pengolahan limbah secara biologis.ppt

8/17/2019 Pengolahan Limbah Secara Biologis.ppt

1/48

PENGANTAR PENGOLAHAN

LIMBAH SECARA BIOLOGIS: AEROBIC“ ACTIVATED SLUDGE/LUMPUR AKTIF “

Disampaikan oleh :

Prof.Dr.Ir. Tri Widjaja, M.Eng.

JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS


2/48

Primer Sekunder Tersier

Sreen !ri" remo#al Se""lin$ "ank Aera"ion "ank Se""lin$ "ank Khlorinasi

Sludge

Slud$edi$es"er

Slud$e dr%in$ &ed

Aera"or


3/48

Prinsip pen$olahan &iolo$is:

Men$iku"i proses di alam 'sun$ai( dimana &ahan

or$anik seper"i &io"a air %an$ ma"i) daun) dll akandiuraikan oleh mikroor$ansime 'mo( dalam

sun$ai

Un"uk kehidupann%a) mikroor$anisme pen$urai

mem&u"uhkan :

- oksi$en ** diperoleh dari oksi$en "erlaru"

- kar&on se&a$ai sum&er ener$i *** diperoleh

dari &ahan or$anik "erlaru"

- N dan P se&a$ai nu"rien"


4/48

Dalam pen$olahan +im&ah "ahap sekunder)

dilakukan den$an menum&uhkan mikroor$anisme

dalam &ak aerasi %an$ akan &er"u$as un"uk

men$uraikan &ahan or$anik

- ar&oneous or$ani ',)).(- ni"ro$enous or$ani ',)). dan N(

Di&u"uhkan :

/umlah oksi$en) Nu"rien" N dan P ser"a unsur

kar&on , %an$ sesuai den$an %an$

0diin$inkan1oleh mikroor$anisme "erse&u"


5/48

Un"uk mendapa"kan per"um&uhan mikroor$anisme

sesuai den$an konsen"rasi &ahan or$anik %an$ akan

diuraikan) harus dike"ahui :

- la/u per"um&uhan mikroor$anisme

- la/u peruraian su&s"ra" '&ahan or$anik(

•Reaksi pada proses :

cell

Organik + O +N +P cell !ar" + CO + HO + SMP

Cell + O CO+ HO +P + N +sisa cell +SMP


6/48

.R!ANIK,) ) . DAN N

2I.+.!IS'AER.2IK(

.KSI!EN

'UDARA(N DAN P

'NUTRIENT(

,E++ 3 4 .5 3 4 , ,E++ 2ARU 3 ,.5 3 5.

Den$an 0diam&iln%a1 unsur , dari &ahan or$anik)

men%e&a&kan &ahan or$anik "erse&u" akan "erurai 6

"in$ka" polu"an "ereduksi


7/48

Un"uk 0men$am&il1 4 mole , ) &iolo$is mem&u"uhkan

4 mole .5

A"au : un"uk 45 m$ , dari &ahan or$anik di&u"uhkan75 m$ .5

2an%akn%a oksi$en '.5( %an$ diha&iskan olehmikroor$anisme merupakan $am&aran "in$$in%a

kandun$an &ahan or$anik

Dianalisa se&a$ai 2.D8

2iolo$ial .9%$en Demand


8/48

CO2

H2O

Cell baru

Absorbsi

Adsorpsi

Organik terlarutO2

Nutrient

N, P

Koloid dan Suspended Solid

CELL

Catatan

Pada proses anaerobik yang keluar dari cell

berupa CH4 , CO2

untuk bakteri2 !et"an#

berupa CO2, H2, asa!2 organik

untuk bakteri2 acetogenik #


9/48

Mekanisme Biodegradasi


10/48

Merupakan kolam ber-aerasi dan berpengaduk,

yang memungkinkan

dekomposisi material

organik oleh

mikroorganisme yang

diinokulasikan sehingga

dapat mengendap. Bakteri

dalam “activated sludge”

diresirkulasi secarakontinu ke kolam aerasi

utk meningkatkan rate

dekomposisi organik.

