perencanaan teknis dan teknologi pengolahan lumpur

Sanitasi.Net

Teknologi Pengolahan Lumpur

Modul E:

Teknologi Pengolahan Lumpur

Pelatihan Perencanaan Teknis

Sistem Pengelolaan Limbah Terpusat (SPAL-T)

Juli, 2015

Rentek-E

Sanitasi.Net

Proses Pengolahan Lumpur

• Graviti

• Flotasi

• Sentrifugasi

Pengentalan

• Oksidasi

• Stabilisasi dengan kapur

• Pengeraman Aerobik

Stabilisasi • Filter Vakum

• Filter Press

• Filter Bed Horizontal

• Sentrifugasi

• SDB

Pengeringan Lumpur

• Untuk Landfill

• Untuk Kompos

• Untuk Pengapuran

Pembuangan

Sludge Masuk

Sanitasi.Net

Hasil Pengolahan Lumpur

• Lumpur hasil pengolahan air limbah skala kecil

– cukup dengan disalurkan ke drying bed atau pengering lumpur,

kemudian lumpurnya dibuang.

• Lumpur hasil pengolahan air limbah skala besar

– akan menghasilkan lumpur yang banyak,

– perlu dilakukan tambahan unit pengelola lumpur agar lumpur tidak

mencemari lingkungan.

Sanitasi.Net

Tahapan Pengolahan Lumpur

1. Pengentalan (Thickening)

2. Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester

3. Pengeringan Lumpur (Dewatering)

4. Disposal Lumpur

Sanitasi.Net

PENGENTALAN (THICKENING)

Teknologi Pengolahan Lumpur

Sanitasi.Net

Pengentalan (Thickening)

• Tujuan thickening adalah mengurangi volume lumpur dengan

membuang supernatannya.

– Supernatan adalah cairan atau fase cair di dalam lumpur yang akan

terpisah dengan fase padatannya.

• Jika konsentrasi solid dalam lumpur semula sebesar 2% maka

setelah thickening, konsentrasi padatan dalam lumpur akan

bertambah menjadi 5%, sehingga terjadi pengurangan volume

sebesar 100 % - (200/5) % = 60%

Sanitasi.Net

Pengentalan (Thickening)

• Proses pengolahan lumpur dengan cara thickening dibagi lagi

menjadi tiga proses, yaitu

1. Gravity,

2. Flotation, dan

3. Centrifuge.

Sanitasi.Net

Gravity thickening

• Gravity thickening biasanya dalam bentuk silinder dengan

kedalaman ±3.00 meter dengan dasar berbentuk kerucut

untuk memudahkan pengurasan lumpur dengan waktu detensi

selama 1 hari.

• Tujuan penggunaan thickening adalah mengurangi volume

lumpur hingga (30-60)% dan mengkonsentrasikan solid

underflow.

Sanitasi.Net

Gravity thickening

Sanitasi.Net

Flotation thickener

• Flotation thickener merupakan salah satu metoda mengurangi

volume lumpur dengan cara flotasi.

• Mekanisme kerja flotation thickener yaitu : gelembung udara

dilarutkan dengan tekanan tinggi,kemudian tekanan dibebaskan

sehingga gelembung udara naik dan menempel pada gumpalan

lumpur.

• Hal ini menyebabkan lumpur naik ke atas permukaan bak dan

akhirnya lumpur terkonsentrasi dan tersisihkan.

• Tekanan tipikal pada reaktor ini sebesar (345-483) kPa atau

(3,4-4,8) atm.

Sanitasi.Net

Flotation thickener

Sanitasi.Net

Centrifugation.

• Centrifugation dibagi menjadi tiga yaitu solid bowl decanter,

basket type, dan nozzle separator.

• Centrifugation merupakan percepatan dari proses sedimentasi

dengan bantuan gaya sentrifugal dan berkerja secara kontinyu.

• Alat ini juga dapat digunakan pada tahapan dewatering.

