SNI 19-6447-2000
METODE PENGUJIAN KINERJA PENGOLAH LUMPUR AKTIF
DAFTAR ISI
Daftar isi 1. Ruang Lingkup 2. Acuan 3. Pengertian 4. Hal-Hal Yang Diuji Pada Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif 5. Ketentuan Umum 6. Metode Pengujian Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif 7. Jumlah Pengujian Terhadap Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif 8. Pencatatan Hasil Pengujian
Lampiran A Daftar Istilah Lampiran B Tabel Contoh Pencatatan Hasil Pengujian Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif
Metode pengujian kinerja instalasi pengolah lumpur aktif
1.
Ruang Lingkup Standar ini meliputi item yang diperiksa dan metode-metode yang berhubungan dengan kinerja tangki aerasi, tangki presipitasi dan lainnya dari standar pengolahan lumpur aktif. Digunakan untuk memisahkan benda tersuspensi dan benda terlarut yang sukar mengendap menjadi hasil olahan lumpur yang mudah mengendap, dengan pencampuran air buangan dan lumpur aktif yang merupakan agregat mikro organik aerobik melalui absorpsi bio-kimia; oksidasi atau asimilasi.
2.
Acuan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
3.
JIS B 7512JIS B 7522JIS B 8530JIS K 0094JIS K 0102JIS R 2572-
Steel Tape Measures Textile Measuring Tapes Glossary of Terms for Pollution Control Equipment Sampling Methods for Industrial Water and Industrial Waste Water Testing Methods for Industrial Waste Water Testing Methods for Water Content of High Aluminious Plastic Refractories and Fireclay Plastic Refractories JIS R 3505- Volumetric Glassware JIS Z 8761- Method of Flow Measurement by Float Type Area Flowmeters JIS Z 8762- Measurement of Fluid Flow by Means of Orifice Plates and Nozzles JIS Z 8763- Measurement of Fluid Flow by Means of Venturi Tubes JIS Z 8764- Method of Flow Measurement by Electromagnetic Flow meters JIS Z 8765- Method of Flow Measurement by Turbine Meters JIS K 0102 metode pengujian Timah SNI 06-2413-1991 metode pengujian pH SNI 06-2503-1991 metode pengujian Residu Tersuspensi SNI 06-2504-1991 metode pengujian Nilai KOB SNI 06-2479-1991 metode pengujian Nilai COD SNI 06-2484-1991 metode pengujian Ion Amonium SNI 06-2480-1991 metode pengujian Ion Nitrit SNI 06-2483-1991 metode pengujian Ion Nitrat SNI 06-2466-1991 metode pengujian Nitrogen Organik SNI OG-2524-1991 metode pengujian Ion Fosfat SNI 06-2466-1991 metode pengujian Cadmium SNI OG-2523-1991 metode pengujian Besi
Pengertian Pada standar ini, pengertian yang dipakai mengacu pada JIS B 8530, TIS K 0102, dan ketentuan di bawah ini: 1) 2) 3)
4) 5)
MLSS adalah Campuran residu tersuspensi dalam lumpur cair di dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif; MLVSS adalah Residu terurai dalam lumpur cair di dalam tangki aerasi pengolah lumpur aktif; Laju Pengendapan Lumpur Aktif (SV30), adalah prosentase relatif antara volume dari endapan lumpur yang terbentuk setelah lumpur aktif didiamkan di dalam gelas ukur berkapasitas 1 liter selama 30 menit, dinyatakan dalam persen terhadap volume lumpur cair; MLDO adalah Campuran Oksigen terlarut dalam lumpur cair di dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif; Laju Penggunaan Oksigen adalah Konsentrasi oksigen terlarut (mg O/liter), per
