TEKNOLOGI PENGELOLAAN AIR LIMBAH DENGAN SISTEM SETEMPAT (ON-SITE SYSTEM)
PERENCANAAN INSTALASI PENGOLAH LUMPUR TINJA (IPLT)
1
1.
Jelaska Jelaskann perbed perbedaan aan peng pengert ertian ian sist sistim im bangu bangunan nan pengo pengolah lah air air limbah limbah terp terpusa usatt dan air air limba limbahh setempat, 2. Jelask Jelaskan an perbed perbedaan aan pemak pemakaia aiann / penerapa penerapann cubluk cubluk dan septik septik tank, tank, untuk untuk pelaya pelayanan nan sanita sanitasi si setempat. 3. Uraikan Uraikanlah lah perbed perbedaan aan kinerj kinerjaa BPAL model model Tangki Tangki Septik, Septik, ABR dan ABF, ABF, besert besertaa persyara persyaratan tan pemilihannya, 4. Terangk Terangkan an jenis jenis dan fungsi fungsi sistim sistim resapa resapann pada aplikas aplikasii tangki tangki septik, septik, besert besertaa persyar persyarata atann aplikasinya?, 5. Debit Debit air air limba limbahh selal selaluu befluk befluktu tuas asii saat saat pagi, pagi, siang siang , malam malam dan dan pada pada hari-h hari-har arii terte tertent ntu, u, bagaimana menetapkan debit untuk perencanaan dan jelaskan alasan pemilihan debit tersebut. 6. Jelask Jelaskanla anlahh proses proses reduks reduksii pencemar pencemar dalam dalam air air limbah limbah pada biorea bioreakto ktorr model model Tangki Tangki Septik Septik,, ABR dan ABF, kapan dan mengapa diperlukan pengurasan? 7. Jelas Jelaska kann penge pengert rtia iann Orga Organic nic Load Loading ing rate; rate; Hyd Hydra raul ulic ic Loadi Loading ng rate, rate, dan dan fungsin fungsinya ya dala dalam m perencanaan suatu bioreaktor anaerobik. 8. Dalam perencanaan perencanaan suatu ABR, ada batasan batasan kecepata kecepatann aliran aliran Vup minimum dan Vup maksimum, maksimum, jelaskan keterkaitannya dengan kinerja proses ABR? 9. Efluen unit IPAL model ABR, ABF seringkali seringkali masih belum memenuhi memenuhi baku baku mutu mutu pembuangan pembuangan yang dipersyaratkan, mengapa demikian?, dan menurut saudara, bagaimana solusinya, agar dapat mencapai baku mutu yang dipersyaratkan? 10. 10. Uraik Uraikanl anlah ah cara meran meranca cang ng unit unit biof biofilt ilter er aerobi aerobik, k, dan jelas jelaska kann meng mengap apaa dipe diperl rluka ukann unit unit pengendapan ke II?
HASIL KUIZ I 8 7 6 5 4
Series1
3 2 1 0 10
20
30
35
40
45
50
60
65
70
85
Nilai Rerata = 38,5 Kelompok 1 = 42 Kelompok 2 = 51 Kelompok 3 = 28 Kelompok 4 = 45 Kelompok 5 = 37 ? = 15
Persyaratan teknis untuk kualitas lumpur tinja yang masuk ke dalam IPLT a. Laju/kapasitas lumpur tinja (cairan dan endapan) sebesar sebe sar 0,5 L/org/hari b. BOD (KOB) = 5.000 mg/L c. TS = 40.000 mg/L d. TVS = 2.500 mg/L e. TSS = 15.000 mg/L
tinja MOBIL SEDOT TINJA
air seni air bilasan lain
LUMPUR TINJA
KAKUS
LIMBAH KAKUS
scum PIPA RESAPAN
LUMPUR TINJA
cairan
endapan lumpur
EFLUEN
UNIT SETEMPAT OUTLET
LUMPUR OLAHAN INSTALASI PENGOLAHAN LUMPUR TINJA
Fungsi Teknis IPLT a. Fungsi penapisan (screening) ; Untuk memisahkan atau menyaring bendabenda besar dari lumpur tinja, yang biasanya dilakukan dengan menggunakan jaring besi. b. Fungsi stabilisasi (stabilization atau digestion ); Untuk menurunkan kandungan organik dari lumpur tinja, baik secara anaerobik (anaerobic digestion ) maupun aerobik (aerobic digestion ). c. Fungsi pengentalan (thickening ); Untuk memisahkan padatan dengan cairan yang dikandung lumpur tinja, sehingga konsentrasi padatannya akan meningkat atau menjadi lebih kental. d. Fungsi pengolahan cairan (liquid treatment ); Untuk menurunkan kandungan organik dalam cairan lumpur tinja. e. Fungsi pengeringan (dewatering atau drying ); Untuk menurunkan kandungan air dari lumpur hasil olahan, baik dengan mengandalkan proses penguapan atau proses mekanis.