Pada Tahap ini

mikroorganisme

memproses dg merubah

bahan organik dari non-settleable solids men adi

Ac#i$a#ed Sl"dge


11/48

DASAR-DASAR PENGENDALIAN

LUMPUR AKTIF


12/48

Beberapa parameer pening da!am

pengonro!an p!an !"mp"r aki# a$!$%

&$ Food%mass raio 'F(M raio)

*$ S!"dge age

+$ Disso!,ed o.gen


13/48

Food%Mass Raio

Sa!a/ sa" dari parameer konro! "ama pada!"mp"r aki# ada!a/ Food%Mass Raio aa" S!"dge

!oading Rae$ Dapa di/i"ng dengan persamaan

berik"%

Besar F%M raio .ang opim"m berkisar anara 01*-

012 kg B3D(kg MLSS 's!"dge .ang erben"k

m"da/ mengendap(good se!ing)


14/48

F(M Raio

Pada gra#ik erseb" 4ika F(M raio anara 0$*-0$2 maka5one se!ing ,e!o6i. '7S8) akan m"da/ mengendap1dengan s!"dge age sekiar +-&9 /ari$ E#isiensi daripen"r"nan B3D remo,a! sanga ke6i! pada rangeerseb"1 biasan.a diaas :;< da!am sisem .ang

kon,ensiona!


15/48

F(M Raio

Apabi!a F%M raio er!a!" renda/ maka

dapa menimb"!kan "mb"/n.a #i!amen

bakeri aa" kondisi b"!king$

Pengendapan di angki sedimenasiergangg"(s"!i$

=ika F%M Raio er!a!" inggi maka dapamen.ebabkan kenaikan keb""/an

oksigen dan menaikan 6!ari#ier !oading$


16/48

S!"dge Age

S!"dge age aa" so!ids reenion ime '>6) ada!a/ ?ak" ingga! raa-raa so!id di da!am

sisem reakor$ Dapa di/i"ng dengan

persamaan berik"%


17/48

S!"dge age biasan.a anara 7-4 /ari"n"k meng/asi!kan bio!ogi6a! #!o6$ =ika>6@+ /ari maka biomassn.a k"rang 6"k"p

eba!1 se/ingga erben"k b"!king s!"dge$=ika >6C&9 /ari maka #!ok parike! .angerben"k akan er!a!" ke6i!$

u u u


18/48

u u ue;isiensi 2.D remo#al di"un/ukan oleh

$am&ar di &a


19/48

S!"dge 8o!"me Inde

Dimana % 8 8o!"me dari se!ed so!ids see!a/ +0 meni

80 Iniia! ,o!"me dari s!"dged esed '!iers)

Konsenrasi MLSS dari !"mp"r sebe!"m es

'gm(!ier)

X V

V SVI

$

=

Merupakan ukuran yang menyatakan berat endapan per satuanvolume (mg/l) larutan setelah 30 menit proses pengendapan.

S! biasanya digunakan untuk mengetahui karakteristik

pengendapan sludge dan sangat berguna dalam proses kontrol

pengendapan.


20/48

Sludge Volume Inde !SVI"

SVI # Sludge Volume Inde.

SV # Sludge Volume.

SS # Suspended Solid


21/48


Settleable solid merupakan

partikel padat yang yang akanmengendap setelah satu $am

karena pengaruh gaya gravitasi

bumi. Biasanya pengukuran

dilakukan menggunakan “Imhol%

&one” dan data yang dihasilkanberupa volume padatan !ml" per

liter larutan limbah.'ntuk

mengetahui total solid yang

mengendap, salah satu cara yang

dapat dilakukan adalah denganpenyaringan menggunakan

membran yang memiliki ukuran

lubang sampai (.)* micron.

'ntuk kemudian diperoleh data

berat kering endapan limbah


22/48


"alam treatment kedua# Sludge yang dihasilkan biasa

disebut $iologi%al Sludge atau M&SS (Mi'ed &iuor

Suspended Solid)# M&SS ini terdiri dari inert material dan

biologi%al material. M&SS setara 0# M&SS atau dikatakan

sebagai bah*a komposisi terbesar pada sludge sebagai

biologi%al material sebesar 0+.

,isaran ukuran ba%teria bervariasi antara 0.- 3 µm# untuk

mikroba dengan bentuk spiral biasamya berukuran - µm.leh sebab itu dalam dalam analisa M&SS dilakukan

penyaringan dg membran yang memiliki ukuran lubang lebih

ke%il# digunakan kertas saring 12/ (12/$) dengan ukuran

lubang 0.4- µm.