Sanitasi.Net

Tipikal Unit Pemisah Padatan dalam

Tabung Berputar (Solid Bowl Decanter)

Sanitasi.Net

STABILISASI LUMPUR DENGAN

SLUDGE DIGESTER

Teknologi Pengolahan Lumpur

Sanitasi.Net

Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester

• Tujuan stabilisasi lumpur adalah mengurangi bakteri pathogen,

mengurangi bau yang menyengat dan mengendalikan

pembusukan zat organik.

• Stabilisasi ini dapat dilakukan dengan proses kimia, fisika dan

biologi.

• Umumnya proses biologi banyak digunakan dalam proses

pengeraman secara anaerobik

Sanitasi.Net

Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester

• Pengaruh temparatur sangat penting dalam mempercepat

proses pengeraman (digesting) yaitu temperatur antara 350C

s/d 550C.

• Pada kondisi tersebut bakteri thermophilic memegang peranan

penting untuk proses pengeraman. Jadi pemanasan akan

meningkatkan laju pengolahan dalam digester menjadi lebih

tinggi.

• Namun kawasan tropis pada dasarnya tidak memerlukan

pemanasan tambahan.

Sanitasi.Net

Desain Kriteria untuk

Pengeraman Anaerobik

Parameter Standar Rate High Rate

Lama Pengeraman (SRT), hari 30 – 60 10 – 30

Sludge Loading, kg VS/m3.hari 0,64 – 1,60 2,40 – 6,41

Kriteria volume

Pengendapan I, m3/capita 0,03 – 0,04 0,02 – 0,03

Pengendapan I+II (dari activated

sludge), m3/kapita 0,06 – 0,08 0,02 – 0,04

Pengendapan I + II (tricling filter),

m3/kapita 0,06 – 0,14 0,02 – 0,04

Konsentrasi solid (lumpur kering) yg

masuk, % 2 – 4 4 – 6

Konsentrasi setelah pengeraman 4 – 6 4 – 6

Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006

Sanitasi.Net

Skematik Pencerna Lumpur Anaerobik

(Anaerobic Sludge Digester)

Sanitasi.Net

PENGERINGAN LUMPUR

Teknologi Pengolahan Lumpur

Sanitasi.Net

Pengeringan Lumpur

• Sludge dikeringkan untuk memudahkan pembuangannya,

terutama dalam hal transpotasi.

• Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar kelembaban

lumpur.

• Proses pengeringan dapat dilakukan dengan alami melalui

evaporasi dengan unit yang disebut sludge drying bed (SDB).

• Proses pengeringan juga dapat dilakukan dengan menggunakan

peralatan mekanik seperti

– vaccum filter,

– filter press, dan

– belt filter.

Sanitasi.Net

Filter Vakum (Vaccum Filter)

• Komponen-komponen

yang terdapat pada

vacuum filter adalah :

– Drum silinder dengan

media filter (kain atau

anyaman kawat)

– Pompa vacuum

– Penampung filtrat

– Pompa umpan lumpur

Sanitasi.Net

Filter Tekan (Filter Press)

• Filter press tersusun oleh

sejumlah plat filter

vertikal yang menempel

pada tangkai horizontal.

Sanitasi.Net

Filter Sabuk (Belt Filter)

• Belt filter tersusun oleh

dua belt yang ditum-

pangkan pada roda.

Sanitasi.Net

Bak Pengering Lumpur

(Sludge Drying Bed/ SDB)

• Drying atau sludge drying bed merupakan salah satu metoda

dewatering dengan ukuran kecil hingga medium (maksimum

setara dengan 25.000 orang).

• Pada unit ini, dewatering terjadi karena evaporasi dan drain

(peresapan).

• Pada musim kemarau, untuk mencapai kadar solid (30-40) %

diperlukan waktu (2-4) minggu.

• Satu unit SDB biasanya berukuran berukuran (6-9) meter

untuk lebar dan untuk ukuran panjangnya yaitu (7,5-37,5)

meter.

