modul one

DAFTAR ISI

Pendahuluan

Peraturan Perundang - undangan lingkungan hidup

•Standar Buangan Air Limbah

Karakteristik air limbah rumah sakit

•Sumber-sumber air limbah rumah sakit

•Karakteristik air limbah rumah sakit

•Pengaruh metoda pengurangan pada bio-reaktor

Prinsip Dasar HWWTP

•Klasifikasi HWWTP

•Influent dan kualitas target

•Diagram blok aliran

•Kriteria unit proses

•Effisiensi pengurangan polutan pada unit proses

•Garis besar deskripsi proses

•Diagram alir proses

•Tata letak ( Lay Out )

•Section drawing

Manual Operasi dan Perawatan

•Sistem pengumpulan air limbah

•Auto rake screen

•Sistem equalisasi

•Unit operasi biologis

•Sistem upflow filter

•Sistem disinfeksi

•Sistem pengolahan sludge

•Sistem supply city water (air bersih)

Manual Electrical dan Instrumentasi

APPENDIX

PENGERTIAN TENTANG KARAKTERISTIK AIR LIMBAH

•Satuan yang digunakan pada pengolahan limbah

•Density (berat jenis)

•Konsentrasi

•Kecepatan alir

•Metoda pengukuran kecepatan alir

•Metoda pengukuran dengan 90o (triangle weir) weir segitiga

•Metoda pengukuran dengan Parshall flume

•Karakteristik limbah fisik

•Padatan

•Karakteristik limbah kimiawi

•Bahan-bahan organik (BOD, COD, TOC, ThOD, NOD)

•Karakteristik limbah biologis

•Mikroorganisme

•Bahan-bahan inorganik (pH, Nitrogen, Fosfor, DO)

STANDAR ANALISA AIR LIMBAH

•Suhu

•pH

•BOD5, Kebutuhan Oksigen Biokimia ( 5 hari )

•COD,

•TSS dan VSS•NH3 Bebas•PO4 (phospat)•Total Coliform•Kontrol proses biologi dengan indeks visual•Kontrol proses biologi dengan indeks mikroorganisme

Pendahuluan

Kondisi existing pengolahan limbah rumah sakit.

Sebagian besar Rumah sakit masih membuang limbah toilet menuju ke septic tank,namun septic tank merupakan sistem pengolahan yang memiliki efisiensi rendah.Dapur dan limbah cucian sering dibuang langsung ke sistem drainase.

Dalam beberapa kasus, limbah juga sering dibuang langsung ke dalam sistem irigasiyang biasa digunakan sebagai air minum. Pada beberapa rumah sakit, air minumsering diambil (diekstraksi) dari air tanah dekat dengan septic tank. Air minum inimungkin terkontaminasi oleh air effluent dari septic tank.

Beberapa rumah sakit sudah memiliki sistem pengolah air limbah (IPAL), namunsistem pengolahan limbah tersebut belum berfungsi dengan baik.

Karena hal itu (IPAL ) didesain tidak dengan mempertimbangkan karakteristiklimbah rumah sakit, dan tidak bisa beradaptasi dengan perubahan kualitas limbahrumah sakit. Pemeliharaan akan sangat sulit seperti : tidak ada spare parts yangtersedia. Kualitas effluent dari pengolahan yang ada tidak sesuai dengan standardeffluent karena kualitas teknik kontrol dan alat analisa yang rendah.

Resiko penyebaran penyakit epidemi biasanya terjadi karena terkontaminasinya airoleh air limbah.

Konsep sistem

Banyak jenis polutan yang dijumpai dalam air limbah rumah sakit. Sebagian besarpolutan adalah bahan-bahan organik. Untuk waktu lama, sistem pengolahan biologisudah digunakan untuk menghilangkan senyawa organik dalam air limbah, karenabiaya operasi sistem pengolahan biologis paling murah diantara banyak sistemtreatment/pengolah yang lain.

Sasaran dari pengolahan biologis adalah untuk menghilangkan koloid yang tidakmengendap (non settleable colloid) dengan koagulasi biologis dan untuk mereduksibahan-bahan organik. Sistim pengolahan biologis juga dapat menghilangkansenyawa organik toxic trace.

Dalam proses bilogis, ada 2 kategori kelompok seperti : aerobic process dan anaerobic process. Aerobic process adalah proses pengolahan biologis yang terjadidengan melibatkan oksigen. An-aerobic process adalah proses pengolahan biologisyang terjadi tanpa melibatkan oksigen.

Penggunaan septic tank yang ada pada rumah sakit di Indonesia pada umumnyaadalah an-aerobic process. An-aerobic process memiliki efisiensi proses yang rendahkarena pertambahan mikrorganisme (bakteri) yang lambat, namun proses aerobicmemiliki efisien yang tinggi.

Proses aerobic disebut proses activated sludge, selain activated sludge yang jugatermasuk didalamnya adalah : fluidized bed biofilm, contact aerasi, SBR,aerasioksigen murni, erated lagoon, dan deep shift aeration.

Proses yang cocok/sesuai harus dipilih dengan memperhitungkan karakteristik airlimbah dan kondisi sekitar fasilitas pembuangan. “ Proses dalam proyek iniadalah proses fluidized bed biofilm”.

Keuntungan sistem pengolahan fluidized bed biofilm

Karakter khusus proses biologis fluidized bed dengan media “Bio-Green” dapatmenjaga konsentrasi biomass yang tinggi. Konsentrasi bio mass yang tinggimenempel pada median akan kebal (tahan) dari gangguan dan variasi air limbah yangmasuk. Ruang bioreaktor juga dapat dikurangi dengan penjagaan konsentrasi biomass yang tinggi.

Keuntungan yang lain adalah : proses ini dapat mengolah BOD sekaligus Nitrogendalam reaktor yang sama dan pada waktu yang bersamaan.

Pengertian konsep desain untuk pengoperasian

Unit proses utama dalam bangunan pengolah air limbah ini adalah : prosespengolahan biologis secara aerobic.

Pengoperasian proses pengolahan biologis secara aerobic memerlukan kemampuanteknik yang tinggi, karena proses biologis harus mengontrol mikroorganisme.Mikroorganisme akan dipengaruhi oleh : lingkungan, seperti : DO, pH, food(makanan), nutrients, suhu, material toxic, dan antibiotic Pembahasan yangditekankan pada pengoperasian proses biologis adalah : kontrol food

(makanan)/microorganisme (F/M) dalam bio reactor.

F/M harus dibuat konstan untuk memperoleh efisiensi pengolahan yang baik.Dimana, Food = BOD load

Mikro organisme = total jumlah microorganisme

Namun beban BOD akan fleksible tergantung kepada variasi debit inlet dan variasikonsentrasi BOD inlet. Dan konsentrasi mikroorganisme dapat berubah jika kondisilingkungan disebut di atas tidak sesuai dengan bacteria.

- Tangki buffer akan digunakan untuk pembuatan beban BOD yang konstan.- Pre treatment sistem untuk menghilangkan minyak yang mungkin berpengaruh

pada bakteri.- Auto rak screen untuk menghilangkan material yang dapat merusak submersibel

mixer dan pompa,- Bio reaktor fluidised bed untuk membiakan mikroorganisme dan reaksi bahan

organik dengan mikroorganisme.- Bak pengendap (settling basin) untuk memisahkan mikororganisme dari air.

- Up flow filter untuk menghilangkan solid (padatan) yang melimpah (overflow)bersamaan dengan effluent dari bak pengendap (settling basin).

- Sistem dis infeksi : untuk memusnahkan bakeri epidemic.

Sistem dewertering untuk menghilangkan air dari sludge aktif untuk menurangi volumesludge aktif. Pengoperasian di atas masing-masing untuk sistem, membutuhkanpengetahuan : fisika, kimia, pengetahuan teknik biologi. Operator harus mengerti prinsipmasing-masing proses definisi istilah, metode operasi dan pemeliharaan dalam bukumanual ini.

Untuk melindungi lingkungan dari kegiatan rumah sakit di Indonesia,

buangan air limbah dari rumah sakit diatur oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup. Dalam keputusan ini, manajemen rumah sakit harus memeriksakan standard kualitas air limbahnya pada laboratorium yang kompeten minimal sebulan sekali dan melaporkan hasilnya kepada pemerintah setidaknya tiga bulan sekali.

