7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
1/32
BAB III
ALTERNATIF PERANCANGAN
Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan biasanya dilakukan pada Instalasi
Pengolahan Air Limbah (IPAL). Di dalam IPAL biasanya proses pengolahan
dikelompokkan sebagai pengolahan pertama (primary treatment), pengolahan kedua
(secondary treatment), dan pengolahan lanjutan (tertiary treatment) (Nasir, 2!).
"erdapat berbagai jenis unit#unit pengolahan, baik di pengolahan pertama, pengolahan
kedua, maupun pengolahan lanjutan, yang dapat menghasilkan berbagai alternati$
pemilihan unit dalam peran%angan IPAL. &erbagai unit yang biasa digunakan pada
peran%angan IPAL dijabarkan sebagai berikut
3.1. Pengolahan Tingkat Satu (Primary Treatment)
Pengolahan tingkat satu merupakan operasi a'al pada bangunan pengolahan air
buangan yang bekerja se%ara $isis. "ahapan yang termasuk dalam pengolahan tingkat satu
adalah screening, reduksi padatan kasar (comminution, maceration, dan screenings
grinding), tangki aliran rata#rata, mixingdan $lokulasi,grit removal, sedimentasi, high-
rate clarification, accelerated gravity separation, $lotasi, trans$er oksigen, aerasi, serta
penguapan dan peme%ahan senya'a Volatile Organic Compounds.
Gam
a! 3.1Diagram Alir nit perasi *isis pada &angunan Pengolahan Air &uangan
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
2/32
3.1.1. +%reening
nit operasi pertama pada bangunan pengolahan air buangan adalah sreening.
Screen merupakan rangkaian kisi#kisi besiumumnya berukuran seragamyang
digunakan untuk menahan padatan dalam in$luen air buangan yang akan masuk pada
bangunan pengolahan. Prinsip utamascreeningialah menghilangkan material kasar dari
aliran yang dapat mengakibatkan- () kerusakan alat pada proses selanjutnya/ (2)
mengurangi ketahanan dan kee$ekti$an keseluruhan proses/ dan (0) kontaminasi jalan
air. Screenmaterial halus (fine screens) terkadang digunakan dalam bangunan atau
disertai dengan screen material kasar (coarse screens) sebagai penyisih terbesar
padatan, yang dibutuhkan untuk- () melindungi bangunan pengolahan/ dan (2)
mengeliminasi material yang dapat menghalangi proses peman$aatan kembali biosolids.
+emua aspek dalam sreening, transportasi, dan pembuangan harus
dipertimbangkan dalam mengaplikasikan peralatan screening, termasuk- () tingkat
penyisihan screening karena dapat berpengaruh pada hilir proses/ (2) kesehatan dan
keselamatan pekerja terhadap penyisihan kandungan oganisme patogenik dan serangan
serangga/ (0) bau/ (1) keperluan untuk pera'atan, transportasi, dan pembuangan, serta
penyisihan organik dan kandungan air lainnya/ dan () alternati$ metode pembuangan.
3.1.". 3rit 4emo5al
Grit Chamber adalah bak untuk menangkap pasir agar tidak ikut terba'a proses,
sebab pasir tak dapat dihan%urkan se%ara proses biologis. *ungsi umum dari grit
chamber,yaitu-
a. 6elindungi peralatan dari penggerusan dan e$ek dari penggunaan peralatan
yang tidak benar.
b. 6engurangi pembentukan endapan tebal dalam pipa saluran, saluran serta pipa
penyalur.
%. 6engurangi $rekuensi pembersihan digester yang dikarenakan oleh akumulasi
pasir atau kerikil halus yang terlalu banyak.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
3/32
3.1.3. 7omminutors
Comminutorsbiasanya digunakan pada bangunan pengolahan air buangan skala
ke%il, kurang dari ,2 m08s ( 6gal8d). Comminutorsdipasang pada terusan aliran air
buangan untuk menyaring dan men%a%ah material yang berukuran 9 hingga 2 mm
(,2 : ,;; in) tanpa menyisihkannya dari aliran. Comminutor tipikal menggunakan
sebuahstationary horizontal screenuntuk menangkap aliran, dan sebuah rotatingatau
oscillating armyang memiliki cutting teethyang dilengkapi dengan penyaring. Cutting
teethdanshear bars dapat memotong material kasar. 6aterial ke%il yang telah melalui
proses penyaringan akan terba'a hingga ke hilir aliran. Ikatan material akan terkumpul
di bangunan akhir pengolahan.
