pengolahan air limbah

Aulia Ulfah [email protected]

Jurusan Teknik Lingkungan – Universitas Islam Indonesia

Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII 1

Pengertian Air Limbah

Air limbah adalah air bekas yang sudah tidak

dimanfaatkan atau tidak dapat dimanfaatkan

secara langsung oleh manusia, disebabkan

adanya kandungan parameter pencemar

melebihi ambang batas baku mutu yang

ditetapkan

2

Air limbah adalah air bekas yang sudah tidak

dimanfaatkan atau tidak dapat dimanfaatkan

secara langsung oleh manusia, disebabkan

adanya kandungan parameter pencemar

melebihi ambang batas baku mutu yang

ditetapkan

Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII

Sumber Air Limbah

Kegiatan domestik (Air limbah rumah

tangga)

Buangan dapur

Buangan kamar mandi

Kegiatan komersial (Air limbah Rumah

sakit, hotel, restoran dan pertokoan)

3

Kegiatan domestik (Air limbah rumah

tangga)

Buangan dapur

Buangan kamar mandi

Kegiatan komersial (Air limbah Rumah

sakit, hotel, restoran dan pertokoan)


Sumber Air Limbah (lanjutan..)

Kegiatan industri (Air limbah industri),

kualitas & kuantitas dipengaruhi oleh : Besar kecilnya industri Proses produksi pada industri Penggunaan air Pengolahan air buangan yang ada

Infiltrasi / inflow

4

Kegiatan industri (Air limbah industri),

kualitas & kuantitas dipengaruhi oleh : Besar kecilnya industri Proses produksi pada industri Penggunaan air Pengolahan air buangan yang ada

Infiltrasi / inflow


AIR LIMBAH DOMESTIK

Air = 99,9 % Padatan = 0,1 %

Organik = 70 % Anorganik = 30 %Organik = 70 % Anorganik = 30 %

Protein = 65 %Karbohidrat = 25 %Lemak = 10 %

Bahan ButiranLogamGaram - garam


Parameter Pencemar Utama : Zat Padat Tersuspensi (TSS) BOD(Biological Oxygen Demand) COD(Chemical Oxygen Demand) Nitrogen (organik - anorganik) Phosphat (organik – anorganik) Beberapa Logam berat Bakteriologis (MPN/100 ml) Senyawa – senyawa organik dan Asam – Asam organik.

Zat Padat Tersuspensi (TSS) BOD(Biological Oxygen Demand) COD(Chemical Oxygen Demand) Nitrogen (organik - anorganik) Phosphat (organik – anorganik) Beberapa Logam berat Bakteriologis (MPN/100 ml) Senyawa – senyawa organik dan Asam – Asam organik.


Mengapa air limbah harus diolah?1. Mencegah polusi air permukaan dan air tanah.2. Mereduksi penyebaran penyakit menular


Dampak Pencemaran :Penurunan daya dukung badan air permukaanPenyebaran penyakitPencemaran badan air tanahPencemaran tanahPendangkalan pada muara sungaiEutrophikasiPerubahan ekosistem badan air permukaan.Penurunan sumber daya air baik air permukaan

maupun air tanah.

Penurunan daya dukung badan air permukaanPenyebaran penyakitPencemaran badan air tanahPencemaran tanahPendangkalan pada muara sungaiEutrophikasiPerubahan ekosistem badan air permukaan.Penurunan sumber daya air baik air permukaan

maupun air tanah.


PHYSICAL QUALITY

WASTEWATERQUALITY

Kualitas Air Buangan

13

CHEMICAL QUALITY

MICROBIOLOGICALQUALITY

WASTEWATERQUALITY


PARAMETERPARAMETER DESKRIPSIDESKRIPSI

TEMPERATURTEMPERATUR Temperatur air buangan sedikit lebih tinggi dibandingkanTemperatur air buangan sedikit lebih tinggi dibandingkantemperatur air biasa, sangat dipengaruhi oleh adanya aktifitastemperatur air biasa, sangat dipengaruhi oleh adanya aktifitasmikrobiologis, kelarutan gas dan viskositasmikrobiologis, kelarutan gas dan viskositas

WARNAWARNA Air buangan yang baru umumnya berwarna abuAir buangan yang baru umumnya berwarna abu--abu muda,abu muda,sedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarnasedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarnahitam / lebih gelap. Semakin gelap warnahitam / lebih gelap. Semakin gelap warna semakin kuat airsemakin kuat airbuanganbuangan

