TUGAS BESAR DESAIN PENGOLAHAN BIOLOGI PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR BUANGAN SECARA BIOLOGI
Diajukan untuk Memenuhi Syarat Mata Kuliah Desain Pengolahan Biologi (KTL-445)
Disusun Oleh !ama
"in#i $n#rano%iyani
!&P
'5-''-4*
Dosen
Dr+ ,tih artati. artat i. $r+. M+T
/sisten
0ulianti liant i Pratama. S+T+. M+T
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL BANDUNG 2015
i
PRAKATA
Puji syukur saya 1anjatkan ke1a#a /llah S"T. karena atas 2erkat #an rahmat !ya. saya #a1at menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar Mata Kuliah Desain Pengolahan Pengola han Biologi Biolog i #engan ju#ul Peren3anaan $nstalasi $nstalasi Pengolahan /ir Buangan+ Penulisan tugas 2esar ini in i #ilakukan #alam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mengikuti jian /khir Semester + Saya menya#ari 2ah6a tan1a 2antuan #an 2im2ingan #ari 2er2agai 1ihak. sangatlah sangatla h sulit sul it 2agi saya untuk menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar ini+ Oleh karena itu. saya mengu3a1kan terima kasih ke1a#a ) $2u Dr+ Dr+ ,tih artati. artati. $r+. M+T+ selaku selaku #osen #osen mata kuliah Desain Pengolahan Biologi Biologi yang yang telah telah menye# menye#ia iakan kan 6aktu 6aktu.. tenag tenaga. a. #an #an 1ikiran 1ikiran untuk untuk mengajarkan saya ilmu yang terkait #engan tugas 2esar ini+ ') $2u 0uliant 0uliantii Pratama. S+T+. M+T selaku asisten #osen yang telah tela h mengarahka mengarahkann saya saya selama selama 1roses 1roses 1enyusu 1enyusunan nan tugas tugas 2esar 2esar
ini #an #an selalu mem2erikan mem2erikan
semangat yang sangat 2erarti 2agi saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ *) Orang Orang tua #an keluarg keluargaa saya yang selalu selalu mem2erikan mem2erikan #oa serta serta #ukung #ukungan an materil #an moril+ 4) Seluruh rekan-rekan Teknik Lingkungan $nstitut $nstit ut Teknologi !asional Ban#ung /ngkatan '' yang selalu setia mem2erikan #ukungan mental #an semangat ke1a#a saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ /khir kata. saya 2erhara1 /llah S"T 2erkenan mem2alas segala ke2aikan semua 1ihak yang telah tela h mem2antu+ Semoga tugas 2esar ini mem2a6a man7aat 2agi semua 1ihak+
Ban#ung. ' Desem2er '5 Penulis
ii
PRAKATA
Puji syukur saya 1anjatkan ke1a#a /llah S"T. karena atas 2erkat #an rahmat !ya. saya #a1at menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar Mata Kuliah Desain Pengolahan Pengola han Biologi Biolog i #engan ju#ul Peren3anaan $nstalasi $nstalasi Pengolahan /ir Buangan+ Penulisan tugas 2esar ini in i #ilakukan #alam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mengikuti jian /khir Semester + Saya menya#ari 2ah6a tan1a 2antuan #an 2im2ingan #ari 2er2agai 1ihak. sangatlah sangatla h sulit sul it 2agi saya untuk menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar ini+ Oleh karena itu. saya mengu3a1kan terima kasih ke1a#a ) $2u Dr+ Dr+ ,tih artati. artati. $r+. M+T+ selaku selaku #osen #osen mata kuliah Desain Pengolahan Biologi Biologi yang yang telah telah menye# menye#ia iakan kan 6aktu 6aktu.. tenag tenaga. a. #an #an 1ikiran 1ikiran untuk untuk mengajarkan saya ilmu yang terkait #engan tugas 2esar ini+ ') $2u 0uliant 0uliantii Pratama. S+T+. M+T selaku asisten #osen yang telah tela h mengarahka mengarahkann saya saya selama selama 1roses 1roses 1enyusu 1enyusunan nan tugas tugas 2esar 2esar
ini #an #an selalu mem2erikan mem2erikan
semangat yang sangat 2erarti 2agi saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ *) Orang Orang tua #an keluarg keluargaa saya yang selalu selalu mem2erikan mem2erikan #oa serta serta #ukung #ukungan an materil #an moril+ 4) Seluruh rekan-rekan Teknik Lingkungan $nstitut $nstit ut Teknologi !asional Ban#ung /ngkatan '' yang selalu setia mem2erikan #ukungan mental #an semangat ke1a#a saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ /khir kata. saya 2erhara1 /llah S"T 2erkenan mem2alas segala ke2aikan semua 1ihak yang telah tela h mem2antu+ Semoga tugas 2esar ini mem2a6a man7aat 2agi semua 1ihak+
Ban#ung. ' Desem2er '5 Penulis
ii
BAB I PENDAHULUAN
1. 1 Tujuan Peng!a"an A#$ L#%&a" D%e'(#)*A#$ D%e'(#)*A #$ Buangan
Menurut Ke1utusan Menteri !egara Lingkungan i#u1 !omor ' Tahun '* Tentang Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik. yang #imaksu# #imaksu# #engan air lim2ah #omestik atau air 2uangan 2uangan a#alah air lim2ah yang 2erasal #ari #ari usaha #an atau kegiatan 1ermukiman (real estate). rumah rumah makan makan ( restaurant ). ). 1erkantoran. 1erniagaan #an asrama+ Menurut Sugiharto (89) lim2ah 3air #omestik meru1akan 2uangan manusia (tinja #an air seni) #an sullage. yaitu air lim2ah yang #ihasilkan kamar man#i. 1en3u3ian 1en3u3ia n 1akaian 1akaia n #an alat-alat alat -alat #a1ur serta sert a kegiatan kegi atan rumah r umah tangga t angga lainnya+ la innya+ /ir lim2ah #omestik ini 2er1otensi 2er1otensi se2agai 1en3emar lingkungan lingkungan a1a2ila ti#ak t i#ak #ikelola #engan semestinya+ Oleh karena itu #i2utuhkan 1engelolaan lim2ah #omestik #omestik yang 2aik mulai #ari 1enyaluran lim2ah sam1ai ke1a#a ke1a#a sistem 1engolahan lim2ah #omestik itu sen#iri+ Tugas Tugas 2esar 2esar ini hanya hanya akan mem2ahas tentang 1engolahan 1engolahan lim2ah lim2ah #omestik:air #omestik:air 2uangan saja+ Berikut 2e2era1a uraian ura ian mengenai mengena i tujuan 1engolahan 1engo lahan lim2ah #omestik+ #ome stik+ Menu Menuru rutt aro arol# l# B+ ;ota ;otaas as (85 (85<) <) tuju tujuan an #ari #ari 1eng 1engola olaha hann lim2 lim2ah ah #omestik a#alah agar terhin#ar terhin#ar #ari 1enyakit 2a6aan air yang #ise2a2kan oleh ter3emarny ter3emarnyaa air 2ersih 2ersih #engan #engan 2akteri 2akteri yang 2erasal 2erasal #ari 2uangan 2uangan:: faecal faecal manusia+ Se#angkan Se#angkan menurut =asim =asim tahun 898 tujuan t ujuan 1engolahan air a ir 2uangan 2uangan #omestik a#alah () unt uk menjaga estetika. terhin#ar #ari gangguan kesehatan #an 2au yang #itim2ulkan aki2at lim2ah #omestik terse2ut> (') untuk men3egah kontaminasi air 2ersih se3ara 7isik. kimia mau1un 2iologi> 2io logi> (*) untuk men3egah kerusakan 2iota 2iot a laut> (4) untuk untuk men3egah men3egah 1enurun 1enurunan an
1eman7aa 1eman7aatan tan terha#a1 terha#a1
1erairan 1erairan alami misal misal
se2elumnya air terse2ut #igunakan untuk rekreasi rekreasi namun karena terkontaminasi terkontaminasi atau ter3emar oleh lim2ah lim2ah #omestik maka air terse2ut ti#ak lagi menja#i air untuk rekreasi> (4) untuk melin#ungi
makhluk hi#u1 #ari 1enyakit aki2at tanaman yang tum2uh 2erkem2ang #i lim2ah #omestik+ 1. 2 Fa)($ +ang +ang ,e%-enga$u"# Kuan(#(a' K uan(#(a' A#$ Buangan
+ Sum2er air 2uangan '+ Besarnya 1emakaian air minum *+ Besarnya 3urah hujan (?uju2an#ung.'')+ Menurut Menurut Mo#uto #alam 2ukunya 1eyaluran air 2uangan 2uangan mengatakan 2ah6a makin 2esar konsumsi air 2ersih 1er ka1ita. makin 2esar 1ula air lim2ahnya. stu#i #i ugan#a mem2erikan in7ormasi 2ah6a 5-9@ air 2ersih yang #ikonsumsi setelah #i1akai menja#i air lim2ah sam1ai #i riol+ /ngka 5-9@ #ise2ut 7aktor tim2ulan air generation factor of wastewater) + Makin luas kota #an makin 2esar tingkat lim2ah lim2ah ( generation
ekonominya. makin ke3il 7aktor terse2ut+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) jumlah air lim2ah yang #ihasilkan # ihasilkan 2erkisar antara 5@-9@ #ari #a ri 1emakaian 1emakaia n air 2ersih. se#angk se#angkan an menurut menurut De1artem De1artemen en Pekerjan Pekerjan mum (DP) (DP) 9@ #ari air 2ersih 2ersih akan menja#i air 2uangan+ Besarny Besarnyaa 3urah 3urah hujan hujan juga juga mem1ega mem1egaruhi ruhi kuantitas kuantitas air air 2uangan 2uangan yang yang masuk ke#alam sistem 1er1i1aan #an masuk ke $P/L. ini karena air hujan yang turun akan masuk masuk ke#alam ke#alam tanah yang yang #ise2ut #ise2ut se2agai se2agai in7iltrasi in7iltrasi kemu#ian kemu#ian air hujan ini masuk ke#alam saluran atau riol air 1em2uangan melalui 1i1a-1i1a yang retak. 1i1a joints
yang rusak #an melalui #in#ing manhole yang 2erlu2ang+ Se#angkan air hujan yang menja#i run off : air larian yang 2era#a #i
atas 1ermukaan tanah akan masuk ke#alam riol #an #ise2ut #engan inflow. masuknya air larian ini (inflow) #a1at melalui 1enutu1 : ata1 manhole #an area #rain. #an #ari 1ersim1angan saluran air hujan #an saluran 3am1uran air hujan #an air 2uangan+ (=asim. 895) Menurut Ba22it (8<8). kuantitas air lim2ah #omestik #i1engaruhi oleh 2e2era1a 7aktor yaitu a+
?umlah 1en#u#uk. semakin tinggi jumlah 1en#u#uk maka jumlah air lim2ah yang #ihasilkan semakin tinggi karena (<-9@) #ari air 2ersih akan menja#i air lim2ah+
2+
?enis akti7itas. akti7it as. semakin tinggi 1enggunaan air 2ersih #alam suatu kegiatan maka air lim2ah yang #ihasilkan juga semakin 2anyak
3+
$klim. $klim. Pa#a Pa#a #aerah #aerah
2eriklim 2eriklim tro1is #an kuantitas kuantitas hujannya hujannya tinggi tinggi
3en#erung menghasilkan air lim2ah yang le2ih tinggi+ #+ ,konomi. 1a#a tingkat ekonomi yang le2iih tinggi ke3en#erungan 1emakaian 1emakaia n air 2ersih akan le2ih tinggi+ al ini tentu saja akan menghasilkan air lim2ah yang le2ih tinggi 1ula+ e+
$n7iltrasi. $n7iltrasi. a#anya a#anya in7iltrasi in7iltrasi 2aik 2aik #ari #ari air hujan atau1un air 1emukaan 1emukaan lainnya lainnya akan mem1engaruhi jumlah air lim2ah yang a#a 1a#a suatu 1erkotaan+
7+ ?enis enis salu salura rann 1engu engum1 m1ul ul.. 2ila 2ila salur aluran an 1en 1engum gum1ul 1ul yang yang #igu #iguna nakkan saluran saluran ter2uka ter2uka maka maka jumlah jumlah air air yang #ihasilk #ihasilkan an akan 2anyak 2anyak karena karena kemungkinan terja#i in7iltrasi #ari air hujan atau1un sum2er lain le2ih 2esar+ Bila Bila jenis saluran saluran 1engum 1engum1ul 1ul yang #igunak #igunakan an a#alah 2eru1a 2eru1a jaringan jaringan 1er1i1aan maka kemungkinan kemungkina n terja#i in7iltrasi i n7iltrasi le2ih le 2ih ke3il+ 1. Fa)($ +ang +ang ,e%-enga$u"# Kua!#(a' A#$ Buangan
Kualitas #ari air 2uangan:lim2ah #omestik akan 2er2e#a-2e#a tergantung #ari 2e2era1a 7aktor se1erti 2erikut ini + Karakteristik air 2uangan 2uangan '+ Aolume air 2uangan *+ rekuensi 1em2uangan air 2uangan ($2rahim Mutha6ali.'') menurut Ba22it (8<8) 7aktor yang memengaruhi kualitas air lim2ah a#alah a+ Musim:3 Musim:3ua3 ua3a. a. negara negara yang mengalami mengalami 4 musim musim #e2it maksimum maksimum terja#i 2iasanya 1a#a musim #ingin.karena #ingin.karena 1enggelontoran yang 3uku1 2esar untuk men3egah men3ega h terja#inya terja#in ya 1em2ekuan #i#alam #i#ala m 1i1a+ 2+ "aktu harian. konsumsi air 2ersih tia1 jamnya #alam sehari sangat 2er%ariasi+ 2er%ari asi+ al ini sangat 2er1engaruh terha#a1 #e2it air lm2ah yang #iterima oleh 2angunan 1engolah+ Konsumsi air ini mengalami 1un3ak ratarata <+ C 9+ #an jam ja m <+ C 9+*+
3+
"aktu "aktu 1erjalan 1erjalanan. an. 6aktu 6aktu 1un3a 1un3akk air 2elum 2elum tentu tentu sama sama #engan #engan 6aktu 6aktu 1un3ak tim2ulnya air lim2ah yang #iterima #iter ima oleh ole h 2a#an 1engolahan. 1engola han. karena a#anya 6aktu 1erjalanan #ari sum2er ke unit 1engolahan+ Semakin #ekat 1erjalanan. 1erjalana n. maka semakin #ekat 1er2e#aan 1un3ak konsumsi air #engan 6aktu 1un3ak tim2ulnya air lim2ah
#+
?umlah 1en#u#uk. 1en#u#uk. semakin
2anyak 1o1ulasi yang akan #ilayani
semakin 2esar 1ula #e2it air lim2ah yang tim2ul e+ ?enis akti7itas akti7it as atau sum2er 1enggunaan air 2ersih yang yang #ihasilkan #ihasilka n #ari suatu tem1at memiliki kualitas yang 2erma3am-ma3am+ Misalnya air lim2ah #ari 1asar memiiki kan#ungan organik le2ih tinggi #ari 1a#a air lim2ah #ari #ar i 1erkantoran+ 7+ ?enis ?enis saluran saluran 1engun 1engun1ul 1ul air lim2ah lim2ah yang yang #iunakan #iunakan.. jika mengguna menggunakan kan sistem ter3am1ur maka air lim2ah akan le2ih 2uruk karena 1artikulat+ Dalam sistem ter1isah kontaminan yang a#a 1a#a air lim2ah memiliki konsentrasi yang le2ih tinggi #i2an#ingkan #engan sistem ter3am1ur kraena a#anya 1engen3eran oleh air hujan+ Kualitas air 2uangan #a1at #iketahui #ari karakteristik 7isik. karakteristik kimia #an karakteristik 2iologi (T3ho2anoglous #an Burton.88) a+ Karakteristik 7isik Be2era1a karakteristik 7isik air 2uangan a#alah •
Suhu air 2uangan 2iasanya le2ih tinggi #ari1a#a suhu air 2ersih
•
Ter3ium 2au 2usuksaat air lim2ah terurai se3ara anaero2
•
at 1a#at yang menye2a2kan kekeruhan 2eru1a Eat 1a#at tersus1ensi. tera1ung #an terlarut+ terl arut+
•
"arna air lim2ah #a1at #iguakan untuk mem1erkirakan mem1erk irakan umur air lim2ah o
o
o
Fokelat mu#a. mengin#ikasikan air lim2ah 2erumur < jam+ /2u-a2u tua. t ua. mengin#ikasikan air lim2ah se#ang mengalami 1em2usukan+ itam. mengin#ikasikan air lim2ah yang telah mem2usuk oleh 1enguraian 2akteri anaero2+
2+ Karakteristik kimia •
at organik at organik Sum2er utama Eat organik 2erasal #ari kotoran
lim2ah manusia yaitu 9 -8 gram:orang:hari+ Pa#a 1rinsi1nya kategori Eat organik yang #a1at ter#egra#asi #alam air lim2ah a#alah 1rotein. kar2ohi#rat. #an li1i# (Sun#strom G Klei. 88)+ at organik #alam air lim2ah jumlahnya 3uku1 #ominan. karena 5@ #ari Eat 1a#at tersus1ensi #an 4@ #ari Eat 1a#at tersaring meru1akan 2ahan organik+ Selanjutnya 2ahan organik ini #ikelom1okkan menja#i 4<@ 2eru1a 1rotein. '55@ 2eru1a kar2ohi#rat. @ 2eru1a lemak:minyak #an urea+ rea se2agai kan#ungan 2ahan ter2anyak #i #alam urine. meru1akan 2agian lain yang 1enting #alam 2ahan organik (in#arko. '*) at
•
anorganik Sum2er #ari Eat anorganik meli1uti 1. Klori#a. !itrogen. Phos1or.Ke2asaan (/lkalinitas) #an Belerang (in#arko. '*) 3+ Karakteristik 2iologi /s1ek
2iologi
ini men3aku1
mikroorganisme
yang
#itemukan 1a#a air lim2ah+ Organisme ini #igunakan se2agai in#ikator 1en3emaran air aki2at tinja manusia atau he6an #an untuk mengetahui meto#e 1engolahan yang te1at+ Setia1 manusia mengeluarkan -4 milyar
3oli7orm:hari+
Foli7orm
#igunakan
mikroorganisme 1athogen+ 1. / Da(a ang D#-e$!u)an Da!a% Pe$enanaan IPAL
+ Data #esain a6al sam1ai #esain akhir '+ "ilayah 1elayanan *+ 4+ 5+ <+ +
Pemilihan lokasi $P/L Proyeksi 1en#u#uk Peraturan #an 2aku mutu air 2uangan Karakteristik air 2uangan Tingkat 1engolahan:#erajat 1engolahan
se2agai
in#ikator
9+ Pemilihan 1roses 1engolahan yang akan #igunakan 8+ Pemilihan 1eralatan atau unit yang akan #igunakan #alam 1engolahan + Plant layout #an 1ro7il hi#rolis + ,nergi #an sum2er yang #i2utuhkan '+ &en3ana anggaran 2iaya *+ /MD/L (/nalisis Mengenai Dam1ak Lingkungan) #ari instalasi 1engolahan air lim2ah yang #i2angun 1. 5 Pe$(#%&angan Pe%#!#"an S#'(e% Peng!a"an A#$ Buangan
aktor 1enting yang harus #i1ertim2angkan #alam 1emilihan sistem 1engolahan air 2uangan menurut T3ho2anoglous #an Burton (88) a#alah + Penera1an Proses Penera1an 1roses #i e%aluasi 2er#asarkan 1engalaman masa lalu. #ata skala 1enuh #alam instalasi. #ata yang telah ter1u2likasi #an #ata #ari pilot-plant studies+
?ika #itemukan kon#isi 2aru atau ti#ak 2iasanya. 1ilot
1lant stu#ies sangatlah 1enting #an mem2antu+ '+ Range De2it 0ang Da1at Ditera1kan Peneta1an unit 1engolahan air lim2ah #omestik harus #i3o3okan #engan kea#aan #e2itnya. 1roses akan 2erlangsung a1a2ila #e2it air lim2ah yang akan #iolah #isesuaikan #engan unit 1engolahannya. misal kolam sta2ilisasi ti#ak 3o3ok untuk air yang memiliki #e2it sangat 2esar 1a#a area 1o1ulasi yang tinggi+ *+ Aariasi De2it 0ang Da1at Ditera1kan Banyak unit o1erasi #an unit 1roses #i#esain untuk 2ero1erasi mele2ihi range #e2it yang 2esar+ Banyak 1roses 2ekerja 2aik 1a#a #e2it yang relati7 konstan. jika #e2itnya 2er%ariasi maka tangki aliran rata-rata sangat #i1erlukan untuk mem2uat #e2it relati7 konstan+ 4+ Karakteristik /ir Lim2ah Domestik 0ang /kan Diolah Karakteristik #ari lim2ah yang akan #iolah menentukan jenis 1roses yang akan #igunakan (misalnya a1akah se3ara 2iologi atau kimia) #an mem2utuhkan 1engo1erasian yang 2aik+
5+ Kinerja Kinerja suatu unit instalasi 2iasanya #iukur #ari segi kualitas lim2ah yang terolah. #imana kualitas e77luent lim2ah terse2ut harus sesuai #engan 2aku mutu yang sesuai #an 2erlaku+ <+ ,nergi 0ang Di2utuhkan ,nergi yang #i2utuhkan. se1erti kemungkinan 2iaya energi yang akan #i1erlukan. harus #iketahui jika ingin men#a1atkan 2iaya 1engolahan yang e7ekti7+ + Pengolahan &esi#u ?enis #an jumlah resi#u 1a#atan. 3air #an gas yang #ihasilkan harus #iketahui atau #i1erkirakan+ "alau1un. 1ilot-1lant stu#ies sering #igunakan untuk i#enti7ikasi #an menentukan kuantitas resi#u 9+ Proses Pengolahan Lum1ur 1emilihan sistem 1engolahan lum1ur harus 2erjalan seiring #engan 1emilihan sistem 1engolahan 3air 8+ Ke2utuhan Bahan Kimia /1a sum2er nya #an 2era1a 2anyak jumlah 2ahan kimia yang harus #itam2ahkan Ha1a e7ek yang mungkin #itim2ulkan #ari 1enam2ahan 2ahan kimia yang memiliki karakteristik #an akhirnya menja#i resi#u #ari sistem
1engolahan
lim2ah.
2era1a
2iaya
yang
#i2utuhkan
untuk
menghilangkan resi#u aki2at 1enam2ahan 2ahan kimia terse2utH + Sum2er Lain 0ang Di2utuhkan + Sum2er Daya Manusia 2era1a 2anyak orang yang #i2utuhkanH Dan keahlian a1a yang #i1erlukan untuk mengo1erasikan #an memelihara $P/L 2era1a 2iaya yang akan #ikeluarkan untuk mem2erikan 1elatihan terha#a1 sum2er #aya manusia yang akan #i1ekerjakanH '+ Proses Tam2ahan stan# 2y unit+ nit tam2han yang #igunakan se2agai 3a#angan. atau 1roses alternati7 yang #igunakan a1a2ila salah satu unit $P/L inoperative.
