Pedoman Air Limbah

5.3.2 PEMELIHARAAN DAN PENGOPERASIAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH SISTEM SETEMPAT 5.3.2.2

TANGKI SEPTIK

Pemeliharaan tangki septik bertujuan mempertahankan fungsi dan efisiensi sistem agar tetap stabil dan menambah usia teknis 1. Menjaga kebersihan jamban dengan menyiram dengan air secukupnya 2. Memeriksa kelengkapan fasilitas MCK 3. Penyedotan lumpur tinja secara berkala 5.3.2.3

CUBLUK

Pemeliharaan Cubluk bertujuan mempertahankan fungsi dan efisiensi sistem agar tetap stabil. 1. Tutup Cubluk ∑

Memeriksa apakah tutup cubluk cukup kuat untuk mencegah bau keluar dan serangga masuk.

∑

Memeriksa apakah masuknya air hujan ke lubang sumuran dapat dihindari

2. Saluran penghubung: ∑

Memastikan apakah tidak terjadi keretakan atau pecah

3. Menjaga kebersihan jamban dengan menyiram dengan air secukupnya 4. Menjaga kebersihan sekitar cubluk 5. Penyedotan lumpur tinja secara berkala 5.3.2.3

JOHKASOU

Pemeliharaan Johkasou bertujuan mempertahankan fungsi dan efisiensi sistem agar tetap stabil. Pemeriksaan pemeliharaan bersamaan dengan pemeriksaan kualitas dapat dilakukan sebulan sekali. Pipa Aliran Masuk (Inflow) 1. Memeriksa kelancaran aliran masuk melalui lubang pemeriksa dan kotak kaca. 2. Bila terjadi kemacetan, dilakukan penggelontoran dengan air tambahan secukupnya 3. Apabila terjadi sumbatan pada pipa, dapat dibersihkan dengan sikat. 4. Perbaikan segera dilakukan bila terjadi keretakan, pecah. 5. Bersihkan dari kotoran dan serangga Bak Sedimentasi

D a f t a r P u s t a ka Crities, Ron and Tchobanoglous, George. 1998. Small and Decentralized Wastewater Management System. Singapore: McGraw-Hill. Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Cipta Karya 1999. Pekerjaan Pedoman Perencanaan, Pembangunan Dan Pengelolaan Air Limbah Volume 2 : Pedoman Pengelolaan Air Limbah. : Jakarta. JICA Expert. 2001. Pedoman Teknik Untuk Air Limbah dan Drainase. Direktorat Jendral Tata Perkotaan dan Tata Perdesaan : Jakarta. Kalbermatten, John, Julius, DeAnne S. And Gunnerson, Charles G. 1980. A Sanitation Field Manual. World Bank : USA. Metcalf and Eddy. 1991. Wastewater Engineering. McGraw-Hill : Singapore. Price, Joanne Kirkpatrick. 1991. Applied Math for Wastewater Plant Operators. Technomic Publishing CO., Inc : Pennslyvania. Tim Penyusun Materi Teknis Produk-Produk Pembinaan dan Pengaturan Prasarana dan Sarana Bidang Air Limbah. 1999. Tata Cara Perencanaan Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja Sistem Kolam. Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Cipta Karya : Jakarta. Tim Penyusun Direktorat Jendral Cipta Karya. 1999. Petunjuk Teknis Bidang AIr LImbah. Direktorat Jendral Cipta Kraya : Jakarta. Tim Penyusun Direktorat Tata Kota dan Tata Daerah dan Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Pedoman Perencanaan Lingkungan Pemukiman Kota. Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan : Bandung. Tim Penyusun Pusat Litbang Pemukiman. 1990. Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan. Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan : Bandung. Tim Penyusun Pusat Litbang Pemukiman. 1991. Tata Cara Perencanaan Bangunan MCK Umum. Badan Standarisasi Nasional : Jakarta. Tim Penyusun Pusat Litbang Pemukiman. 1989. Tata Cara Perencanaan Tangki Septik. Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan : Bandung. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Management Models for Small Towns Water Supply : Lessons learned from case studies in the Philipines. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Selling Sanitation in Vietnam : What Works ?. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Achieving Sustained Sanitation for The Poor : Policy and Strategy Lessons from Participatory Assessments in Cambodia, Indonesia and Vietnam. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Translating the Millenium Development Goals (MGDs) into Action Through Water Supply and Sanitation. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. ìMenjual Jamban ?î ìBukan, Menjual Gaya Hidupí. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Sanitasi di Wonosobo : Membandingkan Dua Pendekatan Evaluasi Program. World Bank : Jakarta. Water and Sanitation Program East Asia and the Pacific. 2003. Towards Sustainability with Equity. World Bank : Jakarta.