Kualitas Efluen IPLT PARAMETER
NILAI
pH
6–9
BOD5
100 mg/L
TSS
100 mg/L
Minyak dan Lemak
10 mg/L
Sumber: Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 112/2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Kualitas Lumpur Olahan NILAI
PARAMETER pH
6,8 7,5
Padatan
50 60%
C
9,8 32%
–
–
–
N
>4
Rasio C/N
10 - 20
P
> 0,1
Suhu
+ 300C .
Sumber: Target Hasil Olahan: SNI no 19-7030-2004 tentang Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik
Pemisah Padatan
Bar Screen Grit Chambre Solid Separation Chambre
BAR SCREEN
Manual
Mechanical
RAM
Sand Separation CaO
Tawas/PAC
Thickening
Mixing Tank
Belt Press
Dumping Area
STP SUWUNG
ANAEROBIC BAFFLE REACTOR (ABR)
THICKENER
14
15
16
Perencanaan : 1. Berbasis Empirik 2. Berbasis Data Labroratorium Thickening KRITERIA PERENCANAAN (Metcalf and Eddy, 2003) td
jam
6-12
HLR
m3/m2,day
15,5 -31
SLF
Kg Solid /m2.day
40-50
Perencanaan Berbasis Empirik
Perencanaan Berbasis data Laboratorium
zone settling velocity
Prosedur Talmage dan Fitch
Second Approach
KOLAM STABILISASI 1. Fungsi Kolam Stabilisasi : i. Sebagai Reservoir ii. Pengendap Pertama iii. Penguraian bahan organik secara alami (natural biodegradasi) baik aerobik maupun anaerobik iv. Penurunan bakteri pathogen 2. Karakkateristik : i. Waktu proses lama ii. Pemurnian air limbah secara alami Kualitas bakteriologis lebih baik. iii.
26
2. Konfigurasi kolam Stabilisasi : 1. Kolam Anaerobik 2. Kolam Fakultatif 3. Kolam Maturasi
27
28
29
30
31
Kolam Anaerobik
Fungsi :
1. • •
Menurunkan beban organik secara anaerobik, dimana proses yang terjadi seperti pada “Septik tank”. Sebagai pengolah pendahuluan karena beban organik yang masih tinggi dalam air limbah.
Bahan Organik
BOD 32
+
Mikro Organisme
X
CO; CH4; H2S; M.Org. baru
Biogas & X
Kriteria Perencanaan :
Waktu tinggal minimum
= (3 – 5 ) hari
Kedalaman kolam Efisiensi Penyisihan BOD
= (2 – 5 ) m = (50 – 85) %
Tipikal
= 60 %
= 300 gr BOD/m3.hari.
Beban Volumetrik
Rumus :
Luas Area,
A s
Si = BOD influen, mg/l
Q = Debit, m3/hari
H = Kedalaman kolam, m
S i .Q s . H
33
Langkah Perhitungan :
34
Tetapkan kedalaman Kolam Hitung kebutuhan lahan berdasarkan pada beban organik yang ditetapkan. Cek waktu tinggal hidrolik, jika waktu minimum tidak terpenuhi, maka hitung ulang kebutuhan lahan berdasar pada waktu tinggal minimum yang disyaratkan dalam kriteria perencanaan. Sketsa dimensi kolam dengan disertai penetapan model serta lokasi inlet sedemikian rupa agar terjadi aliran semerata mungkin pada seluruh area kolam.