6)
7) 8) 9)
10) 11) 12) 13)
14)
15)
satuan waktu (jam), dari lumpur cair di dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif; Koefisien Laju Penggunaan Oksigen adalah Laju penggunaan oksigen terlarut per unit konsentrasi (mg/liter) dari MLSS dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif; Lumpur Resirkulasi adalah Penambahan endapan lumpur cair yang telah diendapkan dalam tangki pengendapan, ke dalam tangki aerasi; Laju Lumpur Resirkulasi adalah Perbandingan relatif antara debit lumpur resirkulasi cair dengan debit air, yang dinyatakan dalam prosentase; Faktor Pengali Gas Umpan adalah Faktor pengali debit udara atau gas yang mengandung oksigen yang dialirkan ke dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif relatif, terhadap debit air limbah yang masuk; Beban KOB adalah Persyaratan umum beban KOB-MLSS atau beban volumetrik KOB; Beban KOB-MLSS adalah Massa BOD yang mengalir masuk per unit massa (kg) dalam tangki aerasi pengolah lumpur aktif (kg/hari); Beban Volumetrik KOB adalah Massa aliran KOB yang masuk per volume efektif (m) tangki aerasi pengolah lumpur aktif; Usia Lumpur adalah Massa MLSS (kg) dalam tangki aerasi per unit massa (kg/hari) dari zat padat tersuspensi yang mengalir ke dalam pengolahan lumpur aktif; Indeks Volumetrik Licnbah (SVI - sludge volumetric index) adalah Volume 1 gr MLSS yang dinyatakan dalam unit (ml) untuk lumpur cair yang telah didiamkan selama 30 menit dalam tangki aerasi pengolahan lumpur aktif; Beban Permukaan adalah Debit air limbah yang masuk ke dalam pengolahan lumpur aktif per luas permukaan yang efektif pada tangki pengendapan.
4.
Hal-Hal Yang Diuji Pada Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif Hal-hal yang perlu diuji pada instalasi pengolahan lumpur aktif harus yang dipilih sesuai dengan rincian di bawah ini : 1) Suhu air limbah pada inlet dan air olahan pada outlet instalasi pengolahan lumpur aktif; 2) Debit air limbah pada inlet dan air olahan pada outlet instalasi pengolahan lumpur aktif; 3) Debit lumpur resirkulasi cair pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 4) Debit udara atau gas yang mengandung oksigen untuk aerasi pada tangki aerasi instalasi pengolahan lumpur aktif; 5) Kualitas air pada air limbah di inlet dan air olahan pada outlet instalasi pengolahan lumpur aktif; 6) Keadaan lumpur cair dan lumpur resirkulasi cair pada tangki aerasi instalasi pengolahan lumpur aktif; 7) Laju lumpur resirkulasi pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 8) Faktor pengali penambahan gas umpan pada instalasi instalasi pengolahan lumpur aktif; 9) Beban KOB pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 10) Umur lumpur pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 11) Koefisien laju penggunaan oksigen pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 12) Indeks volumetrik lumpur (SVI) pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 13) Beban permukaan pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 14) Jumlah penggunaan daya pada instalasi pengolahan lumpur aktif; 15) Jumlah lumpur yang timbul dari instalasi pengolahan lumpur aktif.
5.