75

P E N G E L O L A A N A I R L I M B A H D O M E S T I K P E R K O TA A N

daftar pustaka

Daftar Istilah A Aerobik Kondisi yang ditandai dengan adanya oksigen bebas. Anaerobik Kondisi yang ditandai dengan tidak adanya oksigen bebas. Aerator Suatu alat yang digunakan untuk memasukkan oksigen atau udara ke dalam air atau air limbah. Air Limbah Cairan atau limbah terbawa air yang terpolusi dari rumah tangga atau operasi komersial/industri, bersama-sama air permukaan lainnya, air hujan atau infiltrasi air tanah. Air limbah domestik Air limbah yang berasal dari usaha atau kegiatan permukiman (real estate), rumah makan (restauran), perkantoran, perniagaan, apartemen, dan asrama. B Bak ekualisasi Kolam penampung dimana variasi di dalam aliran dan komposisi cairan dirata-ratakan. Kolam ini digunakan untuk memberikan aliran volume dan komposisi yang seragam ke dalam unt pengolahan. Bangunan penggelontor Bangunan yang dapat mengumpulkan air dan dilengkapi dengan peralatan untuk keperluan penggelontoran yang dapat bekerja secara otomatis atau manual. Baku mutu air limbah domestik Ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah domestik yang akan dibuang atau dilepas ke air permukaan. Biodegradasi Suatu istilah yang digunakan untuk menerangkan bahan organik yang dapat terurai secara biologis.

Biochemical Oksigen Demand (BOD) Suatu ukuran standar kekuatan air limbah yang menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi dalam suatu periode waktu, biasanya lima hari pada suhu 20∞C. C Conventional sewerage (sistem jaringan saluran air limbah konvensional) Sistem pengelolaan air limbah dengan perpipaan untuk menampung dan mengalirkan air limbah ke suatu lokasi untuk selanjutnya diolah di lokasi tersebut. Cubluk Satu sarana pengumpul dan pengolahan air limbah domestik pada sistem setempat yang terbuat dari konstruksi tidak kdap air dilengkapi dengan bidang rembesan. D Denitrifikasi Proses biologis dimana nitrat dirubah menjadi nitrogen. Pengurangan biologis tanpa udara untuk nitrat oksigen menjadi gas; juga, penghilangan keseluruhan nitrogen dari sistem. Drop manhole Tempat pertemuan saluran yang mempunyai perbedaan ketinggian relative besar 60-90 cm. Debit rata-rata aliran (QR) Merupakan debit yang dihitung berdasarkan besarnya debit air limbah yang dihasilkan oleh suatu blok pelayanan. Debit harian maksimum (Qmd) Merupakan debit harian tertinggi relative terhadap hari-hari biasanya. Debit Infiltrasi (Qinf) Merupakan debit air tanah yang masuk ke dalam saluran melalui sambungan pipa atau celah-celah retakan pipa. Debit Aliran puncak (Qp) Merupakan debit aliran pada kondisi puncak.

daftar istilah


76

Debit Aliran Minimum (Qm) Merupakan debit aliran pada saat pemakaian air minimum. Diffuser Piringan atau tabung berpori dimana udara atau gas lain dipaksa dan dibentuk menjadi gelembung untuk difusi di dalam cairan. E Efluen Air atau air limbah yang telah diolah secara keseluruhan atau sebagian yang mengalir keluar dari kolam atau tempat pengolahan. G Grit Removal Proses pengolahan air limbah awal untuk menghilangkan pasir halus dari bahan padat organik.

Lumpur tinja Seluruh isi tangki septik dan cubluk yang terdiri dari cairan dan endapan lumpur yang berasal dari pengurasan tangki septik dan cubluk. M Manhole Tempat untuk memeriksa atau memperbaiki saluran dari kotoran yang terbawa aliran. N Nitrifikasi Proses biologis dimana amoniak dirubah pertama menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat.

Kolam penyimpanan besar, biasanya dengan dinding tanah, digunakan untuk

P Parit Oksidasi Danau air limbha dimana oksidasi biologi bahan organik terjadi secara alami atau dengan bantuan peralatan pemindahan oksigen mekanik. Pengelolaan Kegiatan pengoperasian dan pemeliharaan (termasuk pengolahan) dan pengusahaan prasarana dan sarana iar limbah domestik. Pengolahan Upaya mengolah air limbah domestik menjadi air limbah domestik yang layak dibuang ke badan air penerima sesuai dengan baku mutu limbah yang berlaku. Pipa persil Saluran yang menyalurkan air limbah dari rumah penduduk, bangunan umum dan sebagainya ke pipa service. Pipa retikulasi Pipa retikulasi terdiri dari pipa service dan pipa lateral. Pipa service Saluran yang menyalurkan air limbah yang menghubungkan beberapa sambungan dari rumah, bangunan umum dan sebagainya (dari pipa persil) Pipa lateral Saluran yang menampung air limbah dari pipa service untuk dialirkan ke pipa cabang. Pipa mayor Saluran percabangan laju-jalur pipa lateral pada suatu manhole pertemuan.

menampung air limbah sementara sedimentasi atau oksidasi biologis terjadi.