*+ Kean#alan 1ertim2angan atas kean#alan unit $P/L #alam jangka 1anjang 4+ Kom1leksitas 5+ Ke3o3okan #a1atkah unit 1roses atau unit o1erasi 2erjalan sukses #i kon#isi #aerah eksistingH#a1atkah nantinya mengem2angkan $P/L #engan mu#ahH 16. Adaptable
#a1at kah 1roses #imo#i7ikasi untuk memenuhi ke2utuhan #imasa men#atangH 17. Economic ife !"cle-Anal"sis
e%aluasi 2iaya harus #i1erhatikan+ Bukan hanya 2iaya untuk mem2angun $nstalasi nya saja melainkan 2iaya untuk o1erasional #an 1emeliharaannya kelak+ $nstalasi yang menggunakan mo#al a6al ren#ah ti#ak akan e7ekti7 karena ti#ak mem1erhitungkan 2iaya o1erasional #an 1emeliharaan+ Keterse#iaan #ana : mo#al a6al akan menentukan unit 1a#a instalasi 1engolah air lim2ah yang akan #i2angun+ 9+ Keterse#iaan Lahan lahan yang akan #igunakan harus mem1ertim2angkan 1erkem2angan instalasi #imasa men#atang+ ?uga harus mem1ertim2angkan 2era1a 2anyak 2u77er Eone yang akan #igunakan untuk men3egah #am1ak %isual #an #am1ak lainnya yang akan terja#i #i lokasi terse2ut+ (T3ho2anoglous. ;+ #an +L Burton+ 88)
BAB II STANDAR DAN KARAKTERISTIK AIR BUANGAN
2. 1 Ba)u ,u(u
Baku mutu air a#alah 1ersyaratan mutu air yang su#ah #isia1kan oleh suatu negara atau #aerah+ 1engelolaan mutu air 2agi sum2er air menurut Su#arma#ji ('') #i2agi menja#i #ua ma3am 2aku mutu air. yaitu se2agai 2erikut 1. #tream #tandard
Persyaratan mutu air 2agi sum2er air se1erti sungai. #anau. air tanah yang #isusun #engan mem1ertim2angkan 1eman7aatan sum2er air terse2ut. kemam1uan mengen3erkan serta 7aktor ekonomis+ $. Effluent #tandard
Persyaratan mutu air lim2ah yang #ialirkan ke sum2er air. sa6ah. tanah #an lokasi lainnya #engan mem1ertim2angkan 1eman7aatan sum2er air yang 2ersangkutan #an 7aktor ekonomis 1engolahan air 2uangan+ Stan#ar# kualitas air 2iasanya #i#asarkan atas satu #ari #ua kriteria utama yaitu #tream #tandard
atau Effluent #tandard + #tream #tandard #i#asarkan 1a#a 1ersyaratan
1engen3eran atau kualitas 2a#an air 1enerima air #i#asarkan 1a#a nilai am2ang 2atas kontaminan tertentu yang sesuai 1eruntukkan airnya+ Effluent standard #i#asarkan 1a#a konsentrasi Eat 1en3emar yang 2erasal #ari hasil 1engolahan $P/L (,3ken7el#er. 89)+ Ber#asarkan PP 9' Tahun ' tentang 1engelolaan kualitas air #an 1engen#alian 1en3emaran. 2aku mutu 1erairan ( stream standard ) #i#e7inisikan se2agai 2atas atau ka#ar makhluk hi#u1. Eat. energi atau kom1onen lainnya yang a#a atau harus a#a #an atau unsur 1en3emar yang #itenggang a#anya #alam air 1a#a sum2er air tertentu sesuai 1eruntukannya+ Effluent standard (2aku mutu lim2ah 3air) a#alah 2atas ka#ar #an jumlah unsur 1en3emar yang #itenggang a#anya #alam lim2ah 3air untuk #i2uang #ari suatu jenis kegiatan tertentu+ Effluent #tandard untuk lim2ah #omestik menga3u 1a#a Ke1utusan Menteri Lingkungan i#u1 !o+ ' Tahun '* Tentang
Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik #imana 2er#asarkan Ke1Men L terse2ut 2aku mutu air lim2ah #omestik (effluent standard) untuk lim2ah #omestik a#alah ukuran 2atas atau ka#ar unsur 1en3emar #an atau jumlah unsur 1en3emar yang #itenggang ke2era#aannya #alam air lim2ah #omestik yang akan #i2uang atau #ile1as ke air 1ermukaan+ 2. 2 Ka$a)(e$#'(#) L#%&a" D%e'(#)
Konstituen air lim2ah #omestik 2erasal #ari tinja manusia #an urin. air 3u3ian air 2ekas man#i. lim2ah sisa makan. hasil 1emeliharaan suatu 1ro#uk rumah tangga #ll yang #i#alamnya juga mengan#ung 2ahan organik #an anorganik+ Semua konstituen terse2ut akan mem1engaruhi kualitas air 2uangan+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton (88) Kualitas air 2uangan #a1at #iketahui #ari karakteristik 7isik. karakteristik kimia #an karakteristik 2iologi+ Berikut uraian mengenai karakteristik air lim2ah #omestik a+ Karakteristik 7isika lim2ah #omestik umumnya #ilihat #ari tem1eratur. 6arna lim2ah. 2au #an kekeruhan+ Berikut 1enjelasan mengenai karakteristik 7isika #alam lim2ah #omestik +
Tem1eratur tem1eratur air lim2ah #omestik 2iasanya le2ih 2esar #i2an#ing tem1eratur air 2ersih+ Aariasi tem1eratur lim2ah #omestik #i1engaruhi oleh musim+suhu air akan ren#ah ketika suhu u#ara nya sangat 1anas atau memasuki musim kemarau (=asim. 895)+ Ee)3
tem1eratur air meu1akan 1arameter yang sangat 1enting karena e7eknya
2eru1a reaksi kimia #an tingkat reaksi. kehi#u1an aIuatik #an kesesuaian air #engan 1eruntukannya+ Meningkatnya tem1eratur. #a1at menye2a2kan 1eru2ahan 1a#a s1esies ikan yang 2era#a #i 2a#an air 1enerima+ (T3ho2anoglous #an Burton. 88) '+
"arna air lim2ah #omestik yang 2aru 2er6arna a2u-a2u se#angkan yang su#ah #alam kea#aan se1ti3 akan 2er6arna hitam+ (T3ho2anoglous #an Burton. 88)
*+ Bau air lim2ah #omestik yang masih 2aru mem1unyai 2au sa2un #an minyak+ Bau 2erhu2ungan #engan 7asilitas 1engolahan+ Menurut T3ho2anoglous #an
Burton (88) 2au #alam lim2ah #omestik 2iasanya #ise2a2kan oleh gas yang
#ihasilkan oleh #ekom1osisi organik atau oleh Eat yang #itam2ahkan ke lim2ah terse2ut+ 4+ Kekeruhan kekeruhan alam air lim2ah ise2a2kan oleh sus1en#e# soli#+ mumnya air lim2ah yang kuat mem1unyai kekeruhan yang 2esar+ (=asim. 895) 2+ Karakteristik kimia Karakteristik kimia suatu lim2ah #itunjukkan #engan Eat organik #an Eat anorganik+ Lim2ah #omestik 1a#a umumnya mengan#ung 5@ organik #an 5@ materi anorganik+ Karakteristik kimia lim2ah #omestik meli1uti + Total Soli#s total soli# #alam air lim2ah #omestik #a1at 2eru1a 2ahan organik #an anorganik. 2ahan:materi yang #a1at teren#a1kan. tersus1ensi #an yang terlarut+ Total soli# #i2agi lagi menja#i ' yaitu TDS #an TSS+ •
TSS (%otal #uspended #olid ) a#alah 2agian #ari total soli# yang #a1at 2eru1a 2ahan organik atau anorganik teta1i materi yang termasuk TSS ti#ak terlarut #alam air (tersus1ensi) menurut =asim (895) 2iasanya nilai TSS #alam air lim2ah #omestik 2erkisar antara '-*< mg:L #an t"pical '* mg:L+ TSS ini ter2agi lagi menja#i ' klasi7ikasi 2er#asarkan mu#ah ti#aknya mengua1 yaitu sus1en#e# soli# yang ti#ak mu#ah mengua1 ( &i'ed suspended solid ) #an sus1en#e# soli# yang mu#ah mengua1 (volatile suspended solids) o
SS ( fi'ed suspended solid ) a#alah total sus1en#e# soli# yang ti#ak mu#ah mengua1 : ti#ak mu#ah ter2akar meski #i2akar 1a#a suhu 5 F 2iasanya yang termasuk materi #alam 7ss a#alah unsur mineral yang sukar untuk #i2akar (noncombustible)+ Dalam lim2ah #omestik nilai SS 2erkisar antara * -9 mg:L #an ty1i3al nya a#alah 55 mg:L
o
ASS (olatile suspended solids) a#alah total suspended yang mengua1 1a#a 1em2akaran 5 F ASS a#alah kom1onen organik yang terkan#ung #alam total
solid
sus1en#e# soli#s+ !ilai ASS 2iasanya 2erkisar antara 8 '9 mg:L #engan ty1i3al 5 mg:L+ •
TDS (%otal issolved solids) 2agian #ari total soli# yang #a1at 2eru1a organik #an anorganik yang ti#ak lolos saringan karena 1a#atan ini memiliki ukuran le2ih ke3il #ari millimikron+ TDS #alam air lim2ah #omestik 2iasanya 2erkisar antara '5-9 mg:L #engan ty1i3al 5 mg:L+ Total #issol%e# soli#s ter2agi laggi menja#i ' klasi7ikasi yaitu total #issol%e# soli# yang mu#ah ter2akar #alam suhu 5 F (Aolatile Disol%e# Soli#s) #an yang ti#ak mu#ah ter2akar #alam suhu terse2ut (iJe# Dissol%e# Soli#s)+ o
DS ( &i'ed issolved #olids ) a#alah total dissolved solid yang ti#ak mu#ah mengua1 : ter2akar meski #i2akar 1a#a suhu 5F 2iasanya yang termasuk materi #alam 7ss a#alah unsur mineral yang sukar untuk #i2akar (non3om2usti2le) atau 2ahan anorganik lain+ Dalam lim2ah #omestik nilai SS 2erkisar antara mg:L #an ty1i3al nya a#alah 55 mg:L
o
ADS (olatile issolved solids) a#alah total #issol%e# soli# yang mengua1 1a#a 1em2akaran 5 F ADS a#alah kom1onen organik yang terkan#ung #alam total
sus1en#e# soli#s+ !ilai ADS 2iasanya 2erkisar antara 5-* mg:L #engan ty1i3al ' mg:L+ '+ BOD5 BOD5 atau *ioc+emical ,'"gen emand meru1akan jumlah oksigen yang #iman7aatkan oleh mikrooganisme 1a#a keaa#aan aero2 untuk men#egra#asi 2ahan organik #alam air lim2ah terse2ut+ (T3ho2anoglous #an Burton. 88)
BOD #igunakan se2agai in#ikator jumlah 2ahan:Eat organik biodegradable yang terkan#ung #alam air lim2ah #omestik. juga #igunakan untuk menentukan jumlah oksigen terlarut yang #i2utuhkan mikroorganisme untuk men#egra#asi 2ahan organik terse2ut+ Biasanya nilai BOD5 #alam lim2ah #omestik 2rkisar antara -4 mg:L #engan tty1i3al ' mg:L+ (=asim.895) *+ FOD (!+emical ,'"gen emand) meru1akan nilai yang #igunakan untuk menentukan jumlah 2ahan organik yang #i#egra#asi #engan 1engoksi#asi kuat #ari suatu 2ahan kimia se1erti (1otasium #ikromat) #alam kon#isi air lim2ah yang 2asa+
!ilai FOD #alam lim2ah
#omestik 2erkisar antara '-9 mg:L #engan ty1i3al 4 mg:L+ 4+ TOF %otal ,rganic !arbon a#alah suatu 1engukuran untuk menentukan 2ahan orrganik #alam air lim2ah+ TOF #itentuan #engan mengon%ersi kar2on organi3 menja#i kar2on#ioksi#a+ Proses terse2ut #a1at 2erlangsung 1a#a ten1eratur tinggi #alam furnace #engan 2antuan katalis+ Dengan mengu2ah kar2on organik menja#i kar2on#ioksi#a maka jumlah kar2on organik total #a1at #itentukan+ Menurut =asim (895) konsentrasi TOF #alam lim2ah #omestik 2erkisar antara 9-'8 mg:L #engan ty1i3al 5 mg:l 5+
Total nitrogen total nitrogen termasuk nitrogen organik. ammonia. nitrit #an nitrat+ !itrogen #an 7os7or 2ersama #engan kar2on #an elemen lain se2agai nutrien untuk mem1er3e1at 1erkem2angan tum2uhan akuatik+ Konsentrasi total nitrogen #alam lim2ah #omestik 2erkisar antara '-95 mg:L #engan ty1i3al 4 mg:L+ •
!itrogen organik (O!) se2agai ! !itrogen organik (!) terikat #alam 1rotein. asam amino #an urea+ Konsentrasinya #alam air lim2ah #omestik 2erkisar antara 9-*5 mg:L+
•
/mmonia (!*-!) se2aagai ! nitrogen #alam amonia se2agi 1ro#uk 1ertama hasil #ari #ekom1osisi nitrogen organik+ Konsentrasinya #alam lim2ah #mestik 2erkisarantara '-5 mg:L+
•
!itrit #an nitrat (se2agai !) nitrit #an nitrat nitrogen a#alah 2entuk oksi#asi ter2esar #ari nitrogen+ Ke#uanya a2sen #alam air lim2ah #omestik
<+ Total 7os7or total 7os7or a#a #alam #ua 2entuk. organik atau anorganik+ os7or #alam 1erairan alami 2ersum2er #ari eutro7kasi + 1 1 #igunakan untuk menentukan kea#aan 2asa atau normalnya suatu lim2ah+ Larutan yang netral memiliki 1h 9+
/lkalinitas (FaFo*) alkalinitas #alam air lim2ah #omestik ha#ir #alam 2entuk 2ikar2onat. kar2onat #an ion hi#roksi#a+
8+
Kesa#ahan (FaFo *) kom1onen utama kesa#ahan #alam air lim2ah 2erasal #ari ion kalsium #an magnesium kes#ahanini 2ergantung 1a#a kesa#ahan #alam air 2ersih yang #igunakan+
+ Klori#a klori#a #alam air lim2ah 2erasal #ari air 2ersih. 2uangan manusia #an 1elunak airr #omestik+ + Minyak #an lemak a#alah 2agian solu2le #ari 2ahan
organik
#alam heksana+ Sum2er minyak #an lemak a#alah fats #an oils #alam makanan+ 3+ Karakteristik 2iologi Lim2ah #omestik mengan#ung mikroorganisme yang 2er1eran 1enting #alam 1roses 1engolahan 2iologi+ Mikroorganisme yang #imaksu# a#alah 2akteri. 7ungi. 1rotoEoa #an algae (=asim. 895)+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton (88) karakteristik 2iologi air lim2ah menja#i 2agian 1enting #alam kontrol 1nyakit yang #ise2a2kan oleh organisme 1athogen #ari kotoran :7ae3es manusia+organisme 1atogen #itemukan #alam eJ3reta manusia yang terin7eksi 1enyakit atau yang mem2a6a 1enyakit in7eksius+ Berikut ta2el tentang mikroorganisme yang a#a #alam air lim2ah #omestik menurut T3ho2anoglous #an Burton (88)+ Data 2e2an 1en3emar harian atau tahunan 1er ka1ita meru1akan #ata #asar yang #igunakan untuk mengetahui kom1osisi #ari air lim2ah #omestik+ Kom1osisi air lim2ah #omestik sangat tergantung 6aktu #an lokasi:tem1at+ 2erikut #at a kom1osisi lim2ah #omestik #i 2er2agai negara (Mogen+ 88<)+
Ta2el '+ Kom1osisi Lim2ah Domestik Di Ber2agai !egara
Kom1osisi ty1i3al air lim2ah #omestik menurut Mogen (88<) #i tunjukkan 1a#a ta2el '+' 2erikut ini Ta2el '+ ' Konten &ata-&ata Ty1i3al Bahan Organik Dalam Lim2ah Domestik
Ta2el '+ * Kom1osisi !utrient Dalam /ir Lim2ah Domestik
Ta2el '+ 4 Kom1osisi Logam Berat Dalam /ir Lim2ah Domestik
menurut arol#+ B gotaas (85<) kom1osisi faeces manusia tan1a urin a#alah se2agai 2erikut o
kan#ungan air ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ <<-9@
o
2ahan organik ( dr" basis)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 99-8@
o
nitrogen (dr" basis)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5.-
.@ o 1hos1orus se2agai (P 'O5) (dr" basis)++++++++++++++++++++++ *.-5.4@ o 1otassium ( dr" basis)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
.-'.5@
basis)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
o
kar2on ( dr"
4-55@ o kalsium se2agai (FaO) (#ry 2asis)+++++++++++++++++++++++++++++ 4-5@ o F:! &atio (dr" basis) ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5@ Kom1osisi urin manusia
o
8<@
kan#ungan air ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 8*o
2ahan organik ( dr" basis)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
<5-95@ o nitrogen (dr" basis)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5-8@ o 1hos1orus se2agai (P 'O5) ( dr" basis)++++++++++++++++++++++ '.5-5@ o 1otassium se2agai (K 'O) ( dr" basis)++++++++++++++++++++++++ *-4.5@ o
kar2on ( dr" basis)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ -
@ o kalsium se2agai (FaO) (#ry 2asis)+++++++++++++++++++++++++++++ 4-5@ Menurut Sumarno ('') kom1osisi lim2ah 3air #omestik rata-rata mengan#ung 2ahan organik #an senya6a mineral yang 2erasal #ari sisa makanan. urin #an sa2un+ Se2agian lim2ah 2er2entuk 2ahan tersus1ensi. lainnya #alam 2entuk terlarut+ Karakteristik 7isis #an kimia lim2ah #omestik #a1at #ilihat 1a#a ta2el '+5 2erikut ini Ta2el '+ 5 Karakteristik Lim2ah Fair &umah Tangga Femar an
konsentrasi (mg:l) K isar an
rata-r ata
Terlarut
'5-95
5
Tersus1ensi
-*5
''
minyak #an lemak
5-5
BOD
-4
''
FOD
'5-
5
TOF
9-'8
<
Organik
9-*5
5
!*
'-5
'5
Phos1or Organik /norganik
-5 *-
* 5
K lor i#a
*-
5
/lkalinitas
5-'
1a#atan
!itrogen
#umber #umarno $//$
2. Un'u$ Pene%a$ Da!a% A#$ L#%&a" D%e'(#)4 Su%&e$ Dan A$(# Pen(#ngna
+ TSS Sum2er lum1ur #an 1asir halus serta jasa#-jasa# renik+ (,77en#i.'*) Menurut Tarigan #an ,#6ar# ('*) at 1a#at tersus1ensi (Total Sus1en#e# Soli#s) a#alah semua Eat 1a#at atau 1artikel1artikel yang tersus1ens i #alam air #an #a1at 2eru1a kom1onen hi#u1 (2iotik) se1erti 7ito1lankton. Eoo1lankton. 2akteri. 7ungi. atau1un kom1onen mati (a2iotik) se1erti #etritus #an 1artikel-1artikel anorganik+ at 1a#at tersus1ensi meru1akan tem1at 2erlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen #an 2er7ungsi se2agai 2ahan 1em2entuk en#a1an yang 1aling a6al #an #a1at menghalangi kemam1uan 1ro#uksi Eat organik #i suatu 1erairan+ Penetrasi 3ahaya matahari ke 1ermukaan #an 2agian yang le2ih #alam ti#ak 2erlangsung e7ekti7 aki2at terhalang oleh Eat 1a#at tersus1ensi. sehingga 7otosintesis ti#ak 2erlangsung sem1urna+ Sehingga organisme yang 2utuh 3ahaya akan mat. kematian organisme ini akan mengganggu ekosistem akuatik+ /1a2ila jumlah materi tersus1ensi ini akan mengen#a1. maka 1em2entukan lum1ur #a1at sangat mengganggu aliran #alam 2a#an air 1enerima misalnya sungai. maka 1en#angkalan akan 3e1at terja#i+(Soemirat. '4) '+ TDS Su%&e$3 %otal dissolved solids
#ise2a2kan oleh 2ahan anorganik yang 2eru1a
ion-ion yang ter#a1at #alam lim2ah #omestik+ $on-ion yang terkan#ung #alam lim2ah #omestik #a1at #ilihat 1a#a ta2el '+4+ Da%-a)
menurut ,77en#y ('*) nilai TDS yang tinggi karena
mengan#ung 2anyak senya6a kimia. akan menye2a2kan tingginya nilai salinitas #an #aya hantar listrik+ *+ BOD (Ke2utuhan Oksigen Biokimia6i) Su%&e$3
BOD hanya menggam2arkan 2ahan organik yang #a1at
#i#ekom1osisi se3ara 2iologi ( biodegradable) oleh mikroorganisme+ Bahan organik ini #a1at 2eru1a lemak. 1rotein. kanji ( starc+). glukosa. al#ehi#a. ester #an se2againya+ (,77en#y '*)
Menurut =asim (895) Kom1onen utama 2ahan organik #alam air lim2ah #omestik a#alah kar2ohi#rat. 1rotein #an lemak. minyak #an gemuk+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton (88) 2ahan organik tersusun atas kom2inasi #ari kar2on. hy#rogen #an oksigen #an #alam 2e2era1a kasus 2erga2ung juga #engan nitrogen+ Bahan organik #alam air
lim2ah
#omestik 2iasanya mengan#ung 4-<@ 1rotein. '5-5@ kar2ohi#rat #an minyak #an lemak 9-'@+ rea a#alah konstituen ter2esar #alam urin #engan kata lain urea meru1akan 1enyum2ang organik ter2esar #alam fres+ wastewater + A$(# -en(#ng3
Pemeriksaan BOD #i1erlukan untuk menentukan 2e2an
1en3emaran aki2at air lim2ah #omestik #an untuk men#esain sistemsistem 1engolahan 2iologis 2agi air yang ter3emar terse2ut+ Da%-a)
ketika 2ahan organik #alam suatu 2a#an 1erairan 2esar maka
ke2utuhan oksigen #alam 1erairan terse2ut akan 2erkurang karena #igunakan oleh mikroorganisme untuk men#ekom1osisi
2ahan organik se2agai
sum2er makanannya+ Ketika oksigen terlarut #alam suatu 2a#an 1erairan itu ren#ah. maka 2iota akuatik #alam air 1un akan mati karena sum2er oksigen
yang #igunakan se2agai sum2er res1irasi telah menurun
konsentrasinya+ 4+ FOD Penge$(#an3
FOD menggam2arkan jumlah total oksigen yang #i2utuhkan untuk mengoksi#asi 2ahan organik se3ara kimia6i. 2aik yang #a1at #i#egra#asi se3ara 2iologis ( biodegradable) mau1un yang sukar #i#egra#asi se3ara 2iologis (nonbiodegradable) menja#i FO' #an 'O+ selulosa. tanin. lignin. 1olisakari#a. 2enEena #an se2againya+ 5+ TOF TOF mengukur jumlah kar2on yang 2erasal #ari senya6a organik+ Su%&e$
Su%&e$
kar2on organik #an kar2on anorganik total (kar2onat. 2ikar2onat #an
asam kar2onat) (,77en#y. '*)+
A$(# -en(#ng
nilai TOF #igunakan untuk mengetahui 1en3emaran aki2at
senya6a organik #alam suatu 1erairan: untuk menilai 1en3emaran air lim2ah aki2at senya6a organik+
<+ u2ungan /ntar Parameter Menurut Moegen enEe (') ratio nilai antara 2er2agai su2stan3es (1arameter) #alam air 2uangan #igunakan untuk menentukan 1roses 1engolahan yang akan #ilakukan ta2el '+< 2erikut ini menunjukkan rasio yang sering #igunakan+ Misal jika nilai rasio FOD:BOD 2esar 2erarti mengin#ikasikan 2ah6a air lim2ah #omestik terse2ut memiliki 2ahan organik yang sulit ter#egra#asi se3ara 2iokimia 2erarti 1emilihan unit yang tea1at a#alah 2ukan #engan menggunakan 1roses 2iologi saja+ Ta2el '+ < &asio Parameter Dalam /ir Lim2ah Domestik & asio
Lo6
Ty1i3al
igh
FOD:BOD
.5-'
'.-'.5
'.5-*.5
FOD:T!
