Download - Pedoman teknis operasional IPAL.pdf
1 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
PEDOMAN TEKNIS OPERASI DAN PEMELIHARAAN
INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH
DENGAN PROSES LUMPUR AKTIP
(Oleh : Sugeng Abdullah, SST)
A. PENGOPERASIAN AWAL
Pengoperasian awal dimaksud adalah suatu kegiatan pertama kali
mengoperasikan semua sistem yang ada pada instalasi pengolahan air limbah,
untuk mengolah air limbah agar memenuhi kriteria yang diinginkan / disyaratkan.
Pengoperasian awal pada instalasi pengolahan air limbah yang baru dibangun,
perlu dilakukan pengecekan secara menyeluruh. Pengecekan terutama dilakukan
pada kesiapan peralatan mekanis yang ada, antara lain : sistem pelumasan, sistem
perpipaan, sistem aerasi, blower , pompa dll.
Hal yang sama juga dilakukan pada suatu instalasi pengolahan air limbah
yang baru saja dilakukan perbaikan secara menyeluruh atau setelah dilakukan
pengurasan.
Langkah kerja pada pengoperasian awal, pada umumnya adalah sebagai
berikut :
a. Apabila instalasi pengolahan terdiri darai banyak unit aerator dan clarifier,
maka sebaiknya tidak dioperasikan semuanya secara bersamaan. Cukup
dioperasikan beberapa unit terlebih dahulu. 1 atau 2 unit dipandang sudah
mencukupi.
b. Isikan air limbah kedalam bak aerasi dengan porsi yang kecil, kira-kira
sepertiga atau seperempat dari kapasitas yang ada. Pastikan juga bahwa tidak
ada zat beracun pada air limbah yang akan diolah.
2 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
c. Hidupkan blower / aerator untuk mensuplai udara atau oksigen dalam air
limbah yang ada dalam bak aerasi. Konsentrasi oksigen terlarut pada bak
aerasi diupayakan agar berkisar 2 – 4 mg/L.
d. Air dari clarifier secara kontinyu dialirkan kembali kedalam bak aerasi,
sampai dengan konsentrasi MLSS mencapai 400 – 800 mg/L. Dalam praktek
MLSS ( mixed liquor suspended solid ) adalah sama dengan TSS (total
suspended solid ) pada bak aerasi.
e. Perlahan-lahan air limbah ditambahkan kedalam bak aerasi, sampai dengan
sesuai kapasitas normal dari instalasi pengolahan air limbah dimaksud. Secara
normal, pengoperasian awal (starting) ini memerlukan waktu antara 2 – 4
minggu. Hal ini sangat bergantung pada kondisi setempat.
B. PEMERIKSAAN RUTIN
Prosedur yang diperlukan dalam rangka kontrol / pemeriksaan rutin pada
proses lumpur aktip, ditekankan pada bak aerasi dan bak clarifier II. Adapun
kegiatan yang dilaksanakan dalam pemriksaan tersebut adalah sebagai berikut :
a. Bak Aerasi
- Periksa (setiap hari) bak pembagi aliran air limbah, bersihkan weir dan pintu
air dari kotoran / bahan padatan yang menempel.
- Buang dan Bersihkan kotoran yang menumpuk pada saluran inlet, pintu air,
outlet weir.
- Catat dan jaga konsentrasi oksigen terlarut (DO) pada bak aerasi. Demikian
juga konsentrasi MLSS, SVI dan Umur lumpur. Apabila diketahui
3 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
konsentrasinya terlalu tinggi atau terlalu rendah, segera lakukan tindakan
korektif.
- Bersihkan semua dinding bak dan saluran-saluran yang ada, dengan peralatan
yang telah tersedia.
- Jangan sekali-kali ditunda. Ambil dan bersihkan dengan segera air limbah
yang tercecer / melimpah keluar.
- Periksa kisi-kisi logam atau baja yang terkena / terendam air limbah dari
kemungkinan adanya tanda – tanda korosi. Bersihkan setiap hari, dan bila
perlu dicat dengan cat tahan air.