3.1.#. "angki Aliran 4ata#rata (Flow !ualization)
"angki aliran rata#rata ber$ungsi meningkatkan homogenitas kualitas air limbah
dan membuat debit alirannya berada dalam aliran rata#ratanya dengan tujuan untuk
menghindari masalah#masalah operasi yang mungkin timbul akibat $luktuasi kualitas
dan debit air limbah sehingga men%iptakan kondisi optimum untuk proses#proses
selanjutnya dan dengan demikian e$isiensi proses pengolahan selanjutnya akan
meningkat. "angki aliran rata#rata (flow e!ualization) ber$ungsi meredam 5ariasi debit
hingga men%apai atau mendekati debit konstan. Aplikasi pada bangunan pengolahan air
buangan, yaitu in-line (seluruh aliran melalui tangki perataan) atau off-line (hanya
aliran yang melebihi debit konstan yang harus melalui tangki perataan). Di samping
itu, penggunaan unit ekualisasi dapat mereduksi ukuran unit pengolahan selanjutnya
(Pretty, 2).
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
4/32
. 6eningkatkan kontrol umpan dan keandalan proses dalam pengolahan kimia.
kualisasi
Pada perletakan tangki aliran rata#rata dengan sistem in-line, semua aliran air
limbah melalui tangki aliran rata#rata. Perletakan ini dapat digunakan untuk
memperoleh konsentrasi air limbah yang lebih homogen dengan laju aliran konstan.
+edangkan untuk perletakan dengan sistem off-line, hanya sebagian aliran yang terbatas
masuk ke dalam bak ekualisasi.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
5/32
&ak Pengendap Pertama bertujuan untuk menghilangkan ?at padat yang
tersuspensi partikel tertentu, seperti padatan limbah kertas danpulp atau domestik, akan
menggumpal pada saat partikel tersebut menuju dasar tangki sedimentasi, sehingga
mempengaruhi laju pengendapan. Ini dikenal dengan pengendapanflocculant. Partikel
seperti pasir, abu dan batubara tidak menggumpal, ini dikenal dengan nama
pengendapan discrete. "erdapat berbagai jenis tangki sedimentasi, tetapi pada
umumnya padatan dikeluarkan dari dasar tangki se%ara mekanis. *ungsi bak pengendap
ini adalah mengurangi kandungan suspended solid dalam air buangan (antara @#
9@) dan menurunkan &D (2@#1@) yang berlangsung se%ara $isis tanpa
pembubuh ?at kimia. Lumpur endapan dialirkan ke thic"ener sedang $iltrat dialirkan ke
pengolahan berikutnya.
3.". Pengolahan Tingkat %ua (Secondary Treatment)
+etelah melalui unit : unit pengolahan primer, air limbah selanjutnya menuju unit
pengolahan se%ara biologi yang merupakan unit pengolahan yang meman$aatkan akti5itas
mikroorganisme yang berada dalam air limbah untuk mereduksi materi :materi organik
terlarut menjadi material tersuspensi sehingga dapat dipisahkan melalui proses
pengendapan. "ujuan dari unit pengolahan tingkat dua adalah menghilangkan polutan
senya'a organik yang terlarut dansuspended solid. 0 %ontoh proses pengolahan biologi
untuk pengolahan tingkat dua, yaitu-
. 7ompletely 6ied A%ti5ated +ludge
2. Aerated Lagoon
0.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
6/32
$ilamentous . Asimilasi organisme $ilamentous merupakan salah satu penyebab bulking
sludge sehingga lumpur sulit diendapkan. &angunan pengolahan lumpur akti$ ini
juga dapat dibuat dengan struktur beton untuk ukuran yang %ukup besar atau dengan
menggunakan plat baja untuk ukuran dengan kapasitas ke%il.
7o%ok untuk limbah dengan konsentrasi organik yang tinggi, misalnya limbah
industri. umlah mikroorganisme dipelihara agar konstan agar air limbah yang datang
teraduk sempurna dengan seluruh reaktor sehingga mikroorganisme dan limbah
ter%ampur. &io$lok dan %airan kemudian dipisahkan pada &ak Pengendap II.