Kualitas FisikKualitas Fisik

14

Air buangan yang baru umumnya berwarna abuAir buangan yang baru umumnya berwarna abu--abu muda,abu muda,sedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarnasedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarnahitam / lebih gelap. Semakin gelap warnahitam / lebih gelap. Semakin gelap warna semakin kuat airsemakin kuat airbuanganbuangan

BAUBAU Air buangan yang baru, biasanya didominasi bau sabun /Air buangan yang baru, biasanya didominasi bau sabun /lemak, sedangkan air buangan yang sudah lama / dari septiclemak, sedangkan air buangan yang sudah lama / dari septictank lebih kuat baunya ( akibat adanya produktank lebih kuat baunya ( akibat adanya produk--produk hasilproduk hasilpenguraian, misal ; Hpenguraian, misal ; H22S )S )

KEKERUHANKEKERUHAN Kekeruhan pada air buangan disebabkan oleh kandungan SS.Kekeruhan pada air buangan disebabkan oleh kandungan SS.Semakin tinggi kekeruhan, semakin kuat air buangan tersebutSemakin tinggi kekeruhan, semakin kuat air buangan tersebut



TOTAL SOLIDSTOTAL SOLIDS Materi organik dan inorganik, settleable, suspended danMateri organik dan inorganik, settleable, suspended dandissolved. Solids ini menunjukkan jumlah lumpur yang dapatdissolved. Solids ini menunjukkan jumlah lumpur yang dapatdisisihkan dalam bak sedimentasidisisihkan dalam bak sedimentasi

BODBOD55 BOD menggambarkan jumlah komponen organik yang dapatBOD menggambarkan jumlah komponen organik yang dapatdidegradasi secara biologisdidegradasi secara biologis

CODCOD COD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yangCOD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yangdibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahandibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahankimia (kalium dikromat) dalam kondisi asamkimia (kalium dikromat) dalam kondisi asam

Kualitas KimiaKualitas Kimia

15

CODCOD COD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yangCOD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yangdibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahandibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahankimia (kalium dikromat) dalam kondisi asamkimia (kalium dikromat) dalam kondisi asam

TOCTOC TOC merupakan ukuran zat organik yang terdapat dalam airTOC merupakan ukuran zat organik yang terdapat dalam airbuangan. TOC ditentukan dengan mengkonversi organicbuangan. TOC ditentukan dengan mengkonversi organiccarbon menjadi karbondioksida. COcarbon menjadi karbondioksida. CO22 inilah yang diukurinilah yang diukur

TOTAL NITROGENTOTAL NITROGEN Total nitrogen meliputi nitrogen organik, ammonia, nitrit, danTotal nitrogen meliputi nitrogen organik, ammonia, nitrit, dannitratnitrat

TOTAL FOSFORTOTAL FOSFOR Total fosfor meliputi organik dan inorganikTotal fosfor meliputi organik dan inorganik



pHpH pH mengindikasikan kondisi asam atau basa air buanganpH mengindikasikan kondisi asam atau basa air buangan

ALKALINITASALKALINITAS Alkalinitas dalam air buangan menunjukkan keberadaan ionAlkalinitas dalam air buangan menunjukkan keberadaan ionbikarbonat, karbonat dan hidroxidebikarbonat, karbonat dan hidroxide

KESADAHANKESADAHAN Kesadahan dalam air buangan terutama disebabkan olehKesadahan dalam air buangan terutama disebabkan olehadanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan airadanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan airbuangan tergantung pada kualitas air bersihbuangan tergantung pada kualitas air bersih

Kualitas KimiaKualitas Kimia (lanjutan)(lanjutan)

16

Kesadahan dalam air buangan terutama disebabkan olehKesadahan dalam air buangan terutama disebabkan olehadanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan airadanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan airbuangan tergantung pada kualitas air bersihbuangan tergantung pada kualitas air bersih

CLORIDACLORIDA Clorida dalam air buangan berasal dari air bersih, buanganClorida dalam air buangan berasal dari air bersih, buanganmanusia dan air buangan domestikmanusia dan air buangan domestik

MINYAK dan LEMAKMINYAK dan LEMAK Umumnya berasal dari minyak dan lemak dalam makananUmumnya berasal dari minyak dan lemak dalam makanan


17Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII

Kekuatan air limbah dalamBOD5 dan COD

KekuatanKekuatan BODBOD55 (mg/l)(mg/l) COD (mg/l)COD (mg/l)

LemahLemah <200<200 <400<400

21

LemahLemah <200<200 <400<400SedangSedang 350350 700700

KuatKuat 500500 10001000Sangat KuatSangat Kuat 750750 >1500>1500


Kualitas BiologisKualitas BiologisPARAMETERPARAMETER DESKRIPSIDESKRIPSI

COLIFORMCOLIFORM Merupakan indikator keberadaan bakteri patogen danMerupakan indikator keberadaan bakteri patogen dankeefektifan proses desinfeksikeefektifan proses desinfeksi

BAKTERI, VIRUS, dllBAKTERI, VIRUS, dll


BAKU MUTU LIMBAH CAIR

1. PP NO. 82 TAHUN 2001 : Pengelolaan Kualitas Air & Pengendalian PencemaranAir

2. PERDA JATIM NO. 5 TAHUN 2000 : Pengendalian Pencemaran Air di Jatim3. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.136 /1994 : Baku Mutu Limbah Cair4. Kep.Men LH No51 /MENLH/ 10 /1995: Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan

Industri5. KEP-52/MENLH/10/1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi

Kegiatan Hotel6. KEP-58 / MENLH /12 / 1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Rumah Sakit7. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.29 /2000 : Tata Cara Perijinan Pembuangan

Limbah Cair ke Sumber-sumber Air di Propinsi Jawa Timur.8. KEP-112 /MENLH/2003 : Baku Mutu Air Limbah Domestik9. KEP-03 /MENLH/1998 : Baku Mutu Limbah Cair Untuk Kawasan Industri10.KEP-42/MENLH/1996 : Baku Mutu Limbah Cair untuk Kegiatan Minyak, Gas dan

Panas Bumi

Effluent StandardEffluent Standard

23

BAKU MUTU LIMBAH CAIR

1. PP NO. 82 TAHUN 2001 : Pengelolaan Kualitas Air & Pengendalian PencemaranAir

2. PERDA JATIM NO. 5 TAHUN 2000 : Pengendalian Pencemaran Air di Jatim3. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.136 /1994 : Baku Mutu Limbah Cair4. Kep.Men LH No51 /MENLH/ 10 /1995: Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan

Industri5. KEP-52/MENLH/10/1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi

Kegiatan Hotel6. KEP-58 / MENLH /12 / 1995 : Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Rumah Sakit7. SK GUB KDH Tk. I JATIM No.29 /2000 : Tata Cara Perijinan Pembuangan

Limbah Cair ke Sumber-sumber Air di Propinsi Jawa Timur.8. KEP-112 /MENLH/2003 : Baku Mutu Air Limbah Domestik9. KEP-03 /MENLH/1998 : Baku Mutu Limbah Cair Untuk Kawasan Industri10.KEP-42/MENLH/1996 : Baku Mutu Limbah Cair untuk Kegiatan Minyak, Gas dan

Panas Bumi


BAKU MUTU BADAN AIR

1. PP No 35 / 1991 : Sungai2. Kep Men LH 115 / 2003 : Pedoman Penentuan Status Mutu Air3. Kep Men LH 142 / 2003 jo. Kep Men LH 111 / 2003 :Pedoman mengenai Syarat &

Tata Cara Perijinan serta Pedoman Kajian Pembuangan Air Limbah4. Kep Men LH 110 / 2003 : Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran

Air pada Sumber Air

Stream StandardStream Standard

24

BAKU MUTU BADAN AIR

1. PP No 35 / 1991 : Sungai2. Kep Men LH 115 / 2003 : Pedoman Penentuan Status Mutu Air3. Kep Men LH 142 / 2003 jo. Kep Men LH 111 / 2003 :Pedoman mengenai Syarat &

Tata Cara Perijinan serta Pedoman Kajian Pembuangan Air Limbah4. Kep Men LH 110 / 2003 : Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran

Air pada Sumber Air


Pengolahan air limbah : Tujuan pengolahan air limbah : Menghilangkan bahan tersuspensi dan terapung dalam

air limbah Penghilangan atau pengurangan bahan organik

biodegradable, (mengurangi kandungan BOD sekaligusCOD) Penghilangan kandungan nutrien (N & P removal) Menghilangkan atau mengeliminasi mikroorganisme

patogen Menghilangkan kandungan bahan – bahan anorganik

termasuk logam berat.

