kombinasi lumpur aktif dan fixed film

7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film

1/16

MAKALAH MATA KULIAH

PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN

KOMBINASI LUMPUR AKTIF DENGAN FIXED FILM

DISUSUN OLEH :

RIZKI HAMDISYAR

21080111120006

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014


2/16

BAB I

PENDAHULUAN

11 L!"!# B$%!&!'(

Setiap komunitas dalam aktivitas sehari-hari akan menghasilkan buangan

baik berupa buangan padat maupun buangan cair. Buangan cair pada dasarnya

berasal dari air bersih yang telah digunakan untuk berbagai keperluan bagi

komunitas tersebut.

Air buangan merupakan air bekas pakai dari berbagai aktivitas manusia,

misalnya dari kegiatan rumah tangga, industri dan lain-lain. Secara garis besar, air

buangan sendiri terdiri dari 2 jenis yaitu air buangan domestik dan air buangan

non domestik. Air buangan buangan domestik berasal dari rumah tangga atau dari

pemukiman, bukan hanya air yang dipakai untuk menggelontor kotoran dari WC

saja, melainkan juga air dari urinoir, air bekas mandi, air bekas untuk mencuci,

baik dari cucian dari kamar cuci pakaian maupun cucian-cucian dari aktivitas

dapur bahkan cucian-cucian dari asta!el. Sedangkan Air buangan non domestik

berasal dari industri dimana air digunakan untuk bermacam-macam proses

industri, sehingga air menjadi tercemar dengan kotoran-kotoran yang

komposisinya tergantung dari proses produksinya.

"enanganan terhadap kedua macam air buangan tersebut harus dilakukan

dengan serius. #arena jika tidak, akan menimbulkan berbagai permasalahan

seperti pencemaran lingkungan, timbulnya berbagai macam penyakit, lingkungan

pemukiman yang kumuh dengan kondisi sanitasi yang memprihatinkan. Selain

itu, air buangan dapat menyebabkan penurunan kualitas air bersih. $leh karena itu

diperlukan suatu pengolahan yang memadai untuk mengatasi permasalahan

tersebut.

Air buangan yang berasal dari berbagai sumber akhirnya akan kembali ke

badan air penerima atau ke dalam tanah. %ntuk mengurangi dampak negati! yang


3/16

ditimbulkan oleh berbagai kontaminan yang terdapat dalam air buangan,

diperlukan suatu sistem pengolahan yang dapat menurunkan derajat kontaminan

atau sesuai dengan standar kualitas air buangan.

&eknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara

kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik

maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh

masyarakat setempat. 'adi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan

kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.%ntuk bisa memilih

teknologi yang tepat, seseorang harus mengetahui gambaran umum tentang

metode-metode pengolahan air limbah yang ada, baik tentang prinsip kerja,

tentang penerapan metode-metode tersebut, keuntungan dan kerugian, dan juga

!aktor biaya. (alam makalah ini akan dibahas mengenai pengolahan limbah cair

dengan #ombinasi )umpur Akti! danFixed Film.

12 T)*)!'

*. &erciptanya pemahaman mengenai proses pengolahan limbah cair dengan

kombinasi lumpur akti! dan !i+ed !ilm.

2. engetahui kelebihan dan kekurangan dari penggunan teknologi tersebut.

. engetahui peralatan apa saja yang digunakan dalam pengolahan

menggunakan kombinasi lumpur akti! dan !i+ed !ilm.


