onsite j3ipltteknologipengolahan 150818091658 lva1 app6892

8/17/2019 Onsite j3ipltteknologipengolahan 150818091658 Lva1 App6892

1/39

Perencanaan Teknologi Pengolahan

Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja

Modul J:

Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja

Pelatihan Pengantar Sistem Setempat (On-Site)

Sistem Pengelolaan Air Limbah Setempat (SPAL-S)

Agustus, 2015

IPLT-J3


2/39

Sanitasi.Net

Pokok BahasanInstalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)

Modul J1:

• LangkahPerencanaandanKomponenIPLT

Modul J2:

• UnitPengolahan

Modul J3:

• TeknologiPengolahan

Modul J4:

• UnitPengolahanPemekatan

Modul J5

• UnitPengolahanPengeringanLumpur


3/39

Sanitasi.Net

UNIT PENGUMPUL

Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)


4/39

Sanitasi.Net

Unit PengumpulFungsi

• Unit pengumpul (tangki ekualisasi) berfungsi untuk: – mengatur agar debit aliran lumpur yang masuk ke unit berikutnya

menjadi konstan dan tidak berfluktuasi

– menghomogenkan karakteristik lumpur tinja yang masuk ke IPLT


5/39

Sanitasi.Net

Unit PengumpulKriteria Desain

Parameter

Simbol

Besaran

Satuan

Sumber

Waktu detensi

td


6/39

Sanitasi.Net

UNIT PEMISAHAN PARTIKELDISKRIT



7/39Sanitasi.Net

Unit Pemisahan Partikel DiskritFungsi/Tujuan

•Menyisihkan butiran-butiran pasir yang ada di dalam air limbahlumpur tinja sehingga dapat melindungi pompa dari kerusakan,

• Mencegah terjadinya efek clogging di dalam pipa,

• Mencegah efek cementing pada dasar unit digester dan bak

pengendapan, dan• Mengurangi akumulasi materi inert di bak aerasi dan digester

yang dapat mengurangi volume tangki.


8/39Sanitasi.Net

Unit Pemisahan Partikel DiskritKriteria Desain

Parameter

Simbol

Besaran

Satuan

Sumber

Waktu detensi td 45-90 detik Metcalf & Eddy, 1991

Kecepatan Horizontal vh 0,24-0,4 m/detik Edward JM

Kecepatan pengendapan :

Diameter 0,2 mm

Diameter 0,15 vs

3,2-4,2

2-3

ft/menit

ft/menit

Metcalf & Eddy, 1991

Specific gravity gs 1,5-2,7 Qasim

Specific gravity material

organik 1,02 Qasim

Overflow rate debit

maksimum OR 0,021-0,023 m3/m2/detik Qasim

Jumlah grit yang disisihkan 5-200

m3/106/m6

Qasim

Headloss melalui grit hL 30-40 % Qasim

Jumlah bak minimal - 2 Unit -


9/39Sanitasi.Net

UNIT PENYARINGAN



10/39Sanitasi.Net

Unit PenyaringanFungsi dan Prinsip

•Unit Saringan berfungsi untuk menghilangkan padatan/benda-benda kasar atau kotoran yang terbawa dalam lumpur tinja

yang berasal dari mobil truk tinja.

• Prinsipnya kotoran seperti pecahan batuan plastik dan

sebagainya, yang berukuran lebih besar dari jarak bukaan(openings) alat saringan akan tertahan di media saringan.

• Padatan atau kotoran tersebut dapat mengganggu proses

kinerja dari alat yang sedang beroperasi di bak selanjutnya


11/39Sanitasi.Net

Unit PenyaringanPersyaratan Teknis Saringan Air Limbah

Parameter Simbol Besaran

Satuan Pembersihan Cara

Manual

Pembersihan dengan Alat

Mekanik

Kecepatan aliran lewat

bukaan v 0,3 – 0,6 0,6 – 1 m/detik

Ukuran penampang batang

Lebar w 4 – 8 8 – 10 mm

Tebal

l

25 – 50

50 – 75

mm

Jarak bukaan b 25 – 75 10 – 50 mm

Kemiringan thd. Horizontal α 45 – 60 75 – 85 derajat

Kehilangan tekanan lewat

bukaan

HLbukaan 150 150 mm

Kehilangan tekanan

Max.(cloging) HLmax 800 800 mm


12/39Sanitasi.Net

Unit PenyaringanFaktor Batang Unit Bar Screen

Tipe Batang

β

Sumber

Persegi panjang 2,42

Syed R. Qasim, hal 161

Rectangular dengan semi rectangular pada sisi muka 1,83

Circular 1,79

Rectangular dengan semi rectangular pada sisi muka danbelakang

1,67

Tear shape

0,67


13/39Sanitasi.Net

Unit PenyaringanSaringan Sampah Mekanik dan Konvensional

Saringan Sampah Mekanik Saringan Sampah Konvensional


14/39Sanitasi.Net

UNIT PENGOLAHAN STABILISASI



15/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiSistem Kolam

•Sistem kolam adalah sistem pengolahan yang terdiri darikolam-kolam yang diatur sedemikian rupa sesuai dengan

tujuan pengolahan tanpa adanya penggunaan energi listrik

ataupun peralatan mekanik.


