitas Kimia
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 19/23
PARAMETER DESKRIPSI
pH pH mengindikasikan kondisi asam atau basa air
limbah
ALKALINITAS Alkalinitas dalam air limbah menunjukkan
keberadaan ion bikarbonat, karbonat dan hidroxide
KESADAHAN Kesadahan dalam air limbah terutama disebabkan
oleh adanya ion kalsium dan magnesium. Nilai
kesadahan air limbah tergantung pada kualitas air
bersih
CLORIDA Clorida dalam air limbah berasal dari air bersih,
limbah manusia dan air limbah domestik
MINYAK dan LEMAK Umumnya berasal dari minyak dan lemak dalam
makanan
Kualitas Kimia (lanjutan)
(Sumber : Wastewater Engineering Design, Syed R. Qasim, 1991)
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 20/23
MICROBIOLOGICAL QUALITY
[kualitas mikrobiological air limbah akan dibahas lebih
lanjut pada prinsip- prinsip pengolahan biologis]
Organisme yang ditemukan dalam air limbah :
• Bacteria
• Fungi
• Algae
• Protozoa
• Plants and animals
• Viruses
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 21/23
BAKU MUTU LIMBAH CAIR (Effluent Standard)
1. PP NO. 82 TAHUN 2001 : Pengelolaan Kualitas Air & Pengendalian Pencemaran
Air2. PERDA JATIM NO. 5 TAHUN 2000 : Pengendalian Pencemaran Air di Jatim
3. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.136 /1994 : Baku Mutu Limbah Cair
4. Kep.Men LH No.51 MENLH/10/1995: Baku Mutu Limbah Cair bagi KegiatanIndustri
5. KEP-52/MENLH/10/1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Hotel
6. KEP-58 / MENLH /12/ 1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Rumah Sakit
7. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.29 /2000 : Tata Cara Perijinan Pembuangan LimbahCair ke Sumber-sumber Air di Propinsi Jatim.
8. KEP-112 /MENLH/2003 : Baku Mutu Air Limbah Domestik
9. KEP-03 /MENLH/1998 : Baku Mutu Limbah Cair Untuk Kawasan Industri
10.KEP-42/MENLH/1996 : Baku Mutu Limbah Cair untuk Kegiatan Minyak, Gas danPanas Bumi
Baku Mutu PP
No.82 Tahun 2001
ParameterSatuan
Kualitas Air
Kelas
IKelas II
Kelas
IIIKelas IV
BOD Mg/L 2 3 6 12
COD Mg/l 10 25 50 100
7/9/2019 Kuliah minggu 1
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-minggu-1 22/23
BAKU MUTU BADAN AIR (Stream Standards)
PP No 35 / 1991 : Sungai
Kep Men LH No. 115 / 2003 : Pedoman PenentuanStatus Mutu Air
Kep Men LH No. 142 / 2003 jo. Kep Men LH 111 / 2003 : Pedoman mengenai Syarat & Tata Cara Perijinan serta
Pedoman Kajian Pembuangan Air Limbah
Kep Men LH 110 / 2003 :
Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran
Air pada Sumber Air