Sanitasi.Net

Kriteria sludge drying bed

• Ukuran bak umumnya (8x30) m2

• Area yang dibutuhkan :

– (0.14 – 0.28) m2/kapita untuk SDB tanpa penutup atap.

– (0.10-0.20) m2/kapita dengan penutup atap.

• Sludge loading rate (Laju Pembebanan Lumpur)

– (100-300) kg lumpur kering/m2.tahun untuk SDB tanpa penutup atap.

– (150-400) kg lumpur kering/m2.tahun dengan penutup atap.

• Sludge Cake (lumpur terpisah) terdiri dari (20-40)% padatan.

Sanitasi.Net

Bak Pengering Lumpur

(Sludge Drying Bed/ SDB)

• SDB terdiri dari beberapa

lapisan, yaitu :

– Lapisan lumpur , dengan

ketebalan (20-30) cm.

– Lapisan pasir, dengan

ketebalan (15–25) cm.

– Lapisan kerikil, dengan

ketebalan (15-30) cm.

– Lapisan drain, letaknya di

bawah kerikil untuk

menampung resapan air

dari lumpur.

Sanitasi.Net

Bak Pengering Lumpur

(Sludge Drying Bed/ SDB)

• Konstruksi Sludge Drying Bed :

– Konstruksi dibuat dari beton bertulang untuk dinding dan lantainya.

– Elevasi lantai bangunan ini dibuat tidak terlalu dalam agar air sisa

pengeringan lumpur dapat mengalir secara grafitasi menuju saluran

sekitarnya.

– Karena tidak terlalu dalam, maka gaya angkat (uplift) yang bekerja pada

lantai bangunan dapat diabaikan. Hal ini menyebabkan tidak terjadi

gaya-gaya dan momen pada lantai dan dinding bangunan.

– Penulangan yang diperlukan adalah penulangan praktis untuk mengatasi

retak saja.

– Untuk pelat lantai yang berada diluar dan berhubungan langsung dengan

cuaca, untuk diameter tulangan lebih kecil dari ɸ16 mm maka jarak

maksimum tulangan adalah 225 mm.

Sanitasi.Net

DISPOSAL LUMPUR

Teknologi Pengolahan Lumpur

Sanitasi.Net

Disposal Lumpur

• Lumpur kering yang disebut juga sludge cake dari hasil

pengolahan lumpur air limbah domestik setelah melalui proses

digesting, sebenarnya sudah merupakan humus, sehingga dapat

digunakan untuk conditioning tanah tandus, dan dapat juga

digunakan sebagai landfill (tanah uruk).

• Jika dikhawatirkan lumpur mengandung logam berat atau B3,

sebaiknya dijadikan tanah uruk yang diatasnya ditanami

tumbuhan yang bukan untuk konsumsi manusia dan hewan.

• Tumbuhan tersebut dapat difungsikan sebagai phytoremediator

untuk menyerap B3 dari tanah urug tersebut dalam jangka

panjang.

Sanitasi.Net

Referensi

Direktorat Pengembangan Penyehatan Lingkungan Permukiman (PPLP)

Direktorat Jenderal Cipta Karya

Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat

Sanitasi.Net

Modul Perencanaan Teknis SPAL-T

Modul

A. Dasar-dasar Perencanaan Teknis SPAL-T

B. Unit Pelayanan

C. Unit Pengumpulan / Jaringan Perpipaan

D. Unit Pengolahan Air Limbah

E. Teknologi Pengolahan Lumpur

F. Konstruksi Bangunan

G. Rencana Anggaran Biaya

Sub-Modul

D1 Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

D2 Pemilihan Lokasi IPAL

D3 Pemilihan Teknologi dan Sistem IPAL

D4-6 Sistem Pengolahan Air Limbah (secara Fisik, Kimia, Biologi) - 3 Sesi

D7-8 Pengolahan (Aerobik, Anaerobik, Gabungan dan Kombinasi) - 4 sesi

Sanitasi.Net

Terimakasih

Joy Irmanputhra

AFSI FasilitatorSanitasi.Org