23/48

H"b"ngan anara so!ids

6on6enraion dengan S8I


24/48

Sebagai 6ono/% Un"k men4aga konsenrasi so!id pada +$000 mg(L keika S8I J; m!(gm1 maka !a4" re6.6!e so!id dipero!e/ *:


25/48

.r$anisme mul"iseluler aero&i=

Memakan Pro"o>oa) &ak"eri "erdispersi dan"er;lokulasi) dan par"ikel or$anik %an$ le&ih keil

Mempun%ai dua se" ilia un"uk &er$erak dan

menan$kap man$sa=

Mem&u"uhkan kandun$an oksi$en "erlaru" %an$rela"i; "in$$i seki"ar *5 m$?li"er =

Rela"i; lam&a" un"uk men$$andakan diri

Indikator lingkungan air: 1. Rotifera


26/48

Ro"i;er adalah me"a>oa 'or$anisme mul"iellular(

den$an ukuran &er#ariasi an"ara 4@@ m 8@@ m=

Tu&uhn%a merupakan 0/an$kar1 pada par"ikel ;lok)

dan kadan$kala memo"on$ keluar permukaan ;lok=

Ke&eradaann%a men$indikasikan air lim&ah %an$

diolah seara &iolo$is &erlan$sun$ &aik= Ro"i;er

di"emukan dalam air lim&ah melipu"i dua $olon$an)

%ai"u :

4= Mono$onon"a 'seper"i Lecane spp, Notommata sp(

5= 2delloidea 'seper"i Philodina spp, Habrotrocha

spp(


27/48

Sama haln%a den$anpro"o>oa) mikroor$anisme ini

/u$a san$a" aero& dan le&ih

sensi"ip "erhadap kondisi

"oksik di&andin$ &ak"eria=

Lecane spp di/umpai han%a pada lin$kun$an a"i#a"ed

slud$e %an$ san$a" s"a&il= ( ater !n"ironment

#ociet$,1%&' =

Lecane spp /u$a mampu men$konsumsi 'preda"or(

mikro&a ser"a par"ikula"=

L!)*N! #P.


28/48

5= Fun$i

A"i#a"ed slud$e "idak selalu &a$us un"uk

per"um&uhan ;un$i)


29/48

Fun$i


30/48

Prob!em pada Activated Sludge


31/48

Dispersed Gro?/

Mikroorganisme idak dapa memben"k#!ok dan eap er"rai '/an.a memben"kr"mp"n ke6i! aa" se! "ngga!$)

Bakeri .ang idak memben"k #!ok

"m"mn.a dikons"msi o!e/ proo5oa$

akiban.a anara !ain e##!"en eap ker"/1

idak erben"k daera/ pengendapan

s!"dge$


32/48

Non-#i!ameno"s b"!king

Diseb" 4"ga 5oog!ea! b"!king dandisebabkan o!e/ pemben"kaneopo!.sa66/arida .ang ber!ebi/ano!e/ Zooglea da!am a6i,aeds!"dge$

Akiba .ang er4adi anara !ainmen"r"nkan kemamp"anpengendapan dan #!ok k"rang

pada$ B"!king ipe ini agak 4arangdiem"i dan dikoreksi o!e/k/!orinasi$ '/"doba1 &::)


33/48

Rising Sludge

S!"dge naik ke perm"kaan sebagai akiba darideni"ri;ikasi &erle&ihan1 sebagai /asi! dari

kondisi anoi6 da!am angki sedimenasi$

Parike! s!"dge mengika ge!emb"ng nirogen

dan memben"k s!"dge b!anke di perm"kaan6!ari#ier$

S!"dge !o!os ke e##!"en se/ingga men4adi

ker"/ dan meningkakan kemba!i kadar B3D;$

Sa!a/ sa" so!"si prob!em ini ada!a/

men$uran$i


34/48

Terben"kn.a foam dan scum

Prob!em ini disebabkan o!e/ idak er"rain.a

s"r#a6an sera adan.a mikroorganisme

Nocardia sp dan kadang-kadang 4"ga

disebabkan o!e/ adan.a Microthhrix parvicella$

So!"si %

&$ Mengg"nakan ani#oam

*$ Meng/i!angkan b"sa se6ara

mekanis sebe!"m mas"k

Clarifier


35/48

Fi!ameno"s b"!king

B"!king mer"pakan prob!em

ber"pa !amban.a

pengendapan dan idak

kompakn.a padaan diclarifier $

Fi!ameno"s b"!king "m"mn.a

disebabkan o!e/ per"mb"/an

.ang ber!ebi/an dari

mikroorganisme #i!ameno"sseperi Thiothrix sp

Thiothrix

sp.