Standard Buangan Air Limbah

Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup

No. KEP-58/MENLH/12/1995

Dimana, NH3 bebas berarti N-NH3 dan PO4 berarti P-PO4

Parameter Satuan Standard

Fisik

• Suhu oC < 30

Kimiawi

• pH

• BOD5

• COD

• TSS

• NH3 bebas

• PO4

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

6 ~ 9

< 30

< 80

< 30

< 0,1

< 2

Mikrobiologi

• total Coliform MPN/100 mL < 10.000

PERATURAN PERUNDANG – UNDANGAN LINGKUNGAN HIDUP

Standar Buangan Air Limbah

Sumber air limbahMaterial-material

utama

Pengaruh pada konsentrasi tinggi pada penanganan

biologis

Ruang pasien •Material-material organik

•Ammonia

•Bakteri patogen

•Antiseptik

•Antibiotik

•Antiseptik : beracun untuk mikroorganisme

•Antibiotik : beracun untuk mikroorganisme

Operasi

Ruang emergency

Ruang hemodialysis

Toilet, ruang bersalin

Klinik dan ruang pengujian patologi

•Material solvent organik

•Fosfor

•Logam berat

•pH fleksibel

•Logam berat : beracun untuk mikroorganisme

•pH fleksibel : beracun untuk mikroorganisme

Laboratorium

Ruang dapur •Material-material organik

•Minyak/lemak

•Fosfor

•Pembersih ABS

•Minyak/lemak : mengurangi perpindahan oksigen ke air

•Pembersih ABS : terbentuk gelembung-gelembung dalam bio-reaktor

Ruang cuci (laundry) •Fosfor

•pH 8 ~ 10

•ABS, N-heksana

•pH 8 ~ 10 : beracun untuk mikroorganisme

•ABS : terbentuk gelembung-gelembung dalam bio-reaktor

Ruang pemrosesan sinar X

Ag, logam berat lain Ag : beracun untuk mikroorganisme

Ruang radio-isotop Senyawa-senyawa radioaktif

Senyawa-senyawa radioaktif : beracun

KARAKTERISTIK AIR LIMBAH RUMAH SAKIT

Sumber – sumber air limbah rumah sakit

• Sumber air limbah rumah sakit seperti : kamar pasien, ruang operasi, kamar bersalin, ruang gawat darurat, ruang hemodialisis dan toilet mempunyai kisaran yang sama dengan komposisi limbah kota yang ditunjukkan pada kandungan BOD, COD, nitrogen dan fosfor.

• Antiseptik berasal dari prosedur pencucian sedang antibiotik dihasilkan dari buangan pasien dan prosedur pengolahan medis.

• Antiseptik dan antibiotik dilarutkan dengan air limbah lain dalam tangki buffer. Namun mikroorganisme tidak dapat berfungsi di tempat yang memiliki konsentrasi yang dapat menghalangi fungsi.

• Logam berat dan senyawa kimia dihasilkan terutama dari ruang tes patologi dan klinik serta laboratorium lain. Bila logam berat dan senyawa kimia dibuang ke sistem air limbah pada konsentrasi yang sangat tinggi, sistem pengolahan biologis dapat dipengaruhi bahan-bahan tersebut. Asam kuat dan basa kuat mungkin juga dibuang dari lab. Seperti yang dibandingkan dengan total air limbah, jika jumlah beban yang tinggi dihasilkan (beban (load) = konsentrasi x volume), material-material ini tidak boleh langsung dibuang ke sewer (saluran air limbah), namun harus dibuang secara terpisah.

• Air limbah dari dapur mengandung lemak dan minyak dalam mentega, margarin dan minyak sayur. Lemak (fat) adalah satu di antara senyawa organik yang stabil dan tidak mudah didekomposisi oleh bakteri. Lemak dan minyak merupakan bahan yang mempunyai viskositas (kekentalan) tinggi dan menghambat perpindahan oksigen ke air limbah. Pada sisi lain, fluidized bed yang dimasuki lemak dan minyak fungsinya bisa menjadi tidak normal. Pembersih ABS digunakan untuk mencuci peralatan makan dan peralatan dapur. Bahan yang mengandung ABS juga dapat menghambat transfer oksigen ke air limbah. Material-material ini dihilangkan pada sistem pre-treatment. Operator harus selalu memeriksa masalah (trouble) pada sistem pre-treatment.



•Air limbah dari ruang cuci (laundry) memiliki karakteristik pH > 9. Kisaran pH optimum untuk proses pengolahan biologis adalah 6,5 ~ 8,5. pH limbah dari laundry harus dinetralkan menjadi 6,5 ~ 9 dengan air limbah lain dalam tangki buffer. Air limbah laundry mengandung ABS dan minyak. Jumlah material-material ini tergantung pada jenis kekotoran dan konsentrasinya. ABS dan beberapa minyak dihilangkan pada sistem pre-treatment untuk air limbah laundry. Bubuk pembersih ABS mempunyai konsentrasi fosfor tinggi. Sebagian besar fosfor dalam air limbah dihasilkan dari penggunaan bubuk ABS untuk pembersihan di dapur, laboratorium, laundry, dll.

Mikroba menggunakan fosfor selama sintesis sel dan pemindahan energi. Sebagai hasilnya, pengaruh fosfor dapat dihilangkan dengan membuang bio-sludge berlebih selama pengolahan biologis. Fosfor dapat dihilangkan dalam proporsi sekitar 1% terhadap penghilangan BOD.

•Limbah dari ruang pemrosesan sinar X terdiri dari campuran limbah fixing agent dan limbah larutan berkembang (developing solution). Limbah fixing agent mengandung perak (Ag) dalam konsentrasi tinggi. Limbah larutan berkembang mengandung berbagai macam senyawa kimia. Perak dan senyawa kimia merupakan racun bagi bakteri. Limbah dari ruang pemrosesan sinar X dipisahkan dan dibuang keluar dari rumah sakit.

•Air limbah dari ruang radio-isotop sangat berbahaya untuk manusia dan binatang. Jika rumah sakit memiliki ruang radio-isotop, limbahnya harus dipisahkan dan dibuang keluar dari rumah sakit. Bangunan pengolahan limbah ini tidak termasuk pengolahan limbah dari ruang radio-isotop.



Tabel 1 Kualitas air limbah rumah sakit di Amerika (td : tidak terdeteksi)

(Organik, item-item umum)

Grup Material SatuanKlinik & ruang

pengujian patologi

Lab. Laundry

Organik

Aseton g/L 184 51 27

M,P-Xylene g/L 5,667 44 5

Kloroform g/L 91 148 12

O-xylene g/L 1.507 26 td

Etil benzena g/L 1.227 15 td

Bromodiklorometana g/L td td 4

Styrena g/L 167 td td

Tetrakloroetena g/L td td 4

Toluena g/L td td 4

Item-item tes umum

Alkalinity mg/L 247 42 81

Ammonia mg/L 7 5 td

BOD mg/L 4.050 290 44

COD mg/L 13.140 381 142

Lemak, minyak, gemuk

mg/L 27 td 9

Aliran GPD 120 34.000 10.000

Petroleum hidrokarbon

mg/L 1 0,12 1

pH - - -

TDS mg/L 3.390 243 279

TSS mg/L 16 8 21

Suhu oC - - -



Tabel 2 Kualitas air limbah rumah sakit di Amerika (td : tidak terdeteksi)

(Logam berat, lain-lain)

Grup Material SatuanKlinik & ruang

pengujian patologi

Lab. Laundry

Merkuri Merkuri g/L 22 8 21

Logam berat

Antimoni g/L td td td

Arsenik g/L td 26 td

Beryllium g/L td td td

Boron g/L 9.567 1.143 td

Kadmium g/L td 2,6 td

Khrom g/L 16 2 2

Tembaga g/L 546 162 105

Timbal g/L 16 16 61

Molybdenum g/L 8 10 8

Nikel g/L 15 7 7

Selenium g/L td td td

Perak g/L 57 194 1

Thallium g/L 2,4 td td

Seng g/L 75 37 80

Lain-lain

Sianida mg/L 0,1 td 0,02

Formaldehid mg/L 43 2,3 0,2

MBAS mg/L 1 0,4 0,7

Ortofosfat mg/L 66 0,5 2,1

Fosfor mg/L 69.600 813 10.077

Sulfat mg/L 23 17 8

Sulfida mg/L 1,2 1,5 1

Residu total klorin

mg/L 0,3 td 0,2



Tabel 3 Kualitas air limbah rumah sakit di Korea

Item Satuan Sinar-X (1)

Lab

(2)

Setelah pencam-puran

(1+2)

Limbah lain

(3)

Total pencam-

puran (1+2+3)

Konsentrasi yg menghambat pengolahan

biologis

Kec. Alir M3/hari 3,68 13,8 17,48 34,5 51,98

Suhu > 38oC

pH 6 ~ 8 3 ~ 11 3,1~10,89 4 ~ 7 3,5~10,42 pH< 5, pH >9

BOD mg/L 100 150 139,5 300 246

COD mg/L 200 300 278,9 250 260

SS mg/L 150 300 268,4 200 223

N-H mg/L 15 20 18,9 15 16,3

Cr6 mg/L 5 5 5 1,68 2 ~ 10

Zn mg/L 0,1 5 4 0,1 1,41 5 ~ 13

Cu mg/L 0,2 1 0,8 0,1 0,34 1

CN mg/L 0,05 5 4 1,35 1 ~ 1,6

Pb mg/L 0,05 1,5 1,2 0,4

Cd mg/L 0,2 0,2 0,07 1 ~ 5

Mn mg/L 1 0,8 0,27

As mg/L 0,02 0,013 0,1

Ag mg/L 5

ABS 15(dihasilkan di atas)