Pipa cabang

I Influen Air atau air limbah atau cairan lain mengalir ke dalam dam, kolam, tempat pengolahan atau proses pengolahan. Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT) Instalasi yang mengolah lumpur yang berasal dari pengurasan tangki septik dan cubluk. J Junction Tempat penggabungan beberapa buah saluran. K Klarifier Tangki tetap yang digunakan untuk menghilangkan benda padat tersuspensi dengan pengendapan gravitasi. Tangki ini biasanya dilengkapi dengan rantai dan tenaga mesin atau mekanisme alat untuk mengumpulkan endapan sludge dan memindahkannya ke tempat pemindahan akhir. L Lagoon/Kolam

Saluran air limbah yang menyalurkan air limbah dari pipa lateral ke pipa induk. 77


daftar istilah

Pipa induk Saluran air buangan yang menyalurkan air limbah dari pipa cabang menuju instalasi pengolahan air limbah. Proses Lumpur Aktif Proses pengolahan air limbah dimana campuran air limbah dan sludge yang diperkaya biologis dicampur dan diaerasi untuk memungkinkan dekomposisi aerobic oleh mikroba. Proses Extended Aeration Suatu variasi dari proses Lumpur aktif dengan waktu tahanan yang lebih lama untuk memungkinkan terjadinya pernapasan endogen. R Rotating Biological Contractor (RBC) Suatu alat untung pengolahan air limbah yang terdiri dari piringan plastic besar yang berjarak rapat yang berputar mengelilinngi tongkat horizontal. Piringan tersebut secara bergantian bergerak melalui air limbah dan udara dan mengembangkan pertumbuhan biologis pada permukaannya. S Sistem pengelolaan air limbah Terpusat (Off-site sistem) Sistem penanganan air limbah domestik melalui jaringan pengumpul yang diteruskan ke Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sistem pengelolaan air limbah Setempat (On-site sistem) Sistem penanganan air limbah domestik yang dilakukan secara individual dan atau komunal dengan fasilitas dan pelayanan dari satu atau beberapa bangunan, yang pengolahannya diselesaikan secara setempat atau di lokasi sumber. Shallow sewer Sistem sewerage yang dipasang secara dangkal dengan kemiringan yang lebih landai dibandingkan dengan sistem sewerage konvensional. Small bore sewer Sistem yang merupakan saluran air limbah dengan diameter kecil untuk menerima limbah cair buangan tangki septik yang bebas benda padat. Syphon Saluran tertutup, dimana sebagiannya terletak diatas garis kemiringan hidrolik, yang mengakibatkan tekanan kurang dari tekanan atmosfir dan memerlukan ruang hampa di dalam saluran ini untuk dapat mulai mengalir.

T Tangki septik Suatu ruang bangunan kedap air atau beberapa kompartemen ruangan, yang berfungsi menampung dan mengolah air limbah domestik dengan kecepatan air yang lambat, sehingga memberi kesempatan untuk terjadi pengendapan terhadap susupensi benda-benda padat dan kesempatan untuk penguraian bahan-bahan organik oleh jasad renik anaerob dan membentuk bahan-bahan larut air dan gas. Terminal Clean-out Suatu bangunan pelengkap yang berfungsi sebagai lubang tempat penyisipan alat permbersih ke dalam saluran dan pipa tempat penggelontoran saluran, yaitu dengan memasukkan air dari ujung bagian atas terminal cleanout. Tikungan (Bend) Bangunan pelengkap yang berfungsi untuk membelokkan arah aliran. Transition Tempat terjadinya perubahan diameter saluran Trikling Filter Proses pengolahan air limbah film tetap dan aerobic dimana bahan organik yang terkandung pada air limbah diurai sewaktu didistribusikan melalui lapisan saringan biologis. U Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Salah satu pengolahan air limbah anaerobic yang terdiri dari peralatan sederhana dan memerlukan energi relative tinggi. Dalam proses ini, air limbah dimasukkan ke dasar reactor dan mengalir keatas melalui selimut sludge terdiri dari partikel atau butiran yang terbentuk secara biologis. Pengolahan terjadi saat air limbah menyentuh butiran gas tersebut. Gas yang dihasilkan dalam kondisi anaerobic menyebabkan sirkulasi internal, yang membantu pembentukkan dan pemeliharaan butiran biologis. Untuk menjaga agar selimut tetap tersuspensi, kecepatan aliran ke atas diatur pada range 0.6-0.9 m/det. V Ventilasi udara Lubang yang berfungsi untuk mengeluarkan gas yang terakumulasi dala pipa untuk menyesuaikan tekanan udara dalam saluran atau manhole menjadi sama dengan tekanan udara luar.

daftar istilah


78

C o n t o h Pe r h i t u n g a n B i a y a MODUL CONVENTIONAL SEWER UNTUK 100 Ha.