36/48

Pinpoin-#!o6

Ada!a/ s"a" keadaan dimana #!ok .angdi/asi!kan sanga ipis

Ha! ini disebabkan karena k"rangn.a

bakeri #i!ameno"s .ang ber#"ngsiibaran.a sebagai "!ang be!akang da!amproses pemben"kan #!ok se/ingga #!ok

ke/i!angan sr"k"rn.a1 sera

memp"n.ai kemamp"an pengendapan.ang renda/1 akiban.a e##!"en eapker"/$


37/48

E#ek Per"mb"/an Fi!ameno"s

Bakeri

Ideal% non !"lking &loc

Pinpoin# 'loc

'ila(en# 'loc


38/48

a) Pinpoint- flocb) small, weak flocsc) flocs contining filamentous organismsd) flocs containing filamentous organism “network" or “backbone."


39/48

Parameer pan4ang #i!amen dengan

S8I

P d !i Fi!


40/48

!roup I - Bona Aero&ik den$anKonsen"rasi D. rendah

Ter4adi pada s"bsra .ang m"da/ ermeabo!asi

Ter4adi pada s"bsra dengan konsenrasi D3 .angrenda/

Ter4adi pada renang ?ak" ingga! sludge .ang !ebar

3rganisme .ang berpengar"/ %

Pengenda!ian Fi!ameno"s

Bakeri

Sp)aero#il"s na#ans T*pe ,- H.)*drossis


41/48

Pen$endalian :

Mengg"nakan aerobik1 anoi61 aa"

anaerobik se!ekor

Meningkakan ?ak" ingga! sludge

Meningkakan konsenrasi D3 pada

angki aerasi


42/48

!roup II - Bona Mi9o"ropi dan Aero&iTer4adi pada s"bsra .ang m"da/ ermeabo!asi1

er"ama pada s"bsra dengan asam-asam organik

dengan bera mo!ek"! .ang renda/

S"!#ida eroksidasi men4adi b"iran-b"iran s"!#"r

Ter4adi pada ?ak" ingga! sludge dari sedang /ingga

inggi

Tingkat penyerapan nutrisi yang yang cepat


T*pe - N T)io#ri/ Sp.


43/48

Pen$endalian :

Mengg"nakan aerobik1 anoi61 aa"anaerobik se!ekor

Menamba/kan 4"m!a/ n"rien

Meng/i!angkan s"!#ida denganmengg"nkan asam organik

konsenrasi inggi


44/48

!roup III - Bona Aero&ik lainn%aTer4adi pada s"bsra .ang m"da/ ermeabo!asi

Ter4adi pada ?ak" ingga! sludge dari sedang /ingga

inggi


T*pe 01 N.Li(icola Sp.


45/48

Pen$endalian :

Mengg"nakan aerobik1 anoi61 aa"anaerobik se!ekor

Meng"rangi ?ak" ingga! sludge


46/48

!roup IC - Bona Aero&ik% Ano/ic% danAnaero!ik

Ter4adi pada sisem .ang aerobik1 anoi61 aa"anaerobik

Ter4adi pada ?ak" ingga! sludge yang lama

Mem"ngkinkan er4adin.a per"mb"/an pada

parik"!a prod"k /idro!isis3rganisme .ang berpengar"/ %

T*pe --2 T*pe --3 M.Par$icella


47/48

Pen$endalian :

Men4aga keseragaman konsenrasiD3 .ang 6"k"p pada 5ona aerobik


48/48

Ke!ebi/an dan kek"rangan

Kele&ihan 3ksidasi1 niri#ikasi1 dan deniri#ikasi dapa er6apai$ Niri#ikasi bio!ogis anpa penamba/an ba/an kimia$ Dapa meng/i!angkan sen.a?a #os#or se6ara bio!ogis

Sabi!isasi dari sludge.

Peng/i!angan SS dari air !imba/ dapa men6apai :J

pengolahan limbah secara biologis.ppt

Documents