LAS 20(dihasilkan di atas)

Fenol 250

antibiotik Bervariasi tergantung zat kimia



Karakteristik Data terukurPengaruh metode

pengurangan dalam bioreaktor

Sifat-sifat fisik Kec. Alir fleksibel : kec. alir feeding rata-rata dari bak buffer untuk rata-rata BOD dan beban hydrolik

•Padatan•Suhu•Kecepatan alir

•TSS < 700 mg/L•Suhu < 38oC•Kec. Alir : 50-400 m3/hari

Sifat-sifat kimiawi •Antiseptik : diencerkan dalam bak buffer•Antibiotik : diencerkan dalam bak buffer•Minyak/lemak dari dapur : oleh sistem pre-treatment•ABS dari dapur dan laundry : oleh sistem pre-treatment dan spray

Material organik :•Karbohidrat•Protein•Lemak, minyak•Pestisida•Lain-lain

•BOD (hanya organik yang biodegradable) =

< 300 mg/L

•COD (organik oksigen chemical) = < 500 mg/L

Material Inorganik :•Logam berat•Nitrogen•pH•Fosfor•Senyawa-senyawa radioaktif

•Logam berat : konsentrasi rendah

•Nitrogen : N-NH3 bebas < 7 mg/L•pH : 6 ~ 9

•Fosfor : P-PO4 < 5 mg/L

•Senyawa radioaktif : dipisah

•Material beracun dari ruang sinar-X : tidak ada pemasukan krn dipisah•Logam berat dari lab : pre-treatment oleh septik tank•Senyawa radioaktif : tidak ada pemasukan krn dipisah

Sifat-sifat biologis

Bakteri patogen Coliform :

MPN/100 ml > 10.000

Bakteri patogen : tidak berpengaruh


Pengaruh Metode Pengurangan dalam Bioreaktor

PRINSIP DASAR HWWTP

No. Type plant

Kapasitas (m3/hari)

1 Ws 50

2 W1 100

3 W2 200

4 W3 300

5 W4 400

Parameter SatuanInfluent

air limbah

Effluent air limbah

Standard Indonesia(1)

Suhu oC 38 ~ 40 < 30 -

pH 6 ~ 9 6 ~ 9 6 ~ 9

BOD mg/L < 300 < 30 < 30

COD mg/L < 500 < 80 < 80

TSS mg/L < 700 < 30 < 30

NH3 bebas mg/L < 7 < 0,1 < 0,1

PO4 mg//L < 5 < 2 < 2

Total Coliform

MPN/100 mL - < 10.000 < 10.000

KLASIFIKASI HWWTP

INFLUENT DAN KUALITAS TARGET

Debit aliran untuk RS umum = 0,5 m3/bed/hari

Debit aliran untuk RS mental = 0,4 m3/bed/hari (80% dari RS umum)

Berdasarkan jumlah tempat tidur, plant diklasifikasikan menjadi 5 type dengan proses yang sama.

(1) Catatan : Standard pemerintah dari Surat Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. Kep-58/MENLH/12/1995 untuk kualifikasi limbah cair untuk rumah sakit termasuk kotoran air buangan / limbah. Kualitas yang dinyatakan di atas menjamin parameter-parameter sesuai dengan spesifikasi dari menteri.

DIAGRAM BLOK ALIRAN

PRINSIP DASAR HWWTP

Fasilitas pre-treatment

STASIUN POMPA

LIFT STASIUN

SCREEN

BAK BUFFER

FBBR

BAK PENGENDAPAN

BAK AIR TEROLAH

UPFLOW FILTER

BAK DISINFEKTASI

EFFLUENT

Dari dapur

Dari laundry

Dari bangsal, lab., ruang operasi

Pencucian Backflow

PENYIMPAN SLUDGE

SISTEM DEWATERING

SISTEM INCENERATOR

LIMBAH PADAT RS

AIR SPRAY (PENYEMPROT)

SLUDGE RETURN

AIR PEMBERSIH

KE SALURAN KOTA ATAU LAINNYA

Gbr.I.1.Diagram Blok Aliran Proses

Proses Bagian Desain Satuan Proses Bagian Desain Satuan

Lift Station

Waktu pemasukan

10 Jam/hari Treated Water basin

Waktu operasi

24 Jam

HRT 30 Menit HRT 2 ~ 4 Jam

Bak buffer

HRT 24 Jam UpFlow Filter

Kecepatan linier

10 m3/m2.D

FBBR Vol. BOD loading

1,06 Kg BOD/m3/hari

SS tertahan 12 ~ 16 Kg/m3

MLSS 3.750 mg/L SS tersisa 0,8

MLVSS 3.000 mg/L Desinfektan HRT 15 Menit

Rasio F/M 0,35 Kg BOD/kg MLVSS/hari

Basin Konsentrasi NaOCl

dimasukkan

10 mg/L

HRT 6 Jam Sludge Storage Basin

HRT 7 Hari

Rasio return sludge

60 % Sistem Dewatering

Kapasitas 0,8 / 1,5 M3/jam

Media menumbuk

MLVSS

30 G/ea HRT tangki

pencampur

5 Menit

Vol. media isian

27 % Fot. Kapasitas

FBBR

Prosentase pemasukan

FeCl3

8 %

Settling basin

Loading permukaan

10 m3/m2.D Kandungan air pada sludge

99 %

HRT 5 jam Kandungan air pada

cake

75 %

MLSS sludge terendap

10.000 mg/L

PRINSIP DASAR HWWTP

KRITERIA UNIT PROSES

Parameter Item

BOD COD TSS NH4 bebas

PO4 Keterangan

Influent (mg/L) 300 500 700 7 5

Screen Masuk (mg/L)

300 500 700 7 5

Keluar (mg/L)

270 450 140 7 5

Prosentase (mg/L)

10 10 80 - -

FBBR Masuk (mg/L)

265 436 182 6,6 4,7

Keluar (mg/L)

40 90 80 0,1 2

Prosentase (mg/L)

84,9 79,4 56 98,5 57,4

UpFlow Filter

Masuk (mg/L)

40 90 80 0,1 2

Keluar (mg/L)

30 80 30 0,1 2

Prosentase (mg/L)

25 11,1 62,5 - -

Effluent (mg/L) 30 80 30 0,1 2

Prosentase pengurangan total (%)

90 84 95,7 98,6 60

PRINSIP DASAR HWWTP

EFFISIENSI PENGURANGAN POLUTAN UNTUK TIAP BAGIAN PROSES

1. PRE-TREATMENT (PENGOLAHAN PENDAHULUAN)Air limbah dari dapur dan laundry (pencucian) diolah awal untuk menghilangkan grease (lemak) dan busa dengan fasilitas pre-treatment seperti penangkap lemak.

2. SCREEN FACILITY (FASILITAS PENYARING)Lift station merupakan tempat penampungan sementara dari influent air buangan. Dalam sistem ini, screen penggaruk (rake screen) dipasang untuk menyisihkan padatan tersuspensi secara otomatis di atas bak buffer. Setelah tertahan screen, material padat kemudian dibakar dalam incenerator. Influent air limbah akan diekualisasi dari beban polutan dan pencegahan penghancuran kandungan organik, pasir dan material yang dapat mengendap lainnya. HRT bak buffering (pengocokan dan pencampuran) dioperasikan untuk 24 jam serta dipasang mixer terendam (submersible mixer) dan pompa transfer.

3. SISTEM FBBRFluidized Bed Bio-film Reactor merupakan bagian utama dari HWWTP ini. Kira-kira 27% dari volume reaktor diisi dengan media mengapung (bio-green) dimana mikroba dibiakkan. Pertumbuhan tersuspensi dan pelekatan mikroorganisme bio-degradasi polutan organik terlarut yang terkandung pada air limbah dan konsentrasi MLVSS dapat dipertahankan pada 300 mg/L.

6. UPFLOW FILTER (FILTER ALIRAN KE ATAS)Dalam filtrasi upflow, residu padatan tersuspensi harus bisa dihilangkan dengan metoda media absorpsi. Backwash (pencucian balik arah) material yang ter-absorpsi menggunakan air yang telah diolah.

PRINSIP DASAR HWWTP

DESKRIPSI PROSES

7. DISINFECTANT BASIN (BAK DESINFEKTASI)

Fasilitas klorinasi digunakan untuk men-sterilkan effluent sebelum dilepaskan

keluar ke badan air. Untuk keamanan, waktu retensi proses sterilisasi paling tidak

15 menit. Di jalur akhir effluent ada flow meter. Fasilitas pembantu lainnya

adalah tangki penampungan kimia, termasuk pompa injeksi pengaduk kimia

(NaOCl) dan flow meter parshall flume type.