<-9
9-'
'-<
FOD:TP
'-*5
*5-45
45-<
BOD:T!
*-4
4-<
<-9
BOD:TP
-5
5-'
'-*
FOD:ASS
.'-.4
.4-.<
.<-'.
ASS:SS
.4-.<
.<-.9
.9-.8
'-'.5
.5-*
*-*.5
FOD:TOF
+ !itrogen Su%&e$
1a#a urine manusia terkan#ung nitrogen se2esar 5-8@ #an 1a#a
tinja manusia terkan#ung nitrogen se2esar 5-@+ Di 1erairan. nitrogen 2eru1a nitrogen anorganik #an organik+ !itrogen anorganik ter#iri atas amonia (!*). amonium (!4). nitrit (!O'). nitrat (!O*) #an molekul nitrogen (! ') #alam 2entuk gas+ !itrogen organik 2eru1a 1rotein. asam amino #an urea+ Da%-a)
nitrogen #alam air (#itemukan #alam 2entuk ammonium)
meru1akan nutrisi 1enting untuk ganggang. namun a1a2ila jumlahnya 2erle2ih maka akan terja#i eutrofi0asi sungai. #anau #an 2a#an air 1enerima lainnya . Eutrofi0asi
terse2ut terja#i karena kele2ihan ammonium. sehingga amonium
akan teroksi#asi se3ara mikro2iologi menghasilkan nitrat+ /#anya nitrat ini #a1at merangsang 1ertum2uhan ganggang menja#i tak ter2atas sehingga kan#ungan
oksigen #alam 1erairan 2erkurang (Prasetya.88') ketika oksigen terlarut #alam suatu 1erairan 2erkurang maka akan 1erairan terse2ut toksisitas amonia terha#a1 organisme akuatik akan meningkat #an menye2a2kan 1erairan 2era#a #alam kon#isi ano'ic (tan1a oksigen) (,77en#y.'*)+ 9+ &ats. minyak #an lemak ( fats oils and grease ) O; O; #alam effluent instalasi #a1at #ihasilkan #alam 2entuk material yang melayang #iatas 1ermukaan air+ O; #a1at memasuki instalasi se2agai 1artikel #iskret yang melayang se2agai material emulsi atau se2agai Eat terlarut+ O; juga #iklasi7ikasikan menja#i O; 1olar #an non 1olar+ O; 1olar
2iasanya
biodegradable.
se#angkan
O;
non
1olar
kurang
biodegradable+ Su%&e$
O; 1olar 2ersum2er #ari he6an se#angkan O; non 1olar 2erasal
#ari pretoleum product A$(# -en(#ng
1engukuran O; 1a#a upstream #an downstream 1a#a unit
1engolahan #igunakan untuk mengetahui e7isiensi 1enyisihan+
(",+
'9) 8+ os7or Pengertian 7os7or memiliki kesamaan #engan nitrogen hanya 2er2e#a 2entuk+ os7or #igunakan se2agai element essensial untuk 1erkem2angan biological #an re1ro#uksi mikroorganisme+ Sum2er 7os7or #a1at 2eru1a orto7os7at. 1oly7os7at #an organi3 7os7at+ Ber2agai jenis 7os7at terse2ut #ihitung se2agai 7os7at total+
BAB III PERENCANAAN UNIT INSTALASI PENGOLAHAN AIR BUANGAN
. 1 Da(aDa(a Un(u) Pe$enanaan
+ ?enis sungai (kelas $$) Ta2el *+ Karakteristik Sungai Kelas $$ Pa$a%e(e$
N#!a#
De2it sungai minimum (L:#etik) De2it sungai rata-rata (L:#etik) De2it sungai maksimum (L:#etik) BOD (mg:L) FOD (mg:L) TDS (mg:L) !4(mg:L) !O'- (mg:L) TSS (mg:L) !O*-(mg:L) SO4'- (mg:L)
'5* * 4<9 '5 *5 * .'4 . 55 <.* 8
'+ #tream standard yang #igunakan a#alah Peraturan Pemerintah !o 9' Tahun ' Tentang Pengelolaan Kualitas /ir Dan Pengen#alian Pen3emaran /ir+ Ta2el *+ ' Per2an#ingan Kualitas /ir Sungai Dengan #tream #tandard PP 9' Tahun ' !o
Parameter analisis
/ $S$K/ &esi#u Terlarut (TDS) ' &esi#u tersus1ensi (TSS) B K$M$/ /!O&;/!$K BOD ' FOD * !4 4 !O'< !O*SO4' Keterangan 1arameter memenuhi 2aku mutu
Satuan
stan#ar
Mg:L Mg:L
5
Kualitas 2a#an air 1enerima kelas $$ !ilai eksisting Fek * 55
Mg:L Mg:L Mg:L Mg:L Mg:L Mg:L
* '5 -.< -
'5 *5 .'4 . <.* 8
1arameter ti#ak mmenuhi 2aku mutu /rti (-) #iatas menyatakan 2ah6a untuk kelas $$ 1arameter terse2ut ti#ak #i1ersyaratkan (--) ti#ak ter3antum #alam 2aku mutu
-
. 2 Ana!#'a Kua!#(a' A#$ Sunga# Ke!a' II
Ber#asarkan stream standard PP 9' Tahun ' Tentang Pengelolaan Kualitas /ir Dan Pengen#alian Pen3emaran /ir. 2a#an air yang termasuk kelas $$ meru1akan air yang 1eruntukannya #a1at #igunakan untuk 1em2u#i#ayaan ikan air ta6ar. 1eternakan. air untuk mengairi 1ertanaman #an atau 1eruntukkan lain yang mem1ersyaratkan mutu air yang sama #engan kegunaan terse2ut+ Ber#asarkan Ta2el *+' #iatas a#a 2e2era1a 1arameter air sungai yang mele2ihi nilai 2aku mutu PP 9' Tahun ' untuk air kelas $$+ Parameter-1arameter yang mele2ihi 2aku mutu terse2ut #iantaranya a#alah BOD. FOD. !O '- #an TSS+ Maka 2er#asarkan 1er2an#ingan terse2ut air sungai J yang tergolong air kelas $$ ti#ak #a1at langsung #iman7aatkan se2agaimana mestinya 1eruntukkan air kelas $$ karena a#a 2e2era1a 1arameter yang mele2ihi 2aku mutu+ A#$ L#%&a" D%e'(#)
+ Data karakteristik air lim2ah #omestik 1erumahan Ta2el *+ *Karakteristik /ir Lim2ah Domestik N#!a# Pa$a%e(e$
*
De2it rata-rata (m :#etik) De2it maksimum (m*:#etik) BOD in (S O) FOD in (mg:L) TSS in (mg:L) TSS out (mg:L) Konsentrasi MLASS (3) (mg:L) Konsentrasi lum1ur resirkulasi ( &,S) (mg:L ss) Berat jenis u#ara (kg:m *)
.55 .9* < '4 '4' ' *445 894 .'
'+ Effluent standard yang #igunakan untuk lim2ah #omestik a#alah Ke1utusan Menteri Lingkungan i#u1 !o ' Tahun '* Tentang Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik+
Ta2el *+ 4 Per2an#ingan Kualitas /ir Lim2ah Domestik 1erumahan Dengan Stan#ar# Kulitas /ir Lim2ah Domestik !o
Parameter analisis
Satuan
BOD ' FOD * TSS Keterangan
stan#ar
mg:L mg:L mg:L
-
Kualitas 2a#an air 1enerima kelas $$ !ilai eksisting Fek < '4 '4'
(--) ti#ak ter3antum #alam 2aku mutu
Diasumsikan air lim2ah #omestik terse2ut akan #i2uang ke 2a#an air 1enerima kelas $$ sehingga untuk mem2an#ingkan konsentrasi tia1 1arameter #i 2a#an air 1enerima #engan stream standard PP 9' Tahun ' Tentang Tentang Pengelolaan Kualitas /ir Dan Pengen#alian Pen3emaran /ir harus #i3ari terle2ih #ahulu konsentrasi 3am1urannya
#engan
menggunakan
rumus
2er#asarkan
Ke1utusan
Menteri
Lingkungan i#u1 !o+ Tahun '* Tentang Pe#oman Peneta1an Daya Tam1ung Be2an Pen3emaran /ir Pa#a Sum2er /ir se2agai 2erikut Konsentrasi 3am1uran (Fo) N
(
)
(
) ( )
Dimana =a =s Fs
N De2it air lim2ah #omestik maksimum L:#etik N #e2it air sungai minimum L:#etik N konsentrasi air lim2ah #omestik
(mg:L) Fa
N konsentrasi 2a#an air 1enerima
(mg:L) Konsentrasi 3am1uran tia1 1arameter #a1at #ilihat 1a#a ta2el *+4
Ta2el *+ 5 Konsentrasi Fam1uran Tia1 Parameter
NO
1 2 / 5 ; < =
Pa$a%e(e$
TDS TSS BOD FOD !4 !itrat (!O*-) nitrit (!O' ) Sul7at -
6a 7e!uen(8 7!*'8
Ca 7)n'en($a'# e!uen(8 7%g*!8
6' 79e&#( %#n8 7!*'8
C' 7)n'en($a'# '($ea%8 7%g*!8
C 7)n'en($a'# a%-u$an8 7%g*!8
'a(uan
&a)u %u(u:
T#njauan
9* 9* 9* 9* 9* 9* 9* 9*
< '4
'5* '5* '5* '5* '5* '5* '5* '5*
* 55 '5 *5 .'4 <.* . 8
''.598'8 <<.< 59.585' 95.<*88 .94 4.4*5 .5'89 4.*<55
mg:l mg:l mg:l mg:l mg:l mg:l mg:l mg:l
5 * '5 - .< -
#umber +asil per+itungan $/1
1arameter memenuhi 2aku mutu
1arameter ti#ak mmenuhi 2aku mutu
/rti (-) #iatas menyatakan 2ah6a untuk kelas $$ 1arameter terse2ut ti#ak #i1ersyaratkan (--)ti#ak ter3antum #alam 2aku mutu
25
. E#'#en'# ,#n#%u% Un#( Peng!a"an A#$ L#%&a" D%e'(#)
nit 1engolahan lim2ah #omestik yang akan #igunakan harus memenuhi e7isiensi minimum yang #ihara1kan. e7isiensi minimum ini a#alah 1enyisihan minimum kontaminan #alam air lim2ah yang harus #i3a1ai unit $P/L+ Berikut ini ta2el e7isiensi unit remo%al yang harus #i3a1ai oleh unit 1engolahan ren3ana Ta2el *+ < ,7isiensi nit &emo%al Minimum Pa$a%e(e$
Kn'en($a'# A>a!
Kn'en($a'# A)"#$
E2#'#en'#
7'e'ua# &a)u %u(u8
7?8
TSS
'4'
'
8.
BOD
<
*.98
Ana!#'a
karakteristik air lim2ah #omestik #i2an#ingkan #engan 2aku mutu effluent standard #an hasilnya BOD serta TSS #ari lim2ah #omestik terse2ut ti#ak memenuhi 2aku mutu Ke1MenL !o ' Tahun '* Tentang Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik. sehingga #i1erlukan suatu 1engolahan #engan menggunakan unit yang #a1at menyisihkan
. E#'#en'# ,#n#%u% Un#( Peng!a"an A#$ L#%&a" D%e'(#)
nit 1engolahan lim2ah #omestik yang akan #igunakan harus memenuhi e7isiensi minimum yang #ihara1kan. e7isiensi minimum ini a#alah 1enyisihan minimum kontaminan #alam air lim2ah yang harus #i3a1ai unit $P/L+ Berikut ini ta2el e7isiensi unit remo%al yang harus #i3a1ai oleh unit 1engolahan ren3ana Ta2el *+ < ,7isiensi nit &emo%al Minimum Pa$a%e(e$
Kn'en($a'# A>a!
Kn'en($a'# A)"#$
E2#'#en'#
7'e'ua# &a)u %u(u8
7?8
TSS
'4'
'
8.
BOD
<
*.98
Ana!#'a
karakteristik air lim2ah #omestik #i2an#ingkan #engan 2aku mutu effluent standard #an hasilnya BOD serta TSS #ari lim2ah #omestik terse2ut ti#ak memenuhi 2aku mutu Ke1MenL !o ' Tahun '* Tentang Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik. sehingga #i1erlukan suatu 1engolahan #engan menggunakan unit yang #a1at menyisihkan 1arameter terse2ut+ e7isiensi unit yang #i2utuhkan untuk menyisihkan TSS a#alah se2esar 8.@ #an e7isiensi minimum unit yang #i2utuhkan untuk menyisihkan BOD a#alah *.98@+ Cn(" -e$"#(ungan e#'#en'# %#n#%u% TSS
!ilai TSS #alam air lim2ah #omestik mele2ihi 2aku mutu yaitu '4' mg:l 1a#ahal menurut 2aku mutu Ke1MenL !o ' tahun '* tentang 2aku mutu lim2ah #omestik. konsentrasi maksimum yang #i1er2olehkan a#alah mg:l namun konsentrasi TSS yang #iinginkan setelah melalui 1roses engolahan lim2ah a#alah se2esar ' mg:L+ maka agar nilai TSS sesuai #engan yang #ihara1kan harus menggunakan unit 1engolahan yang #a1at menyisihkan konsentrasi TSS se2anyak '4' mg:l C ' mg:l N ''' mg:l+ ,7isiensi
N
(
) @
(
@ 8. @
)
'<
BAB I INENTARISASI UNIT PENGOLAHAN
/. 1 U%u%
Pemilihan unit instalasi 1engolah air lim2ah #omestik harus 2er#asarkan karakteristik air lim2ah #omestik yang akan #iolah+ Dari su2 2a2 se2elumnya #iketahui 2ah6a 1arameter TSS #an BOD #ari air lim2ah #omestik mele2ihi 2aku mutu Ke1Men L no ' Tahun '* tentang Baku Mutu Lim2ah Domestik+ ntuk menyisihkan 1arameter terse2ut agar konsentrasinya memenuhi 2aku mutu maka harus #i1ilih unit 1engolahan yang te1at #an memenuhi e7isiensi yang #i2utuhkan+ Berikut ta2el tentang unit-unit yang #a1at #igunakan untuk menyisihkan konsentrasi TSS #an BOD Ta2el 4+ nit O1erasi #an nit Proses yang Da1at Digunakan untuk Menyisihkan Konstituen TSS #an BOD #alam /ir Lim2ah Domestik Konstituen SS
nit o1erasi atau unit 1roses • • • • • • • •
BOD
• • • •
• • • • •
#umber 4eav" 3oward #. et.al.
895.
#creening comminution 2rit removal #edimentation 3ig+-rate clarification &loation !+emical precipitation ept+ filtration #ur ace iltration Activated sludge &i'ed-film tric0 ling filter &i'ed-film rotati ng biologicval contactors agoon variations 4+"sical-c+emical s"stems !+emical o'idation Advanced o'idation 5embrane filtration
/. 2 S#'(e% Peng!a"an A#$ L#%&a"
Meto#e 1engolahan air lim2ah #omestik yang akan #itera1kan #i2agi menja#i #ua yaitu unit o1erasi #an unit 1roses+ nit o1erasi a#alah 1engolahan yang #ilakukan se3ara 7isik. se#angkan unit 1roses a#alah 1engolahan yang #ilakukan se3ara kimia atau 2iologi+ Saat ini unit 1roses #an unit o1erasi #iga2ung #alam suatu rangkaian 1engolahan. rangkaian 1engolahan ini ter2agi menja#i 2e2era1a tingkatan yaitu preliminar". primar". advanced primar". secondar"
(#engan atau tan1a 1enyisihan
nutrient) #an 1engolahan lanjut atau advanced (tertiar") treatment + nit 1engolahan yang termasuk preliminar" treatment meru1akan 1engolahan a6al yang 2ertujuan untuk menyisihkan material 2esar se1erti ranting. kayu #an 2en#a-2en#a lainnya yang #a1at merusak unit 1engolahani selanjutnya+ 4rimar" treatment
a#alah 1engolahan se3ara 7isik 2iasanya 2eru1a se#imentasi
yang 2ertujuan untuk mengen#a1kan materi:2ahan yang menga1ung #an tersus1ensi #alam air lim2ah+ ntuk 1engolahan 1rimer tingkat lanjut (advanced primar" treatment)
a#a 1enam2ahan 2ahan kimia untuk menghilangkan:menyisihkan 1a#atan
tersus1ensi #an 1a#atan terlarut+ Dalam 1engolahan sekun#er 1roses se3ara 2iologi #an kimia 2iasa #igunakan untuk menyisihkan 2ahan organik yang terkan#ung #alam air lim2ah yang ti#ak #a1at #isisihkan #engan unit 1engolahan 1a#a tingkatan se2elumnya+ Dalam 1engolahan tingkat lanjut (advanced treatment) 2iasanya menggunakan kom2inasi unit o1erasi #an unit 1roses yang 2ertujuan untuk menyisihkan res#iu 1a#atan tersus1ensi #an konstituen lain yang ti#ak 2isa #ihilangkan hanya #engan 1engolahan sekun#er kon%ensional+ Deskri1si #ari tia1 tingkatan 1engolahan menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) #a1at #ilihat 1a#a ta2el 4+' 2erikut ini Ta2el 4+ ' Tingkatan Pengolahan /ir Lim2ah T#ng)a(an -eng!a"an
4reliminar"
De')$#-'#
Menyisihkan konstituen #alam air lim2ah se1erti ranting. kayu. materi tera1ung (7loata2les). 1asir. #an lemak yang #ise2a2kan masalah 1emeliharaan atau masalah o1erasional #engan 1engolahan
4rimar"
o erasi roses #an tam2ahan sistem Menyisihkan se2agian 1a#atan tersus1ensi #an 2ahan organik #ari air lim2ah
Advanced primar"
Peningkatan 1enyisihan 1a#atan tersus1ensi #an 2ahan organik #ari
T#ng)a(an -eng!a"an
De')$#-'#
air lim2ah #engan 1enam2ahan 2ahan kimia atau #engan 7iltrasi Menyisihkn 2ahan organik 2io#egra#a2le (#alam 2entuk terlarut
#econdar" treatment
atau tersus1ensi) #an suspended solids+ Desin7eksi juga 2iasanya #igunakan #alam 1engolahan kon%ensional sekun#er #econdar"
treatment
#engan 1enyisihan Menyisihkan 2ahan organik biodegradable . suspended solids #an
nutrient
nutrient se1erti 7os7or.nitrogen atau 7os7or #an nitrogen
%ertier" treatment
Menyisihkan 1engolahan
resi#u
suspended
solids
(setelah
sekun#er). 2iasanya #isishkan #engan unit granular medium filtration
atau microscreens+ Desin7eksi juga 2iasanya termasuk
Menyisihkan materi terlarut #an tersus1ensi #alam air lim2ah yang
Advanced
telah mele6ati taha1an 1engolahan se3ara 2iologi. 1engolahan ini #ilakukan ketika akan a#a 1eman7aatan kem2ali #ari e77luent #umber %c+obanoglous dan *urton ($//)
/.2. 1 Un#( Peng!a"an T#ng)a( I 7 Primary Treatment)
Menurut 4eav" 3oward s. et.al. (895) 2iasanya sistem 1engolahan lim2ah 1a#a taha1 1rimary a#alah se2agai 2erikut
;am2ar 4+ Diagram /lir Pengolahan /ir Lim2ah Pa#a Taha1 Primary Menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) unit 1engolahan air lim2ah umumnya a#alah se2agai 2erkut
;am2ar 4+ ' Ty1i3al $nstalasi Pengolah /ir Dengan Tam2ahan Tangki /liran &ata-&ata Menurut ,3ken7el#er (89) nit-unit 1engolahan tingkat $ meli1uti screening comminutor 1ra se#imentasi+ Berikut uraian mengenai unit-unit terse2ut+ /.2.1. 1 Screening
#creening
#igunakan untuk menyisihkan 1a#atan 2esar se1erti ranting.
kain. 1a1an #an o2jek atau 2ahan 2esar lainnya yang #a1at mengganggu jalannya 1roses #i unit 1engolahan 2eriktunya+ Tujuan utama s3reening a#alah untuk melin#ungi 1om1a #an 1eralatan mekanikal lainny #an untuk men3egah 3logging 1a#a %al%e #an 1erlengk1an lainnya #alam instalasi+ S3reening 2iasanya #igunakan 1a#a 1roses a6al ketika lim2ah masuk ke #alam instalasi 1engolahan air lim2ah ( 4eav" 3oward #. et.al.
895)+
;am2ar 4+ * /) S3reen Dengan Pem2ersihan Manual> B) S3reen Dengan Pem2ersihan Mekanik De'a#n K$#(e$#a 3
Le2ar 2ukaan N .5 C '.5 in ,aa%,aa% Screen a8 Bar Racks Dengan Ca$a Pe%&e$'#"an ,anua! A(au ,e)an#)
Bar ra3ks 2iasanya #igunakan #alam instalasi 1engolah air lim2ah kota:#omestik #an #a1at juga #igunakan untuk mengolah air lim2ah in#ustri ketika #i#alam lim2ah in#ustri terse2ut memiliki material 2esar+ Desain kriteria Kemiringan N o C *o %ertikal (mec+anical cleaned ) *o C 45o (manuall" cleaned ) ?arak antar 2atang N .'5-* in (.<4- .<' 3m) &8 Static Screen
Dengan menggunakan stati3 s3reen. air lim2ah akan mengalir se3ara gra%itasi atau #i2a6ah tekanan 1ermukaan yang 3ekung #ari static screen terse2ut+ /ir lim2ah mele6ati s3reen ketika 1a#atan 2ergulir ke 2a6ah menuju ho11er+ nit ini e7ekti7 untuk 1roses dewatering slurr" yang mengan#ung lemak atau
sus1en#e# soli# yang lengket+ S3reen ini 2iasanya ter2uat #ari stainless steel A-2ars. #i1osisikan se3ara horiEontal. tegak lurus #engan airah aliran+ Desain kriteria Le2ar 2ukaan : 2ar s1asi N .-. in Ka1asitas #e2it N '5-'5 g1m Loa#ing rate N '- g1m:7t ' c) Rotary Drum Screeens
&otary #rum s3reens menggunakan kain sintetik se2agai m#ia 1enyaringnya+ Kain
#i1asang
1a#a
#rum
ter2uka
yang
2er1utar
1a#a
1oros
horiEontal+lim2ah memasuki #rum #an engikuti 1utaran #rum sam1ai akhir #an mele6ati s3reen ke #alam 2ak 1enam1ung material yang ti#ak lolos saringn+ Desain kriteria (,3ken7el#er.89) Le2ar 2ukaan N .-.5 in Ke3e1atan rotasi #rum N -5 r1m /.2.1. 2 Comminutor
Fomminutor 2anyak #igunakan #alam 1engolahan air lim2ah. kurang #ari .' m*:s (5 Mgal:#ay)+ Fomminutors #i1asang #alam aliran air lim2ah untuk menyaring #an men3a3ah Eat 1a#at se3ara 7isik ke ukuran < C ' mm (.'5 C . in) tan1a menghilangkan Eat 1a#at yang su#ah #i3a3ah se2elumnya. Ty1i3al 3omminutor menggunakan saringan horiEontal+
Ta2el 4+ * ?enis Fomminutor Serta kuran Motornya !o
kur an Motor
Ka1asitas (M;D) Fontrolle# Dis3harge
Ka1asitas (M;D) ree Dis3harge
B
-.*9
-.*
/
.-.