- Lakukanlan pemeriksaan dan pelumasan terhadap peralatan – peralatan
mekanis, sesuai dengan petunjuk dan rekomendasi dari pabrik pembuatnya.
- Secara berkala (periode tertentu) lakukanlah pengeringan / pengurasan
terhadap bak aerasi. Hal ini berguna untuk pemeriksaan peralatan, perpipaan,
pompa dll yang berada didasar bak. Ganti dan perbaiki peralatn yang rusak.
Untuk mencegah korosi, perlu dilakukan pembersihan dan pengecatan pada
peralatan logam.
b. Bak Clarifier II
- Ambil dan buanglah buih atau kotoran yang berasal dari air limbah yang
berada sekat influen, weir influen, sekat apung dan penampung buih. Hal ini
dilakukan setiap hari.
- Amati lumpur yang diresirkulasi dari clarifier, dan aturlah debitnya (sesuai
kebutuhan) berdasarkan hasil test laboratorium.
- Tentukan batas kedalaman lumpur dan aturlah pompa lumpur
4 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
- Amati pengoperasian pompa scum berikut slang atau pipa yang
menyertainya
- Bersihkan setiap hari bagian dalam dinding clarifier berikut saluran-
salurannya, dengan peralatan pembersih yang ada (squegee)
- Periksa sistem distribusi aliran (valve, pintu air, bak pembagi , weir) .
Bersihkan dan buanglah padatan yang mengendap . Periksa selalu keadaan
aliran ke seluruh clarifier yang ada.
- Periksa bak / saluran effluen dan bersihkan kotoran – kotoran yang ada.
Ukur setiap hari ketinggian muka air yang melimpah melalui weir.
- Segera bersihkan kotoran / lumpur yang tercecer atau atau karena air limbah
yang meluap.
- Periksa semua peralatan motor elektrik yang dioperasikan, terutama tentang
penyekat panas atau temperatur dan detektor overloading.(baik kapasitas
maupun waktu operasi).
- Periksa ketinggian permukaan oli, pengurangan lemak/pelumas pada
peralatan mekanik yang ada, paling tidak seminggu sekali.
- Gantilah oli atau minyak pelumas pada peralatan yang menggunakaanya,
sesuai dengan periode penggantian yang telah ditentukan.
- Keringkan (kuras) secara berkala dan terjadwal, untuk pemeriksaan
peralatan yang ada pada bagian dasar clarifier, dari kemungkinan kerusakan,
korosi atau yang lain. Bila diperlukan lakukan langkah proteksi dengan
pengecatan atau pelapisan pada peralatan / logam tertentu.
5 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
- Periksa pengumpulan lumpur dan peralatan lainnya dari kemungkinan
korosi. Bersihka dan bila perlu lakukan pengecatan atau pelapisan terhadap
peralatan tersebut.
C. GANGGUAN YANG SERING TERJADI DAN UPAYA MENGATASINYA
Didalam pengoperasian instalasi pengolahan air limbah yang
menggunakan proses biologis atau proses lumpur aktip, seringkali terdapat
beberapa kendala yang menyebabkan pengolahan air limbah menjadi tidak
sesuai dengan yang diharapkan. Beberapa permasalahan yang sering terjadi
dilapangan dan upaya untuk mengatasinya antata lain adalah sebagai berikuit :
1. Lumpur mengapung pada bak clarifier ( bulking sludge).
Penyebab :
- Tumbuhnya organisme filamentous
- SVI (sludge volume index) > 150
- Ditemukan serabut serabut filamen pada pemeriksaan MLSS secara
mikroskopis.
- Proses denitrifikasi yang menghasilkan gas nitrogen (N) yang terperangkap
pada gumpalan lumpur
Kontrol :
- Periksa konsentrasi oksigen terlarut pda bak aerasi
- Periksa pH air limbah pada bak aerasi
- Periksa kandungan nutrien pada air limbah yang akan diolah (influen).
Utamanya TKN (N-amoniak + N-organik) dan P
6 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
- Periksa SVI
- Periksa konsentrasi BOD5 pada influen (disarankan)
Cara mengatasi :
- Pertahankan kandungan oksigen terlarut dalam bak aerasi minimal 1 mg/L,
dengan cara mengatur suplai udara pada aerator.