8. SLUDGE STORAGE BASIN (BAK PENAMPUNG SLUDGE)

Sludge akan ditampung sementara di sludge storage basin sebelum ditransfer

ke sistem dewatering. Sludge storage basin diaplikasikan untuk menampung

volume 7 hari. Dipasang juga Submixer equalisasi dan pompa transfer.

9. SLUDGE DEWATERING SYSTEM

Sludge limbah memiliki kandungan air 99%. Setelah di-flokulasi-kan

(digumpalkan) dengan FeCl3 dan setelah proses dewatering, kandungan

airnya menjadi 75%. Selama proses dewatering, air perkotaan (city water)

digunakan dalam proses pembersihan belt. Akhirnya sludge yang telah di-

dewatering dan sudah tercetak sebagai sludge cake diangkut ke luar rumah

sakit atau dibakar dalam incenerator.

10. CITY WATER BASIN

Air perkotaan disediakan untuk menyemprotkan air ke sistem FBBR,

pengenceran zat kimia dan pembersih belt.

11. EFFLUENT (KELUARAN)

Air limbah yang telah diolah akan memenuhi standard buangan air limbah

dan harus dibuang ke saluran kota.

STASIUN POMPA

SALURAN AIR DALAM TANAH

TOILET

DAPUR

LAUNDRY

LAB.

RUANG SINAR-X

BAK PRE-TREATMENT

BAK PRE-TREATMENT

SEPTIK TANK

DIBUANG SECARA

TERPISAH OLEH RS

LIFT STATION

BAK BUFFER

AUTO RAKE SCREEN

20m

Area dimana aliran gravitasi memungkinkan

Control box

•Air limbah dari ruang sinar-X seharusnya tidak dibuang ke sistem pembuangan tetapi dibuang secra terpisah dari HWWTP oleh rumah sakit

•Control box (kotak pengontrol) terletak sejauh 20 m untuk perawatan

•Limbah dari dapur dan laundry diolah awal (pre-treated) untuk menghilangkan lemak atau buih dalam fasilitas pre-treatment

•Limbah dari laboratorium diolah awal untuk menghilangkan bahan-bahan beracun dalam septik tank

UNIT PROSES

Sistem Pengumpul Air Limbah

Gbr.I.15. Blok sistem pengumpul air limbah

FUNGSI

Untuk menghilangkan lemak (fat), minyak, ABS, padatan tersuspensi, dll

PRINSIP

•Mikro siever menghilangkan padatan

•Met combination eliminator menghilangkan minyak

OPERASI DAN PERAWATAN

•Mikro siever harus dibersihkan sekali seminggu

•Minyak yang terpisahkan harus dibuang secara berkala agar fungsi normal dari sistem pre-treatment

•Sludge di bagian dasar juga harus dibersihkan secara berkala di bagian dasar pre-treatment sekali sebulan

Sistem Pre Treatment

UNIT PROSES


In let Out let

Settling sludge

Floating oilTreated water

Gbr.I.16. Mikro siever

•Menghilangkan lemak, minyak, deterjen dan padatan tersuspensi

Tujuan

Prinsip

•Menghilangkan lemak, minyak, deterjen dan padatan tersuspensi

In let Out let

Tipe sistem pengolahan awal

Settling sludge

Floating oilTreated water

operasi

•Minyak yang terpisah harus kadang-kadang dihilangkan agar menormalkan fungsi dari pre treatment.•Dasar lumpur juga terkadang harus dibersihkan pada dasar pre treatment•Periksa plat buffle agar tidak tersumbat lumpur.

Sistem Pre Treatment

UNIT PROSES


Sistem Pre Treatment untuk dapur

UNIT PROSES


Gbr.I.17. Pengolahan awal untuk dapur

Sistem Pre Treatment untuk laundry

UNIT PROSES


Gbr.I.18.Pengolahan awal untuk laundry

Aliran gravitasiAliran gravitasi

Ke auto rak

screen

pompapompa

Lift stationStasium pemompaan

Oli mengapung

Lumpur didasar

LSLS

Stasiun pemompaan dan lift stastion

UNIT PROSES


• Stasiun pemompaan dan lift station ditem[patkan di area paling rendah dari sistem drainase.

• Air limbah dari masing-masing sumber mengalir secara gravitasi dan kemudian dikumpulkan ke stasiun pemompaaan atau lift station.

• Air limbah yang terkumpul dipompa ke bak buffer.• Stasiun pemompaan memiliki bagian separator di depan kolam untuk memisahkan

padatan atau minyak dari air seperti yang ditunjukan pada gambar.

Deskripsi

* Pomp berjalan otomatis dalam keadaan auto dengan level switch* Material mengapung dan lumpur yang ada di dasar di bagian pemisahan harus

dihilangkan dari station sekali sebulan, untuk mencegah kerusakan pompa oleh material partikel keras

* Pompa tidak bisa bekerja pada air di bawah low level untuk mencegah dari dry run bahkan pada keadaan manual.

Operasi

Tujuan

• Air limbah yang lebih rendah dari level air di WWTP tidak dapat mengalir secara gravitasi

• Sistem ini untuk mentransfer air limbah ke WWTP setelah pengumpulan air limbah dari level area yang rendah.

FUNGSI

• Stasiun pemompaan dan lift station terletak di daerah yang paling rendah dalam sistem drainase

• Air limbah dari setiap sumber mengalir dalam aliran gravitasi dan kemudian dikumpulkan dalam stasiun pemompaan dan lift station

• Air limbah yang terkumpul dipompa ke bak buffer


• Pompa beroperasi secara otomatis oleh level switch

• Untuk mencegah pompa, material-material yang terapung mengapung ke permukaan air di depan baffle dan padatan mengendap di dasar bak.

• Material-material yang mengapung dan sludge di dasar harus dibuang secara berkala dari stasiun untuk mencegah kerusakan pompa karena material yang keras.

• Pompa tidak dapat beroperasi di bawah low level untuk mencegah pompa beroperasi kering, bahkan dalam kondisi manual.

Stasiun Pemompaan dan Lift Station

UNIT PROSES


KE AUTO RAKE SCREEN

LS

POMPA

LS

ALIRAN GRAVITASIALIRAN

GRAVITASI

POMPA

MINYAK TERAPUNG

SLUDGE DI DASAR

STASIUN PEMOMPAAN

LIFT STATION

Gbr.I.19. Sistem pengumpulan air limbah

Stasiun Pemompaan dan Lift Station

UNIT PROSES


Pemeliharaan

1. Buka penutup

2. Hilangkan material mengapung di tempat pertama.

3. Menurunkan level air dari level tinggi ke level rendah dengan pompa.

4. Mentransfer air yang lebih besar kecuali lumpur di dasar ke kolam terdekat.

5. Mentransfer air yang lebih besar dengan hati-hati agar lumpur didasar tidak terbawa dengan pemompaan di kolam.

6. Bersihkan minyak yang tersisa dan lumpur di dasar dengan vacuum car dan kemudian lakukan penghilangan minyak dan lumpur di pengolahan air limbah yang lain di luar rumah sakit.

7. Penghilangan air pada lumpur di dry bed atau saringlah di auto screen, jika anda tidak mengolah penghilangan minyak dan lumpur di sistem pengolahan air limbah yang lain diluar rumah sakit.

8. Lumpur yang telah didewater harus diolah pada akhirnya dengan insinerator atau sistem landfill.

A

A’

B’

A-A’ SECTION B-B’ SECTIONPUMPING STATION PLAN

COVER

PUMP

PUMP

ININ

BOTTOM SLUDGE

SURFACE OIL

HIGH LEVEL

LOW LEVEL

BOTTOM SLUDGE

separation section

Pumping pond

•Cleaning time

Item Waktu pembersihan Periode inspeksi

Kolam pemompaan dari stasiun pemompaan

Sekali per 6 bulan Sekali per minggu

Kolam pemompaan dari lift station

Sekali per 6 bulan Sekali per minggu

To FBBR

Auto rake screen

pump

LS

HH level

H level

L level

LL level

Middle level

Dari pompa lift station

Gbr.I.20. Auto rake screen

Tujuan

• Menghilangkan serpihan-serpihan seperti plastik, pohon, kain, bahan-bahan organik dan padatan yang besar.

* Pencegahan untuk keamanan putaran mesin seperti pompa, pencampur (mixer).

* Menurunkan kadar BOD, SS, COD dengan menghilangkan serpihan-serpihan berbentuk padatan, organik.

Auto Rake Screen

UNIT PROSES


Prinsip

• Serpihan-serpiah berukuran yang tersangkut diantara saringan kawat

• Jarak antara kawat sekitar 3-6 mm.