DASAR PERENCANAAN :

-

Dia. 300 mm

:

500 meter

-

Dia. 250 mm

:

250 meter

-

Dia. 200 mm

:

7000 meter

-

Dia. 150 mm

:

7000 meter

3. IPAL dengan kapasitas

:

7200 m3/hari

-

Kepadatan penduduk

:

300 jiwa/ha

-

Jumlah penduduk terlayani

:

30.000 jiwa

-

Jumlah KAMAR KECIL

:

4000 ñ 5000 KAMAR KECIL

-

Debit limbah (Qd)

:

100 liter/orang.hari

Prakiraan biaya :

20% berupa black water

1. Perpipaan

:

2.005.000 US $

80% grey water

2. Instalasi (IPAL)

:

400.000 US $

:

2.405.000 US $

:

100 US $

-

Debit infiltrasi

:

20% Qd

-

Faktor jam puncak

:

2 untuk pemukiman di kota

3. COST/CAPITA

-

Total debit (Qav) m3/hari

:

7200 m3/hari

4. Biaya Operasi dan Pemeliharaan :

-

Vmin dalam pipa

:

0,6 m/dt

-

Diameter minimum pipa

:

150 mm

1. Jumlah sambungan rumah

:

4000 ñ 5000 unit

2. Perpipaan

:

BILL OFF QUANTITIES :

-

Dia. 350 mm

:

500 meter

TOTAL

0,1 ñ 0,2 US $/ Cap.bulan (Tergantung jenis IPAL)

Untuk menunjang program pengelolaan air limbah diperlukan studi-studi sebagai berikut : 1. studi menyangkut master plan dan studi kelayakan air limbah untuk kota besar dan metro 2. biaya studi untuk outline plan air limbah untuk kota-kota sedang 3. detail design untuk jaringan air limbah 4. detail design untuk instalasi pengolahan 5. detail design untuk instalasi pengolahan lumpur tinja.

Biaya untuk master plan dan feasibility study Rp. 1.500.000,- per kota. Biaya untuk outline plan Rp. 300.000.000,- per kota. Biaya untuk detail design 7% dari investasi. Biaya untuk studi kali bersih Rp. 300 juta per kawasan.

No. 1

Jenis SISTEM KOMUNAL

Biaya -Total Biaya/10.000 US $

- Luas 1 Paket : 1 Ha - Septik Tank 2 bh - Penduduk +/- 250 s/di 350 jiwa - pipa diameter 100 mm sepanjang 300 meter 2

SEWER

-100 US $/Jiwa untuk kepadatan 300 orang/ha. -30 US $/ha dengan kepadatan 300/ha.

3

INTERCEPTOR

Biaya 30 US $/Jiwa

4

IPAL

Biaya 100 US $/Jiwa

5

IPLT & TRUK TINJA

-120.000 US $/ Modul ditambah

1 Modul IPLT untuk 100.000/Jiwa

-2 Truck Tinja/100.000 jiwa

O and M : 10-30% tarif air minum

C o n t o h Pe r h i t u n g a n D i s a i n Saluran 1. Perhitungan Debit

Untuk pipa cabang/induk d/D = 0,8 sehingga dari nomogram untuk pipa bulat diperoleh :

Pemakaian air bersih per orang per hari 200 l/h.

Qp/Qf

= 0,87

Air buangan yang dihasilkan 80% dari pemakaian air bersih.

Q full

= Q peak / 0,87

Debit air buangan rata-rata per 1000 penduduk (qr): = 200 x 80% x 1000

= 0,154119 / 0,87 = 0,1771482759 m3/s

86400 = 1.8519 l/dtk

D full

= {(4 x Qf)/(3,14 x Vfas)}0,5 = {(4 x 0,1771482759)/(3,14 x 1)}0,5

Debit harian maksimum (qmd) : = 1,2 x qr

= 0,4750 m = 19" (di pasaran 20" = 0,5 m)

= 1,2 x 1,8519 = 2,2223 l/dtk

V full

2. Debit Pipa Cabang/Induk

= (4 x Q full)/(3,14 x D2 full pasaran) = (4 x 0,1771482759)/(3,14 x 0,52) = 0,902666374 m/s

Misal:

Dari nomogram dengan Q min/Q full = 0,017381/0,1771482759 = 0,0981, didapat

Ekivalensi penduduk suatu zona pelayanan sebesar 24709

Dm/Df = 0,235, sehingga Dm = Dfx0,235 = 0,5x0,235 = 0,1175

Panjang pipa induk 135 m

Vm/Vf = 0,53, sehingga Vm = Vfx0,53 = 0,9027x0,53 = 0,4784

cr = 0.2

Karena Vm dan Dm memenuhi syarat, yaitu : >0,6 m/dtk as > 10 ton

qinf = 3 l/km/dtk

maka tidak perlu digelontor

Debit puncak (Q peak) : = 5 x p0.8 x qmd + cr x p x qr + L/1000 x qinf = 5 x 24,7090,8 x 2.2223 + 0.2 x 24,709 x 1,8519 +