4/16

BAB II

ISI

Beberapa jenis kemasan material sintetik yang telah dikembangkan untuk

digunakan dalam proses lumpur akti!. "roses-proses ini dimaksudkan untuk

meningkatkan proses )umpur akti! dengan menyediakan konsentrasi biomassa

yang lebih besar di dalam tangki aerasi dan dengan demikian menaarkan potensi

untuk mengurangi persyaratan ukuran kolam. ereka juga telah digunakan untuk

meningkatkan tingkat volumetrik nitri!ikasi dan untuk mencapai reaksi

denitri!ikasi dalam tangki aerasi dengan memiliki ona tidak toksis dalam

kedalaman bio!ilm. #arena dari kompleksitas dari proses dan masalah-masalah

yang berkaitan dengan mengerti area bio!ilm dan aktivitasnya, proses desain yang

empiris dan berbasis hasil terbatas skala penuh. (alam bagian ini proses ini

diperkenalkan dan dijelaskan dan beberapa pertimbangan desain dan parameter

disajikan. /etcal! 0 1ddy, nc., 2334

21 K+,-.'!/. L),)# A&". !' Fixed Film

Sistem lumpur akti! adalah sistem yang paling banyak digunakan dalampengolahan limbah cair /Sutapa (A, 23334. (i dalam limbah yang mengandung

bahan organik terdapat at-at yang merupakan makanan dan kebutuhan-

kebutuhan lain bagi mikroorganisme yang akan digunakan dalam proses lumpur

akti!. "roses lumpur akti! adalah salah satu proses pengolahan air limbah secara

biologi, yang pada prinsipnya meman!aatkan mikroorganisme yang mampu

memecah bahan organik dalam limbah cair. "roses lumpur akti! adalah proses

dimana limbah cair dan lumpur akti! dicampur dalam satu reaktor. Salah satu


5/16

parameter yang sering digunakan dalam pengolahan limbah cair sistem lumpur

akti! adalah i+ed )i5uor Suspended Solids /)SS4. i+ed li5uor suspended

solids adalah jumlah dari bahan organik dan mineral berupa padatan terlarut,

termasuk mikroorganisme di dalam mi+ed li5uor /Sutapa (A, *6664. "ada sistem

lumpur akti! aliran kontinyu /terus menerus limbah yang masuk4 pertumbuhan

mikroorganismenya sangat berbeda dengan sistem aliran periodik /misal bacth

reactor4. (imana pada aliran terus menerus subtrat ditambahkan kontinyu pada

debit 7 pada reaktor dengan volume 8 dan mengandung konsentrasi biomassa 9.

"enambahan nutrien, parameter lingkungan seperti kadar oksigen, temperatur, dan

p: pada dasarnya terkontrol /Sutapa (A, *6664.

#eunggulan teknis proses lumpur akti! adalah dapat mengolah air limbah

dengan beban B$( dan volume yang besar, e!isiensi pengolahan tinggi.

Sedangkan beberapa kelemahan teknis antara lain kemungkinan terjadi bulking

pada lumpur akti!, terjadi buih, jumlah lumpur yang dihasilkan besar, dan

membutuhkan lahan yang luas. #omponen biologis lumpur akti! terdiri dari

berbagai macam organisme. Bakteri, !ungi, protooa merupakan komponen

biologis, massa biologis dari lumpur akti!. "roses pengolahan limbah secara

biologi adalah cara yang meman!aatkan mikroorganisme untuk menguraikan

material yang terkandung di dalam air limbah. ikroorganisme sendiri selain

menguraikan dan menghilangkan kandungan material, juga menjadikan material

yang terurai tadi sebagai tempat berkembang biaknya. etodologi penelitian

menggunakan lumpur akti! adalah merupakan proses pengolahan air limbah yang

meman!aatkan proses mikroorganisme tersebut /etcal! 0 1ddy, 233;4.

1!isiensi proses pengolahan tergantung pada volume, karakteristik air

limbah serta kriteria desain masing-masing teknologi. Sebagai contoh dalam

desain teknologi pengolahan secara activated sludge dengan tipe extended aerasi

dapat digunakan secara e!ekti! untuk air limbah yang mengandung beban B$(

sebesar 23-3 tiap kg )8SS, umur lumpur 3,*< - 3,; hari, dan aktu retensi *= -

2; jam. Sedangkan untuk desain activated sludge tipe stabilisasi kontak


6/16

dipersyaratkan beban B$( sebesar ; - > per kg )8SS, umur lumpur 3,> - * hari,

aktu tinggal - > jam /&chobanoglous, 2334.