Proses pengolahan biologis pada dasarnya ada 0 ma%am yaitu proses lumpur akti$
(&ctivated - Sludge (rocess), proses saringan pasir (%ric"ling Filter), dan proses kolam
Aerasi (&erated (ond*+agoon). Proses lumpur akti$ merupakan proses pengolahan
biologis dengan menggunakan lumpur akti$ yang berupa %ampuran dari
mikroorganisme dan ?at padat yang disebut bio solid. Dalam lumpur yang diakti$kan
dimasukkan oksigen se%ara mekanis atau di$usi udara dalam aerator8reaktor. Lumpur
akti$ ini berguna untuk menguraikan ?at organik yang terkandung dalam air buangan
se%ara biokimia dalam keadaan aerobik menjadi gas 72, N=0, =2, dan sel#sel baru.
Eat organik dalam air buangan diuraikan oleh mikroorganisme dan dirubah bentuknya
menjadi $lok sebagai bahan pertumbuhan sel dan sumber energi. Aerasi dilakukan
selama 'aktu tertentu agar kondisi aerobiknya tetap terjaga dan akan membentuk
bio$lok yang berupa lumpur akti$. Akti5ated # sludge ini dibandingkan proses
pengolahan biologi lainnya umumnya menghasilkan e$isiensi yang %ukup besar dalam
pengurangan ?at organik sekitar F : !@ disamping tidak menghasilkan bau. +elain
itu juga dengan menggunakan a%ti5ated # sludge dapat menerima beban konsentrasi air
buangan yang lebih besar dibandingkan proses biologi lainnya.
Pengolahan dengan menggunakan a%ti5ated # sludge menggunakan
mikroorganisme untuk menguraikan ?at organik yang terdapat dalam air buangan.6ikroorganisme yang ter$lokulasi di%asmpur dengan air buangan sambil diaerasi yang
kemudian diendapkan untuk memisahkan mikroorganisme8lumpur akti$ dari buangan
yang telah diolah. Proses lumpur akti$ ini pertama kali diperkenalkan oleh Arden dan
Lo%kett (!1). =ingga sekarang banyak modi$ikasi yang telah dilakukan, akan tetapi
hanya ada 0 5ariasi dasar yaitu -
+istem kon5ensional, dimana absorpsi, $lokulasi, dan sintesa seluruhnya
di%apai dalam satu langkah proses.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
7/32
,igh rate activated - sludge, yang dapat menampung beban organik paling
besar.
xtended aeration, dimana sel#sel yang disintesa mengalami oksidasi sendiri
(auto oksidasi), sehingga dapat memperke%il pemisahan solid yang dibuang.
3.2.2. &erated +agoon
Lagoon adalah suatu unit operasi yang berbentuk kolam yang %ukup luas dimana
didalamnya air limbah atau 'aste'ater diproses se%ara biologi baik dengan proses
aerobik maupun anaerobik. Dalam proses ini air limbah yang banyak mengandung
senya'a oraganik didegradasikan oleh mikroorganisme yang terdapat dalam kolam
sehingga menjadi senya'a anorganik yang akhirnya mengendap didasar kolam dan
membentuk lumpur atau sludge. Lumpur atau sludge ini dapat digunakan kembali
(reuse) setelah diproses dan kalau ini terjadi maka disebut aerated lagoon dengan proses
solids re%y%le dan proses ini hampir mirip dengan proses a%ti5ated sludge yang
domidi$ikasi.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
8/32
. 6udah dalam operasi dan pemeliharaan.
2. >kualisasi air limbah.
0. +uatu kapasitas yang tinggi dalam pemborosan panas bilamana dibutuhkan.
+edangkan kelemahan aerated lagoon menurut &anhart, yaitu-
.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
9/32
sama. Akibatnya, 'alaupun kontak stabilisasi menggunakan dua reaktor, total 5olume
reaktor biasanya lebih ke%il dari proses lumpur akti$ kon5ensional dengan 674" yang
sama.
Penguraian senya'a organik yang %epat pada tangki kontak disebabkan karena
mekanismestorage8metabolisme di tangki stabilisasi yang menghasilkan produk yang
dinamakanstorage products. +aat di tangki stabilisasi, mikroorganisme tidak menerima
suplai makanan sehingga selama masa stabilisasi mikroorganisme akan mengalami
kekurangan makanan. Akibatnya, sludge yang sudah distabilisasi akan memiliki
kapasitas yang besar untuk memakan substrat (storage products) pada tangki kontak
dan dapat menguraikan senya'a organik dengan %epat dalam bentuk partikulat, koloid
dan terlarut.