3. Penggelontoran

= 154.1196109 l/dtk = 0,154119 m3/dtk

3x135/1000

Penggelontoran dilakukan jika salah satu atau kedua persyaratan tersebut diatas tidak terpenuhi. Vw = Vm + {g[Ag.dg - Am.dm]/[Am(1 - Am/Ag)]}0,5 Qg = Vw x (Ag - Am) Vg = L x (Ag - Am) Dg = 0,4 Dg

Debit minimum (Q min) : = 0.2 x p1,2 x qr = 0,2 x 24,7091,2 x 1,8519

Dm = 0,4 Dm Dari nomogram untuk Qm/Qf, didapat :

= 17,38095882 l/dtk = 0,017381 m3/dtk

Am/Af = a, sehingga Am = a x Af Dm/Df = b, sehingga Dm = b x Df Dari nomogram untuk Dg/Df, didapat : (Dg beton = 7,5 - 10 cm) Ag/Af = c, sehingga Ag = c x Af

81


contoh perhitungan

SEDIMENTASI Contoh : 1. Waktu Tinggal (Detention Time)

Sebuah tangki klarifier segi empat dengan total panjang weir 30 m. Berapa laju limpahan weir dalam (m 3 /hari)/m ketika debit aliran 127.500 m 3 /hr ?

tangki

(12.750 m3/hr) m3/hr) = 425 30m m

Aliran Menunggu tangki

Laju Limpahan Weir =

Volume Tangki, m3 Waktu Tinggal, jam = Debit Aliran, m3/jam Contoh : Debit influen yang masuk ke tangki sedimentasi dengan ukuran panjang 70 m, lebar 25 m, dan tinggi 10 m adalah 65.750 m3/hari. Berapa jam waktu tinggal

3. Laju Permukaan (Surface Overflow Rate)

dalam tangki ?

Laju permukaan =

Volume Tangki Waktu Tinggal

Contoh:

= (70 m)(25 m)(10 m) = 17.500 m3 3 = 17.500 m 3 65.750m /hr

Debit Aliran, m3/hr Luar Permukaan, m2

Sebuah tangki sedimentasi dengan panjang 90 m dan lebar 25 m memiliki aliran 218.400 m3/jam?

= 0.26 jam = 0.26 hr x 24 jam/hr = 6.2 jam

Laju permukaan =

216.400 m3/hr) m3/hr) = 97.1 (90m)(25m) m2

2. Laju Limpahan Weir (Weir Overflow Rate) 4. Laju Pembebanan (Solids Loading Rate)

Laju Limpahan Weir =

Debit Aliran, m3/hr Panjang Weir, m

Persamaan Sederhana : Laju Pembebanan =

contoh perhitungan

Debit Aliran, m3/hr Luar Permukaan, m2


82

Persamaan Panjang :

Penyisihan BOD =

Laju Pembebanan =

(debit,m3/hr)

(MLSS,mg/L) x x Luar Permukaan, m2

kg/m3

136 mg L

x

1800 m3 hr

x

1000 L m3

x

1 kg 10-6/mg

x

= 244,8 kg/hr

Contoh: 2nd clarifier berdiameter 70 m memiliki aliran 36.500 m3/hr. Jika konsentrasi MLSS dalam aerator sebesar 3000 mg/L, berapa laju pembebanannya?

6. Efisiensi Unit Sedimentasi

Laju Pembebanan = kg/hr (3000 mg/L)(36.500 m3/hr)(1000 L/m3)(10-6 kg/mg) = 28,45 (1/4 n)(70m)2 m2 5. Penyisihan BOD dan SS, Kg/hr

%SS Tersisihkan =

SS Tersisihkan,mg/L SS Total, mg/L

%BOD Tersisihkan =

BOD Tersisihkan,mg/L x 100% BOD Total, mg/L

Perhitungan I, mg/L : Influen,mg/L-Efluen,mg/L=BOD dan SS Tersisihkan,mg/L Perhitungan II, Kg/hr :

Contoh:

BOD/SS tersisihkan x Debit aliran x kg/m3 = BOD/SS tersisihkan mg/L m3 /hr = kg/hr

Konsentrasi SS yang memasuki tangki clarifier adalah 182 mg/L. Jika konsentrasi SS efluen sebesar 79 mg/L, berapa % penyisihan SS pada clarifier?

Contoh: Sebuah tangki clarifier memiliki aliran 1800 m3/hr. Jika konsentrasi influen BOD 210 mg/L dan efluen BOD 74 mg/L, berapa kg BOD per hari kah yang dihasilkan? % Penyisihan = 103 mg/L x 100% = 57 % 182 mg/L

83


x 100%

contoh perhitungan

ROTATING BIOLOGICAL CONTACTORS (RBC)

1. Laju Pembebanan Hidrolik (Hydraulics Loading Rate)

Nilai K = 0,5 menunjukkan bahwa 50% dari SS adalah organik SS (atau ëBOD partikelí)

3. Laju Pembebanan Organik (Organic Loading Rate)

Laju Pembebanan Hidrolik =

Total Debit Air,m3/hr) Luas Area, m2

Contoh : Sebuah RBC mengolah air limbah dengan debit 1000 m3/hr. Jika luas permukaannya 500 m2, berapa laju pembebanan hidroliknya ?