.-.9'
5/
Q
.4-'.*
.4-.4
'5/ *
'
.-. 5-'5.
.-<.5 .<-8.<
Ditentukan oleh jenis 1eker jaannya
#umber Elw"n E. #eel"e esign rd 8o+n 9ile":#ons ;nc.<=. 1>?/
Fontoh 1erhitungan #iketahui #e2it maksimum air lim2ah yang akan masuk ke $P/L a#alah .9* m *:#etik mg#
N ''.9'4 m *:s
=maJ
N .9* m*:#etik N .9* m*:s J ( mg#:''.9'4 m *:s)
N .*<4 mg# Ber#asarkan Ta2el 4+*+ ?enis 3omminutor yang #igunakan a#alah 3omminutor no 2 #engan ukuran motor + /.2.1. Grit Removal /Grit Chamber
Lim2ah #omestik:lim2ah kota mengan#ung
2er2agai
ma3am 1a#atan
anorganik se1erti kerikil. 1asir. lanau. kulit telur #an 1otongan logam+ ;rit remo%al 2ertujuan untuk menyisihkan anorganik terse2ut #an #a1at jga menyisihkan materi yang le2ih. 2ahan organik 2erat se1erti 1otongan tulang. 2iji-2ijian #an 2u2uk ko1i atau teh+ Selanjutnya 2ahan-2ahan terse2ut #i se2ut se2agai grit #alam air lim2ah ( 4eav" 3oward #. et.al. 1>?.) Menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) ;rit 3ham2er 2er7ungsi untuk memisahkan grit yang ter#iri #ari 1asir. kerikil. 1artikel 1a#at lain. 1artikel 1a#at yang mem1unyai ke3e1atan: specifi0 gravit" le2ih 2esar #ari1a#a 1artikel organik yang #a1at mem2usuk+ ;rit 3ham2er #i1asang setelah unit 2ar s3reen #an se2elum 1rase#imentasi+ T#-e g$#( "a%&e$
+ '+
oriEontal 7lo6 (re3tangular atau sIuare) /erate#
*+
%orteJ
1.
H$#n(a! F!> 7Re(angu!a$ 9an Sua$e8
Ta2el 4+ 4 Desain Kriteria oriEontal-lo6 ;rit Fham2er nit S m:s
S$ nits & ange 45-8 .'5-+4
Ty1i3al < .*
(6-m e s+)
m:menit
.-.*
.5
/1 mm (6-me s+) mat er ial +eadloss in a control section as percent of dept+ in c+annel added lengt+ allowance for inlet and outlet t urbulence
m:menit
.<-.8
.5
@
*-4
*<
@
'5-5
*
detention time +ori@ontal vel ocit" settling velocit" f or removal o f /$1 mm mat er ial
#umber %c+obanoglous dan *urton $//
A. Re(angu!a$ "$#n(a!!> g$#( "a%&e$
Ti1e
lama
yang
#igunakan #ari grit
3ham2er
a#alah
&e3tangular orisontal 7lo6 ;rit 3ham2er. ti1e 2er#asarkan kontrol ke3e1atan+ Bangunan ini #iran3ang #engan ke3e1atan aliran hingga .* m:#et ( 7t:se3). sehingga 1artikel C 1artikel kasar #a1at #ien#a1kan #i #asar 2angunan+ kuran normal 1artikel C 1artikel yang #ien#a1kan #i grit 3ham2er #engan #iameter . mm (<5 mesh). meski1un a#a 2e2era1a 2angunan grit 3ham2er yang #iran3ang untuk meremo%al 1artikel yang 2er#iameter .5 mm ( mesh)+ /liran yang a#a #alam 2ak grit 3ham2er haruslah #i2uat tur2ulen+ ,n#a1an yang terja#i 1a#a 2angunan ini 2iasanya #i 2uang #engan menggunakan s3ra11er atau1un screw conve"or +
Pa#a umumnya 1em2ersihan grit yang mengen#a1
#ilakukan se3ara manual+ B. Square ori!ontal"#lo$ Grit Chamber
Pa#a ti1e ini in7luent melalui 1intu air #an ter#a1at 6eir #i akhir 2angunan+ Bangunan ini 2iasanya #igunakan ' unit+ Pa#a 2angunan ini 85
@ 2ahan C 2ahan kasar teremo%al #engan #iameter 1artikel +5 mm ( mesh) /#a1un gam2arnya #a1at an#a lihat 1a#a gam2ar '+* #i2a6ah ini
;am2ar 4+ 4 oriEontal ;rit Fham2er sumber %c+obanoglous dan *urton $//
2.
Ae$a(e9 G$#( C"a%&e$
Pa#a 2angunan ini u#ara #imasukkan untuk men#a1atkan aliran yang s1iral. #imana 2ahan C2ahan kasar #a1at mengen#a1 #i #asar 2angunan+ ?ika ke3e1atan aliran terlalu 2esar maka 2ahan C 2ahan kasar akan terikut keluar melalui saluran outlet grit 3ham2er. ta1i jika aliran terlalu lemah maka 2ahan C 2ahan organik akan ikut teren#a1kan+ Sehingga kuantitas u#ara yang #igunakan juga harus #i1erhitungkan+ Pa#a 2angunan ini @ 2ahan C 2ahan kasar teren#a1kan+ Bangunan ini 2iasanya meremo%al 2ahan C 2ahan kasar #engan #iameter +' mm (<5 mesh) atau le2ih 2esar. #engan 6aktu #etensi yang #i2utuhkan a#alah ' C 5 menit. #engan ke#alaman grit storage +8 m (* 7t)+ Se#angkan alat 1enginjeksi u#ara #iletakkan +45 C +< m (+5 C '7t) #ari #asar (T3ho2anoglous #an Burton+ '4)+
Kriteria 1eren3anaan #an gam2arnya
a#alah se2agai 2erikut Ta2el 4+ 5 Desain Kriteria Aerated 2rit !+amber
$tem
+ S Fustomary nit
S+$ nit
nit
&ange
ty1i3al
nit
&ange
Ty1i3al
S
'-5
*
S
'-5
*
Ke#alaman
7t
-<
m
'-5
Panjang
7t
'5-<5
m
+5- '
Le2ar
7t
9-'*
m
'+5-
6aktu #etensi Dimensi
lle2ar ke#alaman
&asio
- 5
+5
&asio
- 5
+5
1anjang le2ar
&asio
* - 5
4
&asio
* - 5
4
t*:7t min
*-9
m*:m+min
+' - +5
m*:*+m*
'5-5
su11ly u#ara 1er unit 1anjang
t*:Mgal
kuantitas 1asir
.5-'
'
*
#umber %c+obanoglous dan *urton $//
;am2ar 4+ 5 /erate# ;rit Fham2er (/) Potongan Mem2ujur (B) Pola /liran Dalam /erate# ;rit Fham2er .
$(e g$#( "a%&e$
Bahan C 2ahan kasar juga #a1at #iremo%al #enganmenggunakan aliran %orteJ+ /#a #ua ti1e #ari 2angunan ini+ Tur2in yang 2er1utar menjaga ke3e1atan aliran teta1 konstan #an a#a 2la#e yang memisahkan grit #ari air lim2ah. #imana
1artikel mengen#a1 se3ara gra%itasi+ Bahan C 2ahan kasar (grit) yang mengen#a1 #iam2il #engan 1om1a 1enguras+ Biasanya 2angunan ini #igunakan le2ih #ari #ua unit+ Dengan ka1asitas setia1 unit untuk ti1e %orteJ ini hingga +* m *:#et+ Di2a6ah ini a#alah %orteJ #engan #ua ti1e+
;am2ar 4+ < Dua Ti1e AorteJ ;rit Fham2er #umber %c+obanoglous dan *urton. $//
Ta2el *+5+ Desain Kriteria AorteJ ;rit Fham2er $tem
+S+ Fustomary units nit
6aktu #etensi
S
& ange '-*
Ty1i3al *
S$ nits unit
& ange
Ty1i3al
'-*
*
Diameter u11er 3ham2er
t
4.-'4.
.'-.'
lo6er 3ham2er
t
*.-<.
.8-.9
eight
t
8.-<.
'.-4.9
.* mm (5 mesh)
@
8'-89
85
8'-89
85
.'4 mm ( mesh)
@
9-8
95
9-8
95
.5 mm ( mesh)
@
<-
<5
<-
<5
rasio 1enyisihan
#umber %c+obanoglous dan *urton $//
Ka$a)(e$#'(#) G$#( C"a%&e$
Bahan C2ahan kasar ter#iri #ari 1asir. kerikil #an 2ahan C 2ahan lain yang mem1unyai 2erat atau s1esi7ik gra7ity le2ih 2esar #ari 2ahan C 2ahan organik+ Bahan C 2ahan kasar itu misalnya kulit telor. kulit ko1i #an 2ahan C 2ahan kasar lainnya yang le2ih 2esar #ari 1artikel C 1artikel organik+ Pa#a umumnya a1a yang #iremo%al se2agai grit a#alah 2ahan C 2ahan yang inert #an kering+ Dimana s1esi7ik gra%ity untuk 2ahan C 2ahan yang inert a#alah '+ meski1un 2isa ren#ah sam1ai +* #an #ensitas Bulk yang #igunakan untuk grit a#alah < kg:m * ( l2:7t *)+ Dan 2ahan C 2ahan kasar yang 2er#iameter +' mm meru1akan suatu masalah #i 2a#an air+ Biasanya 2ahan C 2ahan kasar yang 2er#iameter +5 mm #a1at #iremo%al hingga @ (T3ho2anoglous #an Burton+ '4)+ Pe$"#(ungan Un#( G$#( C"a%&e$
Perhitungan unit grit 3ham2er menurut 4eav" 3oward #. et.al. (895) a#alah se2agai 2erikut
o
Luas 1ermukaan. / N =:% h
o
"aktu #etensi. t# N unit:%t
o
Panjang. P N t# J % h Keterangan unit N ke#alaman unit grit 3ham2er %h N ke3e1atan horiEontal (m:#etik) %t N ke3e1atan mengen#a1 (m:#etik) = N #e2it (m*:#etik)
/.2.1. / Tang)# A!#$an Ra(aRa(a %#lo$ &quali!ation)
&low euali@ation:aliran
ekualisasi a#alah 1ere#am %ariasi aliran untuk men3a1ai
aliran konstan atau ham1ir konstan #an #a1at #itera1kan #alam 2e2era1a situasi yang 2er2e#a.
tergantung
1a#a
karakteristik
#ari
sistem
1engum1ulannya
(T3ho2anoglous #an Burton+ '4)+ Penera1an yang 1enting 1a#a eIualisasi a#alah De2it 3ua3a kering (#e2it kering selama '4
•
jam) De2it 3ua3a 2asah (hujan)#ari sistem #rainase ter1isah •
Kom2inasi #e2it air hujan #an #e2it air 2uangan saluran sanitasi •
Penera1an aliran ekualisasai #alam 1engolohan lim2ah 3air #i ilustrasikan #alam gam2ar 4+'+ eIualisasi in-line (gam2ar 4+' a semua aliran mele6ati 2ak eIualisasi. in line #a1at men3a1ai sejumlah konsentrasi yang 2esar #an #a1at mere#am aliran+ Pa#a ekualisasi o77 line. aliran #ialihkan. hanya aliran yang telah #itentukan yang #ialihkan ke#alam 2ak ekualisasi (T3ho2anoglous #an Burton+ '4)+ Keuntungan #ari 1enera1an aliran ekualisasi a#alah ) meningkatkan 1engolohan 2iologi karena su#ah ti#ak a#a s+oc0 loading atau su#ah #iminimasi #an 1 #a1at #ista2ilkan> ') meratakan kan#ungan 1a#atan (ss. koloi#al. #s2) untuk meminimalkan ke2utuhan 3hemi3al 1a#a 1roses koagulasi 7lokulasi. sehingga #ilihat #ari 7ungsinya terse2ut. unit 2ak eIualisasi se2aiknya #ilengka1i #engan miJer. atau se3ara se#erhana konstruksi:1eletakkan #ari 1i1a inlet #an outlet #iatur se#emikian ru1a sehingga menim2ulkan e7ek tur2ulensi (T3ho2anoglous #an Burton+ '4)+ Ca$a ,eng"#(ung !u%e Tang)# A!#$an Ra(aRa(a
Aolume tangki ekualisasi #a1at #ihitung menggunakan #ua 1en#ekatan. yaitu 2er#asarkan 1ola #2it harian ( flow balance) serta 2er#asarkan 1ola 2e2an massa untuk 1olutan tertentu (composition balance)+ &low balance #igunakan saat kom1osisi air lim2ah yang masuk relati7 konstan namun #e2it air lim2ah 2er7luktuasi sering #engan 6aktu+ Sementara itu 1a#a 3om1osition 2alan3e 2erlaku se2aliknya+ Meto#e flow balance
a#alah yang 1aling sering #igunakan+ Perhitungannya #ilakukan menggunakan
#iagram &i11l #imanna %olume kumulati7 #i 1lot terha#a1 6aktu+
;am2ar 4+ Diagram &i11l (Teori) Ber#asarkan #iagram #iatas. %olume tangki ekualisasi yang #i1erlukan a#alah hasil 1enjumlahan antara /B #an FD+ al 1enting #alam 1enentuan %olume tangki ekualisasi a#alah 1enam2ahan safet" factor yang 2iasanya se2esar -'@ #ari %olume tangki (T3ho2anoglous #an Burton+ 88)+ Menurut T3ho2anoglous (88). sistem aerasi 1a#a tangki ekualisasi akan menyisihkan BOD se2anyak sam1ai '@+ E#'#en'# Peng!a"an3
/.2.1. 5 P$a 'e9#%en(a'#
Bak 1engen#a1 a6al (1ra se#imentasi) 2er7ungsi untuk menurunkan 1a#atan tersus1ensi (Sus1en#e# Soli#s) sekitar 4-<@. serta BOD sekitar '@ - *5@ (Mono#. 88) /.2.1. ; Sen9a$ !a$##e$'
,7isiensi 1enyisihan BOD 2iasanya #ari <5@ sam1ai 95@ tergantung 1a#a 2e2an BOD. rasio resirkulasi. jenis me#ia yang #igunakan (/r3ei%ala. 889)+ Menurut T3ho2anoglous ('4). e7isiensi 1enyisihan BOD oleh tric0ling filter tergantung 1a#a jenis tric0ling filter itu sen#iri. untuk jenis tric0ling filter #engan laju 1enyisihan BOD ren#ah e7isiensi 1enyisihan BOD men3a1ai 9-8@. untuk laju 1enyisihan BOD yang tinggi e7isiensi #a1at men3a1ai 9-8@ #engan me#ia 2atu #an men3a1ai 8@ #engan me#ia 1lastik. untuk jenis tric0ling filter 2eru1a 1enyisihan BOD #an nitri7ikasi e7isiensi 1enyisihan BOD men3a1ai 95-8@ #an untuk jenis tric0ling filter
#engan 1enyisihan BOD se2agian men3a1ai e7isiensi se2esar 4-@+
/.2. 2 Secon'ary Treatment 7Peng!a"an Se)un9e$8
Effluent
#ari 1engolahan 1rimer masih mengan#ung 4-5@ SS #an organik
terlarut #an anorganik+ /gar memenuhi stan#ar# 2aku mutu. Eat organik 2aik yang terlarut mau1un yang tersus1ensi harus #isisihkan+ Penyisihan Eat atau 2ahan organik ini #ise2ut #engan 1engolahan tingkat #ua atau 1engolahan sekun#er yang 1rosesnya #ilakukan se3ara kimia atau 2iologi+ Kom2inasi 1roses 7isika-kimia misalnya koagulasi. mi3ros3reening. 7iltrasi. oksi#asi kimia. kar2on a#sor1si #an 1engolahan lain yang #a1at #igunakan untuk menyisihkan SS #an mengurangi BOD namun saat ini unit -unit terse2ut mengha2iskan mo#al #an 2iaya o1erasi yang 2esar oleh karenanya kini jarang #igunakan+ Proses 2iologilah yang #igunakan untuk menyisihkan konstituen terse2ut #alam tingkat 1engolahan sekun#er+ Dalam 1engolahan air lim2ah se3ara 2iologi mikroorganisme menggunakan 2ahan organik yang terkan#ung #alam air lim2ah se2agai su11ly makanan #an mengu2ahnya se2agai sel 2iologis atau 2iomassa+ Karena air lim2ah mengan#ung 2er2agai ma3am jenis 2ahan organik. 2er2agai ma3am organisme atau 3am1uran kultur. sehingga sangat #i2utuhkan untuk menyem1urnakan 1engolahan se3ara 2iologi ( 4eav" 3oward #. et.al. 895) Ti1e 1engolahan air lim2ah se3ara 2iologi ter2agi menja#i 2e2ra1a klasi7ikasi yaitu 1. Be$9a'a$)an Ke&u(u"an O)'#gen •
Proses aero2ik (mem2utuhkan oksigen #alam 1roses 1engolahannya)
•
•
Proses anaero2ik (1engolahan 2iologi yang ti#ak mem2utuhkan oksigen) Proses anoJi3 (1roses oleh nitrat nitrogen yang #ikon%ersi se3ara 2iologi menja#i gas nitrogen #alam kea#aaan tan1a oksigen+ Proses ini #ise2ut 1roses #enitri7ikasi)+
2. Be$9a'a$)an P!a Pe$(u%&u"an ,#)$&a •
#uspended
growt+
processes
(sistem
#engan
1ola
1ertum2uhan
mikroorganisme tersus1ensi) Dalam sus1en#e# gro6th 1ro3ess. mikroorganimse 2er1eran #alam 1engolahan #an #i1elihara #alam lim2ah se3ara tersus1ensi+ •
Attac+ed
growt+
processes
(1engolahan
lim2ah
se3ara
2iologi
#iamana mikroorganisme yang akan meman7aatkan 2ahan organik #alam air lim2ah #ilekatkan 1a#a suatu me#ium) Berikut 3ontoh unit 1engolahan yang #a1at #itera1kan. klasi7ikasi unit -unit 2er#asarkan ke2utuhan oksigen #an 1ola 1ertum2uhan mikro2a Ta2el 4+ < Ma3am-Ma3am nit Pengolahan Sekun#er Se3ara Biologi T0-e
Un#(
Proses aero2ik #uspended growt+
Activated s ludge process Aerated lagoons Aerobic digestion
Attac+ed growt+
%ric0ling filters Rotating biological contactors 4ac0ed-bed reactors
Proses anaero2ik #uspended growt+
Anaerobic contact processes Anaerobic digestion
Attac+ed growt+
Anaerobic pac0ed and fluidi@ed bed
#umber %c+obanoglous dan *urton. $//
/.2.2. 1 (ctivate' slu'ge Penge$(#an 3
Lum1ur akti7 (activated sludge) a#alah 1roses 1ertum2uhan mikro2a tersus1ensi yang 1ertama kali #ilakukan #i $nggris 1a#a a6al a2a# 8+ Sejak itu 1roses ini #ia#o1si seluruh #unia se2agai 1engolah air lim2ah #omestik sekun#er se3ara 2iologi+ Proses ini 1a#a #asarnya meru1akan 1engolahan aero2ik yang mengoksi#asi material organik menja#i FO' #an 'O. !4+ #an sel 2iomassa 2aru+ #ara #isalurkan melalui 1om1a 2lo6er ( diffused ) atau melalui aerasi mekanik+ Sel mikro2a mem2entuk 7lok yang akan mengen#a1 #i tangki 1enjernihan (;ariel Bitton. 884)+ Menurut 4eav" 3oward #. et.al. (895) Proses 1engolahan a3ti%ate# slu#ge a#alah suatu sistem kontinyu #imana 1a#a sistem 1engolahan 2iologi ini memena7aatkn mikroorganisme aero2 yang a#a #alam air lim2ah #omestik #an #i2erikan su11ly oksigen 2aik #ari u#ara atau1un #engan 3ara injeksi oksigen murni #an 7lok yang ter2entuk #ari 1roses ini selanjutnya akan #i1isahkan #i unit 3lari7ier+ Se2agian #ari lum1ur hasil 1engen#a1an #i 3lari7ier terse2ut #ikem2alikan lagi ke tangki aerasi #an akan 2er3am1ur #engan in7luent lim2ah 2aru+ ,e)an#'%e P$'e' Lu%-u$ A)(#3
Menurut Sholi3hin ('') 1engolahan air lim2ah #engan 1roses lum1ur akti7 kon%ensional: stan#ar s3ara umum ter#iri #ari 2ak 1engen#a1 a6al. 2ak aerasi #an 2a k 1engen#a1 akhir. serta 2ak khlorinasi untuk mem2unuh 2akteri 1athogen+ Se3ara umum 1roses 1engolahannya a#alah se2agai 2erikut+ /ir lim2ah yang 2erasal #ari sum2er 1en3emar #itam1ung ke #alam 2ak 1enam1ung air lim2ah+ Bak 1enam1ung ini 2er7ungsi se2agai 2ak 1engatur #e2it air lim2ah serta #ilengka1i #engan saringan kasar untuk memisahkan kotoran yang 2esar+ Kemu#ian air lim2ah #i#alam 2ak 1enam1unhg #i1om1a ke 2ak 1engen#a1 a6al+ Di #alam 2ak aerasi ini air lim2ah #ihem2us #engan u#ara sehingga mikro organime yang a#a akan menguraikan Eat organik yang a#a #alam air lim2ah+ ,nergi yang #i#a1atkan #ari hasil 1enguraian Eat organik terse2ut #igunakan oleh mikroorganisme untuk 1roses 1ertum2uhannya+ Dengan #emikian #i#alam 2ak aerasi terse2ut 2iomassa #alam jumlah 3uku1 2esar+
akan tum2uh #an 2erkem2ang
Biomassa atau mikroorganisme inilah yang akan menguraikan senya6a 1olutan yang a#a #alam air lim2ah+ Dari 2ak aerasi. air #ialirkan ke 2ak 1engen#a1 akhir+ Di#alam 2ak ini lum1ur akti7 yang massa mikroorganisme #ien#a1kan #an #i1om1a kem2alu ke 2agian in let 2ak aerasi #engan 1om1a sirkulasi lum1ur+ /ir lim1asan ( over flow) #ari 2ak 1engen#a1 akhir #ialirkan ke 2ak khlorinasi+ Di#alam 2ak kontaktor klor ini air lim2ah #ikontakkan #engan senya6a khlor untuk mem2unuh mikroorganisme 1atogen+ /ir olahan. yakni air yang keluar setelag 1roses khlorinasi #a1at langsung #i2ung ke sungai atau saluran umum+ Dengan 1roses ini air lim2ah #engan konsentrasi '5 C * mg:lt #a1at #iturunkan ka#ar BOD nya menja#i '-* mg:lt 2erarti e7isiensi 1enyisihan BOD nya se2esar 8-8'@+ Skema 1roses 1engolahan air lim2ah #engan sistem lum1ur akti7 stan#ar:kon%ensional #a1at #ilihat 1a#a gam2ar 4+9
;am2ar 4+ 9 Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan Proses Lum1ur /kti7 Stan#ar (Kon%ensional) a$#a&e! O-e$a'#na! D# Da!a% P$'e' Lu%-u$ A)(# 3
Aaria2el 1eren3anaan (design %aria2el) yang umum #igunakan #alam 1roses 1engolahan air lim2ah #engan sistem lum1ur akti7 (Da%is #an Forn6eell. 895) a#alah se2agai 2erikut + Be2an BOD (BOD oading rate atau volumetric loading rate)+ Be2an BOD a#alah jumlah massa BOD #i#alam air lim2ah yang masuk (in7luent) #i2agi #engan %olume reaktor+ Be2an BOD #a1at #ihitung #engan rumus se2agai 2erikut
Be&an BOD 7!8 7)g*% ."a$#8 @ 76 S8*
Dimana = N #e2it air lim2ah yang masuk (m*:hari) So N konsentrasi BOD #i #alam air lim2ah yang masuk (kg:m*) A N %olume reaktor (m *) '+ 5i'ed liuor suspended solids (MLSS)+ $si #i#alam 2ak aerasi 1a#a 1roses 1engolahan air lim2ah #engan sistem lum1ur akti7 #ise2ut se2agai miJe# liIour yang meru1akan 3am1uran antara air lim2ah #engan 2iomassa mikroorganisme serta 1a#atan tersus1emsi lainnya+ MLSS a#alah jumlah total #an 1a#atan tersus1ensi yang 2eru1a material organik #an mineral. termasuk #i#alamnya a#alah mikroorganisme+ MLSS #itentukan #engan 3ara menyaring lum1ur 3am1uran
#engan
kertas
saring
(7ilter).
kemu#ian
7ilter
#ikeringkan 1a#a tem1eratur 5o F. #an 2erat 1a#atan #alam 3ontoh #itim2ang+ *+ MiJe#-liIour %olatile sus1en#e# soli#s (MLASS)+ Porsi material organik 1a#a MLSS #i6akili oleh MLASS yang 2erisi material organik 2ukan mikro2a. mikro2a hi#u1 #an mati. #an han3uran sel ( !elson #an Lo6ren3e. 89)+ MLASS #iukur #engan memanaskan terus sam1el 7ilter yang telah kering Pa#a <-<5OF #an nilainya men#ekati <5-5@ #ari MLSS+ 4+ &ood-to-mi0roorganism ratio atau food-to-mass ratio #isingkat :M ratio+ Parameter ini menunjukkan jumlah Eat organik (BOD) yang #ihilangkan #i2agi #engan jumlah massa mikroorganisme #i#alam 2ak aerasi atau reaktor+ Besarnya nilai :M ratio umumnya #itunjukkan #alam kilogram BOD 1er kilogram MLSS 1er hari (Fur# #an autkes. 89*> !athanson. 89<)+ :M #a1at #ihitung #engan menggunakan rumus se2agai 2erikut ( 4eav" 3oward #. et.al.