Tujuan pengolahan air limbah : Menghilangkan bahan tersuspensi dan terapung dalam

air limbah Penghilangan atau pengurangan bahan organik

biodegradable, (mengurangi kandungan BOD sekaligusCOD) Penghilangan kandungan nutrien (N & P removal) Menghilangkan atau mengeliminasi mikroorganisme

patogen Menghilangkan kandungan bahan – bahan anorganik

termasuk logam berat.Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII 25

Oxydation Ditch


Kolam Stabilisasi


Trickling Filter


Rotating Biological Contactor (RBC)


1. Pengolahan Secara Fisik : Metoda pengolahan secara phisik adalah

pengolahan dengan menggunakan gaya atau kerjasecara phisik yang meliputi : pengendapanPenyaringan, pengadukan, flokulasi,,pengapungan, Filtrasi.

2. Pengolahan secara Kimiawi Metoda pengolahan secara kimia adalah

pengolahan dengan penambahan bahan kimia ataumelalui reaksi – reaksi kimiawi antara lain :Presipitasi (koagulasi – flokulasi), adsorpsi,pertukaran ion dan disinfeksi.

1. Pengolahan Secara Fisik : Metoda pengolahan secara phisik adalah

pengolahan dengan menggunakan gaya atau kerjasecara phisik yang meliputi : pengendapanPenyaringan, pengadukan, flokulasi,,pengapungan, Filtrasi.

2. Pengolahan secara Kimiawi Metoda pengolahan secara kimia adalah

pengolahan dengan penambahan bahan kimia ataumelalui reaksi – reaksi kimiawi antara lain :Presipitasi (koagulasi – flokulasi), adsorpsi,pertukaran ion dan disinfeksi.


3. Pengolahan secara biologis.

Metoda pengolahan biologis secara aerobikbertujuan untuk mengkonversikan senyawa organikyang terlarut, tersuspensi dan koloid dalam airlimbah menjadi sel – sel mikroorganisme baru yangberkoloni membentuk biofloc sehingga dapatdipisahkan melalui proses pengendapan

3. Pengolahan secara biologis.

Metoda pengolahan biologis secara aerobikbertujuan untuk mengkonversikan senyawa organikyang terlarut, tersuspensi dan koloid dalam airlimbah menjadi sel – sel mikroorganisme baru yangberkoloni membentuk biofloc sehingga dapatdipisahkan melalui proses pengendapan


Tahapan Pengolahan dapat diklasifikasikan :1. Pengolahan tahap pertama (Primary Treatment)

umumnya pengolahan secara phisik.2. Pengolahan tahap kedua (Secondary Treatment) berupa

pengolahan phisik – kimia dan atau biologis3. Pengolahan tahap ketiga ( Tertiary Treatment, advance

treatment) umumnya untuk mereduksi kandungannutrien, pestisida atau logam – logam yang masihterkandung didalamnya.

1. Pengolahan tahap pertama (Primary Treatment)umumnya pengolahan secara phisik.

2. Pengolahan tahap kedua (Secondary Treatment) berupapengolahan phisik – kimia dan atau biologis

3. Pengolahan tahap ketiga ( Tertiary Treatment, advancetreatment) umumnya untuk mereduksi kandungannutrien, pestisida atau logam – logam yang masihterkandung didalamnya.


Pengolahan tahap I :

Unit Operasi Parameter yang dihilangkan

1. Penyaringan (Screen) Plastik, Kayu, perca kain

2. Grit Removal Partikel pasir>0,2 mm

41

2. Grit Removal Partikel pasir>0,2 mm

3.Pengendapan Partikel tersuspensi

4. Pengapungan Minyak, Lemak dan Olie


Flow diagram Pengolahan pertama :

PenyaringanKasar

Bak PemisahPasir dan

Kerikil

Influen

42

PerajangPengendapanPertamaEfluen

Lumpur (TSS dan BOD)


I. Saringan Kasar (Bar Screen):

1. Fungsi : Menyaring bahan tersuspensi dalam ukuran besar (plastik,kayu, kain dll)

2. Cara Pembersihan : a. Manualb. Mekanis

3. Bentuk Bak Penyaring : Saluran empat Persegi Panjang

43

1. Fungsi : Menyaring bahan tersuspensi dalam ukuran besar (plastik,kayu, kain dll)

2. Cara Pembersihan : a. Manualb. Mekanis

3. Bentuk Bak Penyaring : Saluran empat Persegi Panjang


Bar Screen


II. Pengendapan Pertama

1. Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi termasuk partikel diskritdan partikel flokulen.