- Atur pH menjadi netral
- Tambahkan nutrien (N dan P = Urea dan TSP), sehingga diperoleh
perbandingan BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Cara menentukan jumlah urea dan
TSP yang ditambahkan dapat dilihat pada lampiran.
- Tambahkan 5 – 6 mg/L chlorine / kaporit pada lumpur yang dikembalikan
kedalam bak aerasi dari bak clarifier (Qr = return sludge ), sampai dengan
SVI < 150
- Kurangi nilai F/M ratio , yaitu dengan (a) mengurangi suplai makanan ( zat
organik / BOD), (b) mengurangi lumpur yang dibuang atau (c) menaikkan
umur lumpur.
- Bila dikarenakan proses denitrifikasi , cukup dengan (a) menaikan jumlah
lumpur yang diresirkulasi (Qr), (b) menaikan konsentrasi oksigen terlarut
dalam bak aerasi, atau (c) mengurangi umur lumpur.
2. Effluen keruh.
Penyebab :
- SVI > 150 atau SVI melebihi kriteria disain
- Turbulensi pada bak aerasi yang terlalu tinggi
- Oksidasi lumpur yang berlebihan
7 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
- Kondisi anaerob pada bak aerasi (oksigen terlarut = 0 mg/L)
- Kehadiran zat tiksik pada influen.
Kontrol :
- Periksa SVI
- Periksa oksigen terlarut
- Periksa olakan air pada bak aerasi
- Periksa kemungkinan adanya jazad protozoa inaktif/mati (karena ada racun)
pada MLSS secara mikroskopis.
Cara mengatasi :
- Kurangi olakan air yang disebabkan oleh aerator
- Tambahkan jumlah lumpur yang dibuang, atau kurangi umur lumpur.
- Tambahkan suplai udara/oksigen , bila kondisinya anaerob
- Lakukan pre treatment yang sesuai, bila ditemukan adanya racun.
3. Terdapat buih warna hitam
Penyebab :
- Umur lumpur yang terlalu lama
Kontrol :
- Hitung jumlah lumpur yang dibuang secara tepat dan teliti
Cara mengatasi :
- Buih disemprot dengan air yang bertekanan
- Bila dengan penyemprotan tidak berhasil, kurangi umur lumpur dengan cara
menambah jumlah lumpur yang dibuang.
8 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
4. Tedapat buih warna putih tebal dan berombak pada bak aerasi
Penyebab :
- TSS / MLSS terlalu rendah ( < 1500 mg/L). Atau TSS/ MLSS kurang dari
kriteria disain.
Kontrol :
- Periksa kandungan TSS / MLSS pada bak aerasi
Cara mengatasi :
- Kurangi jumlah lumpur yang dibuang
5. Konsentrasi MLSS berbeda pada setiap bak aerasi
Penyebab :
- problem ini hanya terjadi pada instalasi pengolahan air limbah yang memiliki
bak aerasi lebih dari satu unit, disebabkan oleh distribusi aliran yang tidak
merata.
Kontrol :
- Periksa sistem distribusi aliran yang ada. ( bak pembagi, valve, pintu air dll)
Cara mengatasi :
- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya
pada inlet/influen dan resirkulasi lumpur.
6. Lumpur / gumpalan lumpur ikut terbuang bersama effluen.
Penyebab :
- Beban padatan terlalu tinggi
- Aliran yang terlalu besar, melampaui kemampuan beban clarifier
9 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
- Distribusi aliran tidak merata
- Konsentrasi MLSS terlalu tinggi
- Jumlah lumpur yang diresirkulasi tidak tepat.
Kontrol :
- Periksa beban padatan / solid loading (overflow rate)
- Periksa sistem distribusi aliran
- Periksa sistem resirkulasi lumpur (dari kemungkinan rusak atau tersumbat)
Cara mengatasi :
- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya
pada inlet/influen dan resirkulasi lumpur.