Di kontak stabilisasi proses aerasi terjadi pada dua tahap di dua tangki, yaitu-. "angki kontak, dimana senya'a organik dari air limbah in$luen kontak dengan
biomassa. Haktu tinggal dalam tangki lebih singkat dan ditujukan untuk
peralihan substrat dari air limbah ke permukaan biomassa.
2. "angki stabilisasi, dimana lumpur yang sudah diendapkan di clarifier se%ara
terpisah akan distabilisasi sebelum ber%ampur dengan air limbah in$luen yang
akan masuk tangki kontak.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
10/32
Sludge yang dihasilkan IPAL dapat berasal terutama dari bak pengendap pertama
dan clarifier. +umber lainnya yaitu proses presipitasi, nitri$ikasi, denitri$ikasi, screening,
dan $iltrasi jika IPAL memiliki $asilitas tersebut. Sludgeyang dihasilkan akan mengalami
proses resirkulasi ke pengolahan tingkat kedua selama beberapa kali sebelum dibuang
menujusluge treatment plant.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
11/32
lumpur kemudian dikeringkan. Lumpur yang akan diolah berasal dari bak
pengendap I dan bak pengendap II.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
12/32
sehingga biasanya digunakan untuk kapasitas yang besar, yaitu mgal8day atau .2
m08detik.
Ada 2 tipe thi%kening dengan %ara sentri$ugasi, yaitu -
. +olid bo'l, terdiri dari mangkuk panjang yang disususn se%ara horisontal
dan diletakkan pada ujung. Lumpur dimasukkan terus menerus dengan
konsentrasi solid di sekelilingnya.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
13/32
mikroorganisme $akutati$ dan anaerob se%ara simultan berasimilasi dan
mendegradasi material organik.
#$#$/$/$ &erobic .igester
Proses yang terjadi mirip dengan proses lumpur akti$. Pada saat suplai substrat
menurun, maka mikroorganisme akan mulai mengkonsumsi protoplasma untuk
memenuhi kebutuhan energi untuk akti5itas dalam sel ($ase endogenous), dimana
jaringan sel dioksidasi se%ara aerob menjadi karbondioksida, air dan amonia. =anya
sekitar ; : F@ jaringan sel yang dapat dioksidasi sehingga sisanya merupakan
komponen inert dan material organik yang tidak dapat didegradasi. Apabila lumpur
dari bak pengendap I dan II didigested se%ara aerobik maka akan terjadi oksidasi
material organik pada lumpur primer dan oksidasi endogenous pada jaringan sel.
*aktor#$aktor yang perlu diperhatikan dalam desain aerobi% digestion adalah
temperatur, penyisihan solid, kebutuhan energi untuk pengadukan, 5olume tangki,
kebutuhan oksigen dan proses operasinya. +edangkan beberapa kelemahan dari
aerobi% digestion adalah biaya in5estasinya %ukup mahal dan memerlukan energi
yang intensi$.
#$#$/$#$ +ime Stabilization
+tabilisasi lumpur se%ara aerob maupun anaerob memerlukan tangki dengan
kapasitas besar. ika pengurangan in5estasi menjadi tujuan utama dan kemampuan
lumpur dapat diturunkan dengan penambahan bahan kimia, dimana penambahan
tersebut tidak mengubah jumlah material organik biodegradabelnya tetapi akan
mempengaruhi akti5itas ba%teri%idalnya. &ahan kimia yang umum digunakan adalah
kapur 7a(=)2karena murah dan alkalinitasnya tinggi.
Prosesnya dengan pembubuhan kapur ke dalam lumpur sampai p=nya diatas
2 sehingga men%iptakan kondisi yang tidak kondusi$ bagi pertumbuhan
mikroorganisme. Akibatnya lumpur tidak membusuk, membuat bau atau
membahayakan kesehatan.
6etode- Pre treatment dan post treatment.
Pre treatment, tujuan mempertahankan p= lumpur diatas 2 selama 2 jam
untuk menghan%urkan patogen dan menjaga %ukupnya sisa alkalinitas agar
p= tidak drop diba'ah selama beberapa hari.
Post treatment, menggunakan Kui%klime, 7a, yang reaksi eksotermalnya
dengan air men%apai o7.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
14/32
adalah digunakannya 7a yang tidak perlu tambahan air, tidak ada
perlakuan khusus terhadap de'atering dan permasalahan yang minimal.