(895) F*, @
(
)
(=asim. 895)
Dimana = N laju air lim2ah m*:hari So N konsentrasi BOD #i #alam air lim2ah yang masuk ke 2ak aerasi (kg:m*) S
N konsentrasi BOD #i #alam e77luent (Kg:m*)
A
N %olume rea3tor atau 2ak aerasi
N miJe# liIour %olatille sus1en#e# soli#s #alam reaktor (kg:m*)
Ks
N konsentrasi su2strat 1a#a setengah tingkat 1ertum2uhan
maksimum. mg:L (g:m *) k
N nilai maksimum 1eman7aatan su2strat 1er unit massa mikroorganisme
&asio :M #a1at #ikontrol #engan 3ara mengatur laju sirkulasi lum1ur akti7 #ari 2ak 1engen#a1an akhir yang #isirkulasi ke 2ak aerasi+ Le2ih tinggi laju sirkulasi lum1ur akti7 le2ih tinggi 1ula rasio :M nya . 5+ y#rauli3 #etention time (R) @ .6
Dimana A N %olume reaktor atau 2ak aerasi (m *) = N #e2it air lim2ah yang masuk ke #alam tangki aerasi (m *:jam) N 6aktu #etensi hi#raulik (jam) <+
&asio resirkulasi a#alah 1er2an#ingan antara jumlah lum1ur yang #isirkulasikan ke 2ak aerasi #engan jumlah air lim2ah yang masuk ke#alam 2ak aerasi ( 4eav" 3oward #. et.al. (895)+ Ra'# Re'#$)u!a'# 7R8
@ 6$*6 @
Dimana =r
Njumlah lum1ur yang #isirkulasikan ke 2ak aerasi (m *:jam)
=o N jumlah air lim2ah yang masuk ke#alam 2ak aerasi (m *:jam) u N konsentrasi 2ahan organik #alam lum1ur resirkulasi (kg:m*)
N 2iomass atau 2ahan organik yang #inyatakan #alam MLASS yang ter#a1at #alam reaktor (kg:m*)
+
mur lum1ur (slu#ge age)atau sering #ise2ut 6aktu tinggal rata-rata sel (mean 3ell resi#en3e time)+ Parameter ini menunjukkan 6aktu tinggal rata-rata mikroorganisme #alam sistem lum1ur akti7+ ?ika huy#rauli3 #etention time memerlukan 6aktu #alam jam.maka 6aktu tinggal sel mkro2a #alam 2ak aerasi #a1at #alam hitungan hari+ 1arameter ini 2er2n#ing ter2alik #engan laju 1ertum2uhan mikro2a+ mur lum1ur #a1at #ihitung #engan rumus 2erikut ini ( 4eav" 3oward #. et.al. (895)+ @
Menurut =asim (895) umur lum1ur #a1at #ihitung #engan 3ara @ 1* @ + . 7F*,8 ) 9
Dimana
A
N reaktor atau 2ak aerasi (m*)
=6
N #e2it lum1ur yang #i2uang (m *:hari) N umur lum1ur (hari)
3
=6a N #e2it lum1ur #ari tangki aerasi (m *:hari) =e N #e2it e77luent (#e2it air lim2ah yang telah (m*:hari) e
N konsentrasi ASS #alam lim2ah terolah: lim2ah yang su#ah #iolah. mg:l (g:m *)
0 k #
N koe7isien yiel# N koe7isien en#ogenous #e3ay.:hari
9+ Pro#uksi Lum1ur (=asim+ 895) +&' @ P @ +&' 6 7S S)
Dimana PJ
N 1ro#uksi lum1ur (ASS). kg:hari
0 o2s N o2se%e# yiel# So N konsentrasi BOD5 #alam in7luent. mg:l (g:m*) S
N konsentrasi BOD5 #alam e77luent. mg:l (g:m*)
8+ Aolume aeration basin (
@ )
( )
+ !ilai koe7isien 1roses 1a#a 2ioreaktor lum1ur akti7 Ta2el 4+ !ilai Koe7isien Kinetik Pa#a Bioreaktor Lum1ur /kti7 koe7 isien
Satuan
!ilai range
Ty1i3al
k
ar i-)
'-9
4
k #
ar i-)
.*-.
.5
koe7 isien K s
Satuan mg:l. BOD5
0
!ilai range
Ty1i3al
mg:l. FOD
4-' '-9
9 4
ASS:BOD5 ASS:FOD
.*-. .'-.5
.5 .4
#umber Basim 1>?
,9##)a'# Lu%- u$ A)( # K nen '#na!
Selain sistem lum1ur akti7 kon%ensional. a#a 2e2era1a mo#i7ikasi #ari 1ro ses lum1ur akti7 yang 2anyak #igunakan #i la1angan yakni antara lain sistem serasi 2erlanjut (e'tended aeration s"stem). sistem aerasi 2ertaha1 ( step aeration). sistem aerasi 2erjenjang (tappered aeration). sistem sta2ilisasi kontak ( contact stabili@ation s"stem).
sistem oksi#asi 1arit ( o'"dation ditc+). sistem lum1ur akti7
#engan oksigen murni ( pure o'"gen activated sludge)+ 2e2era1a 1ertim2angan untuk 1emilihan 1roses terse2ut antara lain jumlah air lim2ah yang akan #iolah. 2e2an organik kualitas air olahan yang #ihara1kan. lahan yang #i1erlukan serta kemu#ahan o1erasi #an lainnya+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) 2ioreaktor lum1r akti7 mam1u menyisihkan TSS se2esar 88 @ #an juga mam1u menyisihkan BOD + ,7isiensi 1enyisihan BOD 2er2e#a-2e#a tergantung ti1e activated sludge yang #igunakan+ Berikut e7isiensi remo%al #ari tia1 jenis unit menurut T3ho2anoglous #an Burton. #an Steele #an M3;hee #alam Pea%y. o6ar# S+ et+al+. (895)+ Ta2el 4+ 9 ,7isiensi Penyisihan BOD 5 Ber#asarkan Ti1e nit /3ti%ate# Slu#ge yang #igunakan T-e A(#a(e9 S!u9ge
E#'#en'# Pen#'#"an BOD5
Ta1ere# aeration
95-85
Fon%entional
95-85
Ste1 aeration
95-85
Fom1letely miJe#
95-85
Fonta3t sta2iliEation Fonta3t 2asin Sta2iliEation 2asin
9-8
T-e A(#a(e9 S!u9ge
E#'#en'# Pen#'#"an BOD5
igh-rate aeration
5-8
Pure oJygen
95-85
,Jten#e# aeration
5-8
#umber 4eav" 3oward #. et.al.
895.
Berikut akan #ija2arkan 1engertian. kele2ihan #an kekurangan serta #esain kriteria #ari tia1 unit 1engolahan mo#i7ikasi lum1ur akti7 menurut Soli3hin ('')+ + Sistem aerasi 2erlanjut (e'tended aeration s"stem) Proses ini 2iasanya #i1akai untuk 1engolahan air lim2ah #engan sistem 1aket ( pac0age treatment) #engan 2e2era1a ketentuan antara lain •
"aktu
aerasi
le2ih
lama
(sekitar
*
jam)
#i2an#ingkan
sistem kon%ensional + usia lum1ur juga le2ih lama #an #a1at #i1er1anjang sam1ai 5 hari+ •
Lim2ah yang masuk #alam tangki aerasi ti#ak #iolah #ulu #alam 1engen#a1an 1rimer+
•
Sistem 2ero1erasi #engan :M ratio yang le2ih ren#ah (umumnya . kg BOD:1er kg MLSS 1er hari)+
•
Sistem ini mem2utuhkan se#ikit aerasi #i2an#ingkan #engan 1engolahan kon%ensionasl terutama 3o3ok untuk komunitas yang ke3il yang menggunakan 1aket 1engolahan+
'+ Proses #engan sistem oksi#asi 1arit (o'idation ditc+) Sistem oksi#asi 1arit ter#iri #ari 2ak aerasi 2eru1a 1arit atau saluran yang 2er2entuk o%al yang #ilengka1i #engan satu atau le2ih rotor rotasi untuk aerasi lim2ah+ Saluran atau 1arit terse2ut menerima lim2ah yang telah #isaring #an mem1unyai 6aktu tinggal hi#raulik (hi#rauli3 retention time) men#ekati '4 jam+ Proses ini umumnya #igunakan untuk 1engolahan air lim2ah #omestik untuk komu#itas yang relati7 le2ih ke3il #an memerlukan lahan yang 3uku1 2esar+ Diagram 1roses 1engolahan air lim2ah #engan 1roses oksi#asi 1arit #itunjukan 1a#a gam2ar 4+8
;am2ar 4+ 8 Proses ,'idation itc+ ,e)an#'%e P$'e' *i'ation Ditch+
/ir lim2ah yang akan #iolah harus melalui unit 1engolahan 1rimer terle2ih #ahulu se1erti unit screen comminutor grit c+amber #an 1ra se#imentasi+ Setelah melalui unit 1rase#imentasi e77luent nya kemu#ian masuk ke 1arit oksi#asi+ Pa#a setia1 unitnya air lim2ah selalu mengalami 1engen3eran (#ilusi) otomatis ketika kem2ali mengalir mele6ati 2agian inlet+ aktor #ilusi ini 2isa men3a1ai nilai ' s:# * sehingga nyaris tera#uk sem1urna meski1un 2engtuk 2aknya men#ukung aliran 1lug 7lo6. yakni hanya tera#uk 1a#a arah ra#ial saja #engan aliran yang serah ( unidirectional )+ $n7luennya serta merta 2er3am1ur #engan air lim2ah yang su#ah #ioksigenasi #an mengalami
7ase
kekurangan
oksigen+
Pengulanagn
ini
2erlangsung terus menerus selama 1engo1erasian 1arit oksi#asi (Soli3hin+ '')+ Ta2el 4+ 8 Desain kriteria 2iorea3tor a3ti%ate# slu#ge
T-e A(#a(e9 S!u9ge
Jen#' a!#$an
U%u$
Ae$a($
!u%-u$
!a9#ng
7"a$#8
F*, 7)g*%
7H18
Pe$#9e ,LSS 7%g*!8
ae$a'# 7ja%8
"a$#8
Ra'# $e'#$)u!a'#
Ta1ere# aeration
Plug
5 - 5
.'-.4
.*-.<
5-*
4-9
.''-.5
Fon%entional
Plug
5 - 5
.'-.4
.*-.<
5-*
4-9
.''-.5
Ste1 aeration
Plug
5 C 5
.'-.4
.<-.
'-*5
*-5
.'5-.5
Fom1letely miJe#
Fom1lete miJ
5 C 5
.'-.<
.9-'.
*-<
*-5
.'5-.
T-e A(#a(e9 S!u9ge
Jen#' a!#$an
U%u$
Ae$a($
!u%-u$
!a9#ng
7"a$#8
F*,
7)g*%
7H18
Pe$#9e ,LSS 7%g*!8
Ra'#
ae$a'# 7ja%8
$e'#$)u!a'#
"a$#8
Fonta3t sta2iliEation Fonta3t 2asin
,Jten#e# aeration
-4#
.5-. #
4-#
*.-<.#
Plug
5-5
.'-.<
.-.'
Fom1lete miJ
9-'
.'5-.
.<-*.*
<-9
'-5
.'5-.5
'-*
.5-.5
.-.4
*-<
9-*<
.5-'.
Sta2iliEation 2asin Pure oJygen
Fom1lete miJ atau 1lug
.5-.
#umber Basim 1>?
Keterangan # 3onta3t tank /.2.2. 2 RBC %Rotating Biological Contactors)
Rotating biological contactor (R*!)
a#alah suatu 1roses 1engolahan air lim2ah
e3ara 2iologis yang ter#uru atas #is3 mlingnar yang #i1utar oleh 1oros #engan k3e1atan tertentu+ nit 1engolahan in 2erotasi #engan 1uast 1a#a sum2u atau as yang #igerakkan oleh motor #ri%e system #ari diffusese yang #i2enam #alam air lim2ah #i2a6ah me#ia+
;am2ar 4+ &otating Biologi3al Fonta3tor
,e)an#'%e P$'e' RBC
Mekasnisme aerasi terja#i ketika mikro2a ter1a1ar okesigen #iluar air lim2ah sehingga terja#i 1elarutan oksigen aki2at #i7usi+ Sesaat kemu#ian. mikro2a ini ter3elu1 lagi
ke#alam air lim2ah sekaligus mem2erikan oksigen. ke1a#a reintake material organik #an anorganik yang merekat #i#alam biofilm+ Tetesan air 2er2utir-2utir yang jatuh #ari me#ia 1lastik #an 2agian 2io7ilm yang merekat #i1ermu#ah se3ara kontinyu '4 jam sehari. a#a yang 2agian teren#ama#a 2agian yang ter1a1ar oksigen+ /.2.2. Trickling ,ilter
Tri3kling 7ilter ter#iri #ari 2e# yang memiliki ke#alaman ren#ah #an #ia#alamnya ter#a1at 1e3ahan 2e2atuan atau me#ia sintetis+ /ir lim2ah #omestik #ise2ar #i atas 1ermukaan me#ia 1enye2aran ini #ilakukan #engan menggunakan 1i1a 2erlu2ang yang 2er1utar sehingga #ihara1kan 1enye2aran air lim2ah terha#a1 me#ia 1enyaringnya a#alah rata+ Bahan organik #isisihkan oleh la1isan miktoorganisme yang ter2entuk atau #ise2ut la1isan 2io7ilm yang mela1isi me#ia+ Sistem un#er#rain #i2uat untuk mengum1ulkan tetesan air #an juga 1a#atan 2iologi yang mungkin ter2a6a oleh tetesan air terse2ut =asim. 895) Menurut ,3ken7el#er (89) tri3kling 7ilter a#alah susunan me#ia yang #ila1isi oleh slime gro6th #imana nantinya me#ia yang #ila1isi slime gro6th terse2ut akan #ile6ati me#ia yang akan #iolah+ Karen air lim2ah #ile6atkan melalui me#ia terse2ut yang 2er7ungsi se2agai 7ilter. 2ahan organik #alam air lim2ah akan tersisihkan oleh la1isan mikroorganisme yang #ise2ut 2io7ilm atau ( slime growt+)+
Ta2el 4+ Desain Kriteria Tri3kling ilter
#umber 4eav" 3oward #. et.al. (1>?)..
Fontoh 1erhitungan (,3ken7el#er. 89) Diketahui #ata se2agai 2erikut
Ditanya Sur7a3e area untuk tri3kling 7ilter #engan #an tan1a resirkulasi untuk kon#isi se2agai 2erikut Sin7 N *5 mg:l S e77 N 4 mg:l = N '.5 M;D !
N .*
D N ' 7t Penyelesaian
+ 2er#asarkan hy#rauli3 loa#ing 2ahan organik #ari 1ilot 1lant stu#y #i atas 2erhu2ungan #engan
Dimana = N hy#rauli3 loa#ing rate + () Plot (s:so) %s+ Ke#alaman ke #alam gam2ar 4+ #an negati7 slo1 hasil #ari garis terse2ut a#alah
;am2ar 4+ ,7ek i#raulik Loa#ing Dan Ke#alaman Pa#a BOD &emo%al (') Plot slo1e #an = So kemu#ian 3ari nilai n mem2agi nilai slo1e #engan So Se1erti 1a#a gam2ar 4+' 2erikut ini
;am2ar 4+ ' 1enentuan koe7isien n (*) 1lot (S:So) terha#a1 D:(=nSo) #an 3ari sl1oe nya (Ks) lihat gam2ar 4+' hanya saja sum2u y #iganti #engan nilai 1rosentase 1enyisihan BOD #an sum2u J #igangi #engan nilai D:( = nSo) kemu#ian 1ersamaan nya 2eru2ah menja#i S:So N e-.D:(=U.5 + So) '+ kemu#ian #i1eroleh nilai / (3ross area) *+ sistem #engan resirkulasi So N Kemu#ian #i1eroleh 3ross area yang #i2utuhkan+ /.2. S!u9ge T$ea(%en( /.2.. 1 Ka$a)(e$#'(#) Lu%-u$ A. FISIK 1. Su"u
Suhu meru1akan ukuran #erajat 1anas atau #ingin suatu 2en#a+ Kelarutan oksigen #alam air #i1engaruhi oleh suhu. semakin tinggi suhu #i #alam air maka kelarutan oksigen akan semakin ke3il (Sa6yer. '*)+
2. Kan9ungan -a9a(an
Kan#ungan 1a#atan 1a#a resi#ual 2er2e#a-2e#a. tergantung 1a#a 2e2era1a 7aktor. yaitu #ari karakteristik air 2aku. ti1e #an #osis koagulan. mekanisme koagulasi. #an 1 (/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ Kan#ungan 1a#atan 1a#a aliran resi#ual akan mem2erikan e7ek yang signi7ikan terha#a1 #aya tahan tertentu #an 1roses dewatering +
Ta2el 4+ Karakteristik Lum1ur Koagulan /lum:Besi
#umber A99ACA#!ECD.#. E4A 1>>6. •
T(a! S!#9 7TS8
/learts #an Santika (89) menyatakan total solid atau Eat 1a#at total a#alah semua Eat yang tersisa se2agai resi#u setelah #ikeringkan 1a#a suhu 5 oF. ter#iri #ari Eat 1a#at terlarut #an Eat 1a#at tersus1ensi+ Pa#atan #i #alam air ter#iri #ari materi anorganik mau1un materi organik yang larut. mengen#a1. mau1un tersus1ensi+ •
T(a! Su'-en9e9 S!#9 7TSS8
Total #uspended #olid (TSS) atau total 1a#atan tersus1ensi a#alah 2agian #ari 1a#atan total (TS) yang tertahan oleh saringan yang #iukur setelah #i2akar 1a#a suhu V 5WF+ mumnya ukuran 1ori-1ori yang #igunakan untuk 1engukuran TSS a#alah se2esar .45 - '. Xm+ at 1a#atan tersus1ensi #iklasi7ikasikan menja#i 1artikel koloi# #an 1artikel 2iasa+ Se#imentasi 1a#a resi#ual 1a#atan #a1at mem2erikan e7ek terha#a1 komunitas 1erairan. alga. auatic macrop+"tes. #an keam1uan ikan untuk 2ertelur+ Penggunaan 1engukuran TSS umumnya #ilakukan 1a#a lum1ur. #i#alam #esain sludge digestion. vacuum-filter . #an unit insenerasi+ •
T(a! D#''e9 S!#9 7TDS8
%otal issolved #olids
(TDS) atau total 1a#atan terlarut a#alah semua material
1a#at #alam suatu sam1el air yang #a1at mele6ati saringan ' Xm atau kurang #an kemu#ian #iua1kan #an #ikeringkan melalui 1emanasan #engan tem1eratur s1esi7ik 9oF selama jam (Stan#ar# Metho#s. 889)+
•
!a(#!e Su'-en9e9 S!#9' 7SS8
olatile #uspended #olids
(ASS) atau 1a#atan tersus1ensi mu#ah mengua1
a#alah jumlah 1a#atan yang mengua1 #ari TSS jika #i1anaskan 1a#a suhu 5V 5WF+ TSS 2iasanya mengan#ung 9@ #ari 2ahan yang mu#ah mengua1+ mumnya ASS #iasumsikan se2agai 2ahan organik. 6alau1un 2e2era1a 2ahan organik ti#ak akan ter2akar #an 2e2era1a 2ahan anorganik 1a#at rusak 1a#a suhu tinggi+ Dalam unit 1engolahan. ASS #igunakan untuk mengontrol ke2era#aan 1a#atan 2iologis ( biological solids). serta 1erkiraan kasar #ari jumlah 2ahan organik yang ha#ir #alam 7raksi 1a#atan air lim2ah #alam 1roses lum1ur akti7+ •
Ke)e$u"an
Menurut Aesillin# (89). kekeruhan menunjukkan si7at o1tis air yang menye2a2kan 1em2iasan 3ahaya ke#alam air+ Kekeruhan #ise2a2kan oleh a#anya 1artikel-1artikel ke3il #an koloi# yang 2erukuran nm sam1ai Xm+ Kekeruhan meru1akan si7at o1tis #ari suatu larutan. yaitu ham2uran #an a2sor1si 3ahaya yang melaluinya. kekeruhan 2erhu2ungan #engan ka#ar Eat. ukuran #an 2entuk 2utir Eat tersus1ensi •
(/laerts #an Santika. 89)+
S-eci,ic gravity Lu%-u$ 7S'!8
#pecific gravit"
meru1akan 1ro1erti yang 1enting yang menye#iakan 1etunjuk
1enting tentang karakteristik 7isik #an kimia 2ahan mineral #ari lum1ur+ Kan#ungan materi organik #a1at menurunkan nilai specific gravit". se#angkan kan#ungan logam 2erat #a1at meningkatkan nilai specific gravit" (Basim. 888)+ !ilai specific gravit" 1a#atan lum1ur #a1at #ihitung #engan menggunakan 1ersamaan 2erikut+ (4+) "st Ss N (67:s7 "%:S%) Dimana Ss N #pecific gravit" 1a#atan lum1ur "st N raksi 2erat 1a#atan kering total> "7 N raksi 2erat 1a#atan teta1 (2ahan mineral) "% N#pecific gravit" 1a#atan %olatile (2ahan organi3)
S7 N S1e3i7i3 7ra%ity 1a#atan 1a#atan teta1 S% N S1e3i7i3 7ra%ity 1a#atan %olatile Sum2er T3ho2anoglous #an Burton. '4 /.2.. 2 Ju%!a" Lu%-u$ Pe$"#(ungan &e$a( !u%-u$
Banyaknya jumlah lum1ur yang #ihasilkan #a1at menggunakan 1erhitungan #ari 1ro#uksi lum1ur #ari koagulan alum #an 2esi #engan menggunakan 1ersamaan 2erikut (Forn6ell et al +. 89)+ SN (9.*4 =) (.44 /l SS /) (4+ ') Dimana. S N Pro#uksi lum1ur (l2:#ay) /l N Dosis alum (mg:L as .@ /L 'O*) SS N Kekeruhan air 2aku (!T) = N De2it instlasi (mg#) / N Pa#atan 2ahan kimia tam2ahan #itam2ahkan se1erti 1olimer:P/F (mg:L) Dari 1ersamaan rumus 4+ #iatas menunjukkan 2ah6a kuantitas lum1ur #i1engaruhi oleh #e2it. #osis koagulan. 2ahan kimia tam2ahan. serta kualitas air 2aku+ Persamaan #iatas #igunakan untuk koagulan alum. #imana konstanta .44 #igunakan a1a2ila konsentrasi /l'O* #alam koagulan se2esar .@+ Berikut 1ersamaan untuk menghitung 1ro#uksi lum1ur #ari koagulan 2esi+ SN (9.*4 =) ('.8 e SS /) Dimana. e N Dosis koagulan 2esi (mg:L)
•
Hu&ungan !u%e Dan ,a''a Lu%-u$
(4+*)
Aolume lum1ur tergantung 1a#a kan#ungan air serta karakteristik 1a#atan yang a#a #i#alamnya+ u2ungan %olume serta massa lum1ur ini #itulis #alam 1ersamaan 2erikut+
(4+ 4) Dimana. A N %olume (m*) Ms N Berat lum1ur kering Y6 N Berat jenis air Ssl N #pecific gravit" lum1ur Ps N 1ersen 1a#atan kering #alam #e3imal+ Sum2er T3ho2anoglous #an Burton ('4) /.2.. Jen#' Peng!a"an Lu%-u$
Penanganan lum1ur koagulan termasuk #i#alamnya 1engangkutan. 1engolahan serta 1em2uangan #ari lum1ur alum+ Persyaratan ekonomi. #an 1eraturan serta 7aktor lain 1erlu #i1ertim2angkan #alam 1emilihan 1engolahan se2elum 1em2uangan akhir+ Tujuan #ari 1engolahan lum1ur a#alah untuk mengurangi kan#ungan air #an #alam 2e2era1a kasus #a1at #igunakan untuk memulihkan coagulant c+emical (osain. '<)+ Berikut konsentrasi kan#ungan 1a#atan 1a#a lum1ur koagulan #ari 2er2agai 1roses 1engolahan lum1ur+ Thi3kening (sam1ai 9@)
De6atering 9@ - *5@
Drying Le2ih #ari *5@
;am2ar 4+ * Konsentrasi kan#ungan 1a#atan 1a#a lum1ur #ari 2er2agai 1engolahan #umber A#!ECA99A 1>>?