KOLAM FAKULTATIF
35
Terjadi Proses Biodegradasi secara Aerobik dan Anaerobik. Biodegradasi Aerobik terjadi pada permukaan sampai pada ¾ 1. kedalaman kolam Biodegradasi Anaerobik terjadi pada lumpur didasar kolam sampai 2. pada ¼ kedalaman.
Kolam berfungsi sebagai bioreaktor alami tanpa resirkulasi lumpur aktif.
36
1.
Formulasi perhitungan : a. Efisiensi proses untuk reaksi Orde Satu
:
S e S o
1
*
1 k .t d
Se = BOD efluen So = BOD influen k = Koefisien biodegradasi = (0,05 – 0,8)/hari k fungsi temperatur, k T = 0,25 (1,06) T - 20
b. Beban organik berdasar rumus Empiris Mc Garry & Pescod
kg . BOD 7,5.1,054 , hari T
T = suhu dalam oF 37
2. Kriteria Perencanaan : 1. Kedalaman kolam
= (1 – 2) m = (80 – 95) % 2. % Penyisihan BOD =1:3 3. Sudut kemiringan kolam = (40 – 120) kg BOD/ha.hari 4. Beban BOD “Untuk peningkatan efisiensi dan penurunan kebutuhan lahan kolam dapat disusun secara seri “
F1
Fn-1
Fn
1 S e * S o 1 k .t d
n
38
Langkah Perhitungan : Hitung nilai k sesuai suhu air pada perencanaan. Berdasar pada % removal BOD hitunglah td* Tetapkan kedalaman kolam Hitung luas area yang dibutuhkan Cek beban organik. Hitung ulang kebutuhan kolam secara seri dan bandingkan dengan hasil perhitungan I
39
KOLAM MATURASI 1. •
•
•
FUNGSI : Peningkatan kualitas efluen (Penyisihan BOD) Penyisihan bakteri pathogen akibat sinar UV matahari Penyisihan nutrien (N dan P).
2. KONFIGURASI : Diletakkan setelah kolam fakultatif Umumnya dibuat secara seri •
•
40
3.Kriteria Perencanaan : 1. Waktu Tinggal Hidrolik = (12 – 18 ) hari 2. Kedalaman kolam = (0,5 – 1) m 3. %Penyisihan BOD = (60 – 80)% 4. Beban BOD < 10 kg BOD/(ha.hari) 4. Efisiensi Penyisihan Bakteri E Coli :
N e N o
1
1 k .t b
d
Ne & Ni = Konsentrasi E Coli pada efluen dan influen kb = koefisien kematian E.Coli kbt = 2,6 (1,19)T-20 41
5. Kolam maturasi tersusun seri :
N e N o
AN
F1
1
1 k .t
n
b
F2
d
M1
M2
KONFIGURASI KOLAM STABILISASI SECARA UMUM
42
6. Langkah perhitungan : Hitung nilai k dan kb berdasarkan pada suhu operasional yang diinginkan. Hitung penurunan E Coli dari kolam Anaerobik dan kolam fakultatif yang telah direncanakan. Hitung nilai td kolam maturasi berdasarkan pada penyisihan BOD dan E. Coli yang diinginkan. Pilih nilai td yang lebih besar dan hitung kebutuhan luas area kolam stabilisasi dengan menetapkan kedalam kolam terlebih dahulu.
43
7. Kelemahan kolam stabilisasi : Dibutuhkan lahan yang luas Sering timbul bau akibat proses biodegradasi anaerob. Biaya investasi mahal.
Kelebihan : Proses sederhana, mudah dan murah dalam operasi – perawatan. 8. Tugas kelompok : Rencanakan sistim pengolahan limbah domestik secara konvensional di kota anda dengan konsentrasi BOD(300 – 550) mg/l dan kandungan 2 x 107≤ E.Coli.
44