Laju Pembebanan Organik,Kg/Hari/1000m2 = BOD Terlarut,Kg/hr Total Luas Area Seluruh Tahap, 1000m2 Tahap pertama Laju Pembebanan Organik = BOD Terlarut,Kg/hr Total Area Rahap, 1000m2

2. BOD Terlarut, mg/L Total BOD.mg/L = BOD partikel,mg/L + BODTerlarut,mg/L

Contoh : Sebuah RBC mempunyai luas permukaan 500 m2 dengan debit 1000 m3/hr. Jika konsentrasi BOD terlarut pada air limbah utama 170 mg/L, berapa laju pembebanan organik pada RBC tersebut ?

Laju Pembebanan Organik = Contoh: Konsentrasi SS pada air limbah adalah 260 mg/L. Jika nilai K normal pada bangunan pengolahan adalan 0,5, berapa perkiraan konsentrasi partikel BOD dari air limbah ?

=

(170mg/L)(1000m3/hr) 500 1000m2 0.34Kg/hr BOD Terlarut 1000m2

contoh perhitungan


84

TRIKLING FILTER 1. Beban Hidrolik (Hydraulic Loading Rate)

Laju Pembebanan Hidrolik =

4200 kg/hr

Total Debit Air,m3/hr) Luas Area, m2

=

200mg L

Beban organik

=

4200kg/hr = 7m x (1/4π)(55m)2

Contoh : Berapakah beban hidrolik pada sebuah trickling filter berdiameter 95 m dengan debit influen sebesar 2200 m3/hr?

21000m3 x hr

BOD

x

2000L m3

x

1kg 106mg

= 4200kg/hr

0,74kg/hr m3

3. Penyisihan BOD & SS, kg/hr (BOD & SS Removal)

Beban hidrolik =

2200m3/hr) (1/4π)(95m)2

=

0.31m3/hr) m2 BOD atau SS inluen,mg/L-BOD atau SS efluen, mg/L = BOD atau SS penyisihan,mg/L

2. Beban Organik (Organic Loading Rate) Contoh:

Sebuah trickling filter mempunyai debit aliran 46000 m3/hr. Jika konsentrasi BOD efluen 150 mg/L dan konsentrasi BOD pada tangki filter sebesar 25 mg/L, berapa kg BOD tersisihkan setiap harinya? Beban Organik =

BOD,kg/hr m3

Contoh : Sebuah trickling filter berdiameter 85 m memiliki kedalaman rata-rata 7 m. Berapakah beban organik dengan debit efluen sebesar 21000 m3/hr dan konsentrasi BOD sebesar 200 mg/L?

85


Penyisihan BOD =

contoh perhitungan

125mg L

x

46000m3 x hr

1000L m3

x

1kg 106mg

= 5750kg/hr

4. Unit Proses (Unit Process/Overall Efficiency)

5. Perbandingaan Resirkulasi (Recirculation Ratio)

Efisiensi Unit Proses:

% Efisiensi BOD atau SS =

BOD atau SS penyisihan,mg/l x 100 BOD atau SS total.mg/L Resirkulasi =

Efisiensi Overall:

Aliran resirkulasi.m3/L Aliran influen.m3/hr

Contoh: Suatu sistem pengolahan memiliki aliran influen sebesar 2500 m3/hr. Berapa perbadingan resirkulasinya jika efluen resirkulasi trickling filter sebesar 4250 m 3 /hr?

1. Hitung penyisihan BOD atau SS (mg/L) BOD atau SS inluen,mg/L-BOD atau SS efluen,mg/L = BOD atau SS penyisihan,mg/L 2. Hitung efisiensi overall % Efisiensi overall =

BOD atau SS penyisihan,mg/l BOD atau SS total.mg/L

x 100

Contoh: Konsentrasi SS influen sebuah trickling filter sebesar 135 mg/L. Jika konsentrasi SS efluen sebesar 28 mg/L, berapa % efisiensi penyisihannya?