1. T"#)en#ng
Meru1akan 1roses 1engolahan untuk meningkatkan konsentrasi 1a#atan #alam lum1ur #engan memisahkannya #ari air (T3ho2anoglous #an Burton. '4)+ Proses konsentrasi lum1ur meru1akan 1roses yang 1enting untuk men#a1atkan e7isiensi 1enghilangan kan#ungan 1a#atan #alam 1roses 1engolahan+ Proses 1ema#atan ini memiliki e7ek yang langsung terha#a1 1roses setelahnya
se1erti
conditioning
#an
dewatering .
selain
itu
#a1at
mem2erikan e7isiensi #an 1enghematan yang sangat 2er2e#a #alam hal o1erasi #an 1em2iayaan (/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ #. Gravity thickening
Teknik ini meru1akan 3ara yang 1aling mu#ah #an murah #alam 1engo1erasiannya+ Prinsi1 kerjanya a#alah #engan mengen#a1kan 1a#atan yang memiliki nilai specific gravit" yang le2ih 2esar #ari air+ %+ic0ener
#a1at #io1erasikan #engan aliran kontinu. 1em2e2anan
hi#raulik. #an konsentrasi 1a#atan harus #ikontrol (/l#ee2. ')+ Dalam men#esain. karakteristik resi#u harus #i1erhatikan %ariasinya #alam setia1 musim (Montgomery. 895)+ Menurut &eynol# #an &i3har# (88<). gravit" t+ic0ener umumnya mema#atkan lum1ur #ua kali #ari kan#ungan 1a#atan se2elumnya sekaligus mengurangi %olume lum1ur setengah #ari %olume asalnya+ Dalam a1likasinya. overflow rate grafit" t+ic0ener 2erkisar
antara C +*8 g1#:7t' #an menghasilkan lum1ur
#engan konsentrasi 1a#atan se2esar -'@. #engan ratarata se2esar . 5.8 @ 1a#atan (M3Formi3k et al.. '8)+ ##. F!(a(#n Thickening
Teknik
ini
menggunakan
gelem2ung
u#ara
untuk
mengangkan 1artikel 1a#atan+ #ara #itam2ahkan #engan tekanan ke aliran resi#u #ari "TP+ ;elem2ung u#ara akan menga1ung ke 1ermukaan air #an mem2a6a 1artikel-1artikel 1a#at yang #a1at #ihilangkan #engan skimming (/l#ee2. /+/+. ')+ Teknik ini i#eal untuk 1a#atan yang memiliki #ensitas yang ren#ah+ Menurut T3ho2anoglous #an Burton ('4) o1erasi meto#e ini akan menja#i masalah ketika 2e2an 1a#atan mele2ihi kg:m * hari+
Ter#a1at tiga meto#e yang #igunakan yakni dissolved air flotation dispersed air flotation. #an vacuum flotation. ###. G$a#( Be!( T"#)ene$'
Teknik ini menggunakan sa2uk horiEontal 2er1oros yang 2ergerak+ &esi#u yang 2erasal #ari "TP akan mulai mengeluarkan air ketika sa2uk #igerakkan+ Konsentrasi 1a#atan akan meningkat #an resi#u akan #ikum1ulkan ke#alam 6a#ah 1a#a akhir sa2uk (/l#ee2. /+/+. ')+ Berikut 1er2an#ingan kele2ihan serta kekurangan #ari 2e2era1a meto#e t+ic0ening + Ta2el 4+ ' 1er2an#ingan kele2ihan #an kekurangan 2e2era1a meto#e t+ic0ening
#umber %urovs0i" : 5at+ai $//6
2. Cn9#(#n#ng
Proses ini 2erguna untuk memu#ahkan lum1ur untuk mengurangi kan#ungan airnya sehingga #a1at mem2antu 1roses selanjutnya (=asim. 88')+ Proses ini #ilakukan se2elum 1roses dewatering se3ara mekanis+ !onditioning #a1at #ilakukan #engan free@ing #an t+awling . serta #engan 1enam2ahan 2ahan kimia+ Bahan kimia yang umumnya #igunakan untuk 1roses ini a#alah ka1ur. eFl*. alum. #an 1olimer (/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+
#. Chemical con'itioning
!+emical
conditioning
meru1akan
1engkon#isian
#engan
menam2ahkan senya6a kimia sehingga meningkatkan 1er7orma 1roses dewatering +
Proses ini meli2atkan 1enam2ahan ferric 0lorida. fl" as+.
ka1ur. atau 1olimer+ Ti1e #an #osis 2ahan kimia yang #igunakan 2er2e#a tergantung kualitas 2ahan 2aku. ti1e lum1ur. #an konsentrasi 1a#atan yang
#iinginkan
1a#a
1roses
t+ic0ening
#an
dewatering
(/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ Montgomery (895) mengungka1kan 2ah6a pol"mer umumnya #igunakan se2agai 2ahan kimia #alam 1roses ini. ka1ur umumnya #igunakan untuk lum1ur alum ( alum sludge)+ Dosis 2ahan kimia o1timum yang #i2utuhkan #alam 1roses 3on#itioning umumnya #i#a1at #ari 1enelitian la1angan+ ##. P"'#a! Cn9#(#n#ng
Teknik ini 3en#erung meningkatkan 1ro1erti 7isik #ari resi#u "TP+ Prosesnya #a1at 2eru1a free@e-t+aw atau t+ermal conditioning 1a#a tem1eratur yang tinggi (,P/. 88<)+ . De>a(e$#ng
Meru1akan 1roses 1enghilangan kan#ungan air sehingga lum1ur #a1at #i angkut ke tem1at 1em2uangan akhir (=asim. 88')+ T3ho2anoglous #an Burton ('4) mengungka1kan 2ah6a 1emilihan 1roses dewatering #itentukan 2er#asarkan ti1e lum1ur. karakteristik. #an luas lahan yang terse#ia+ #. ,e"an#a! De$atering
Konsentrasi 1a#atan hasil me3hani3al dewatering 2er2e#a-2e#a tergantung 1a#a karakteristik lum1ur serta jenis 1engolahan yang #igunakan+ ntuk /luminium memiliki Ss (s1e3i7i3 gra%ity 1a#atan) se2esar .*+(!o%ak.898) •
Belt ,ilter -resses
Prinsi1 kerja belt filter press a#alah #engan mele6atkan lum1ur #iantara #ua 1oros sa2uk yang #igulung #an #i1asang #engan #iameter
1oros yang 2er2e#a+ *elt filter press ter#iri #ari em1at Eona. yaitu Eona pol"mer conditioning .
Eona #rainase #engan gra7itasi. Eona tekanan
ren#ah. #an Eona tekanan tinggi (/l#ee2. /+/+. ')+ Ti1e #an karakteristik #ari resi#u memegang 1eranan 1enting #alam 1er7orma belt filter press+ aktor lain yang mem1engaruhi #iantaranya a#alah sludge conditioning . belt pressure. ke3e1atan. tegangan. ti1e. #an 1er7orasi #ari sa2uk (/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ =asim et al. (') menjelaskan 2ah6a belt filter press memiliki keunggulan untuk #igunakan 2ila kon#isi lum1ur yang #ihasilkan memiliki ka#ar 1a#atan yang tinggi. #an relati7 memerlukan sum2er #aya energi yang ke3il+ /gar 2isa men#a1atkan 1er7orma dewatering
yang 2aik. alum resi#ual harus #i kon#isikan terle2ih
#ahulu #engan 1olimer untuk menghasilkan 7lok yang 2esar #an kuat sehingga mu#ah #ikeringkan+ Dalam 1enelitian yang #ilakukan oleh (M3Formi3k.! et al +. '8) menunjukkan 2ah6a #ari enam instalasi yang menggunakan belt filter press se2agai unit dewatering . memiliki ka1asitas loa#ing rate antara 9<- '.'44 l2s::jam (kg:jam)+ Se#angkan untuk monitoring 1ersentase 1a#atan 1a#a ca0e lum1ur #ari instalasi. 2erkisar antara '4.< @+ •
Cen($#uga!
Meto#e ini menggunakan tenaga sentri7ugal untuk 1roses dewatering .
yaitu #engan mem2uat 1utaran rotasi yang 3e1at
1a#a silin#ernya sehingga memisahkan 1a#atan #ari air (/l#ee2. /+/+. ')+ Ter#a1at #ua ti1e sentri7ugal yang umum #igunakan. yaitu bas0et bowl #an solid bowl centrifugal + ntuk menaikkan 1er7orma. maka #i1erlukan c+emical conditioning + Menurut Forn6ell #an "esterho77 (89) kelemahan 3ara ini a#alah #i1erlukannya tenaga listrik #an 2iaya 1era6atan yang 2esar. selain itu 1er7orma meto#e ini sangat sensiti7 #an 2ergantung 1a#a kom1osisi #an c+emical conditioning 1a#a lum1ur+
Dalam 1enelitian yang #ilakukan oleh M3Formi3k et al. ('8)
menunjukkan
2ah6a
#ari
enam
instalasi
yang
menggunakan belt filter press se2agai unit dewatering . memiliki ka1asitas loa#ing rate antara 5- *' l2s::jam ( kg:jam)+ Se#angkan untuk monitoring 1ersentase 1a#atan 1a#a ca0e lum1ur #ari #ela1an instalasi. 2erkisar antara '5.' 5.5 @+ •
P$e''u$e F#!(e$
Teknik ini mulanya #igunakan untuk resi#u hasil in#ustri. namun kini #igunakan juga untuk dewatering lum1ur #ari "TP+ &esi#u #ari "TP akan #i1om1a #iantara #ua 1iringan #engan tekanan yang tinggi (*5- 55 k!:m')+ /ir akan mele6ati 7ilter #an 1a#atan akan tertahan+ Tekanan akan 2ertahan hingga kan#ungan 1a#atan teah men3a1ai ka#ar yang #i1erlukan (/l#ee2. /+/+. ')+ iltrat air terse2ut akan memiliki kan#ungan 1a#atan tersus1ensi kurang #ari mg:L (Montgomery. 895)+ Teknik ini memerlukan 2iaya o1erasi #an 1era6atan yang tinggi 2ila #i2an#ingkan #engan sistem mekanikal dewatering lainnya+ •
auu% #!(e$
Teknik ini umum #igunakan 1a#a resi#u "TP #an 2aik untuk dewatering resi#u #ari ka1ur 1a#a 1roses 1elunakan. namun ti#ak 1a#a alum resi#uals+ Per7orma %a3uum 7ilter #i1engaruhi oleh me#ia 7ilter. le%el vacuum. siklus 6aktu. #an sludge conditioning (/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ ##. Nn,e"an#a! De$atering
Meto#e ini menggunakan 1rinsi1 e%a1orasi se3ara alami serta 1erkolasi (=asim. 88')+ Keunggulan #ari 1roses ini a#alah kemu#ahan #alam o1erasi #an 1era6atan. o1erasional energy yang murah 2ila #i2an#ingkan #engan sistem mekanik+ !amun kelemahan #ari sistem ini a#alah #i1erlukannya area yang luas. 2ergantung 1a#a kon#isi iklim
(/""/:/SF,:+S+ ,P/. 88<)+ Meto#e ini #a1at 2eru1a sand dr"ing beds. free@e assisted sand beds. #an agoons. /. A!(e$na(# Un#( Peng!a"an
nit 1engolahan yang akan #i1ilih harus memenuhi e7isiensi yang #ihara1kan 2er#asarkan kualitas air lim2ah #omestik yang akan #iolah+ ,7isiensi 1engolahan untuk menyisihkan TSS yang #ihara1kan se2esar 8.@ se#angkan e7isiensi 1enyisihan BOD yang #ihara1kan se2esar *.98@+ Ta2el 4+ * ,7isiensi Pengolahan Lim2ah Domestik
#umber 5onod.1>>1
Dari hasil analisis kualitas air lim2ah #omestik yang ter3antum 1a#a su2 2a2 se2elumnya #an juga 2er#asarkan hasil stud" literatur. maka #a1at #itentukan alternati7 unit 1engolahan lim2ah #omestik se2agai 2erikut A!(e$na(# I *ar screen !omminutor 2rit c+amber *a0 e0ualisasi 4rimar" clarifier Activated sludge
A!(e$na(# II *ar screen !omminutor 2rit c+amber *a0 e0ualisasi 4rimar" clarifier R*!
A!(e$na(# III *ar screen !omminutor 2rit c+amber *a0 eualisasi 4rimar" clarifier %ric0ling filter
#econdar" clarifiers %+ic0ening ALTERNATIF 1
#econdar" !larifier %+ic0ening
nit 1engolahan *ar screen (primar" t re at ment ) !omminutor(primar" t r eatment) 2rit c+amber(primar" t r eatment) *a0 e0ualisasi(primar" t r eatment) 4rimar" cl ar ifier Activated sludge (!#%R) #econdar" cl ar ifiers %+ic0ening
#econdar" clarifier %+ic0ening
&emo%al BOD
&emo%al TSS
4-<5@
9-85@
-' @ '-*5@ 95-85@ <5@ - 95@
4-<@ -
Effluent primary treatment
Ke Thickening
;am2ar 4+ 4 Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan Activated #ludge Keunggu!an 9an )e!e%a"an
Keunggulan 1roses lum1ur akti7 ini a#alah #a1at mengolah air lim2ah #engan 2e2an BOD yang 2esar. sehingga ti#ak memerlukan tem1at yang 2esar+ Se#angkan kelemahannya antara lain yakni kemungkinan #a1at terja#i bul0ing 1a#a lum1ur akti7nya. terja#i 2uih serta jumlah lum1ur yang #ihasilkan 3uku1 2esar+ ($#aman Sai#. !usa+ '4) /LT,&!/T$ ' nit 1engolahan *ar screen (primar" t re at ment ) !omminutor(primar" t r eatment) 2rit c+amber(primar" t r eatment) *a0 e0ualisasi(primar" t r eatment) 4rimar" cl ar ifier %ric0ling filter #econdar" cl ar ifiers
&emo%al BOD
&emo%al TSS
4-<5@
9-85@
-' @ '-*5@ 9@ 9-8@
4-<@ 95@ -
-
%+ic0ening
-
Effluent primary treatment
Thickening (gravity thickener)
;am2ar 4+ 5 Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan tric0ling filter Keunggu!an Dan Ke!e%a"an
Kele2ihan #ari reaktor ini a#alah ti#ak memerlukan lahan yang luas serta mu#ah 1engo1erasiannya (Khurriyatul.'')+ Menurut $#aman ('4) masalah yang sering tim2ul 1a#a 1engo1erasian tric0ling filter a#alah sering tim2ul lalat #an 2au yang 2erasal #ari reaktor+ Sering terja#i 1engelu1asan la1isan 2io7ilm #alam jumlah yang 2esar+ Pengelu1asan la1isan 2io7ilm ini #ise2a2kan karena 1eru2ahan 2e2an hi#rolik atau 2e2an organik se3ara men#a#ak+ Oleh karena itu alat ini ti#ak 2isa #iisi #engan 2e2an %olume yang tinggi mengingat masa 2iologi 1a#a 7ilter akan 2ertam2ah 2anyak sehingga 2isa menye2a2kan 1enyum2atan 7ilter+
A!(e$na(#
nit 1engolahan *ar screen (primar" t re at ment ) !omminutor(primar" t r eatment) 2rit c+amber(primar" t r eatment) *a0 e0ualisasi(primar" t r eatment) 4rimar" cl ar ifier R*! #econdar" cl ar ifiers %+ic0ening
&emo%al BOD
&emo%al TSS
4-<5@
9-85@
-' @ '-*5@ ,77luent mengan#ung BOD yang tinggi 9-8@ -
4-<@ -
;am2ar 4+ < Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan R*! Keunggu!an 9an Ke!e%a"an Rea)($ RBC
Be2era1a keunggulan 1roses 1engolahan air lim2ah #engan sistem &BF antara lain •
Pengo1erasian alat serta 1era6tannya mu#ah
•
ntuk ka1asitas ke3il atau 1aket. #i2an#ingkan #engan 1roses lum1ur akti7 konsumsi energi le2ih ren#ah
•
Da1at #i1asang 2e2era1a taha1 ( multi stage). sehingga tahan terha#a1 7luktuasi 2e2an 1engolahan
•
&eaksi nitri7ikasi le2ih mu#ah terja#i. sehingga e7isiensi 1enghilangan amonium le2ih 2esar
•
Ti#ak terja#i bul0ing atau1un 2uih se1erti 1a#a 1roses lum1ur akti7
Se#angkan 2e2era1a kelemahannya yaitu •
Pengontrolan jumlah mikroorganisme sulit #ilakukan
•
Sensiti7 terha#a1 1eru2ahan tem1eratur
•
Ka#ang-ka#ang konsentrasi BOD air olahan masih tinggi+
Pe%#!#"an A!(e$na(# Un#( Peng!a"an
ntuk memilih unit mana yang akan #i1ilih 1ertama 1astikan e7isiensi unit terse2ut memenuhi e7isiensi unit 1engolahan yang kita hara1kan mam1u mentisihkan konstituen #alam lim2ah sesuai #engan 2aku mutu+ Dari 2a2 se2elumnya #iketahui 2ah6a 1arameter BOD #an TSS mele2ihi 2aku mutu. untuk mengolah ke#ua 1arameter terse2ut agar sesuai 2aku mutu maka 1erlu suatu unit yang mam1u menyisihkan BOD se2esar *.98@ #an TSS se2esar
8.@ + #ari ke-* alternati7
#iatas yang memenuhi e7isiensi ren3ana hanya activated sludge
#an tric0ling filter.
Kemu#ian jika #i2an#ingkan antara keunggulan #an kelemahan ' reaktor ( activated sludge)
#an tric0ling filter keunggulan terutama untuk o1erasional #an 1emeliharaan
le2ih unggul a3ti%ate# slu#ge oleh karena itu #i1ilihlah alternati7 1ertama untuk #ija#ikan unit $nstalasi Pengolahan /ir Buangan+
70
BAB PERHITUNGAN DESAIN PERENCANAAN
5. 1 Ba) Ae$a'# Lu%-u$ A)(# 7C%-!e(e ,#8
Se2elum menghitung #esain 2ak aerasi lum1ur akti7 maka 1erlu #ikatuhi #esain kriteria 2er#asarkan 2e2era1a literatur. agar 1eren3anaan #esain unit 2ak aerasi #a1at o1timum kinerjanya+ Berikut ini nilai #ari tia1 1arameter yang #ija#ikan se2agai #esain kriteria #alam 1erhitungan 2ak aerasi #ari 2er2agai literatur+ Ta2el 5+ Desain Kriteria Bak /erasi Lum1ur /kti7 (Fom1lete MiJ) Pa$a%e(e$
S#%&!
Be'a$an
Sa(uan
Su%&e$
mur sel lum1ur
3
ar i
Aolumetri3 loa#ing &asio makanan terha#a1 mikroorganisme MiJe# liIuor %olatile sus1en#e# soli# (MLASS) Koe7isien r esirkulasi
AL :M
5-5 4-5 .9-'. .'-.< .'-.4 * - <
=asim. 895 Pea%y. 895 =asim. 895 =asim.895 Pea%y. 895 =asim. 895
"aktu #etensi Koe7isien 1ertum2uhan Koe7isien kerusakan sel Ke#alaman tangki aerasi r ee 2oar# Konsentrasi O' Aolume u#ara ,7isiensi 1enyisihan BOD ,7isiensi Penyisihan SS
& (=r:=) T# 0 K# Z &o Au ȠBOD ȠSS
Kg:m* har i Kg BOD:Kg MLASS hari Mg:l
.'5- *-5 .*-. .*-. *-< .*-.< .5-' .5-4.5 95-85 95
=asim. 895 ?am Kg sel:kg BOD ar i-) Meter Meter Mg:l * M :menit @ @
T3ho2anoglous. '4 =asim.895 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4 T3ho2anoglous. '4
Da(a -e$enanaan
Berikut ini #ata 1eren3anaan air 2uangan yang masuk ke #alam 2ak lum1ur akti7 Ta2el 5+ ' Data Peren3anaan /ir Buangan 0ang Masuk Ke Dalam Bak Lum1ur /kti7 *
Pa$a%e(e$
N#!a#
De2it rata-rata (m *:#etik) (m :hari) De2it maksimum (m *:#etik) BOD5 in. mg:l(SO) BOD5 out. mg:l (Se)
.55 4+5' .9* <
Pa$a%e(e$
N#!a#
FOD in (mg:L) TSS in TSS out (mg:L) Koe7isien 1ertum2uhan. mg ASS:mg BOD (0) Koe7isien kerusakan sel. mg ASS:mg BOD (k #)
mur lum1ur (
)
Konsentrasi MLASS ( 3) (mg:L) Konsentrasi lum1ur resirkulasi ( &,S) (mg:L ss) * Berat jenis u#ara (kg:m )
'4 ' . .*:hari 5 hari *445 894 .'