Ketentuan Umum Pengujian masing-masing bagian terdapat pada bagian 3 di atas harus dilaksanakan pada saat pengolah lumpur aktif, aliran air limbah yang masuk dan air
limbah olahan telah stabil. Apabila ada yang pengolahan yang terputus-putus, maka pengujian harus dilaksanakan minimal lebih lama dari satu periode. 6. 6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.6.1 6.6.2 6.6.3
Metode Pengujian Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif Metode Pengukuran Suhu Air Limbah dan Air Olahan Suhu air limbah dan air-olahan diukur pada titik pengukuran masing-masing sesuai dengan metode pengujian Suhu Air sesuai SNI 06-2413-199. Metode Pengukuran Debit Air Limbah dan Air Olahan Debit air limbah clan air olahan diukur sesuai dengan rincian butir 8. Pengukuran Debit JIS K 0094, JIS Z 8761, JIS Z 8762, JIS Z 8763, JIS Z 8764, atau JIS Z 8765 Metode Pengukuran Debit Lumpur Resirkulasi Debit lumpur resirkulasi cair diukur sesuai dengan rincian butir 8. Pengukuran Debit JIS K 0094, JIS Z 8761, JIS Z 8762, JIS Z 8763, JIS Z 8764, atau JIS Z 8765. Metode Pengukuran Debit Udara Atau Gas Yang Mengandung Oksigen Debit udara atau gas yang mengandung oksigen diukur sesuai dengan JIS Z 8761, JIS Z 8762, atau .1IS Z 8763. Metode Pengujian Kualitas Air Pada Air Limbah dan Air Olahan Kualitas air limbah dan air olahan diuji sesuai dengan metode pengujian pH (SNI 062413-1991), Residu Tersuspensi (SNI 06-2503-1991), Nilai KOB (SNI 06-25041991), Nilai COD (SNI 06-2479-1991), Ion Amonium (SNI 06-2484-1991), Ion Nitrit (SNI 06-2480-1991), lon Nitrat (SNI 06-2483-1991), Nitrogen Organik (SNI 06-24661991), Ion Fosfat (SNI 06-2524-1991), Timah (JIS K 0102), Cadmium (SNI 06-24661991), dan Besi (SNI 06-2523-1991). Metode Pengujian Keadaan Lumpur Cair pada Tangki Aerasi dan Lumpur Resirkulasi. Keadaan di dalam tangki aerasi pengolah lumpur aktif, MLSS, laju pengendapan limbah olahan (SV30), MLDO, laju penggunaan oksigen, dan sebagainya, harus diukur. Posisi pengukuran disesuaikan dengan ukuran tangki aerasi, tipe aerasi, kemampuan aerasi, inlet air limbah, outlet air limbah yang telah diolah, dan sebagainya, diambil posisi horisontal yang sesuai, dan pada masing-masing posisi ditempatkan dua atau tiga titik ke arah vertikal seperti di permukaan, lapisan tengah, lapisan dalam, clan sebagainya. Contoh air dapat diambil dari tipe Heyroth, tipe pompa, dsb. Pada tipe pompa, karena contoh air di permukaan sulit diambil, maka bila diperlukan contoh air permukaan, air tersebut boleh diambil dengan menggunakan gayung atau alat lain yang sejenis. MLDO diukur tepat pada titik pengukuran di dalam tangki dengan metode pengujian Oksigen Terlarut sesuai dengan SNI 06-2425-1991. Untuk lumpur resirkulasi, MLSS, MLVSS, dan SV3O, diukur berdasarkan : MLSS ; Mengukur MLSS sesuai dengan Residu Tersuspensi (SNI 06-2413-1991). MLVSS ; Mengukur MLVSS sesuai dengan Residu Terurai ( SNI-06-2413-1991). Laju Pengendapan Lumpur Aktif (SV3°) ; Untuk laju pengendapan lumpur aktif (SV30), ambil lumpur aktif cair dicampur dengan lumpur diam sebanyak 1 Liter ke dalam gelas ukur 1 liter ( JIS R 3505 ), diamkan,selama 30 menit, setelah itu segera lihat jumlah endapan (a ml), dan hitung berdasarkan rumus di bawah ini : SV30 = (a / 1000) x 100 = a/ 10 Dimana : SV30 : adalah laju pengendapan Lumpur Aktif (%) A : adalah jumlah endapan setelah didiamkan selama 30 menit (ml)
6.6.4 MLDO ; Untuk MLDO Oksigen Terlarut (SNI 06-2424-1991). 6.6.5 Laju Penggunaan Oksigeri ; Dari penyimpanan MLDO, laju penggunaan oksigen dapat diperoleh dari limbah olahan berdasarkan ketentuan di bawah ini :
1)
Peralatan (1) Botol bertutup asah dengan kapasitas ± 3 liter. (2) Botol bersaluran di bawah dengan kapasitas ± 3 liter, dengan 5 lubang saluran. (3) Peralatan Difusi Gas ; Alat yang didalamnya terdapat piring difusi gas yang kecil, piring berlubang atau bola berlubang dengan ukuran yang sesuai (agar dapat dimasukkan ke dalam botol bersaluran bawah ) yang diletakkan di ujung tabung gelas yang berdiameter ± 7,5 mm. (4) Botol Persiapan; Botol kaca dengan tutup asah yang berkapasitas ± 250 ml.