* Serpihan disaring secara otomatis dengan perputaran kontinyus oleh saringan kawat dan penyikat membersihkan serpihan yang tersisa secara terus menerus.

aa

Auto Rake Screen

UNIT PROSES


Deskripsi

1. Kotoran-kotoran dengan ukuran yang lebih besar daripada jarak ruang di rake dapat dihilangkan

2. Jarak ruang kosong antar batang di rake kira-kira 3 – 6 mm

3. Kotoran dipindahkan secara otomatis dengan putaran kontinyu dari rake dan sikat kotoran yang tertinggal pada rake secara kontinyu.

Operasi

- Mengacu pada operasi auto rake dan perbaikan manual untuk operasi yang lebih rinci.

Perbaikan

- Mengacu pada operasi auto rake dan perbaikan manual untuk perbaikan secara mendetail.

Sistem Equalisasi

Tujuan

Buffer basin/bak adalah bak tempat masuknya zat-zat yang berkecepatan tinggi, BOD tinggi, pH abnormal, dan zat-zat beracun.

• Secara otomatis, pompa akan hidup saat level tinggi dan mati saat level rendah.

• Secara manual, pompa dapat dihidupkan di atas level yang sangat rendah. Tetapi pompa tidak dapat dihidupkan di bawah level sangat rendah untuk mencegah kerusakan pompa saat dioperasikan secara manual atau otomatis.

• Konsentrasi dari zat-zat yang terkandung dalam limbah dapat mendekaati konsentrasi rata-rata saat air limbah ditahan di buffer basin selama mungkin. Tetapi jika level saat pompa hidup dijaga di atas level pertengahan hari-hari biasa, air limbah dapat mengalir dari buffer basin. Untuk itu, level pompa hidup optimal adalah level menengah.

• Submersible mixer harus dioperasikan selama 24 jam sehari.

• Jika submersible mixxer tidak dioperasikan, konsentrasi kontaminan tidak dapat merata dan padatan akan terendap di bagian bawah bak.

• Aliran dari sistem penngolahan secara biologis dapat dipengaruhi oleh konsentrasi fkesibel komtaminan.

• Pompa buffer basin jugadapat rusak karena endapan padatan konsentrasi tinggi.

Operasi dan Perawatan

To FBBR

Auto rake screen

pump

LS

HH level

H level

L level

LL level

Middle level

Dari pompa lift station

UNIT PROSES

Gbr.I.21. Sistem Equalisasi

Sistem Equalisasi

Submersible Mixer dan pompa buffer basin

Tujuan

• Zat-zat berbahaya yang masuk ke bioreaktor secara cepat diaduk oleh submersible mixer.

• Pada submersible mixer juga dihindaari terjadinya endapan lumpur.

• Pompa aliran inlet disetel pada kecepatan rata-rata.

Prinsip

• Motor submersible didinginkan oleh air limbah.

• Secara manual, pengaduk (mixer) dapat dihidupkan diatas level lebih rendah. Tetapi mixer tidak dapat dihidupkan pada level tersebut untuk mencegah kerusakan mixer bahkan saat dioperasikan secara manual.

• Impeller pompa dan submersible mixer dapat rusak oleh serpihan atau material yang keras.

• Operator harus selalu membersihkan sekitar instalasi pengolahan agar tidak ada material yang jatuh ke buffer basin yang berasal dr lingkungan sekitar.

• Jangan matikan pompa buffer basin karena kecepatan yang berfluktuasi dapat berpengaruh pada proses biologis.

• Periksa laju alir setiap hari.

• Periksa pengadukan oleh submersible mixer setiap hari.

UNIT PROSES

SISTEM EQUALISASI

SUBMERSIBLE MIXER & POMPA BAK BUFFER

TUJUAN

•Untuk menabrak (impact) material ke bio-reactor lebih cepat menggunakan submersible mixer.

•Juga bertujuan agar tidak ada pengendapan sludge.

•Pompa digunakan untuk mengumpankan kecepatan alir rata-rata.

•PRINSIP

•Motor terendam didinginkan dengan air limbah.

•Secara manual, mixer dapat beroperasi di atas low low level tetapi tidak dapat beroperasi di bawah low low level untuk mencegah kerusakan pada mixer bahkan jika dioperasikan secara manual.

•Impeller pompa dan submersible mixer dapat rusak karena reruntuhan atau bahan-bahan yang keras lainnya

•Operator harus membersihkan daerah di sekitar unit pengolahan limbah agar material-material seperti itu tidak masuk dan jatuh ke dalam bak.

•Jangan menghentikan operasi pompa bak buffer karena kecepatan alir yang berubah-ubah dapat mempengaruhi proses biologis

•Periksa kecepatan alirnya setiap hari

•Periksa kondisi pencempuran oleh submersible mixer setiap hari.

UNIT PROSES

UNIT OPERASI BIOLOGIS

DEFINISI

•Proses Aerobik adalah proses pengolahan biologis yang terjadi karena adanya oksigen

•Proses Anaerobik adalah proses pengolahan biologis yang terjadi karena tidak adanya oksigen.

•Nitrifikasi adalah proses biologis dimana ammonia berubah menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat.

•Denitrifikasi adalah proses biologis dimana nitrat berubah menjadi nitrogen dan hasil-hasil lainnya yang berbentuk gas

•Proses pertumbuhan tersuspensi (suspended-growth) adalah proses pengolahan biologis dimana mikroorganisme tertahan dalam suspensi di dalam cairan.

•Proses pertumbuhan tertempel (attached-growth) adalah proses pengolahan biologis dimana mikroorganisme tertempel pada media di dalam cairan.

DESKRIPSI FLUIDIZED BED BIOFILM PROCESS (FBBR)

•Sistem ini merupakan proses aerobik + proses anaerobik

•Mikroorganisme pertumbuhan tersuspensi dan pertumbuhan tertempel berada dalam satu reaktor

•Mikroorganisme pertumbuhan tersuspensi tertahan dalam suspensi di dalam cairan di dalam reaktor.

•Mikroorganisme pertumbuhan tertempel tumbuh sebagai suatu bio-film dalam media yang bergerak bersama air di dalam reaktor.

•Mikroorganisme pertumbuhan tersuspensi biasanya bertanggung jawab pada dekomposisi bahan-bahan organik

•Mikroorganisme pertumbuhan tertempel dapat menghilangkan bahan-bahan organik dan juga nitrogen dengan proses nitrifikasi-denitrifikasi.

•Karena bio-film terbentuk dari mikroorganisme pertumbuhan tertempel memiliki konsentrasi biomassa tinggi, reaktor membutuhkan ruang yang relatif lebih kecil

•Mikroorganisme di dalam biomassa dapat dijaga dari pengaruh luar seperti bahan-bahan beracun, kenaikan BOD tiba-tiba dan perubahan pH.

UNIT PROSES


PRINSIP PENGOLAHAN PADA SISTEM FBBR

• Konversi bahan-bahan organik terjadi oleh organisme pertumbuhan-tersuspensi dan organisme pertumbuhan-tertempel seperti reaksi berikut :

Oksidasi & Sintesis

COHNS (bahan organik) + O2 + nutrient NH3 + CO2 + C5H7O2N + hasil lain

( sel bakteri baru)

Respirasi Endogenous

C5H7O2N + 5O2 + nutrient NH3 + CO2 + 2H2O + energi

• Ammonia nitrogen dihilangkan oleh organisme pertumbuhan-tertempel dalam media, dengan reaksi sbb :

Nitrifikasi :

a) NH3 + 3/2 O2 HNO2 + H2O

b) HNO3 + ½ O2 HNO3

c) + b) NH3 + 2 O2 HNO3 + H2O

Denitrifikasi

Reaksi energi :

6NO3- + 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O +6OH-

Sintesis :

3NO3- + 14CH3OH + CO2 + 3H- 3C5H7O2N + H2O

Oleh bakteri aerobik

Oleh bakteri aerobik

bakteri NITRAT

bakteri NITRIT

bakteri DENITROGEN

bakteri DENITROGEN

UNIT PROSES

Gbr.I.22. Unit Operasi Biologis

Air limbah

Fluidized media

Treated water

Bio reactor Settling basin

Return sludgeWaste sludge

udara



PEHILANGAN ORGANIK (BOD)

•Perubahan bahan-bahan organik terjadi dengan adanya oksigen oleh mikroorganisme pertumbuhan tersuspensi dan pertumbuhan tertempel.

•Sel-sel baru dihasilkan dari perubahan bahan-bahan organik (lihat reaksi Oksidasi & Sintesis yang sudah ditulis sebelumnya)

•Bila sel-sel baru terpisah dari air dan terbuang dari sistem, pengolahan lengkap terselesaikan karena sel adalah organik.

PENGHILANGAN NITROGEN

•Ada dua metoda untuk menghilangkan nitrogen.

•Metoda pertama dikonsumsi sebagai nutrient pada saat sel-sel baru terbentuk oleh perubahan bahan-bahan organik

•Metoda kedua adalah nitrifikasi-denitrifikasi yang terjadi di dalam media (prinsip berikut)

•Nitrifikasi adalah berubahnya nitrogen menjadi nitrit terlebih dahulu oleh bakteri nitrit dan kemudian menjadi nitrat oleh bakteri nitrat dalam keadaan ada oksigen.