"roses biologis dengan biakan melekat yakni proses pengolahan limbah

dimana mikroorganisme yang digunakan dibiakkan pada suatu media sehingga

mikroorganisme tersebut melekat pada permukaan media. edia yang biasa

digunakan adalah plastik atau batu. "roses ini disebut juga dengan proses !ilm

mikrobiologis atau proses bio!ilm (fixed film).n!luen air limbah dimasukkan ke

dalam reaktor yang di dalamnya diisi dengan media penyangga /media bio!ilter4.

(engan adanya lapisan mikroorganisme yang tumbuh menempel pada permukaan

media tersebut maka polutan organik yang ada di dalam air limbah akan diuraikan

menjadi produk respirasi yakni C$2 dan :2$. (alam aplikasinya, e!ektivitas

proses bio!ilter sangat dipengaruhi oleh jenis serta bentuk media yang digunakan.

Bio!ilter merupakan suatu reaktor biologis !ilm-tetap (fixed film) menggunakan

packing berupa kerikil, plastik atau bahan padat lainnya dimana limbah cair

dileatkan melintasinya secara kontinyu /etcal! 0 1ddy, 2334. #elebihan

teknis proses bio!ilter antara lain dapat menurunkan kandungan B$(,suspended

solids /SS4, total nitrogen dan !os!or dengan e!isiensi tinggi, sistem pengoperasian

mudah dan tanpa membutuhkan energi. #ekurangan sistem ini antara lain kurang

e!ekti! untuk volume limbah yang besar.

22 P#+/$/ $'(!' Internal Suspended Packing !! P$#"),-)3!'

T$#%$&!"

8ariasi berbeda dari proses dalam material kemasan dari tipe bervariasi

adalah tersuspensi dalam tangki aerasi proses lumpur akti!. Contoh proses

pengolahan lumpr akti! dengan suspended packing mencakup Captor, )inpor dan

#aldnes. "roses bantalan busa dengan sebuah kepadatan tertentu dari sekitar 3,6>

g?cm adalah ditempatkan dalam bioreaktor dalam sebuah gaya bebas

mengambang dan dipertahankan oleh sebuah layar e!luen. "ad volume bisa


7/16

memperhitungkan 23 hingga 3 persen dari reaktor volume. encampur dari

tersebarnya sistem aerasi beredar bantalan busa dalam sistem, tapi tanpa

penambahan pencampuran metode, mereka mungkin cenderung untuk berkumpul

pada e!luen tersebut dan mengapung di permukaan.

G!,-!# 21

Suspended Packing!! "!'(&. !$#!/. %),)# !&".

$'(!'proper mixing


8/16

Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"

Kaldnes, sebuah unit yang bernamaMoving#bed $iofilm %eactor/B4

telah dikembangkan oleh perusahaan oregia, #aldnes iljoteknologi. "roses

dimana terjadi penambahan elemen polyethylene berbentuk silinder kecil /speci!ic

density 3,6< g?cm4 dalam adah teraerasi maupun tidak teraerasi untuk

mendukung pertumbuhan bio!ilm. Silinder kecil kira-kira berukuran diameter *3

mm dan tinggi mm dengan palang di dalam dan sirip membujur di luar.

"embaa bio!ilm dekelola di dalam reaktor dengan menggunakan pelat penuh

lubang />+2> mm slot4 pada bagian luar tangki. %dara agitasi atau mi+er

diterapkan secara terus-menerus mensirkulasi kemasan. #emasan dapat mengisi

2> sampai >3 persen dari volume tangki. )uas permukaan spesi!ik kemasan

adalah sekitar >33 m2?mmassal volume pengepakan. BB memerlukan aliran

lumpur akti! balik atau backashing. Clari!ier akhir digunakan untuk

menyelesaikan pengelupasan padatan. "roses BB menyediakan keuntungan

untuk tanaman upgrade dengan mengurangi padatan loading clari!iers yang sudah

ada. /etcal! 0 1ddy, 2334

G!,-!# 22

D.!(#!, !%.#!' /&$,!"./ !! !%.&!/. #+/$/ MBBR


9/16


G!,-!# 2

P#+/$/ /+%. 5+'"!5" $'(!' #+/$/ MBBR /$-!(!. $'((!'". T#.5&%.'( F.%"$#


G!,-!# 24


10/16

K#."$#.! $/!.' #+/$/ ".5!% MBBR


G!,-!# 27

K#."$#.! +$#!/. ".5!% MBBRSolid Contact


2 P#+/$/ D$'(!' Internal Fixed Packing!! P$#"),-)3!' T$#%$&!"

&erhitung lebih dari setengah lusin berbagai proses variasi di mana

material !i+ed-packing ditempatkan di dalam tangki aerasi proses lumpur akti!.