#$#$#$ .ewarering #$#$#$0$ Sludge .rying 1ed
+ludge drying bed memiliki proses kerja yaitu lumpur endapan yang telah
diendapkan pada sludge digester dikeringkan pada bidang pengering lumpur (+ludge
Drying &ed) yang berupa saringan pasir. Lumpur yang dialirkan kemudian pasir
tersebut akan mengalami proses pengeringan.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
15/32
Air yang sudah diolah
Sludge
Gama! 3.3Alternati$ Pemilihan nit Pengolahan
Alternati$ yang penulis pilih hanya berbeda di unit pengolahan pada secondary
treatment. Dari ketiga alternati$ unit pengolahan air limbah padasecondary treatment, yaitu
Completely )ixed &ctivated Sludge (76A+), &erated +agoon, dan
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
16/32
&iaya operasional 6ahal 6urah 6ahal
nergi "inggi "inggi "inggi
$luen &aik 7ukup baik &aik
&au
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
17/32
BAB I*
RANCANGAN INSTALASI PENG+LA,AN AIR LI&BA,
Pada Peren%anaan Instalasi Pengolahan Air Limbah yang dilakukan oleh penulis,berdasarkan dasar peren%anaan dan analisis pemilihan alternati$ unit pengolahan yang
telah dilakukan, maka pengolahan yang akan digunakan adalah pengolahan dengan
menggunakan sistem Completely )ixed &ctivated Sludgepada pengolahan tingkat dua.
Pilihan ini dibuat berdasarkan analisis yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. nit#
unit yang digunakan pada sistem Completely )ixed &ctivated Sludgeadalah-
. Pengolahan "ingkat Pertama -
1ars screen, bak pengendap pertama tangki dan tangki aliran rata#rata
2. Pengolahan "ingkat kedua-
"angki aerasi dan clarifier (bak pengendap kedua).
0. Desin$eksi-
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
18/32
&erikut merupakan penjelasan lebih lanjut mengenai unit pengolahan terpilih
#.1. Pengolahan Tingkat Satu (Primary Treatment)
#.1.1. &ar +%reen
&ar s%reen adalah rangkaian kisi#kisi besi yang berguna untuk menyaring benda#
benda kasar8yang misalnya kertas, plastik, atau potongan kayu terapung untuk
menyisihkan atau menyaring material#material kasar yang dapat mengganggu jalannya
proses pengolahan air buangan. Digunakan untuk melindungi pompa, 5al5e, perpipaan
dari kerusakan8%logging. +%reen adalah sebuah alat yang memiliki lobang#lobang.
mumnya memiliki ukuran yang seragam. +%reening terdiri atas batang pararel,balok
atau ka'at, kisi8jeruji, mata lobang, atau plat yang penuh lobang dan lobang tersebut
dapat berbentuk lingkaran atau persegi panjang.
&erdasarkan %ara pembersihannya, s%reening dibagi dua yaitu- manual (bars
s%reen) dan mekanis (drum dan barminutor). 7ara pembersihan manual digunakan bagi
air buangan dengan 5olume sampah kasar relati$ ke%il, sementara %ara mekanis
digunakan bagi air buangan dengan 5olume sampah kasar relati$ besar. ntuk air
buangan domestik dalam tugas ini, digunakan %ara manual, yaitu dengan menggunakan
bars screen. mumnya bar s%reen terbuat dari batangan besi8baja yang dipasang miring
ke suatu kerangka yang melintang saluran. Ditempatkan dengan kemiringan 0#1
dari horisontal (6et 7al$, !;!). "ebal batang biasanya #mm dengan jarak antar
batang 2#mm yang diatur sehingga tinja lolos. &ar s%reen dedesain dengan
peren%anan pada aliran pun%ak (Jasim,!;) dan pembersihan dilakukan manual.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
19/32
No &entuk Penampang batang
&ulat telur ,;9
dimana-
h O
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
20/32
+edang untuk tipe inclined surface, bak pengendap dipasangi lempengan plate
atau tube settler.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
21/32
Perhitungan dimensi bak pengendap didasari atas persamaan#persamaan berikut -
V8t
&
8Vo
d =
=
21
dimana
o O 5er$lo' rate (m08m2.hari)
J O Debit air buangan rata#rata (m08hari)
A O Luas permukaan bak (m2)
td O Haktu detensi (jam)
1..0. "angki Aliran 4ata#rata (Flow !ualization)
&ak ekualisasi ber$ungsi untuk menyeragamkan debit aliran buangan yang
ber$luktuasi pada kondisi pun%ak dan minimum. Pertimbangan menggunakan bak
ekualisasi dalam sistem ini ialah meningkatkan kinerja pengolahan biologi karena akan
mengurangi e$ek sho%k loading serta akan menstabilkan p= (ab$ertia'an, 2F).