2)
Cara Pengerjaan (1) Masukkan 3 liter lumpur cair dari tangki aerasi ke dalam botol bertutup asah (2) Biarkan selama 10 - 20 menit untuk proses pengendapan. (3) Masukkan cairan supernatant ke dalarn botol bersaluran di bawah dengan menggunakan siphon. (4) aerasi selama 5 - 10 menit dengan menggunakan alat difusi gas sehingga jumlah oksigen terlarut menjadi 5 mg/liter atau lebih. (5) Tambahkan lumpur yang sebelumnya telah diendapkan sambil diaduk-aduk agar tercampur merata, (6) isikan campuran bersamaan ke dalam botol yang telah disiapkan dari botol yang bercabang saluran 5 dan tutup rapat untuk dipergunakan sebagai bahan yang akan dperiksa. (7) kocok botol sampel sesekali agar bahan-bahan yang terdapat di dalamnya tidak mengendap. (8) Ukur MLDO pada masing-masing botol dilakukan pada waktu tertentu, misalnya setelah 0, 3, 5, 10, 15, sampai 20 menit. (9) buat grafik penurunan MLDO dari sampel yang telah diambil dengan MLDO (mg/liter) sebagai ordinat dan waktu sebagai absis, sehingga jumlah penggunaan oksigen (mg/liter) per unit waktu (jam) dalam tangki aerasi dapat diketahui. Catatan :
6.7
Apabila MLDO dalam lumpur tidak kurang dari 5 mg/liter, maka pengujian dapat segera dilakukan.
Metode Pengukuran Laju Lumpur Resirkulasi Laju lumpur resirkulasi dapat diperoleh dari debit lumpur resirkulasi dan debit air limbah yang masuk, sesuai dengan rumus sebagai berikut: R1 = (a1 / b2) x 100 dimana : R1 : adalah laju lumpur resirkulasi (%) a1 : adalah debit lumpur resirkulasi (m3/jam) b2 : adalah debit air limbah yang masuk (m3/jam)
6.8
Metode Pengukuran Faktor Perkalian Gas Umpan Faktor perkalian gas dapat diperoleh dari debit udara atau gas yang mengandung oksigen yang ditambahkan ke dalam tangki aerasi clan debit air limbah yang masuk, sesuai dengan rumus sebagai berikut: R2 = a2 / b2 dimana : R2 : adalah faktor perkalian gas
a2 b2
: adalah debit udara (m3/jam) : adalah debit air limbah yang masuk (m3/jam)
6.9 Metode Pengukuran Beban 6.9.1 Beban KOB-MLSS. Beban KOB-MLSS dapat diperoleh dari konsentrasi KOB pada aliran-masuk air, debit air yang mengalir masuk, konsentrasi MLSS di dalam tangki aerasi dan volume efektif dari tangki aerasi, sesuai dengan rumus berikut : L1 = (a3 x Q) / (b3 x V) dimana : : adalah beban BOD-MLSS [kg BOD/(kg MLSS.hari)] L1 a3 : adalah konsentrasi BOD pada aliran-masuk air (mg/liter) b3 : adalah konsentrasi MLSS di dalam tangki aerasi (mg/liter) Q : adalah debit air yang mengalir masuk (m 3/hari) V : adalah volume efektif tangki aerasi (m 3 ) Volume efektif tangki acrasi dapat diperoleh dengan cara pengukuran dengan alat ukur yang memenuhi JIS B 7512 atau JIS B 7522; atau disesuaikan dengan gambar rancang bangun. 6.9.2 Beban BOD-Volumetrik, Beban BOD-Volumetrik dapat diperoleh dari konsentrasi BOD pada aliran-air masuk, debit air yang masuk, dan volume efektif dari tangki aerasi, sesuai rumus berikut: L 2 = (a3 X Q) / (1000 X V) dimana : L2 : adalah beban KOB-Volumetric [kg KOB/(m;.hari)] a3 : adalah konsentrasi KOB pada aliran- air masuk (mg/liter) Q : adalah debit air yang mengalir masuk (m 3 /hari) V : adalah volume efektif tangki aerasi (m) Volume efektif tangki aerasi dapat diperoleh dengan cara pengukuran dengan alat ukur yang memenuhi JIS B 7512 atau JIS B 7522; atau disesuaikan dengan gambar rancanga bangun. 