16/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Aerobik

•Kolam anaerobik berfungsi untuk menguraikan kandungan zatorganik (BOD) dan padatan tersuspensi (SS) dengan cara

anaerobik atau tanpa oksigen.

Kolam Anaerobik


17/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Aerobik : Kriteria Desain

Parameter

Simbol

Besaran

Satuan

Waktu detensi

Temp. 15-20 oC

td

2-3 hari

Temp. 20-25 oC 1-2 hari

Temp. 25-30o

C

1-2

hari

Rasio Panjang dan Lebar

p:l

(2-4):1

-

Rasio Talud - 1:3 -


18/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Fakultatif

•Kolam fakultatif berfungsi untuk menguraikan dan menurun-kan konsentrasi bahan organik yang ada di dalam limbah yang

telah diolah pada kolam anaerobik.

Kolam Fakultatif


19/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Fakultatif : Kriteria Desain

Parameter Simbol Besaran Satuan

Waktu detensi td 20-40 hari

Efisiensi penurunan BOD η 70-90 %

Efisiensi penurunan coliform ηcoli 60-99 %

Kedalaman kolam H 1,5-2,5 meter

Rasio panjang dan lebar p : l (2-4)-1 -

Periode pengurasan 5-10 tahun

• Kolam fakultatif mampu mengolah limbah dengan beban BOD berkisar antara (40-60) gr/m3/hari.• Kolam fakultatif dirancang berdasarkan beban BOD maksimum per-unit luas sehingga kolam memiliki zona

aerobik dan anaerobik.• Besarnya beban BOD pada kolam fakultatif dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini:

Beban BOD = (20 x T – 120) kg/ha/hari

T = temperatur rata-rata yang paling rendah dalam satu tahun (oC)


20/39


21/39Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Maturasi

Fungsi kolam maturasi yakni:• menurunkan konsentrasi padatan tersuspensi (SS) dan BOD

yang masih tersisa didalamnya dari kolam fakultatif.

• menghilangkan mikroba patogen yang berada di dalam limbah

melalui perubahan kondisi yang berlangsung dengan cepatserta pH yang tinggi.


22/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Maturasi : Kriteria Desain


Waktu detensi td 5-15 hari

Efisiensi penurunan BOD η >60 %

Kedalaman kolam H 1-2 meter

Rasio panjang dan lebar p : l (2-4) : 1 -

Beban BOD volumetrik

(40-60)

gr BOD/m3.hari

• Kolam maturasi didesain berdasarkan pada prinsip pemisahan kandungan fecal coliform.• Selain itu, jumlah kolam yang dibutuhkan bergantung pada jumlah bakteri fecal.• Jumlah bakteri coliform dalam lumpur tinja dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini:

Ne = Ni / [ 1 + (Kb x t) ]

Keterangan:Ne : jumlah bakteri coliform per-100 ml efluenNi : jumlah bakteri coliform per-100 ml influent (jumlah yang diinginkan pada effluent berkisar antara 107-108

bakteri coliform per-100 mlKb : 2,6 x (1,9T-20) / hari)T : temperatur paling dingin (oC)t : waktu operasi


23/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Aerasi

•

Kolam aerasi merupakan unit pengolahan berupa kolamterbuka yang dilengkapi dengan aerator terapung.

• Tidak membutuhkan sistem resirkulasi lumpur karena tidak

ada lumpur yang perlu dikembalikan.

•

Lumpur biologis dibiarkan mengendap di dasar kolam baksedimentasi.

• Selanjutnya lumpur dari sedimentasi akan diolah ke unit

pengering lumpur.

•Filtrat atau air hasil olahan dialirkanke badan air penerima


24/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Aerasi

•

Untuk membantu suplai oksigen di unit aerasi diperlukan alataerator apung.

• Alat aerator yang dipasang harus dapat memberikan suplai

oksigen yang dibutuhkan ke seluruh unit aerasi.