+istem bak ekualisasi yang akan digunakan ialah9n-+ine !ualization.
&ak pengumpul ber$ungsi untuk menampung air buangan dari %omminutor yang
kemudian akan dialirkan ke bak pengendap pertama. Lamanya air buangan di dalam
bak pengumpul tidak boleh lebih dari 2 jam ( 6et%al$ G >ddy, 20 ) agar tidak terjadi
pengendapan dan dekomposisi air buangan. "ara$ muka air maksimum pada bak
pengumpul ini harus berada di ba'ah aliran masuk ke dalamnya agar tidak terjadi
aliran balik.+edangkan pemompaan ber$ungsi untuk menaikkan air limbah dari ketinggian
yang lebih rendah menuju ketinggian yang diren%anakan dimana air limbah dapat
mengalir se%ara gra5itasi dalam proses pengolahan selanjutnya dari ketinggian tersebut.
paya ini dinilai akan mengurangi biaya operasi karena sistem pengaliran selanjutnya
tidak membutuhkan pemompaan.
enis pompa yang dipilih adalah jenissubmersible pump. enis pompa ini dipilih
karena memberikan beberapa keuntungan antara lain -
6enghemat tempat di permukaan tanah.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
22/32
"idak mempunyai masalah dengan tinggi hisap.
"idak menimbulkan kebisingan karena pompa terendam di dalam air.
Lebih ekonomis dalam hal biaya pera'atan.
Pompa ditempatkan di dasar bak ekualisasi dan memompakan air limbah melalui
pipa kolom yang sekaligus ber$ungsi sebagai penggantung pompa. +elain itu kontruksi
pompa dibuat agar bisa dinaikkan dan diturunkan untuk pemeriksaan rutin.
!ite!ia %iain
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
23/32
Akibat isi tangki yang ter%ampur sempurna maka beban organik, kebutuhan oksigen,
dan konsentrasi substrat seragam didalam tangki aerasi. Dengan %ara ini diharapkan
rasio antara substrat dan mikroorganisme %ukup sehingga memungkinkan terjadinya
adsorbsi material organik terlarut dalam biomassa dengan %epat. >$isiensi pada unit ini
dapat men%apai F@#!@ (Jasim,!F).
Proses selanjutnya pada 76A+ adalah proses dekomposisi materi biodegradable
se%ara aerob. Haktu detensi hidrolis dalam bak aerasi yang diren%anakan harus
menu%ukupi untuk terjadinya dekomposisi aerob yaitu sekitar 1 sampai 09 jam dan
biasanya 1 sampai F jam untuk air limbah domestik (4eynold, !F2). Perlu
diperhatikan agar rea%tor 76A+ ter%ampur se%ara sempurna dan perlu dilakukan
pemilihan titik in$luen # e$luen untuk men%egah short circuiting air limbah yang belum
diolah atau sebagian terolah. &entuk reaktor biasanya berupa persegi, persegi panjang
atau lingkaran bulat. Peralatan yang digunakan untuk aerasi adalah mekanikal aerator
karena menghasilkan pengadukan yang lebih baik. Aliran resirkulasi yang biasa
digunakan sebesar 0#@ dari aliran in$luen.