% efisiensi =

Perbandingan resirkulasi =

4250m3/hr = 1,7 2500m3/hr

127mg/L x 100 = 79% 135mg/L

contoh perhitungan


86

KOLAM PENGOLAHAN 1. Pembebanan BOD

3. Efisiensi Penyisihan BOD

BOD.KG/hr

BOD Influen,mg/L

BOD Influen,mg/L

Kolam

Kolam

(BOD,mg/L)(Debit Aliran,m3/hr)=Kg/hr BOD BOD yang disisihkan, mg/L Contoh : Konsentrasi BOD pada air limbah adalah 200 mg/L. Jika debit air limbah 1000 m3/hari, berapa pembebanan BOD pada kolam pengolahan ? (200 mg/L)(1.000,m3/hr)=200Kg/hr

% Penyisihan BOD =

BOD yang disisihkan,mg/L Total BOD,mg/L

x 100

2. Laju Pembebanan Organik (Organic Loading Rate) BOD.KG/hr Contoh : Konsentrasi BOD influen 200 mg/L dan konsentrasi BOD efluen 50 mg/L, berapa efisiensi penyisihan BOD kolam pengolahan tersebut ? Kolam

Laju Pembebanan Organik =

(BOD,mg/L)(Debit Aliran,m3/hr) Luas Permukaan

200 mg/L

50 mg/L Kolam

Contoh : Sebuah kolam pengolahan dengan luas 50 m2 menerima air limbah dengan debit 1000 m3/hari. Jika air limbah mengandung BOD sebesar 150 mg/L, berapa laju

150 mg/L

pembebanan organik ? Laju Pembebanan Organik =

87


(150mg/L)(1000m3/hr) 50m2

contoh perhitungan

=3

kg/hr) m2

% penyisihan BOD =

250 mg/L 200 mg/L

x 100 = 75%

6. Waktu Tinggal

4. Laju Pembebanan Hidrolik Debit Aliran,m3/hr

Arah Aliran Kolam

Kolam

Laju Pembebanan Organik =

Debit Aliran,m3/hr Luas Permukaan,m2

Waktu tinggal,hari =

Volume Kolam,m3 Debit Aliran,m3/hr

Contoh : Sebuah kolam pengolahan dengan luas 50 m2 menerima air limbah dengan debit 1000 m3/hari. Berapa laju pembebanan hidrolik kolam tersebut ? Laju Pembebanan Hidrolik=

1000m3/hr

= 20

2

50m

m3/hr

Contoh : Sebuah kolam pengolahan memiliki total volume 2500 m3. Jika air limbah mengalir dengan debit 100 m3/hari, berapa waktu tinggal kolam tersebut ?

m2 Arah Aliran Kolam

5. Beban Populasi Beban Populasi =

orang luas Waktu tinggal =

2500m3 100m3/hr

=25 hr

Contoh : Sebuah kolam pengolahan melayani area dengan populasi 1500 orang. Jika luas kolam 65000 m2, berapa beban populasi kolam tersebut ?

Beban Populasi =

1500 orang 2

65000m

=

61 orang m2

contoh perhitungan


88

LUMPUR AKTIF 1. Volume ñ Tangki Aerasi

Contoh : Hitunglah volume tangki dengan ukuran dimensi yang terdapat pada gambar.

Volume,m3= (panjang.m)(lebar,m)tinggi,m) Volume,m3

V = p.l.t.

= (0,785) (20 m)2 (5m) = 1232,45 m3

Contoh : Hitunglah volume tangki dengan ukuran dimensi yang terdapat pada gambar. Volume ñ Clarifier Cone

Volume,m3

= (20 m) (10 m) (5m) = 1000 m3

Volume total,m3= (Volume silinder.m3)(Volume Cone,m3) V = [(0.785)(D2)(t1)]+[

Volume ñ klarifier Silinder

(0.0785)(D2)(t1) ] 3

Volume ñ Parit Oksidasi

Volume,m3= (Luas penampang lingkungan, m2)tinggi,m Volume,m3= (Luas penampang Trapesium.m2)(Total panjang)

V = (0,785)(d3)(t.l)

V=

89


contoh perhitungan

(b1+b2)) (h)(2p+πD) 2

Contoh :

Untuk menentukan berat MLSS di Tangki Aerasi : (MLSS.mg/L)(Volume Aerasi,m3) = MLSS,Kg Untyuk menentukan berat MLVSS di Tangki Aerasi : (MLSS.mg/L)(Volume Aerasi,m3)(% Volatile Solid)=MLVSS,Kg = MLSS,Kg

Total Volume

=[

(2m+4m) (3m)]{(100m)+(3,14)(20m)] 2

= [(3m)(3m)][162,8m] = 1465,2 m3

Contoh :

1000mg/L MLSS

Jika konsentrasi MLSS adalah 1000mg/L dan volume tengki aerasi 1500m3, berapa jumlah SS dalam tangki aerasi ? Jumlah SS dalam tangki

2. BOD atau COD Loading, Kg/hr

= (1000mg/L)(1500m3) = 1500Kg

1. Rasio Makanan/Mikroorganisma (F/M)

BOD Loading.Kg/hr = (BOD.kg/L)(Debit Aliran,m3/hr COD Loading.Kg/hr = (BOD.kg/L)(Debit Aliran,m3/hr