•

Penentuan kebutuhan tenaga dan jumlah aerator ditentukanmelalui faktor-faktor berikut ini:

– Kebutuhan oksigen

– Jangkauan (radius) pengadukan

– Jangkauan (radius) dispersi oksigen

– Jangkauan Kedalaman


25/39


26/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiKolam Aerasi : Kriteria Desain


BOD BOD 5,0 kg/m3

SS

SS

20

kg/m3

VSS Loading (Volumetric loading) VSS 0,5 kg VSS/hari/m3

Solid Retention time SRT 21 Hari

Hidrolis Retention time HRT 21 hari

Ratio Panjang dan lebar p:l 2:1 -

Kedalaman h 1-6 meter


27/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiSistem Anaerobic Sludge Digester

Dengan Pengadukan• Proses anaerobik digester membutuhkan pencampuran yang baik

antara biomass anaerob dengan air limbah, maka diperlukan sistem

pengadukan.

• Sistem Anaerobik Sludge Digester berfungsi untuk menguraikan

senyawa organik yang terdapat di lumpur tinja menggunakan

mikroba anaerobik berupa kolam tertutup dengan mixer sebagai

pengaduk.

• Unit ini harus diikuti oleh unit pengolahan aerobik sebagai

pelengkap.• Lumpur biologis yang terbentuk dipisahkan dari air pada tahapan

selanjutnya yakni pemekatan/pemisahan padatan dan cairan.

• Lumpur biologis selanjutnya diolah di unit pengolahan lumpur.


28/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiSistem Anaerobic Sludge Digester

Tanpa Pengadukan

• Teknologi pengolahan yang digunakan adalah sistem pengolahan Anaerobik Sludge Digester tanpa bantuan alat mekanis.

• Anaerobik Sludge Digester Non Listrik berupa kolam tertutup.

• Unit ini harus diikuti oleh unit pengolahan aerobik sebagai pelengkap.

• Lumpur biologis yang terbentuk akan dipisahkan dengan air di unit ini.Lumpur biologis selanjutnya diolah di unit pengolahan lumpur.

• Filtrat atau air hasil olahan diolah kembali melalui unit pengolahancairan sebelum filtrat dibuang ke badan air penerima.

• Unit Anaerobik (tanpa bantuan oksigen) tidak menggunakan alatpengaduk (mixer). Di unit anaerobik, lumpur mikroba akan

mengendap kebawah karena tidak ada pengadukan, sehingga bagianbawah dasar bak dirancang berbentuk kerucut agar mudahmengendap.

• Lumpur yang terbentuk akan mengendap ke bawah secara gravitasi.


29/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan Stabilisasi Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor

•

Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor (SBR)merupakan sistem pengolahan yang berfungsi untuk

menguraikan senyawa organik yang terdapat di lumpur tinja

menggunakan mikroba aerobic berupa tangki aerasi dengan

aerator apung atau diffuser.

• SBR bekerja secara batch (tidak continue) dimana aerasi dan

pengendapan berlangsung di tangki yang sama, sehingga unit ini

tidak membutuhkan unit sedimentasi.


30/39

Sanitasi.Net


•

Proses yang terjadi pada unit SBR: – Pengisian (Fill ). Limbah Cair baku diisikan ke dalam Tangki SBR.

– Reaksi (React). Proses Aerasi dapat dilakukan dengan menjalankanAerator Apung atau blower.

– Pengendapan (Settle). Selanjutnya aerator dimatikan dan terjadi proses

pengendapan. Lumpur akan memisahkan diri dengan mengendapdidasar tangki SBR dan cairan akan berada di lapisan atas.

– Pembuangan (Draw ). Limbah cair hasil pengolahan akan di pompakeluar dari Tangki SBR. Pembuangan limbah cair menggunakan alatdecanter.

• Waktu Stabilisasi.

– Sebagian lumpur yang mengendap akan dibuang.

– Sisanya dibiarkan dalam Tangki SBR untuk menguraikan senyawaOrganik-Terurai dalam Limbah Cair baku yang akan dimasukkan


31/39

Sanitasi.Net


Waktu Proses Pengoperasian sistem IPLT dengan SBR:• Pengisian (Fill ) + Pereaksian (React) : 4 jam

• Pereaksian (React) : 17 jam

• Pengendapan (Draw ) : 1 jam

• Waktu stabilisasi : 2 jam


32/39

Sanitasi.Net


•

Untuk membantu suplai oksigen di unit SBR maka digunakanalat aerator suntik berupa blower aerator yang dikombi-

nasikan dengan diffuser. Alat blower yang dipasang harus

dapat memberikan suplai oksigen yang dibutuhkan ke seluruh

unit SBR.