2. Syarat : aliran harus dalam kondisi Laminer.3. Prinsip Pengendapan aliran kontinyu :

‘Merubah kecepatan aliran horisontal (VH) sedemikian rupa agarkecepatan pengendapan partikel (Vs) >> (VH)

4. Efisiensi Pemisahan : Zat Padat Tersuspensi :20 – 65 % Konsentrasi BOD : 20 – 45 %

45

1. Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi termasuk partikel diskritdan partikel flokulen.

2. Syarat : aliran harus dalam kondisi Laminer.3. Prinsip Pengendapan aliran kontinyu :

‘Merubah kecepatan aliran horisontal (VH) sedemikian rupa agarkecepatan pengendapan partikel (Vs) >> (VH)

4. Efisiensi Pemisahan : Zat Padat Tersuspensi :20 – 65 % Konsentrasi BOD : 20 – 45 %


Biological treatment processes

Suspended-growth process

Mixed-process

Biofilmprocess

Aerobic

Anaerobic

Activated sludgeOxidation ditchSequencing batchreactorAnaerobic-aerobicprocessA2O process

Anaerobic digestion

Contact filtrationFluidized bedSelf-aggregation

UASB

Trickling filterRotatingbiologicalcontactorAerobic filter bed

Anaerobic filterbed

Biological treatment processesBiological treatment processes

54

Aerobic

Anaerobic

Activated sludgeOxidation ditchSequencing batchreactorAnaerobic-aerobicprocessA2O process

Anaerobic digestion

Contact filtrationFluidized bedSelf-aggregation

UASB

Trickling filterRotatingbiologicalcontactorAerobic filter bed

Anaerobic filterbed

Con

diti

on


DASAR – DASAR PROSES BIOLOGI PADAPENGOLAHAN AIR LIMBAH. Polutan Organik “biodegradable” merupakan sumber

makanan bagi mikroorganisme Polutan Organik dinyatakan sebagai parameter BOD,

COD BOD atau COD yang dikonsumsi oleh

mikroorganisme dalam keadaan terlarut.

55

Polutan Organik “biodegradable” merupakan sumbermakanan bagi mikroorganisme Polutan Organik dinyatakan sebagai parameter BOD,

COD BOD atau COD yang dikonsumsi oleh

mikroorganisme dalam keadaan terlarut.


PolutanOrganik

(BOD/COD)

+ Bakteri/Mikrob

a

+ O2Bakteribaru + Produk

Oksidasi

Prinsip Oksidasi senyawa Organik secara aerobik:

56

PolutanOrganik

(BOD/COD)

Bakteri/Mikrob

a

ProdukOksidasi

XS (MLSS atau MLVSS)


Lumpur Aktif

58 Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII

Implementasi proses lumpur aktif di lapangan

59 Jurusan Teknik Lingkungan – FTSP - UII

3.Modifikasi Proses Lumpur aktif :

a. Aerasi diperpanjang (extended aeration)b. Aerasi berjenjangc. Kontak Stabilisasid. Injeksi dengan Oksigen Murnie. Parit Oksidasi (Oxidation ditch)

60

3.Modifikasi Proses Lumpur aktif :

a. Aerasi diperpanjang (extended aeration)b. Aerasi berjenjangc. Kontak Stabilisasid. Injeksi dengan Oksigen Murnie. Parit Oksidasi (Oxidation ditch)


4. Problem lumpur aktif : Problem utama :

pengapungan sludge (bulking sludge) Penyebab : bakteri filamentous Pemicu tumbuh bakteri filamentous : Kandungan Oksigen terlarut rendah Kurang nutrien (rasio BOD : N: P minimal = 100:5:1) Rasio F/M terlalu rendah atau terlalu tinggi.

61

4. Problem lumpur aktif : Problem utama :

pengapungan sludge (bulking sludge) Penyebab : bakteri filamentous Pemicu tumbuh bakteri filamentous : Kandungan Oksigen terlarut rendah Kurang nutrien (rasio BOD : N: P minimal = 100:5:1) Rasio F/M terlalu rendah atau terlalu tinggi.


TERIMA KASIHTERIMA KASIH


pengolahan air limbah

Documents