6.10 Metode Pengukuran Usia Lumpur Usia lumpur dapat ditentukan dari konsentrasi MLSS di tangki aerasi, volume efektif tangki aerasi, konsentrasi residu tersuspensi dalam air yang masuk, dan debit air yang masuk, sesuai rumus berikut : T = (b3xV) / (cxQ) dimana : T : adalah usia lumpur (hari) b3 : adalah konsentrasi MLSS di dalam tangki aerasi (mg/liter) c : adalah konsentrasi residu tersuspensi dalam air yang masuk (mg/liter) Q : adalah debit air yang mengalir masuk (m3/hari) V : adalah volume efektif tangki aerasi (m3) Volume efektif tangki aerasi dapat diperoleh dengan cara pengukuran dengan alat ukur yang memenuhi JIS B 7512 atau JIS B 7522; atau disesuaikan dengan gambar rancang bangun.
6.11 Metode Pengukuran Koefisien Laju Penggunaan Oksigen Koefisien Laju Penggunaan Oksigen dapat diperoleh dari laju penggunaan oksigen dan konsentrasi MLSS dari contoh yang sama, sesuai dengan rumus berikut : U1 = (a4 x 1000) / b4 dimana : U1 : adalah koefisien laju penggunaan oksigen [mg O/(g MLSS.jam)] a4 : adalah laju penggunaan oksigen [mg O/(I.jam)] b4 : adalah konsentrasi MLSS (mg/liter) 6.12 Metode Pengujian Indeks Voltunetrik Lumpur Indeks volumetrik lumpur dapat diperoleh dari laju pengendapan dari lumpur yang telah diolah (SV,.) dan konsentrasi MLSS contoh yang sama, sesuai dengan rumus berikut : SVI = (a5 x 1000) / b4 dimana : SVI : adalah indeks lumpur volumetrik (ml/g) a5 : adalah laju pengendapan lumpur olahan ml/L b4 : adalah konsentrasi MLSS (mg/liter) 6.13 Metode Pengukuran Beban Permukaan Beban permukaan dapat diperoleh dari debit air yang masuk instalasi pengolahan lumpur, dan luas permukaan efektif dari tangki pengendapan, sesuai dengan rumus berikut : U2 = Q / S dimana : U2 : adalah beban luas permukaan air [m3/(m2 .hari)] Q : adalah debit air yang mengalir masuk (m3/hari) S : adalah luas pemukaan efektif tangki pengendapan (m3) Luas permukaan efektif tangki pengendapan dapat diperoleh dengan cara pengukuran dengan alat ukur yang memenuhi JIS B 7512 atau JIS B 7522; atau disesuaikan dengan gambar rancang bangun. 6.14 Metode Pengukuran Penggunaan Daya Dari Pengolah Lumpur Aktif Jumlah daya yang dipergunakan oleh pengolah lumpur aktif dapat diperoleh dengan menggunakan dinamometer terpadu dari sumber daya seluruh perlengkapan tersebut. 6.15 Metode Pengujian Jumlah Lumpur Yang Dihasilkan Dari Pengolah lumpur aktif Jumlah lumpur yang dihasilkan dari pengolah lumpur aktif dapat diperoleh dengan cara mengukur volume lumpur yang ada dalarn tangki penyimpanan, dengan mengukur laju kadar air dari lumpur sesuai JIS R 2572. 7.
Jumlah Pengujian Terhadap Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif Dari sejumlah pengujian yang dilakukan pada setiap item, sedikitnya dilakukan tiga kali pengujian dalam satu hari dengan selang waktu yang cocok pada saat pengoperasian. Apabila ditemukan suatu ketidak-tepatan, jumlah pengujian harus ditambah sedemikian rupa sehingga kandungan sebenarnya dari perubahan tersebut dapat dipastikan.