•Denitrifikasi nitrat berubah menjadi nitrogen dan hasil gas lainnya oleh bakteri denitrifikasi dalam keadaan tidak ada oksigen.

•Bahan-bahan organik membutuhkan denitrifikasi. Karenanya, bahan-bahan organik dapat dihilangkan selama denitrifikasi.

•Pada bagian luar biofilm, nitrifikasi terjadi oleh mikroorganisme pertumbuhan tertempel dalam keadaan ada oksigen.

•Karena mikroorganisme tumbuh, ketebalan biofilm bertambah, dan oksigen terlarut yang dikonsumsi di bagian luar sebelum sebelum mencapai bagian dalam biofilm.

•Karena media bergerak bersama air di dalam reaktor, cairan mencuci bio-film lepas darimedia, sehingga ketebalan biofilm secara otomatis dikontrol oleh pergerakan kontinyu media.

•Kesimpulannya, di bagian luar biofilm, baik perubahan zat organik maupun nitrifikasi berlangsung secara bersamaan.

UNIT PROSES



PEHILANGAN FOSFOR

•Fosfor dalam pengolahan limbah juga dikonsumsi sebagai nutrient pada saat sel baru terbentuk dari perubahan zat-zat organik.

•Fosfor dan nitrogen akan dibuang pada rasio berikut pada pengolahan biologis :

BOD5 yang dihilangkan : N : P = 100 : 5 : 1 (dalam berat).

PEHILANGAN ZAT-ZAT LAIN

•Padatan terlarut (SS: Suspended Solid) dibuang dengan penempelan ke bio-flocs (gumpalan bio).

•Logam berat lainnya dihilangkan oleh absorpsi menjadi bio-flocs.

•Beberapa jenis mikroorganisme dapat men-dekomposisi zat organik beracun.

PERSYARATAN LINGKUNGAN HIDUP

•pH harus dijaga pada kisaran 6,5 ~ 8,5.

•Suhu harus dijaga pada kisaran 15 ~ 35oC

•Mikroorganisme harus bebas dari konsentrasi yang bisa menghalangi dari zat-zat beracun.

•Perbandingan makanan-ke-mikroorganisme dalam bioreaktor harus dikontrol menurut beban BOD yang masuk

•Oksigen terlarut dijaga antara 0,5 ~ 3 mg/L.

•Dead area (daerah mati) karena akumulasi sludge dapat menyebabkan kondisi anaerobik, dimana banyak bakteri filamentous dapat hidup. Hal itu menyebabkan pengendapan bio-sludge pada bak pengendapan menjadi tidak bagus.

UNIT PROSES



KURVA PERTUMBUHAN BAKTERI PADA REAKTOR BATCH

Fase Lag

Organisme menyesuaikan diri pada lingkungan hidupnya yang baru dan mulai terpisah.

Fase Pertumbuhan Log (log growth)

Organisme tumbuh pada kecepatan pertumbuhan log karena ada cukup makanan (BOD)

Fase stationary

Pertumbuhan organisme diimbangi dengan kematian sel-sel tua sesuai dengan penurunan BOD.

Fase kematian log (log death)

Kecepatan kematian bakteri melebihi produksi sel-sel baru karena kekurangan makanan (BOD).

PENGENDAPAN BIO-FLOCS PADA BAK PENGENDAPAN

•Bioflocs terendapkan sangat bagus terbentuk pada titik dark area (daerah gelap) pada Gb-1 Kurva Pertumbuhan Bakteri.

•Operator harus mengontrol rasio makanan-ke-mikroorganisme (F/M : Food-to-Microorganism) sehingga kondisi air limbah yang masuk ke bak pengendapan berada pada titik awal death phase seperti ditunjukkan oleh “A” pada Gb-2 Kurva Pertumbuhan.

UNIT PROSES

Settling basinBio reactor

Type “A” growth curve

Type “B” growth curve

Type “C” growth curve

Gbr.I.23. Kurva pertumbuhan bakteri pada reaktor batch

Jum

lah

sel

Fase pertumbuhan Lag time

Pengendapan terbagus

Fase pertumbuhan Log Fase Stationer Fase kematian

Gbr.I.24. Kurva pertumbuhan bakteri pada reaktor batch

Treated water

Bio reactor Settling basinReturn sludge

Waste sludge

udaraAir limbah


PARAMETER OPERASI PADA SISTEM FBBR

KRITERIA LOADING

•Makanan-ke-mikroorganisme (F/M) = Q . So

Vr . X•Waktu tinggal sel rata-rata (mean cell-residence time, θc) = Vr . X

QW.XW + Qe.Xe

Vr . XQ . So

Tangki aerasiBak pengendapan

(Q + Qr).X

Qr.Xr

Qe.Xe

Qw.Xw

(Q + Qr) X = Q . So + Qr.Xr = Qr.Xr

(karena So terlalu kecil dibanding Xr, maka Q.So = 0 )

Jadi, MLVSS (X) = Qr . XrQ + Qr

Dimana :

Q = kecepatan alir influent

So = konsentrasi BOD influent, mg/L (gr/m3)

Vr = volume tangki aerasi, m3

X = konsentrasi SS volatile dalam tangki aerasi, mg/L (gr/m3)

θc = waktu tinggal sel rata-rata berdasarkan volume tangki aerasi, hari

Qw = kecepatan alir sludge, m3/hari

Xw = konsentrasi SS volatile dalam sludge limbah, gr/m3

Qe = kecepatan alir effluent yang sudah diolah, m3/hari

Xe = konsentrasi SS volatile dalam effluent yang sudah diolah, gr/m3

Qr = kecepatan alir return sludge, m3/hari

Xr = konsentrasi SS volatile dalam return sludge limbah, gr/m3

UNIT PROSES



Metoda mengontrol MLVSS (Mixed Liquid Volatile Suspended Solids)

Pada persamaan yang ditulis sebelumnya, Q dan Xr konstant. Karena itu, MLVSS dapat dikontrol dengan kecepatan alir return sludge (aliran balik sludge). Biasanya, MLVSS kurang lebih 80~90% MLSS (Mixed Liquid Suspended Solids).

MLVSS biasanya dijaga pada 2000 ~ 4000 mg/L dalam tangki aerasi.

Metoda Mengontrol F/M

Q dan So sulit untuk dikontrol karena limbah masuk ke unit pengolahan limbah secara kontinyu. Karena itu, F/M dapat dikontrol dengan X dan X dikontrol dengan kecepatan alir return sludge.

Mengontrol waktu tinggal rata-rata

Vr.X dan Qe.Xe konstant, sehingga θc bisa dikontrol dengan kecepatan alir limbah sludge.

UNIT PROSES



Kontrol DO

Kisaran kontrol DO :

Bila DO melebihi standard :

Bila DO kurang dari standard :

Mengontrol Nutrient (N, P)

•Nitrogen dan fosfor dibutuhkan untuk pertumbuhan organisme pada perbandingan berikut :

BOD5 yang dihilangkan : N : P = 100 : 5 : 1 (dalam berat)

Dimana, nitrogen dalambentuk N-NH3, N-NO3 dan fosfor dalam P-PO4.

•Tetapi HWWTP ini mempunyai nitrogen dan fosfor yang cukup untuk menghilangkan BOD5.

KOLAM AERASI KISARAN KONTROL DO

Kolam aerasi pertama 2 – 3 mg/L

Kolam aerasi kedua 0,5 – 1 mg/L

Kekurangan BOD karena terlalu

banyak organisme

Respirasi endogenous

Kematian mikroorganisme

Sel pecah dan spesifik gravity-

nya rendah

Floc tidak bisa

mengendap

Kekurangan BOD karena terlalu

banyak organisme

Nitrifikasi ammonia

Denitrifikasi pada bak

pengendapan

Produksi gas nitrogen pada bak

pengendapan

Sludge naik karena gas nitrogen

Pertumbuhan organisme

sedikit

Cukup BOD

Mikroorganisme bebas berenang

Mikroorganisme menyebar

Floc tidak bisa

mengendap

UNIT PROSES



KONTROL pH

•pH optimum adalah 6,5 ~ 8,5

•Organisme tidak dapat berfungsi pada kondisi pH di atas 9,0 atau di bawah 6,0.

•Level air pada operasi normal pada bak buffer minimal 1,5m dari dasar bak untuk pengenceran konsentrasi mengagetkan dari zat-zat beracun.

•KONTROL SUHU

•Suhu optimum adalah 20 ~ 28oC.

•Organisme tidak dapat berfungsi pada suhu di atas 37oC atau di bawah 13oC.

•Tetapi kisaran suhu limbah rumah sakit adalah 28 ~ 35oC.