Pe$"#(ungan3
+
Aolume tangki aerasi menurut Pea%y (895) (
)
(
)
Dimana Ar N %olume reaktor (m *) = N #e2it air lim2ah in7luent * (m :#etik) So N konsentrasi BOD 5 #alam in7luent. mg:l (g:m*) S
N konsentrasi BOD5 #alam e77luent.
mg:l (g:m*) K#N koe7isien kerusakan sel J N konsentrasi MLASS (mg:L) umur lum1ur (hari) Ar N
(
)
( (
) )
Diren3anakan akan mem2angun unit tangki aerasi se2anyak em1at unit #itam2ah stan# 2y maka %olume tia1 2ak a#alah
Ke#alaman 2ak () a#alah N 5 m Maka luas 1ermukaan 2ak a#alah
Diren3anakan PL a#alah 4*. maka P N 4:* L P J L N *4.<
4:* L J L N*4.<< m '
Maka 4:* L' N *4.<
Q *4.<
LN
N 5 m
P N 5 J 4:* N ' m Di2ulatkan menja#i LN 5m . P N 'm Setelah nilai #imensi 1 #an l #i2ulatkan maka %olume total 2ak aerasi menja#i 5 m J 'm J 5m N+55 m * untuk reaktor atau tangki Ar total N +55 m * J 4 N <+*m * ?a#i %olume reaktor se2esar <* m* #engan 1anjang 1er 2ak se2esar ' m #an le2ar 1er 2ak 5 m+ '+ Lum1ur yang harus #i2uang setia1 hari a) (observed "ield coeffisient ). 0o2s 0o2s N
(
)
2) Pertam2ahan massa 5i'ed-iour olatille #uspended #olids (MLASS). PJ PJ N = 0o2s (So CSe)N ++kg:hari N 4+5'
J .49
J (<-)
J
J
N +*8.4 3) Pertam2ahan massa MLSS. PJ(ss) Dari @ SS. 9@ a#alah ASS ( )
(
)
(
)
Maka lum1ur yang harus #i2uang PJ(SS) C SS ter2uang #i e77luent o
o
( )
o
Di #a1at lum1ur yang harus #i2uang setia1 harinya a#alah 99.9* kg:hari *+
Laju 1ertum2uhan slu#ge (#e2it lum1ur) Diasumsikan = N = e. ASS e77luent N 9@ TSS
(
)
(
)
(
Maka #i#a1at laju 1em2uangan sludge atau lum1ur ialah 4.8 m *:hari+ 4+
&asio resirkulasi (
)
Su2stitusi #ari #ua 1ersamaan #i atas. #i #a1at ( ) ( ) (
)
(
)
(
)
)
(
)
N .'8 & & N .9
Maka #i #a1at rasio resirkulasi a#alah .9+ 5+ "aktu retensi hi#rolis 2agi reaktor
N *.9 jam Maka #i #a1at 6aktu retensi hi#rolis 2agi reaktor a#alah *.9 jam <+ Ke2utuhan O' 2er#asarkan BODL •
aktor Kon%ersi BOD5N .<9 BODL
•
BOD5 in7 N < mg:l .<9 N '*<.< mg:l BOD L
•
BOD5 e77 N mg:l .<9 N 4.< mg:l BOD L ( ) (
•
)
Ke2utuhan O' (
)
•
[ •
Kg + o':#\hari N
N ''9<. kg O ':hari
(+*8.4
)
Maka #i #a1at ke2utuhan oksigen 2er#asarkan BOD L a#alah '+'9<. kg O ':hari+ + &asio :M #an volumetric loading factor a) Perhitungan rasio :M
2) Aolumetri3 loa#ing 7a3tor
Maka #i 1eroleh rasio :M #an volumetric loading factor a#alah .*5 kg BOD:kg ASS+hari #an .9 kg BOD 5:m*+hari+ Ke#uanya memenuhi kriteria #esain yaitu .'-.< kg BOD:kg ASS+hari #an .9-'. kg BOD 5:m*+hari+ 9+ Perhitungan ke2utuhan u#ara. e7isiensi trans7er oksigen 2agi 1eralatan aerasi yang akan #igunakan #iasumsikan 9@+ #afet" factor se2esar ' #igunakan untuk menghitung %olume #esain se2enarnya untuk menghitung 2lo6er a) Ke2utuhan u#ara teoritis. #engan asumsi 2ah6a u#ara mengan#ung '*.'@ 2erat oksigen+
2) Ke2utuhan u#ara se2enarnya 1a#a e7isiensi trans7er 9@+
3) Ke2utuhan #esain u#ara N' J ke2utuhan u#ara se2enarnya 1a#a e7isiensi trans7er 9@ N' J .* m *:menit N 4'.< m*:menit
Maka #i #a1at ke2utuhan u#ara a#alah 4'.< m *:menit+ 8+ Periksa %olume ke2utuhan u#ara #engan menggunakan nilai se2enarnya a) Ke2utuhan u#ara 1er unit %olume
2) Ke2utuhan u#ara 1er kilogram BOD 5 yang #isisihkan ( )
(
)
Maka #i 1eroleh ke2utuhan u#ara 2er#asarkan 1er unit %olume #an 1er kilogram BOD yang #isisihkan a#alah '.< m *:m* #an*5.4 m*:kg BOD5 yang #isisihkan+ + Perhitungan system surface aerator Lihat Ta2el 5-** 2uku T3ho2anoglous #an Burton. 88 untuk #imensi ti1ikal tangki aerasi yang #igunakan untuk mec+anical surface aerator. Ta2el 5+ * %"pical Aeration %an0 imensions &or 5ec+anical #urface Aerators Tan) D#%en'#n' Ae$a($ S#e
U.S 1u'(%a$
SI Un#('
H-
)
De-("4 (
#9("4 (
De-("4 %
#9("4 %
.5
C '
* C 4
* C *.5
8 C '
'
5
' C 4
*5 C 5
*.5 C 4
C 5
*
''.5
* C 5
4 C <
4 C 4.5
' C 9
4
*
' C
45 C <5
*.5 C 5
4 C '
5
*.5
5 C 9
45 C 5
4.5 C 5.5
4 C '*
5
55
5 C '
5 C 95
4.5 C <
5 C '<
5
5 C '
< C 8
4.5 C <
9 C '
#umber %c+obanoglous : *urton $//
Diren3anakan ' 2uah tangki. masing-masing #engan #imensi Ke#alaman tangki N 5 m Panjang J Le2ar tangki N ' m J 5 m Menurut T3ho2anoglous #an Burton untuk #imensi le2ar 5 m #an ke#alaman 5 m maka #igunakan aerator #engan #aya 4 1+ /rea kerja aerator a#alah 'm J 5 m maka jumlah aerator yang #i2utuhkan a#alah ':5 N .4] ' sehingga #i2utuhkan ' aerator #alam 2ak+ ntuk 4 tangki aerator #itam2ah unit tangki yang stan# 2y #i2utuhkan unit aerator #engan #aya 4 1+ + Konstruksi $nlet Konstruksi inlet ter#iri #ari saluran segi em1at se1anjang le2ar tangki aerasi+ /liran in7lo6 memasuki saluran 1a#a 2agian tengah #engan menggunakan 1i1a cast iron+ Dalam saluran ter#a1at orifice untuk men#istri2usikan aliran in7luen se1anjang le2ar 2ak aerasi+ =in7 N =N 4+5' m *:hari =resN& J =in7 N . 9 J 4+5' m *:hari N *+<5.< m *:hari =totN=in7 =res N (4+5' *+<5.<) m *:hari N 94+595.< m *:hari (
)
Le2ar saluran inlet N 5 3m Panjang saluran N le2ar 2ak N 5 m Tinggi muka air #alam saluran N .9 m Banyaknya ori7i3e N ' 2uah. #engan #imensi *<.8 3m J *<.8 3m (.*
FDN.< * +
[
]
Maka #i #a1at kehilangan tekanan se2esar .9 m+ '+ Konstruksi Outlet Konstruksi outlet menggunakan rectangular weir . #engan 1anjang weir sama #engan le2ar 2ak. yaitu 5 m+ Le2ar saluran outlet N .9 m+ *+ Dari 1erhitungan #i atas. maka #i #a1at #esain 2ak activated sludge ialah Ter#iri #ari 5 2ak+ Dengan masing-masing #imensi 2ak a+ Panjang N ' m 2+ Le2ar N 5 m 3+ Ke#alaman N 5 m #+ Lum1ur yang harus #i2uang e+ De2it 1em2uangan slu#ge 7+ g+ h+ ke2utuhan oksigen 2er#asarkan BOD L N '+'9<. kg O ':hari i+ j+ k+ l+ /erator yang #igunakan a#alah yang 2erukuran 4 h1 untuk unit tangki aerasi #i2utuhkan ' aerator. karena a#a 5 unit tangki yang #igunakan maka #i2utuhkan aerator untuk men- suppl" u#ara ke #alam tangki+ Satu aerator memiliki 6ilayah kerja #engan 1anjang .5 m #an le2ar 5 m+ Ta2el 5+ 4 &eka1itulasi asil Perhitungan nit Activated #ludge !o /+
Parameter Lum1ur /kti7 (Activated #ludge)
Satuan
!ilai
!o
Parameter
Satuan
!ilai
Aolume &eaktor
m*
<+*
'
?umlah Bak
Buah
4 o1erasi st andb"
*
Aolume Satu &eaktor
m*: 2ak
+5'*
4
Panjang &eaktor
M
'
5
Le2ar &eaktor
M
5
<
0o2s
Mg ASS:mg BOD
.49
PJ
Kg:hari
+*8.4
9
PJ(ss)
Kg:hari
+*8.'*
8
SS ter2uang #i e77 luent
Kg:hari
85.4
P yang #i 2uang
Kg:hari
99.9*
mur Lum1ur
ar i
5
'
=6
m*:hari
4.8
*
&
-
.9
4
ϴ
?am
*.9
5
Massa BODL yang #igunakan
Kg:hari
4+'<'.5
<
Ke2utuhan O' 2er#asarkan BOD L
Kg:hari
'+'9<.
:M
kgBOD:kgASS+hari .*5
9
Al
kgBOD5 :m*+hari
.'
8
Ke2utuhan u#ara teoritis
m*:hari
9+'*.5
'
Ke2utuhan u#ara se 2enarnya
m*:menit
.*
'
Ke2utuhan #esain u#ar a
m*:menit
4'.<
''
Ke2utuhan u#ara 1er unit %olume
m*:m*
'.<
'*
* Ke2utuhan u#ara 1er kg BOD yg m :kg BOD5 #isisihk an #isisihk an
'4
kuran /erator
P
4
'5
?umlah /er ator
Buah: 2ak Buah
untuk 5 unit 2ak aerasi ' 2uah 1er 2ak
'<
=tot
m*:hari
94+595.<
'
Le2ar saluran inlet
Fm
5
'9
Panjang saluran
M
5
'8
Tinggi muka air #alam salur an
M
.9
*
Banyak ori7 i3e
Buah
'
*
kuran ori7 i3e
3m'
*<.8 J *<.8
*'
De2it setia1 ori 7 i3e
m*:#etik
.48
3
80
yg *5.4
!o
Parameter
**
Satuan
Le2ar saluran outlet
M
!ilai .9
#umber 3asil 4er+itungan $/1
5. 2 Pe$enanaan Ba) Pengen9a- II
Se2elum menghitung #imensi 2ak 1engen#a1 yang akan #igunakan #i 1eren3anaan $P/L harus mengin%entarisasi #esain kriteria yang akan #igunakan 2e#asarkan 2er2agai literatur+ Kriteria #esain 2ak 1engen#a1 $$ #a1at #ilihat 1a#a ta2el 5+5 2erikut Ta2el 5+ 5 Kriteria Desain Bak Pengen#a1 $$ Pa$a%e(e$
,verflow rat e
S#%&!
O& :Ao
Be'a$an
Sa(uan
Su%&e$
<-4 9-<
m*:m'+hari m*:m'+hari
T3ho2anoglous. '4 =asim. 895
#olid l oading
SL
.5-5
Kg:m'+ jam
T3ho2anoglous. '4
9eir l oading
"L
'5-5
m*:m'+hari
T3ho2anoglous. '4
K e#alaman 2ak
*.5-5
M
=asim. 895
Diameter 2ak
D
*-<
M
T3ho2anoglous. '4
#lope #asar
S
:< C :<
T#
'-<
T3ho2anoglous. '4
2ak "aktu #etensi
?am
=asim. 895
Data Peren3anaan o
o
o
= rata-rataN .55 m*:#tk N 4+5' m *:hari N +89 m*:jam =6 1ro#uksi lum1ur N4.8 m *:hari TSSin N '4' mg:L
Pengeruk lum1ur ti1e travelling flig+t o Banyak 2ak 1engen#a1 N 4 2uah #an 3a#angan o Ke#alaman. N 5 meter o & N .9 o % saluran e77luen N .9 m:#etik 1erhitungan o
+ =in
9
= tia1 2ak
N +99 m *:hari
N
=in N (&)=-=6 N ((.5) J +99 m*:hari) - 4.8 m*:hari N '+<48.' m *:hari Maka #e2it yang masuk ke 2ak 1engen#a1 $$ a#alah '+<48.' m *:hari '+ Luas 2ak 1engen#a1 /. #iameter 2ak 1engen#a1 D #an luas 2ak se2enarnya /a3t /N N *.4 m' DN /a3t N
N ( ) N *.<5 m ] *. m ' J*. m N *8.95 m'
*+ O%er7lo6 rate. O& N '.8 m*:m' hari
O& N
4+ "aktu #etensi. t#
N
t# N
N 4.* jam
6aktu #etensi #i Bak 1engen#a1 $$ yang #iren3anakan a#alah se2esar 4.* jam nilai ini masih masuk ke#alam #esain kriteria yaitu '-< jam+ 5+ Bilangan reynol#. !re !re N
N
Bilangan reynol# #alam 2ak 1engen#a1 $$ yang #iren3anakan sesuai #e#sain kriteria yaitu alirannya harus laminer #imana aliran laminer #itunjukkan #engan 2ilangan reynol# yang '+ <+ Kontrol o%er7lo6 2ak 1engen#a1 2ila satu 2ak ti#ak 2ero1erasi =Z N
N
N +99 m *:hari
'.4 m*:m' hari + Kontrol soli# loa#ing
N
Soli# loa#ing N
N <.9 kg :m'
hari N <.9 kg :m ' hari J
N .'9 kg:m' jam
Maka #i1eroleh nilai soli# loa#ing 1a#a 2ak 1engen#a1 $$ yang telah #iren3anakan a#alah se2esar .'9 kg:m ' jam. nilai terse2ut ti#ak memenuhi #esain kriteria yaitu (.5 C 5 kg:m ' jam)+ 9+ Ke#alaman akhir 2ak 1engen#a1 Ke#alaman akhir 2ak 1engen#a1 N ke#alaman Eona se#imentasi (E ) freeboard N 5 m ('@ J 5 m) N < m Ke#alaman 1a#a 1usat 2ak akan 2ertam2ah #ari te1i se2esar t N J tan o N
J tan o N '. m
8+ De2it resirkulasi =res N& J =in N .9 J '+<48.' m *:hari N <+<.*9m *: hari + Banyaknya lum1ur yang harus #ialirkan ke 1rengolahan lum1ur oleh masing- masing 2ak 1engen#a1+ =& N=res =6 N <+<.*9m
*
: hari 4.8 m *:hari N<+'4.m*: hari
+ Banyaknya lum1ur yang harus #ialirkan ke tangki sta2ilisasi se2agai sludge return. =&total
=&total N 4 J = & N 4 J 4.8 m *:hari N 5<*.< m*:hari '+ $nlet $nlet 2eru1a 1i1a < in3h yang menyalurkan 1engolahan #ari 2ak aerasi ke tengah 2ak 1engen#a1 $$ *+ Outlet Digunakan sistem 1elim1ah =Pelim1ah N =in- =res - =6
N '+<48.' m *:hari C <+<.*9 m *: hari C 4.8 m *: hari N 4+4'.4 m *: hari Sistem 1elim1ah menggunakan %-not3h 8 o Diren3anakan jarak antar 1elim1ah. l N 5 3m o ?umlah 1elim1ah. n N n N keliling lingkaran:l N ^D : .5 mN (*.4J *.):.5 N <4'.<5 ] o
<4* 2uah De2it tia1 1elim1ah N <.95 m*: hari
N o
Tinggi air #iatas 1elim1ah. h hN(=
.4)
1elim1ah
N(
)
N .98 m
'5
maka #i1eroleh jumlah 1elim1ah <4* 2uah. #e2it tia1 1elim1ah <.95 m *: hari #engan tinggi air #iatas 1elim1ah N .98 m+ ree 2oar# N .' m ?a#i tinggi saluran 1elim1ah a#alah '.8 m 4+ Saluran 1em2a6a e77luent o De2it rata-rata tia1 2ak m*: hari : (4-) N 5+94 m*: hari
=rata-ratatia1 2ak N =:jumlah 2ak N
.'8 m'
o
/N
N
o
Ke#alaman air 1a#a effluent launder # #N
o
o
N
N .5 m
?ari-jari hi#rolis.& &N N( N .** m ) Slo1e. (n N kekasaran manning N .*)
SN(
)
(
)
.5
<
Ta2el 5+ < &eka1itulasi asil Perhitungan nit Bak Pengen#a1 $$ !o
Bak
Pengen#a1
$$
(#econdar " satuan
!ilai
!l ar ifier;
Luas Bak
m*:hari m'
*8.95
*
?umlah Bak
Buah
4 o1erasi st andb"
4
Diameter Bak
m
*.
5
O%er7 lo6r ate
m*:m'+hari
'.8
<
T#
jam
4.*
SL
Kg:m'+ jam
.'9
9
Ke#alaman akhir 2ak 1engen#a 1
m
<
8
Diameter 1i1a inlet
$n3hi
'.5
?arak antar 1elim1ah
3m
5
?umlah 1elim1ah
2uah
<4*
'
Tinggi saluran 1elim1ah
m
'.8
*
Tinggi Muka air #i 1elim1ah
m
.98
4
Slo1e
-
.5<
=in
'
'+<48.'
#umber +asil per+itungan $/1
5. Gravity Thickener
2ravit" t+ic0ener
#iren3anakan 2er2entuk lingkaran #engan 1enga#uk
yang 2erjumlah 4 2uah #engan ke#alaman. hN *.5 m+ A. K$#(e$#a -e$enanaan
a+
Pemisahan soli#
N 95@
2+
S1e3i7i3 gra%ity lum1ur
N .*
3+ #+ e+
@ soli# lum1ur Soli# loa#ing 1eren3anaan Ke#alaman air
N @ N <' kg:m' hari N *.5 m
B. D#%en'# Ba) T"#)ene$
) Aolume lum1ur yang masuk N <+'4. m *: hari ') Diren3anakan ter#iri atas 5 2ak+ Maka %olume lum1ur yang masuk N <+'4.m *: hari:5N *+'48.8 m *: hari *) Berat SS yang masuk (#ari 2ak 1engen#a1 $$ N 9+5 kg:hari) 4) Luas gra%ity thi3kener. /
m' 5) Diameter gra%ity thi3kener.D √
√
<) / a3tual
(
)
) Aolume gra%ity thi3kener
9) &uang lum1ur Diren3anakan #asar gravit" t+ic0ener #i2uat miring #engan mem2entuk su#ut o terha#a1 #asar horiEontal+
Maka #i1eroleh luas. #iameter.%olume #an tinggi ruang lum1ur gravit" t+ic0ener se2esar 4*.4 m
'
. *.5 m' #an .99 m
C. S#'(e% E!uen(
Digunakan sistem 1elim1ah menggunakan Anot3h 8 o+ Diren3anakan jarak antar 1elim1ah. l N m ) ?umlah 1elim1ah )
(
(
)
(
)
') Berat lum1ur setelah #ikentalkan
*) Aolume lum1ur 1er hari
4) Aolume lum1ur jika t # 1engam2ilan tia1 * hari
5) Aolume su1ernatan
N 49+4.5 N 49+5*. m*
<) De2it 1elim1ah
m*
) Tinggi air #iatas 1elim1ah
(
)
(
)
D. S#'(e% utlet
Setelah #ialirkan melalui 1elim1ah. su1ernatan #itam1ung 1a#a saluran 1enam1ung yang 2er2entuk segi em1at #engan le2ar (2) .5 m. yang ter2uat #ari 2eton #engan konstanta kekasaran n Nm .* #an ke3e1atan aliran. % N m:s+ ) Menghitung luas 1enam1ang. /
') Ke#alaman air 1a#a saluran
*) ke#alaman saluran 1elim1ah sal1em2a6a N y freeboard /sumsi 7ree2oar# '@ #ari 5.4 3m N .9 3m Maka ke#alaman saluran 1em2a6a N 5.4 3m .9 3m N <.49 3m Maka #i #a1at luas 1enam1ang #an ke#alaman air 1a#a saluran a#alah .' m' #an 5.4 3m+
Ta2el 5+ &eka1itulasi asil Perhitungan nit 2ravit" %+ic0ener !o
satuan
2ravit" t +ic0ener
!ilai
*
=lum1urmssuk
m :hari
*+'48.4
'
Luas Bak
m'
*.8<
*
?umlah Bak
Buah
4 o1erasi st andb"
4
Diameter Bak
m
*.5
5
Tinggi ruang lum1ur
m
.99
<
Sistem e77 luent ?arak antar 1elim1ah
m
?umlah 1elim1ah
unit
'
Tinggi air #iatas 1elim1ah
3m
.5
Sistem outlet
9
Le2ar saluran 1enam1ung
m
.5
8
Ke#alaman air 1a#a saluran
3m
5.4
ree 2oar#
3m
.9
Ke#alaman saluran 1enam1ung
3m
<.49
#umber 3asil 4er+itungan$/1
5. / Slu'ge Drying Be'
Ta2el 5+ 9 Kriteria Peren3anaan #ludge r"ing *ed Pa$a%e(e$
S#%&!
N#!a#
Te2al la1isan me#ia
Me#ia
Le2ar bed
L
Panjang bed
P
<-* m
'-* mm
Ta2el 5+ 8 Data Peren3anaan Pa$a%e(e$
S#%&!
N#!a#
Te2al La1isan Me#ia
Me#ia
'5 mm
Te2al ca0e #i bed
ca0e
.5 m
Le2ar bed
L
"aktu 1engeringan
T
har i
Berat air #i#alam ca0e sl udg e
Pi
<@ 2erat soli#
?umlah bed r en3ana
!
*
Ta2el 5+ Kon#isi Lum1ur 0ang Keluar Dari 2ravit" %+ic0ener Pa$a%e(e$
S#%&!
N#!a#
Ka#ar air
P
8@
Ka#ar soli#
S
@
Maka 2erat soli# #an %olume soli# #a1at #ihitung #engan 3ara •
Berat soli#
•
Aolume soli# (Ai) =l J @
N '5
N N .4 Pe$"#(ungan
+ Dimensi 2e# Ka1asitas Be# (A) N Luas 2e# (/)
N '*.*9 m*
N N4<.< m '
N
Sehingga •
Le2ar N < m
•
Panjang 2e# N
N
N .8 m ] .9 m
'+ Te2al 3ake #i 2e# N .5 m. ter#iri atas •
lum1ur N .'5 m
•
1asir N .5
•
gra%el
•
ree2oar# ren3ana (72)N .' m
N . m
Sehingga total N h lum1ur h 1asir h gra%el 72N . m *+ Dimensi 2ak •
Tia1 2ak ter#iri #ari drainage lateral line
•
Letak 1i1a memanjang
•
Slo1e 1i1a N '@
•
Diameter 1i1a N mm
a) Letak 1i1a N le2ar 2ak : jumlah 2ak N < m: * N *m 2) ?arak 1i1a #ari #in#ing (S) Le2ar tem1at 1i1a N5 mm (ren3ana) SN
N
N .85 m
3) Ke#alaman 3entral (h 3entral) Slo1e N '@ N .' Slo1e N
. #imana LNS
?a#i h 3entral N slo1e J S N .' J.85m N. mN 3m Maka ke#alaman 2ak #ari 3entral 1i1eline a#alah 3entral N total h 3entral N . m .m N . m Ta2el 5+ &eka1itulasi asil Perhitungan nit #ludge r"ing *ed !o
#ludge r"ing * ed
!ilai
Ka1asitas 2e#
satuan m*
'
Luas Be#
m'
4<.<
*
?umlah Be#
Buah
* o1erasi st andb"
4
Le2ar 2e#
m
<
5
Panjang 2e#
m
.9
<
Te2al 3ake #i 2e#
m
.5
Tinggi lum1ur
m
.'5
Tinggi 1asir
m
.5
Tinggi gra%el
m
.
ree2oar# ren3ana
m
.' m
9
Tinggi total 2e#
m
.