Air buangan yang mengandung bahan organik yang tinggi bila diaerasi dalam
jangka 'aktu tertentu, kandungan bahan organiknya akan menurun hingga men%apai
konsentrasi yang %ukup rendah. Disamping itu, dihasilkan juga gumpalan massa yang
bila dibiarkan mengendap akan menghasilkan e$$luent yang %ukup jernih. 3umpalan
massa yang disebut lumpur akti$ ini merupakan kumpulan mikroorganisme yang
mampu menguraikan bahan organik menjadi 72 =2 gas lainnya se%ara aerobik.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
24/32
&eberapa parameter operasi yang perlu diperhatikan dalam proses lumpur akti$
adalah -
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
25/32
Dengan mengetahui lumpur yang dihasilkan dapat diren%anakan $asiliats
pengolahan lumpur. &anyaknya lumpur yang diproduksi dapat dihitung
berdasarkan persamaan berikut -
+ O a Lr : b +a
+ - produksi lumpur yang merupakan net gro'th (lb ++ 8 hari)a - $raksi &D yang diubah menjadi sel baru
Lr - lb &D yang dihilangkan 8 hari
b - $raksi laju respirasi endogenous 8 hari
+a - lb ++ rata#rata di dalam tangki aerator
Nutrisi yang diperlukan
Pada pengolahan air buangan industri, jumlah minimum Nitrogen adalah 1 lb N 8
lb &D yang dihilangkan. Angka tersebut ekui5alen dengan perbandingan
&D - N - P O 9 - 0 - . Perbandingan angka ini tidak merupakan harga mutlak,
tetapi ditunjukkan oleh persentase distribusi Nitrogen dan Phospor dalam sel,
umur sel, dan kondisi lingkungannya.
Pengalihan oksigen (trans$er oksigen)
Persamaan yang digunakan pada pengalihan oksigen, jika konsentrasi oksigen
dalam %airan konstan.
N O
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
26/32
P!o-e
&o'i0i-ati
on
Flo mo'elAe!ation
2tem
B+%
!emo/al
E00i-ien-2
4
Rema!k
rea%tors
me%hani%
al
aerators
Pro%ess is resistant
to sho%k loads, but
is sus%eptible to
$ilamentous
gro'ths
+tep#$eed Plug#$lo'Di$$used#
airF#!
se $or general
appli%ation $or a
'ide range o$
'astes
6odi$ied
aerationPlug#$lo'
Di$$used#
air9#;
se $orintermediate
degree o$ treatment
'here %ell tissue in
the e$$luent is not
obje%tionable
7onta%t
stabili?atio
n
Plug#$lo'
Di$$used#
air,
me%hani%
al
aerators
F#!
se $or the
epansion o$
eisting systems
and pa%kage plants
>tended
aerationPlug#$lo'
Di$$used#
air,
me%hani%
al
aerators
;#!
se $or small
%ommunities,
pa%kage plants,and
'here nitri$ied
element is
reKuired. Pro%ess is
$leible
=igh#rate
aeration
7ontinous#$lo'
stirred#tank
rea%tors
6e%hani
%al
aerators
;#!
se $or general
appli%ation 'ithturbine aerators to
trans$er oygen
and %ontrol $lo%
si?e
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
27/32
P!o-e
&o'i0i-ati
on
Flo mo'elAe!ation
2tem
B+%
!emo/al
E00i-ien-2
4
Rema!k
series turbines)
limited spa%e is
a5ailable at site.
Pro%ess is resistant
to slug loads
idation
dit%hPlug#$lo'
6e%hani
%al
aerators
(hori?ont
al ais
type)
;#!
se $or small
%ommunities or
'here large area o$
land is a5ailable.
Pro%ess is $leible
+eKuen%ing
bat%h
rea%tor
Intermittent
#$lo'
stirred#tank
rea%tors
Di$$used#
airF#!
se $or small%ommunities or
'here land area is
limited. Pro%ess is
$leible and %an
remo5e nitrogen
and phosphorus
Deep sha$t
rea%tor Plug#$lo'
Di$$used#
air F#!
se $or general
appli%ation 'ith
high#strength
'astes. Pro%ess is
resistant to slug
loads
+ingle#
stage
nitri$i%ation
7ontinous#
$lo'
stirred#tank
rea%tors or
plug#$lo'
6e%hani
%al
aerators,
di$$used#
air
F#!
se $or general
appli%ation $or
nitrogen %ontrol
'here inhibitory
industrial 'astes
are not present
+eparate
stage
nitri$i%ation
7ontinous#
$lo'
stirred#tank
rea%tors or
plug $lo'
6e%hani
%al
aerators,
di$$used#
air
F#!
se $or upgradingeisting systems,
'here nitrogen
standards are
stringent, or 'here
inhibitory
industrial 'astes
are present and %an
be remo5ed in
earlier stages
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
28/32
+elain melalui pengolahan kedua ini, supernatan harus melalui bak pengendap
kedua (clarifier5 yang sekaligus berperan sebagai salah satu pendukung terjadinya
resirkulasi lumpur mikroorganisme. Pada peren%anaan ini, digunakan tangki aerasi
dengan bentuk persegi panjang dan dilengkapi dengan mekanikal aerator yang berada
di permukaan tangki. =al ini diren%anakan untuk men%apai pengadukan sempurna.