•KONTROL ZAT-ZAT BERACUN

•Mikroorganisme tidak dapat berfungsi pada konsentrasi yang menghambat atas bahan-bahan seperti logam berat dan senyawa-senyawa beracun. (lihat tabel terdahulu tentang konsentrasi senyawa beracun yang menghambat pada proses biologis).

•Level air pada operasi normal pada bak buffer minimal 1,5m dari dasar bak untuk pengenceran konsentrasi mengagetkan dari zat-zat beracun.

•Konsentrasi zat-zat beracun yang tinggi dapat diolah awal dengan metoda-metoda seperti pemisahan, pengenceran dan netralisasi oleh pihak rumah sakit.

•MINYAK GEMUK (FAT OIL) DAN LEMAK (GREASE)

•Minyak gemuk tidak dapat di-dekomposisi oleh mikroorganisme

•Minyak gemuk dapat menyebabkan masalah seperti kenaikan sludge, buih dan peningkatan BOD pada effluent.

•Material-material ini dapat dihilangkan pada sistem pre-treatment. Operator harus sering memeriksa timbulnya masalah pada sistem pre-treatment.

UNIT PROSES



PEMBENTUKAN BUSA OLEH DETERJEN ATAU SURFACTANT

•Deterjen membuat busa, khususnya ABS (Alkilbenzenasulfonat). Deterjen tidak mudah didekomposisi oleh mikroorganisme

•Busa karena pembersih mencegah perpindahan oksigen ke air.

•Busa karena pembersih mencegah flokulasi bio0sludge dan memproduksi scum (busa) dalam bak aerasi dan bak pengendapan.

•Bahan-bahan ini dapat dihilangkan pada sistem pre-treatment. Operator harus sering memeriksa timbulnya masalah pada sistem pre-treatment.

•LAS (Linear Alkilbenzenasulfonat), AOS (ά – olefin acid) mempunyai akibat yang lebih besar bagi organisme dibanding surfactant lainnya.

•Surfactant yang kurang effektif bisa digunakan sebagai pembersih, khususnya jangan gunakan deterjen ABS.

Tabel-1 (satuan : EC50 , mg/L)

Data untuk setiap surfactant adalah konsentrasi efektif yang menyebabkan efek negatif terukur pada 50% populasi yang dites.

•EC50 adalah konsentrasi efektif yang menyebabkan efek negatif terukur pada 50% populasi yang dites.

LOADING BOD YANG FLEKSIBEL

• Loading BOD yang fleksibel merusak keseimbangan rasio F/M.

•Beban BOD tinggi : menyebar pertumbuhan bakteri dengan bebas-berenang (free-swimming bacteria). Sehingga bio-flocs menyebar juga.

•Beban BOD rendah : membuat pin floc , sludge yang over-tereduksi, sehingga floc tidak bisa mengendap.

surfactant Colpidium compylum

Opercularia

LAS (Linear Alkilbenzenasulfonat) 5,8 18

AE (polioksietilen alkil eter) 14 76

EO (etilen oksida) 32 23

AES (polioksietilen alkil ester sulfat) 28 17

AS (alkil ester sulfat) 14 14

AOS (ά – olefin acid) 3,2 4

Sabun 87 76

UNIT PROSES


MASALAH OPERASI DAN PEMECAHANNYA

BULKING SLUDGE

•DEFINISI : bulking sludge adalah karakteristik pengendapan yang kurang dan kompaktibiliti yang kurang.

•Jenis bulking sludge ada dua :

•Satu : disebabkan oleh pertumbuhan organisme filamentous atau organisme yang dapat tumbuh dalam bentuk filamentous pada kondisi yang berlawanan. Sludge yang filamentous mempunyai spesifik gravity yang rendah seperti kapas gembung.

•Dua : nonfilamentous bulking yang disebabkan oleh pengoperasian yang salah.

Jenis bulking

Penyebab Penyelesaian

Filamentous bulking

Fluktuasi rendah Jangan menghentikan pompa bak buffer dan pengumpanan limbah ke tangki aerasi pada kecepatan alir rata-rata

pH tidak optimum Jaga level air 1,5m lebih dari dasar bak buffer untuk pengenceran limbahSuhu tidak optimum

Beban BOD beragam

Aliran limbah stale Alirkan udara ke bak buffer

Kekurangan nutrient (N,P)

Mungkin cukup

DO rendah operasikan pada kisaran optimum

Rasio F/M rendah Naikkan kec. Alir return sludge

BOD larut kurang Jangan gunakan deterjen ABS, periksa minyak lemak yang masuk

NonFilamentous bulking

Beban BOD tidak cukup operasikan pada rasio F/M optimum

Over aerasi operasikan DO optimum

Ada zat beracun Pisahkan zat beracun berkonsentrasi tinggi

UNIT PROSES


MASALAH OPERASI DAN PEMECAHANNYA

RISING SLUDGE (KENAIKAN SLUDGE)

DEFINISI : sludge yang terendap di dasar bak pengendapan naik ke permukaan bak pengendapan kembali.

PENYEBAB :

Langkah pertama : nitrifikasi

Ammonia berubah menjadi nitrat pada kolam aerasi.

Langkah kedua : denitrifikasi

Nitrat berubah menjadi gas nitrogen pada bak pengendapan. Sludge yang tertempel ke gas nitrogen naik ke permukaan bak pengendapan secara bersamaan.

Lingkungan penyebab kenaikan sludge :

Nitrifikasi dapat terjadi pada lingkungan dengan F/M rendah dan oksigen berlebih.

Nitrifikasi menurunkan proporsi rasio BOD5/TKN seperti pada tabel-1.

Denitrifikasi dapat berlangsung pada kondisi tidak ada oksigen.

Tabel-1 Hubungan antara fraksi organisme ntrifying dan rasio BOD5/TKN

Penanganan kenaikan sludge

Pada kolam aerasi terakhir, nitrifikasi terjadi karena F/M sangat rendah, tetapi nittrifikasi dapat dikontrol bila oksigen tidak berlebih. Kisaran optimumnya adalah 0,5 mg/L. di lain pihak, konsentrasi N-NH3 rendah pada effluent oleh nitrifikasi karena N-NH3 berubah menjadi nitrat. Jika konsentrasi N-NH3 melebihi standard effluent, ubah ammonia menjadi nitrat dengan nitrifikasi. Kemudian buang kenaikan sludge pada proses berikutnya : UP FLOW FILTER.

Rasio BOD5/TKN

0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Fraksi nitrifier 0,35 0,21 0,12 0,083 0,064 0,054 0,04 0,037 0,033 0,029

UNIT PROSES


BAK PENGENDAPAN DAN SCRAPER

TUJUAN

•Sludge aktif mengendap pada bak pengendapan

•Bio-sludge yang mengendap dikembalikan ke FBBR secara kontinyu untuk mengontrol MLSS pada FBBR.

•Bio-sludge yang berlebih dibuang ke bak penyimpan sludge (sludge storage basin).

PRINSIP

•CYCLOID REDUCER harus beroperasi selama 24 jam sehari untuk return sludge dan untuk sludge yang tidak aerobik.

•Semua limpahan selalu mengalir pada kecepatan alir yang sama. Jika saluran limpahan tertutup oleh sesuatu bahan, limbah bisa dialirkan ke saluran yang lain. Hal ini bisa mengurangi efisiensi pengendapan.

•Alga dapat bereproduksi di jalur aliran limpahan.

•Alga-alga akan menaikkan BOD di effluent, jika tidak, sikat.

•Alga bereproduksi pada waktu yang sama di lingkungan yang cukup nutrient seperti nitrogen, fosfor, BOD dan sinar matahari.

•Perhatikan agar tidak ada material yang jatuh ke bak.

•Material yang jatuh dapat merusak impeller pompa.

no DESCRIPTION METERIALS

1 CYCLOID REDUCER PUR'

2 SHAFT STS304

3 SCRAPER ARM STS304+RUBBER

4 SCRAPER STS304

5 CENTER WELL STS304

6 METAL BOX STS304

7 TURN BUCKLE STS304

8 WALK WAY SS400

9 HAND RAIL STS304

10 WEIR STS304

UNIT PROSES

SISTEM UP FLOW FILTER

TREATED WATER BASIN DAN POMPA T/W

TUJUAN

•Treated water basin (bak air terolah) adalah tangki penampung air limbah yang sudah diolah ke up-flow filter.

•Air diffuser dipasang untuk mencegah pengendapan sludge.

•PRINSIP DAN METODA OPERASI

•Secara otomatis, pompa beroperasi dengan logic yang dipasang pada up flow filter.

•Secara manual, pompa dapat beroperasi di atas low low level tetapi tidak dapat di bawah low low level untuk mencegah kerusakan pompa.

UP FLOW FILTER

TUJUAN

Padatan tersuspensi pada effluent dari FBBR dihilangkan pada up flow filter.

PRINSIP

•Up flow filter dapat beroperasi secara otomatis dengan level switch yang dipasang pada treated water basin dan di-backwash dengan pengatur waktu jika menghidupkan mode AUTO ON.