8
Diameter 1i1a #rainage
mm
Letak 1i1a #rainage #ari #in#ing 2ak
m
*
Ke#alaman 2ak #ari central pipeline
m
.
#umber 3asil 4er+itungan$/1
'*.*9
BAB I KESI,PULAN
/ir lim2ah #omestik atau air 2uangan memiliki kan#ungan 7isik. kimia #an 2iologi yang a1a2ila konsentrasi tia1 1arameternya mele2ihi 2aku mutu Ke1men L tahun ' tahun '* #a1at menim2ulkan 1en3emaran terha#a1 lingkungan+ /ir lim2ah #omestik 1erumahan memiliki 1arameter BOD #an TSS yang mele2ihi 2aku mutu air lim2ah #omestik (Ke1Men L ' tahun '*). konsentrasi BOD air lim2ah #omestik 1erumahan se2esar < mg:l se#angkan konsentrasi maksimum yang #i1er2olehkan #alam 2aku mutu Ke1Men L ' tahun '* hanya se2esar mg:l+ ntuk 1arameter TSS 1a#a air lim2ah 1erumahan memiliki konsentrasi se2esar '4' mg:l se#angkan konsentrasi maksimum yang #i1er2olehkan hanya ' mg:l. agar ke#ua 1arameter terse2ut #a1at memnuhi stan#ar# 2aku mutu untuk e77luent lim2ah #omestik yang telah #iteta1kan maka 1erlu #ilakukan 1engolahan untuk menurunkan konsentrasi 1arameter yang mele2ihi 2aku mutu terse2ut. #alam memilih unit 1engolahan maka harus #iketahui e7isiensi yang harus #i3a1ai oleh unit 1engolahan terse2ut. 2er#asarkan hasil 1erhitungan untuk menurunkan konsentrasi BOD menja#i mg:l #i2utuhkan e7isiensi unit minimal se2esar *.98@ #an untuk menurunkan konsentrasi TSS menja#i ' mg:l #i2utuhkan unit yang mam1u mere#uksi TSS se2esar 8.@+ nit 1engolahan atau reaktor ter1ilih yang #igunakan untuk mengolah air lim2ah #omestik 1erumahan a#alah unit activated sludge karena 1ertim2angan kemu#ahan #alam o1erasi #an 1emeliharaan serta mam1u mengolah air lim2ah #engan 2e2an BOD yang 2esar. sehingga ti#ak memerlukan tem1at yang 2esar. karena #alam activated sludge
ini a#a lum1ur yang #iresirkulasi #imana #alam lum1ur terse2ut
terkan#ung mikroorganisme yang masih akti7 yang mam1u men#egra#asi Eat organik #engan kinerja yang le2ih 2aik. maka 1emeliharaan #an 1engkon#isian mikro2a jauh le2ih mu#ah #i2an#ingkan #engan unit 1engolahan lain se1erti tric0ling filter
#an &BF (rotating biological contactor )+ Lum1ur yang #ihasilkan
#ari unit:reaktor activated sludge memiliki kuantitas yang 2esar #an masih mengan#ung kontaminan yang #a1at
mem2ahayakan kesehatan manusia #an lingkungan a1a2ila langsung #i2uang ke lingkungan atau 2a#an 1eriran. sehingga lum1ur ini 1erlu #iolah+ Pengolahan lum1ur yang #i1ilih #alam 1eren3anaan instalasi 1engolahan air 2uangan se3ara 2iologi ini a#alah #engan gravit" t+ic0ener #an sludge dr"ing bed.
DAFTAR PUSTAKA
/laerts. ;+. #an Santika. S+S+. (89). 5etoda 4enelitian Air . saha !asional. Sura2aya+ /l#ee2. /+/+ (888)+ 9ater %reatment 4lant Residuals 5anagement + Dissertation+ ni%ersity o7 TeJas at /rlington+ M$+ /P/. /""/. "/,. (889). #tandard 5et+ods for %+e E'amination of 9ater and 9astewater .
'th ,#ition.
/meri3an Pu2li3 ealth
/sso3iation.
"ashington DF+ /r3ei%ela.soli ?+ 889. 9astewater %reatment &or pollution !ontrol. M3;ra6-ill!e6 Delhi /""/:/SF,:+S+ ,P/+ (88<)+ %ec+nolog" %ransfer 3andboo0 5anagement of 9ater %reatment 4lant Residuals + /SF,. !e6 0ork+ Ba22it. arol# ,+ 8<8+ Se6erage o7 "aste6ater+ ?ohn "illey G Sons. $n3+ !e6 0ork Ba3he. D++ an# M+ D+ ossain+ (88)+ O1timum 3oagulation 3on#itions 7or 3oloure# 6ater in terms o7 7lo3 1ro1erties+ 8ournal of 9ater #uppl" Researc+ and %ec+nolog" Aua . OJ7or#. Aol+ 4 (*) C9+
Forn6ell. D+/+ an# ;+P+ "esterho77+ 89+ 5anagement of water treatment plant sludge sludges and its ultimate disposal.
/nn /r2or S3ienti7i3 Pu2li3ation. /nn /r2or.
Mi3higan+
,3ken7el#er. 6esley+ 88+ Prin3i1les o7 6ater Iuality management+ FB$ Pu2lishing Fom1any. $n3Bostom+Pu2lishing ,77en#i. e7ni+ '*+ Telaah kualitas air+ Kanisius yogyakarta+ ;otaas. arol# B+ 85<+ !omposting #anitar" isposal And Reclamation ,f ,rganic 9astes+ "orl# ealth OrganiEation ;ene%a+
ar#josu1ra1to. Moh+ Mas#uki (MODTO)+ '+ Penyaluran /ir Buangan (P/B) Aolume $$+ $TB+ Ban#ung+ in#arko. S+ '*+ Mengolah /ir Lim2ah+ ?akarta Pener2it ,sha Seri Lingkungan i#u1+ $#aman Sai#. !usa '4+ _ Teknologi Pengolahan Lim2ah Fair Dengan Proses Biologi`+ ----+ M3Formi3k.!+. 0ounker. ?+. Ma3kie./+. an# "alsh. M+ '8+ Data &e%ie6 7rom ullS3ale $nstallations 7or "ater Treatment Plant &esi#uals Treatment Pro3ess+ /meri3an "ater "orks /sso3iation an# Dr+ Margaret "alsh. Prin3i1al $n%estigator. Dalhousie ni%ersity+ Mogens enEe+ Poul harremoes jes la 3our jansen. ,rik /r%in+ 88<+ "aste6ater Treatment 2iologi3al an# 3hemi3al 1ro3esses+ S1ringer+ Mono#. ?erome+ 88+ 9ater %reatment 3andboo0. Dergremont Pran3is !athanson. ?+ /+ 89<+ *asic Environmental %ec+nolog" 9ater #uppl" 9aste isposal and 4ollution !ontrol + ?ohn "illey an# Sons+ !e6 0ork+ **' C **< 1 !elson. P+O+. an# La6ren3e. /+"+M+. 89+ Mi3ro2ial %ia2ility Measurements an# /3ti%ate# slu#ge kineti3s+ "ater &esear3h 4+'-''5+ !o%ak. ?+T+ 89<+ istori3al an# te3hni3al 1ers1e3ti%e o7 slu#ge treatment #is1osal+"ashington DF+ Pea%y. +S+. D+&+ &o6e. an# ;+ T3ho2anoglous+ 895+ Environmental Engineering + M3;ra6-ill.$n3+ !e6 0ork+ Prasetya. 88'. _Stu#i Pengaruh ! Se3ara Biologis #an Per2an#ingan F TK! terha#a1 Pengurangan ! se3ara Biologis #engan Proses !itri7ikasi #an #enitri7ikasi Lum1ur akti7.` Skri1si. TSP-$TS. Sura2aya+ =asim. Sye# &+ 895+ 9aste 9ater %reatment 4lants 4lanning esign And ,peration $nd Ed . Aol + M3gra6-ill $nternational ,#ition Singa1ore+
&eynol#s. T+D+ #an &i3har#s. P+/+. (88<). Dnit ,perations and 4rocesses in Environmental Engineering . 'n# ,#ition. P"S Pu2lishing Fom1any. Boston+ Sa6yer. F+!+. #an M3Farty. (89). !+emistr" for Environmental Engineering . M3;ra6-ill. $n3+. !e6 0ork+ Sugiharto. 89.` asar-dasar pengelolaan air limba+F ni%ersitas $n#onesia. ?akarta+ Sumarno+ '+ Degra#asi Lingkungan+ an# Out Kuliah+ Magister $lmu Lingkungan. !D$P+ Semarang+ Sun#strom. D+ "+ an# Klei. + ,+ 88+ "aste6ater Treatment++ ,ngle6oo# Fli77s. !e6 ?ersey Prenti3e all $n3+ Soemirat. '4+ Kesehatan Lingkungan+ 0ogyakarta ;a#jah Ma#a ni%ersity+ Soli3hin.
Mohamma#+
''+
Diktat
Kuliah
Pengelolaan
/ir
Lim2ah
Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan Biakan Tersus1ensi+ ?urusan Teknik Lingkungan+ ni%ersitas Bra6ijaya T3ho2anoglous. ;eorge #an Burton (88). "aste6ater ,ngineering Treatment. Dis1osal. an# &euse:T3ho2anoglous #an Burton. 88.$n3+.*r# ,#ition. M3;ra6-ill. $n3+!e6 0ork+ T3ho2anoglous. ;eorge #an Burton ('4). "aste6ater ,ngineering Treatment. Dis1osal. an# &euse:T3ho2anoglous #an Burton. '4.$n3+.4th ,#ition. M3;ra6-ill. $n3+!e6 0ork Turo%skiy. $+S+. Mathai. P+K+ ('<)+ "iley+
a'(e>a(e$ S!u9ge P$e''#ng +
!e6 0ork
"ater ,n%ironment e#eration+ '9+ ,peration ,f 5unicipal 9asteater %reatment 4lants 5o4 no.11 si't+ edition+ M3;ra6-hill ne6 york+ De1artemen Pemukiman #an Prasarana "ilayah+ '*+ Pe#oman Pengelolaan /ir Lim2ahPerkotaan + ?akarta+De1ertemen Pekerjaan mum+ 898+
Ke1utusan Menteri Lingkungan i#u1 !omor ' Tahun '* Tentang Baku Mutu /ir Lim2ah Domestik+ Ke1utusan Menteri Lingkungan i#u1 !o+ Tahun '* Tentang Pe#oman Peneta1an Daya Tam1ung Be2an Pen3emaran /ir Pa#a Sum2er /ir Peraturan Pemerintah !o 9' Tahun ' Tentang Pengelolaan Kualitas /ir Dan Pengen#alian Pen3emaran /ir artarto. !ugrohoTri+ '' . aporan ;ntegrasi 4ra0ti0um 5etode dan %e0ni0 Analisis ing0ungan Dji Gualitas Air *erdasar0anparameter *iologi &isi0a dan Gimia. Dniversitas airlangga. ( "((-'3**>>>.aa9 e%#a .e9u*<0<=0* In(eg$a'# FI )
#iakses tanggal 8 okto2er '5+ $2rahim Mutha6ali. De#e+ ''+ htt 1::#ig ili2+unime#+a3+ i#:1u 2li3:!$M,D- /rt i3 le'999-5-De#e-S+1#7+ Diakses tanggal '4 se1tem2er '5 ?uju2an#ung+
''+
tt 1s::?uju 2an#u ng+"or#1ress+Fo m:'':<:: S ist em - P en ya lur an- /irB ua ng a n- Do me st ik -': Diakses Tanggal '4 Se1tem2er '5+
PRAKATA
Puji syukur saya 1anjatkan ke1a#a /llah S"T. karena atas 2erkat #an rahmat !ya. saya #a1at menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar Mata Kuliah Desain Pengolahan Pengola han Biologi Biolog i #engan ju#ul Peren3anaan $nstalasi $nstalasi Pengolahan /ir Buangan+ Penulisan tugas 2esar ini in i #ilakukan #alam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mengikuti jian /khir Semester + Saya menya#ari 2ah6a tan1a 2antuan #an 2im2ingan #ari 2er2agai 1ihak. sangatlah sangatla h sulit sul it 2agi saya untuk menyelesaikan menyelesa ikan tugas 2esar ini+ Oleh karena itu. saya mengu3a1kan terima kasih ke1a#a ) $2u Dr+ ,tih artati. $r+. M+T+ selaku selaku #osen mata mata kuliah Desain Desain Pengola han Biologi Biologi yang yang telah telah menye# menye#ia iakan kan 6aktu 6aktu.. tenaga tenaga.. #an #an 1ikira 1ikirann untuk untuk mengajarkan saya ilmu yang terkait #engan tugas 2esar ini+ ') $2u 0uliant 0uliantii Pratama. S+T+. M+T selaku asisten #osen yang telah tela h mengarahka mengarahkann saya saya selama selama 1roses 1roses 1enyusu 1enyusunan nan tugas tugas 2esar 2esar
ini #an selalu mem2e mem2erikan rikan
semangat yang sangat 2erarti 2agi saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ *) Orang Orang tua #an keluarg keluargaa saya yang selalu selalu mem2erikan mem2erikan #oa serta serta #ukung #ukungan an materil #an moril+ 4) Seluruh rekan-rekan rekan-rekan Teknik Teknik Lingkungan Lingkungan $nstitut Teknologi !asional !asional Ban#ung Ban#ung /ngkatan '' yang selalu setia mem2erikan #ukungan mental #an semangat ke1a#a saya untuk menyelesaikan tugas 2esar ini+ /khir kata. saya 2erhara1 /llah S"T 2erkenan mem2alas segala ke2aikan semua 1ihak yang telah tela h mem2antu+ Semoga tugas 2esar ini mem2a6a man7aat 2agi semua 1ihak+
Ban#ung. ' Desem2er '5 Penulis
ii
DAFTAR ISI
Prakata+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ii Da7tar $si++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++iii Da7tar Ta2el+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++% Da7tar ;am2ar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++%i B/B $ P,!D/L/! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ + Tujuan Pengolahan /ir Lim2ah Domestik:/ir Buangan+++++++++++++++++++++++++++++++ + ' aktor 0ang Mem1engaruhi Kuantitas /ir Buangan ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ' + * aktor 0ang Mem1engaruhi Kualitas /ir Buangan ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ * + 4 Data yang Di1erlukan Dalam Peren3anaan $P/L +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 + 5 Pertim2angan Pemilihan Sistem Pengolahan /ir Buangan +++++++++++++++++++++++++++ < B/B $$ ST/!D/& D/! K/&/KT,&$ST$K /$& B/!;/! +++++++++++++++++++++++++++ 8 '+ Baku Mutu+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 8 '+ ' Karakteristik Lim2ah Domestik +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ '+ * nsur Pen3emar Dalam /ir Lim2ah Lim2ah Domestik. Sum2er Dan /rti Pentingnya++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 9 B/B $$$ P,&,!F/!//! !$T $!ST/L/S$ /$& B/!;/! +++++++++++++++++++++++ '' *+ Data-Data ntuk Peren3anaan +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ '' *+ ' /nalisa Kualitas /ir Sungai Kelas $$ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ '* *+ * ,7isiensi Minimum nit Pengolahan /ir Lim2ah Domestik +++++++++++++++++++++++ '< B/B $A $!A,!T/&$S/S$ !$T P,!;OL//! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ' 4+ mum++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ' 4+ ' Sistem Pengolahan /ir Lim2ah ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ '9 4+'+ nit Pengolahan Tingkat $ ( 4rimar" %reatment) ++++++++++++++++++++++++++++++++++ '8 4+'++ #creening +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ * 4+'++ ' !omminutor +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ *' 4+'++ * 2rit Removal C2rit !+amber ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ** 4+'++ 4 Tangki /liran &ata-&ata ( &low Euali@ation ) ++++++++++++++++++++++++++++ *8 4+'++ 5 Pra Se#imentasi +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 4 4+'+ ' #econdar" %reatment (Pengolahan Sekun#er) ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 4 4+'+'+ Activated #ludge ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 4* *
4+'+'+ ' &BF ( Rotating *iological !ontactors) ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 4+'+'+ * %ric0ling filter +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5' 4+'+ * #ludge %reatment +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 55 4+'+*+ Karakteristik Lum1ur +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 55 4+'+*+ ' ?umlah Lum1ur ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 59 4+'+*+ * ?enis Pengolahan Lum1ur ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 58 4+ * /lternati7 nit Pengolahan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ <5 B/B A P,&$T!;/! D,S/$! P,&,!F/!//! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5+ Bak /erasi Lum1ur /kti7 ( !omplete 5i') +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5+ ' Peren3anaan Bak Pengen#a1 $$ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 9 5+ * 2ravit" %+ic0ener ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 95 5+ 4 #ludge r"ing *ed +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 98 B/B A$ K,S$MPL/! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 8' D/T/& PST/K/+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++84 L/MP$&/!
D/T/& T/B,L Ta2el '+ Kom1osisi Lim2ah Domestik Di Ber2agai !egara ...........................................15 Ta2el '+ ' Konten &ata-&ata Ty1i3al Bahan Organik Dalam Lim2ah Domestik ...............15
Ta2el '+ * Kom1osisi !utrient Dalam /ir Lim2ah Domestik ...........................................1!
Ta2el '+ 4 Kom1osisi Logam Berat Dalam /ir Lim2ah Domestik ....................................1!
Ta2el '+ 5 Karakteristik Lim2ah Fair &umah Tangga .......................................................17 Ta2el '+ < &asio Parameter Dalam /ir Lim2ah Domestik ................................................20
Ta2el *+ Karakteristik Sungai Kelas $$ .......................................................................22
Ta2el *+ ' Per2an#ingan Kualitas /ir Sungai Dengan #tream #tandard PP 9' Tahun ' ........................................................................................................... .....................22
Ta2el *+ *Karakteristik /ir Lim2ah Domestik ..................................................................2" Ta2el *+ 4 Per2an#ingan Kualitas /ir Lim2ah Domestik Dengan Stan#ar# Kulitas /ir Lim2ah Domestik ............................................................................................................2#
Ta2el *+ 5 Konsentrasi Fam1uran Tia1 Parameter ............................................................25
Ta2el *+ < ,7isiensi nit &emo%al Minimum ..................................................................2!
Ta2el 4+ nit O1erasi #an nit Proses yang Da1at Digunakan untuk Menyisihkan Konstituen TSS #an BOD #alam /ir Lim2ah Domestik ...................................................27
Ta2el 4+ ' Tingkatan Pengolahan /ir Lim2ah ..................................................................28
Ta2el 4+ * ?enis Fomminutor Serta kuran Motornya ......................................................"2
Ta2el 4+ 4 Desain Kriteria oriEontal-lo6 ;rit Fham2er ..............................................."#
Ta2el 4+ 5 Desain Kriteria Aerated 2rit !+amber ..........................................................."5
Ta2el 4+ < Ma3am-Ma3am nit Pengolahan Sekun#er Se3ara Biologi ..............................#2
Ta2el 4+ !ilai Koe7isien Kinetik Pa#a Bioreaktor Lum1ur /kti7 ....................................#7
Ta2el 4+ 9 ,7isiensi Penyisihan BOD 5 Ber#asarkan Ti1e nit /3ti%ate# Slu#ge yang #igunakan ................................................................................................... .....................#8
Ta2el 4+ 8 Desain kriteria 2iorea3tor a3ti%ate# slu#ge .......................................................50 Ta2el 4+ Desain Kriteria Tri3kling ilter ......................................................................52 Ta2el 4+ Karakteristik Lum1ur Koagulan /lum:Besi ...................................................5!
Ta2el 4+ ' 1er2an#ingan kele2ihan #an kekurangan 2e2era1a meto#e t+ic0ening ............!1
Ta2el 4+ * ,7isiensi Pengolahan Lim2ah Domestik .........................................................!5 Ta2el 5+ Desain Kriteria Bak /erasi Lum1ur /kti7 (Fom1lete MiJ) ..............................71
Ta2el 5+ ' Data Peren3anaan /ir Buangan 0ang Masuk Ke Dalam Bak Lum1ur /kti7 .....71
Ta2el 5+ * %"pical Aeration %an0 imensions &or 5ec+anical #urface Aerators .............77
Ta2el 5+ 4 &eka1itulasi asil Perhitungan nit Activated #ludge .....................................7$
Ta2el 5+ 5 Kriteria Desain Bak Pengen#a1 $$....................................................................81
Ta2el 5+ < &eka1itulasi asil Perhitungan nit Bak Pengen#a1 $$ ....................................85
Ta2el 5+ &eka1itulasi asil Perhitungan nit 2ravit" %+ic0ener ...................................8$
Ta2el 5+ 9 Kriteria Peren3anaan #ludge r"ing *ed .........................................................8$
Ta2el 5+ 8 Data Peren3anaan ............................................................................................8$
Ta2el 5+ Kon#isi Lum1ur 0ang Keluar Dari 2ravit" %+ic0ener ...................................$0
Ta2el 5+ &eka1itulasi asil Perhitungan nit #ludge r"ing *ed ................................$1
D/T/& ;/MB/& ;am2ar 4+ Diagram /lir Pengolahan /ir Lim2ah Pa#a Taha1 Primary .........................2$
;am2ar 4+ ' Ty1i3al $nstalasi Pengolah /ir Dengan Tam2ahan Tangki /liran &ata-&ata "0
;am2ar 4+ * /) S3reen Dengan Pem2ersihan Manual> B) S3reen Dengan Pem2ersihan Mekanik ...................................................................................................... ...................."1
;am2ar 4+ 4 oriEontal ;rit Fham2er ............................................................................"5
;am2ar 4+ 5 /erate# grit 3ham2er (a) 1otongan mem2ujur (2) 1ola aliran #alam aerate# grit 3ham2er ................................................................................................................. ..."!
;am2ar 4+ < Dua Ti1e AorteJ ;rit Fham2er ...................................................................."7
;am2ar 4+ Diagram &i11l (Teori) ................................................................................#0
;am2ar 4+ 9 Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan Proses Lum1ur /kti7 Stan#ar (Kon%ensional) ...................................................................................................##
;am2ar 4+ 8 Proses ,'idation itc+ ................................................................................50
;am2ar 4+ &otating Biologi3al Fonta3tor ....................................................................51
;am2ar 4+ ,7ek i#raulik Loa#ing Dan Ke#alaman Pa#a BOD &emo%al ....................5# ;am2ar 4+ ' 1enentuan koe7isien n ................................................................................55
;am2ar 4+ * Konsentrasi kan#ungan 1a#atan 1a#a lum1ur #ari 2er2agai 1engolahan .....5$
;am2ar 4+ 4 Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan Activated #ludge ............!!
;a m2ar 4+ 5 Diagram Proses Pengola han /ir Lim2a h Denga n tric0ling filter ................ .!7
;am2ar 4+ < Diagram Proses Pengolahan /ir Lim2ah Dengan R*! ...............................!8
%ii