- Tingkatkan debit resirkulasi lumpur untuk menjaga agar zona air bersih pada
clarifier minimal 1 (satu) meter. Cocokkan dengan kriteria disai yang ada.
- Atau tambahkan jumlah lumpur yang dibuang
7. Lumpur melimpah melalui salah satu weir
Penyebab :
- Distribusi aliran tidak merata
- Level weir tidak sama
Kontrol :
- Periksa sistem distribusi aliran
- Periksa level weir
10 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
Cara mengatasi :
- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya
pada inlet/influen dan resirkulasi lumpur.
- Perbaiki level weir
8. Gelembung aerasi terlalu besar atau mengelompok disatu tempat
Penyebab :
- Sisaten difuser/aerator rusak atau tersumbat
Kontrol :
- Periksa sistem aerasi, suplai udara dan filter membran pada blower
- Kuras bak aerasi dan periksa sistem perpipaan udara dan diffuser
Cara mengatasi :
- Bersihkan kotoran yang menyumbat, perbaiki atau ganti peralatan yang rusak.
- Bila dikuras, lakukan prosedur pengoperasian awal (starting).
9. pH < 6,7 pada bak aerasi
Penyebab :
- Terdapat banyak limbah yang mengandung asam, yang masuk pada instalasi
pengolahan air limbah
- Terjadinya proses nitrifikasi
Kontrol :
- Periksa kandungan Amoniak dan nitrat pada effluen
- Periksa pH influen
11 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
Cara mengatasi :
- Lakukan pengaturan yang tepat pada umur lumpur dan jumlah lumpur yang
dibuang.
- Tambahkan larutan kapur, bila pH influen kurang dari 6,7.
- Kontrol influen dengan benar.
10. MLSS sangat rendah pada resirkulasi lumpur (< 800 mg/L)
Penyebab :
- Tumbuh organisme filamentous secara berlebihan
- Rate resirkulasi lumpur yang tinggi
- Terlalu banyak jumlah lumpur yang dibuang.
Kontrol :
- Periksa kemungkinan keberadaan filamentous pada MLSS
- Periksa debit resirkulasi lumpur dan debit lumpur yang dibuang
- Periksa oksigen terlarut pada bak aerasi
Cara mengatasi :
- Pengaturan yang tepat pada pengurangan resirkulasi dang pengurangan
lumpur yang dibuang
- Naikan konsentrasi oksigen terlarut pada bak aerasi sampai dengan 2 mg/L (
apabila DO < 0,5 mg/L).
12 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
11. Aerasi berhenti
Penyebab :
- Difuser tersumbat
- Aerasi lemah
Kontrol :
- Periksa sistem aerasi / difusser
Cara mengatasi :
- Keringkan atau kuras bak aerasi, kemudian adakan perbaikan atau pergantian
pada sistem aerasi / difusser.
- Lakukan prosedur pengoperasian awal.
13 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto
Lampiran
PERHITUNGAN PENAMBAHAN NUTRIENT
(NITROGEN DAN PHOSPHAT)
Untuk menentukan perlu / tidaknya penambahan nutrien N (nitrogen) dan
P (Phosphat), maka perlu diperiksa terlebih dahulu ratio BOD5 : N : P = 100 : 5 :
1. Bila air limbah yang diolah mempunyai ratio BOD5 : N : P ≠ 100 : 5 : 1, maka
perlu dilakukan tindakan koreksi.
1. Periksa ratio BOD5 : N
N = N-org (mg/l) x 100
BOD5 (mg/l)
Bila N < 5 maka perlu penambahan N dengan pupuk urea. Jumlah urea yang
ditambahkan adalah :
Urea (mg/l) = (0,05 BOD5 - N-org) x BM urea
BA Nitrogen
2. Periksa ratio BOD5 : P
P = P (mg/l) x 100
BOD5 (mg/l)
Bila P < 1 maka perlu penambahan P dengan pupuk TSP. Jumlah TSP
yang ditambahkan adalah :
TSP (mg/l) = (0,01 BOD5 – P) x BM TSP
BA Phosphat
Catatan : BM urea = 60, BM TSP = 174, BA Nitrogen = 14,
BA Phosphat = 31