1.2.2. &ak Pengendap $luen supernatan dari clarifier yang mengandung &D dan "++ dalam
konsentasi yang ke%il ini kemudian dialirkan ke unit disin$eksi sebelum dialirkan ke
badan air penerima.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
29/32
#.3. Pengolahan Tingkat Tiga (Tertiary Treatment)
Pengolahan tingkat tiga yang dipilih adalah desin$eksi dengan menggunakan klorin.
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
30/32
organik tanpa kehadiran oksigen. Aplikasi anaerobic digester dapat dilihat pada instalasi
pengolahan air limbah domestik maupun industri.
6enurut Jasim, !F, drying bed dan drying lagoon %o%ok diterapkan untuk
pengolahan lumpur dalam kuantitas ke%il apabila tersedia lahan yang %ukup luas. &ila
lahan tidak tersedia digunakan dewatering mekanik - centrifuge, vaccum filter,filter press,
dan belt filter. nit pengolahan lumpur yang digunakan adalah gravity thic"ener yang
dilanjutkan unit anaerobic digester sebagai unit stabilisasi lumpur, dengan sludge drying
bed untuk de'atering lumpur.
;$;$0$ Gravity %hic"ener
&entuk geometri pada gravity thic"ener hampir sama dengan bentuk geometri
yang dipergunakan pada clarifier. Solids yang masuk ke dalam thic"ener akan terbagi
dalam tiga ?ona yaitu ?ona clear water, ?ona sedimentasi, dan ?ona thic"ening. Pada
?ona thic"ening terjadisludge blan"et dimana massa lumpur tertekan oleh massa yang
diatasnya yang akan terus bertambah.
ntuk desain gravity thic"ener diren%anakan untuk membangun dua buah unit.
+upernatan dari gravity thic"ener diresirkulasikan ke tangki aerasi dalam proses
76A+. +edangkan thic"ened sludge#nya akan distabilisasi lebih lanjut ke dalam unitanaerobic digester.
nit ini biasanya berbentuk tangsi %ir%ular. &ak terbagi atas 0 ?ona, yaitu ?ona
supernatan, ?ona pengendapan dan ?ona thi%kening. Inlet berada di tengah#tengah
tangki sehingga memberikan kemungkinan bagi pengendapan lumpur yang kompak.
Lumpur keluar dari dasar tangki untuk diolah lebih lanjut. +upernatan dari bagian
thi%kening biasanya dikembalikan ke bak pengumpul ( li$t station ) atau kembali lagi ke
a'al instalasi pengolahan ( 6et%al$ and >ddy, !! ).
Dalam pengoperasiannya, sebuah sludge blanket diletakkan didasar thi%kener
untuk mempertahankan konsentrasi lumpur. ariabel operasi terdiri dari sludge 5olume
ratio, yaitu 5olume yang ada pada sludge blanket dibagi dengan 5olume thi%kened
sludge perhari (antara , :2).
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
31/32
o l
1
.
Sur2ae loading
rate- m!m'hari 15 8 !5
6asim%
17/&'
.#adar solid - - 9 811.0
(etal2 3
ddy% 1771
!.
Slope dasar S $era:at 15 8 !5 6asim.17/&
4
.
#edalaman
minimumH ( !
6asim%
17/&&
.;aktu detensi Td Hari 5.& 8 !
(etal2 3
ddy% 17710
.Sur2ae loading - kgm'hari 05 8 155
(etal2 3
ddy% 17719
.Solid loading - kgm'hari 75 8 144
6asim%
17/&/
.
Hydrauli
loading - m!
m'
hari '4 8 !!
6asim%
17/&
;$;$/$ Sludge .rying 1ed
+ludge drying bed merupakan salah satu $asilitas pengeringan lumpur (sludge
de'atering) yang %ukup banyak digunakan. &iasanya sludge drying bed digunakan
untuk lumpur yang berasal dari digester (6et%al$, 20).
7/26/2019 Alternatif Pemilihan Unit PAL
32/32
#andungan
solid
lumpur
esien
keseragam
an
? @ 4(etal23dd
y
#etebalan
bed$ '55-4&5 (m
(etal23dd
y
Top Related