• Unit SBR juga menggunakan alat decanter yang berguna untuk

menyedot air atau filtrat yang sudah jernih dari padatan

lumpur. Alat ini dapat menyesuaikan dengan level muka air di

unit SBR.


33/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiOxidation Ditch

•

Sistem oxidation ditch adalah extended aeration yang semuladikembangkan berdasarkan saluran sirkular kedalaman 1 s/d

1,5 m.

• Air diputar mengikuti saluran sirkular yang cukup panjang

untuk tujuan aerasi dengan alat mekanik rotor seperti sikatbaja yang berbentuk tabung.

• Rotor diputar melalui poros (axis) horizontal dipermukaan air.

Alat aerasi ini disebut juga cage rotor .


34/39

Sanitasi.Net

Unit Pengolahan StabilisasiOxidation Ditch : Kriteria Desain


Rasio BOD dan BOD removal - 85 - 90 %

Rasio removal SS - 80 - 90 %

Rasio removal Nitrogen - 70% %

Letak aerator (pada kedalaman) - 1,0 – 1,3 meter

Rasio sludge generated

(dari BOD atau SS removal)

- 75 %

Kecepatan rata-rata dalam saluran minimum vmin 0,3 m/detik

Rasio F/M

0,03 – 0,15 kg BOD / hr / Kg VSS

Konsentrasi lumpur dalam bak aerasi 3000 – 6000 mg/L

Kriteria lainnya:

• Udara dari atmosfer menggunakan tekanan negatif dalam air untuk memutar screw

• Dilakukan resirkulasi untuk menjaga kons.MLSS dalam bak aerasi

• Perencanaan rotor meliputi ; diameter rotor, panjang rotor, jumlah & tenaga penggerak / motor

• Kebutuhan Oksigen = Kapasitas Oksigen X beban BOD

• Panjang rotor yang diperlukan = Kebutuhan O2 dalam bak dibagi dengan kapasitas oksigenasi rotor

U P l h S b l


35/39

Sanitasi.Net


Sistem Aerasi

Uraian

Transfer

Efisiensi

Transfer Rate

Kg O2/Kw.jam

Sistem difuser

1.Gelembung halus Menggunakan Pipa atau sungkup

keramik yang porous 10 – 30 1,2 – 2,0

2.Gelembung sedang Menggunakan Pipa perforated 6 – 15 1,0 – 1,6

3.Gelembung besar Menggunakan Pipa dengan orifice 4 - 8 0,6 – 1,2

Sistem mekanikal

• Radial flow 2060 Dengan diameter Impeller lebar 1,2 – 2,4

• Axial flow 300-1200 rpm Dengan diameter Propeller pendek 1,2 – 2,4

• Tubular defuser Udara & AL dihisap kedalam pipa

untuk diaduk 7 – 10 1,2 – 1,6

• Jet Tekanan udara dan AL horizontal 10 – 25 1,2 – 2,4

• Brush rotor Drum dilapisi sikat baja dan diputar

dengan as horizontal 1,2 – 2,4

• Submed turbin 1,0 – 1,5

U P l h S b l


36/39

Sanitasi.Net


Skema Proses Lumpur Aktif Sistem Parit Oksidasi (Oxidation Ditch)


37/39

Sanitasi.Net

Referensi

Direktorat Pengembangan Penyehatan

Lingkungan Permukiman (PPLP)Direktorat Jenderal Cipta Karya

Kementrian Pekerjaan Umum dan

Perumahan Rakyat


38/39

Sanitasi.Net

Daftar ModulSistem Pengelolaan Air Limbah Setempat

Modul

A. Pengantar Sistem Setempat

B. Cubluk Kembar

C. Tangki Septik

D. Mandi-Cuci-Kakus (MCK)

E. Biofilter

F. Up-flow Aerobic Filter

G. Rotating Biological Contactor

H. Anaerobic Baffle Reactor

I. Sarana Pengangkut Tinja

J. Instalasi Pengolahan

Lumpur Tinja (IPLT)

Sub Modul

J1 Langkah Perencanaan danKomponen IPLT

J2 Unit Pengolahan

J3 Teknologi Pengolahan

J4 Unit Pengolahan Pemekatan

J5 Unit Pengolahan PengeringanLumpur

J6 Pelaksanaan Konstruksi J7 Operasi dan Pemeliharaan

J8 Kelembagaan, Adm & Keuangan

J9 Pemantauan dan Evaluasi


39/39

Terima kasih Joy Irmanputhra

AFSIFasilitatorSanitasi.Org

onsite j3ipltteknologipengolahan 150818091658 lva1 app6892

Documents