8.
Pencatatan Hasil Pengujian Hasil yang diperoleh dari pengujian dengan metode yang disebut di atas harus
disusun dalam bentuk baku sebagai berikut : (Contoh pencatatan dapat dilihat pada tabel terlampir). 1) Tanggal dan waktu pengujian 2) Kondisi cuaca 3) Kondisi objek yang diuji (1) Jenis air limbah yang diuji (2) Jenis dan ukuran pengolah lumpur aktif (3) Keadaan peralatan pengolah lumpur aktif (4) Posisi dan jumlah titik pengujian 4) Keadaan air limbah dan air limbah olahan di inlet dan outlet (1) Debit air limbah (2) Temperatur air limbah (3) Kualitas air limbah (4) Debit air olahan (5) Suhu air olahan (6) Kualitas air olahan 5) Kondisi lumpur cair di tangki aerasi Keadaan lumpur cair di tangki aerasi 6) Kondisi lumpur cair resirkulasi (1) Debit lumpur cair resirkulasi (2) Keadaan lumpur cair resirkulasi 7) Kondisi pengolahan air limbah Laju pemindahan komponen olahan 8) Jumlah daya yang dipergunakan 9) Kondisi lumpur yang dihasilkan Jumlah lumpur yang dihasilkan 10) Lain-lain (1) Laju lumpur resirkulasi (2) Jumlah gas umpan (3) Faktor pengali gas umpan (4) Beban BOD-MLSS (5) Beban volumetrik BOD (6) Usia Lumpur (7) Koefisien laju kebutuhan oksigen (8) Indeks volumetrik lumpur (9) Beban permukaan
Lampiran A Daftar Istilah MLSS
:
Campuran Cairan dengan residu tesuspensi
MLVSS
:
Campuran Cairan dengan Residu terurai
MLDO
:
Campuran cairan dengan oksigen terlarut
Supernatant
:
Cairan yang berada di atas endapan
Inlet
:
Tempat aliran masuk
Outlet
:
Tempat aliran keluar
Lampiran B Tabel. Contoh Pencatatan Hasil Pengujian Instalasi Pengolahan Lumpur Aktif Nama peralatan Tanggal pengujian Nama petugas penguji Kondisi cuaca
Kondisi objek yang diuji
: : : :
Cuaca kemarin temperatur udara °C Cuaca hari ini temperatur udara °C Jenis air limbah Jenis dan ukuran peralatan pengolah lumpur aktif (panjang x lebar x tinggi atau diameter x tinggi : mm) Keadaan peralatan yang digunakan Posisi dan jumlah titik pengujian
Satuan
Spesifikasi 1
Waktu Pengujian Temperatur air Jumlah air limbah Air Ph Limbah Zat padat Kualitas air BOD COD Mn Temperatur air Jumlah air olahan Air pH Limbah Zat padat Olahan Kualitas air BOD COD Mn SV 30 Campuran lumpur dan cairan dalam tangki aerasi MLSS laju aliran Lumpur resirkulasi MLSS Zat padat Tingkat Pemindahan tersuspensi Komponen objek olahan BOD Jumlah daya terpakai Laju Lumpur yang Dihasilkan Kandungan air Lumpur resirkulasi Gas Umpan Faktor pengali Gas Umpan (standard 0°C, 101 kPa (760 mmHg) Beban BOD-MLSS Beban BOD-volumetrik Usia Lumpur Tingkat koefisien Oksigen terkonsunnsi Indeks lumpur volumetrik Beban permukaan
°
C m3/jam mg/liter mg/liter mg/liter ° C m3/jam mg/liter mg/liter mg/liter % mg/liter m3/jam mg/liter % % kWh kg/jam % % m3/jam
kg/kg/hari kg/m3/hari hari mg/g/jam ml/g m3/m2/jam
Hasil Uji 2 3
Ket.