Persamaan Sederhana : F/M =

Contoh : Konsentrasi BOD yang memasuki aerator adalah 250 mg/L. Jika debit aliran adalah 1000 m3/hr, berapakan BOD loading (Kg/hr) ? BOD

Persamaan Lengkap :

= (250 mg/L) (1000 m3/hr)

F/M =

= 250 Kg/hr

BOD,Kg/hr MLVSS,Kg (mg/L BOD)(Debit Aliran,m3/hr) (mg/L MLVSS)(Volume Aerasi,m3/hr)

Contoh : 3.Jumlah Endapan di Tangki Aerasi

Pada sebuah tangki aerasi Lumpur aktif, efluen primer mengalir debit 1000 m3/hr dengan BOD sebesar 150 mg/L. MLVSS sebesar 2000 mg/L dan volume tangki aerasi 1500 m3. Berapa rasio F/M ? F/M =

(150mg/L)(1000 m3/hr) (2000mg/L)(1500 m3/hr)

Untuk menentukan berat MLSS di Tangki Aerasi :

contoh perhitungan


90

Kriteria Disain

LUMPUR AKTIF waktu tinggal, hari

Penambahan nilai F/M Kg BOD5/Kg

Konvensional

5-15

0,2-0,4

0,32-0,64

1500-3000

Tercampur sempurna

5-15

0,2-0,6

0,8-1,92

2500-4000

Contact stabilization

5-15

0,2-0,6

0,96-12

Extended Aeration

20-30

0,05-0,15

0,16-0,4

High-rate Aeration

5-10

0,4-1,5

1,6-16

4000-10000

Kolam Oksidasi

10-30

0,005-0,30

0,08-0,48

TA

0,05-0,3

0,08-0,24

Modifikasi Proses

Sequencing batch reactor

(Sumber : Metcalf and Eddy, 1991) Keterangan : a Unit Kontak b Unit Pemisahan Padatan c MLSS bervariasi tergantung pengoperasian TA = Tidak dapat diaplikasikan

91


Kriteria Disain

Pembebanan Volume, Kg MLSS, mg/L BOD5/103m3.hari

Qr/Q

Efisiensi Penyisihan BOD, %

4-8

0,25-0,75

85-95

3-5

0,25-1,0

85-95

0,5-1,5

80-90

0,5-1,5

75-95

2-4

1,0-5,0

75-90

3000-6000

8-36

0,75-1,50

75-95

1500-5000c

12-50

TA

85-95

V/Q,

(1000-3000)a (0,5-1,0)a (3-6)b (4000-10000)b 18-36 3000-6000

CAKRAM BIOLOGI (RBC) Faktor Pembebanan Hidrolik, m3/m2.hari Pembebanan Organik Kg SBOD /m2.hari Kg TBOD /m2.hari Pembebanan Maksimum pada Tahap I Kg SBOD /m2.hari Kg TBOD /m2.hari Waktu Tinggal Hidrolik, jam BOD5 Efluen, mg/L

0,08 ñ 0,16 0,004 ñ 0,01 0,01 ñ 0,017 0,019 0,039 0,7 15

ñ ñ -

0,029 0,059 1,5 30

(Sumber : Metcalf and Eddy, 1991)

TRIKLING FILTER

Media Filter Pembebanan Hidrolik m3/m2.hari Pembebanan BOD5, Kg/m3.hari Kedalaman, m Rasio Sirkulasi Lalat Peluruhan (Sloughing) Efisiensi Penyisihan BOD5, % Efluen

Low-rate

Intermediate Rate

High-Rate

Super High rate

Roughing

Two-Stage

Batu, slag

Batu, slag

Batu

Plastik

Plastik, redwood

Batu, plastik

0,9 ñ 3,7

3,7 ñ 9,3

9,3 ñ 37

14 ñ 84

46 ñ 187c

9,3 ñ 37c

0,08 ñ 0,4 1,8 ñ 2,4 0 Banyak

0,24 ñ 0,48 1,8 ñ 2,4 0ñ1 Beberapa

0,48 ñ 0,96 0,9 ñ 1,8 1ñ2 Sedikit

Intermittent

Intermittent

Continuous

0,48 ñ 1,6 1,6 ñ 8 0,96 ñ 1,92 3,0 ñ 12,2 4,6 ñ 12,2 1,8 ñ 2,4 1ñ2 1ñ4 0,5 - 2 Sedikit atau tidak Sedikit atau tidak Sedikit atau tidak ada ada ada Continuous Continuous Continuous

50 ñ 70 65 ñ 85 65 ñ 80 40 ñ 65 85 ñ 95 80 ñ 90 Proses nitrifikasi Proses nitrifikasi Proses nitrifikasi Proses nitrifikasi Tidak terjadi Proses nitrifikasi hanya sedikit hanya sedikit proses nitrifikasi terjadi dengan terjadi dengan baik hanya sebagian baik

(Sumber : Metcalf and Eddy, 1991)

Kriteria Disain


92

Pedoman Air Limbah

Recommend Documents