•Jika konsentrasi semua kandungannya di bawah standard effluent, jangan operasikan up flow filter.


Lihat halaman berikut.

UNIT PROSES

MANUAL OPERASI DAN PERAWATAN

SISTEM DISINFEKSI

BAK DISINFEKSI

TUJUAN

•Bak disinfeksi terdiri dari dua kolam (pond)

•Satu adalah holding pond (kolam penerima) untuk backwash up flow filter. Pond yang lain adalah mixing pond (kolam pencampuran) untuk disinfeksi.

•Air limbah yang sudah di-disinfeksi harus digunakan untuk backwash atau menyaring karena air tersebut akan membunuh bakteri dalam FBBR.

PRINSIP

•Secara otomatis, pompa beroperasi oleh logic yang terpasang pada panel di upflow filter.

•Secara manual, pompa dapat beroperasi di atas low low level. Tetapi pompa tidak dapat beroperasi di bawah low low level untuk mencegah kerusakan pompa pada operasi manual maupun otomatis.

•Zat kimia untuk disinfeksi akan diumpankan ke kolam kecil yang terletak pada jalur effluent (pengeluaran). Kemudian zat kimia dicampur dengan dengan air limbah yang melalui jalur effluent dan kolam effluent yang terjadi karena adanya perbedaan tinggi/level air.

•Parshall flume flow meter dipasang di depan bak desinfeksi.

•Parshall flume harus dibersihkan karena kotoran dapat mengganggu pengukuran kecepatan alir dengan benar.

BACK WASH PUMP

FROM UP FLOW FILTER PUMP

AGITATOR

DISINFECTION BASIN

EFFLUENT

FOR DISINFECTION

FOR BACK WASHING

FROM CITY WATER

CHEMICALSTORAGE TANK

LS

UNIT PROSES

Operasi• Mengacu pada manual sentrifugal untuk operasi pompa

Perawatan• Mengacu pada manual sentrifugal untuk operasi pompa

• Memindahkan air bak disinf


SISTEM DISINFEKSI

DISINFEKTAN

TUJUAN

•Disinfeksi mengacu pada perusakan yang selektif pada organisme yang dapat menyebabkan penyakit.

•Senyawa-senyawa klorin biasanya digunakan sebagai disinfektan.

•Pada saat senyawa klorin ditambahkan ke air, senyawa tersebut berubah menjadi hipoklorit (OCl-) atau asam hipoklorous (HOCl)

•hipoklorit (OCl-) atau asam hipoklorous (HOCl) menghancurkan bakteri.

PEMILIHAN BAHAN KIMIA SEBAGAI DISINFEKTAN

•Banyak bahan kimia yang dapat digunakan sebagai disinfektan. Sebagian besar diantaranya adalah senyawa-senyawa klorin atau senyawaan lain yang berkombinasi dengan klorin. Senyawa yang berkombinasi dengan klorin lebih mudah di-packing dan dibawa daripada klorin.

•Senyawa kombinasi tersebut antara lain : kalsium hipoklorit, natrium hipoklorit, asam tri-kloro-isosianurin (TCCA: tri-chloro-isocyanurine acid).

•1. Klorin

•Klorin biasanya dipasok dalam bentuk cair atau gas di bawah tekanan

•Tetapi klorin sangat berbahaya karena bereaksi dengan banyak senyawa-senyawa inorganik dan organik.

•2. Kalsium hipoklorit

•Kalsium hipoklorit mudah di-packing dan dibawa daripada klorin.

•Kalsium hipoklorit biasanya dipasok dalam bentuk bubuk atau granular kecil.

•Bahan kimia ini cenderung membentuk kristal. Karenanya, zat ini bisa menyumbat pompa metering, pemipaan dan valve (katup).

•Karena itu, bahan kimia ini tidak dapat digunakan pada sistem pengumpanan yang sangat kecil seperti HWWTP.


SISTEM DISINFEKSI

DISINFEKTAN

PEMILIHAN BAHAN KIMIA SEBAGAI DISINFEKTAN

3. Natrium hipokloritSebagian besar unit pengolahan limbah menggunakan natrium hipoklorit karena lebih aman daripada klorin cair.Larutan natrium hipoklorit dapat dibeli dalam botol 50-kg dengan kandungan klorin 10-12%.Larutan ini dipengaruhi oleh cahaya dan panas.Karena itu harus disimpan dalam tempat yang dingin dan dalam tangki yang tahan karat. 12% natrium hipoklorit tereduksi sebanyak 10% konsentrasi selama 4 hari dalam pengiriman, karena itu zat ini tidak dapat digunakan pada tempat yang jauh dari pembuatnya. Zat ini juga tidak dapat disimpan lebih dari satu minggu. Natrium hipoklorit membutuhkan penanganan khusus karena adanya uap klorin.Sebagian besar HWWTP berad pada tempat yang jauh dengan pabrik bahan kimia.

4. Asam tri-kloro-isosianurin (TCCA)TCCA merupakan senyawa organik yang berkombinasi dengan klorin. Bahan kimia ini lebih stabil daripada bahan-bahan kimia di atas atau bahan kimia lain yang digunakan sebagai disinfektan.Harganya mungkin lebih mahal 20% daripada harga natrium hipoklorit, tetapi harga pengirimannnya lebih murah karena pengiriman TCCA dalam konsentrasi tinggi (90%) dibanding natrium hipoklorit 12%.

Karena itu, TCCA disarankan untuk menjadi disinfektan.


SISTEM DISINFEKSI

DISINFEKTAN

KEBUTUHAN BAHAN KIMIA SEBAGAI DISINFEKTAN

Bila senyawa klorin ditambahkan ke air, senyawaan ini berubah menjadi ion hipoklorit (OCl-) atau asam hipoklorous (HOCl).

Klorin (Cl2) biasanya berbentuk gas, dua langkah reaksi dapat terjadi di air sesuai reaksi berikut :

Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

HOCl H+ + OCl-

Natrium hipoklorit (NaOCl) juga terjadi di air sesuai reaksi berikut :

NaOCl + H2O HOCl + NaOH

HOCl H+ + OCl-

TCCA berubah menjadi HOCl dan OCl- sesuai reaksi berikut :

Cl3(NCO)3 + 6H2O 3HOCl + 3/2 N2 + 3CO2 + 9H+

HOCl H+ + OCl-

Effisiensi pembunuhan bakteri HOCl sekitar 40-80 kali daripada OCl-

OCl- berubah menjadi HOCl dalam asam, HOCl berubah menjadi OCl- dalam basa, seperti tampak pada grafik.

Jika ada ammonia yang lebih mudah bereaksi dengan ion OCl- atau HOCl dalam limbah, OCl- atau HOCl akan bereaksi dengannya terlebih dahulu.

Konsentrasi Cl untuk membunuh bakteri sekitar 0,5~1,5 mg/L, tetapi bila ada bahan yang reaktif seperti ammonia, dibutuhkan Cl lebih banyak. Karena itu, disarankan dosing bahan kimia ini sekitar 5 mg/L sebagai Cl.

Kebutuhan bahan kimia (kg/hari) :

(Kec. Alir rata-rata limbah (m3/hari)) x ( kebutuhan Cl (mg/L)) x 10-3

%Cl dalam senyawa bahan kimia

Contoh : kec. Alir desain 100 m3/hari, rata-rata kec. Alir 70% dari desain, TCCA 90% sebagai Cl. Maka jumlah TCCA yang dibutuhkan adalah :

(100 x 0,7 (m3/hari)) x ( 5 (mg3/hari)) x 10-3 = 0,78 kg/hari

0,9


SISTEM PENGOLAHAN SLUDGE

DEHYDRATOR

TUJUAN

•Dehydrator bertujuan untuk menyaring sludge aktif.

•Volume sludge menjadi sangat berkurang setelah di-dehydrasi.

PRINSIP

•LIHAT HALAMAN BERIKUT


•LIHAT HALAMAN BERIKUT


SISTEM SUPPLY AIR BERSIH

BAK AIR BERSIH DAN POMPA BOOSTER

TUJUAN

Kawasan servisnya meliputi : ruang kontrol, ruang laboratorium, toilet, pengenceran bahan kimia, sistem pembuangan busa pada FBBR, penyiraman auto screen, penyiraman dewatering, penyiraman pompa sludge.

PRINSIP

•Air bersih di-supply ke kawasan servis oleh pompa booster pada tekanan tinggi.

•Tekanan supply air bersih dikontrol secara otomatis pada panel kontrol pompa booster.

•Tetapi pompa booster tidak bisa beroperasi pada kondisi auto maupun manual jika bak air bersih di bawah low low level .

•Air bersih otomatis diisikan ke bak air bersih dengan float valve.

•Hancurkan busa dengan membuka katup jalur de-foaming bila ada busa terlalu banyak pada FBBR.


•LIHAT HALAMAN BERIKUT.

modul one

Documents