&iga contoh khusus dari proses !i+ed-packing termasuk proses inglace dan Bio

matriks. (an proses BCs terendam.


11/16

G!,-!# 26

P$'$,!"!' K$,!/!' R.'(%!5$ D!%!, S$-)!3 R$!&"+# L),)# A&".


#et. Dambar

a4 Skematis dari penempatan kemasan di reaktor lumpur akti!

b4 &ampak isometri dari penempatan kemasan di reaktor lumpurakti!

R.'(%!5$ #emasan ini adalah kemasan yang dilingkari #lorida "olivinil

yang berdiameter sekitar > mm . :al ini ditempatkan di sekitar 2>-> persen dari

volume lumpur akti! basin di modul dengan ;3-*33 mm per lembaran yang

terpisah. )uas permukaan khusus disediakan berkisar dari *23 sampai >33 m 2?m

dari tangki volume. )okasi penempatan kemasan di dalam tangki aerasi

merupakan suatu hal yang penting. %ntuk menyediakan e!isiensi kontak dengan

air limbah, #emasan harus ditempatkan di sepanjang satu sisi bejana aerasi

dengan peralatan aerasi dengan memberikan pola roll spiral agar dapat mengalir

meleati kemasan /Sen et al.. *664. Spiral roll aerasi biasanya kurang e!isien

daripada aerasi cakupan lantai penuh dengan gelembung halus di!!users.

)okasi sepanjang tangki ini juga penting untuk sistem operasi nitri!ikasi

dan reaksi denitri!ikasi. andall dan sen / *66< 4 merekomendasikan lokasi di

mana su!!cient bod tetap untuk mengembangkan sebuah bio!ilrn pertumbuhan,


12/16

tetapi B$( permintaan cukup rendah sehingga oksidasi amonia dapat terjadi

dalam !ilm. amun, mereka mencatat baha tingkat optimal dapat sulit untuk

mencapai sebagai variasi dalam B$( pemuatan dapat bervariasi pertumbuhan

bio!ilm pada kemasan dan persaingan antara bakteri heterotro! dan autotrophic

untuk luas permukaan. (alam beberapa aplikasi, keuntungan menggunakan

#emasan internal tetap karena untuk pertumbuhan bulu cacing dalam bio!ilm.

Bio-2-sludge Process. Skematis dari proses Bio-2-Sludge diilustrasikan

pada gambar 6-2. angkaian kemasan "8C dengan area permukaan 63-*

m2? dan pembukaan minimal 23 + 23 mm untuk mencegah penyumbatan

terletak di sepanjang dinding tangki aerasi. sistem di!usi udara ini dirancang untuk

menciptakan suatu campuran kemasan aliran recirculation cair .

Submerged Rotating biologis Contactors, otating biologis Contactors

unit telah dipasang di )umpur akti!. otating biologis Contactors terendam

/SC4 dioperasikan pada appro+iamately => persen perendaman. %nit SBC

dapat bertambah besar sampai >.> m diameter dengan luas permukaan 2=,=33 m2.

otasi didorong oleh aerasi dan mungkin dapat dibantu dengan mesin. Sistem

operasi terendam mengurangi beban pada poros pengepakan.

G!,-!# 29

S&$,!"./



13/16

24 K$)'")'(!' !' K$#)(.!'

Beberapa keunggulan bio!ilm antara lain @

- "engoperasiannya mudah

(i dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem bio!ilm, tanpa dilakukan sirkulasi

lumpur, tidak terjadi masalah EbulkingF seperti pada proses lumpur

akti! /Activated sludge process4. $leh karena itu pengelolaaanya sangat mudah.

- )umpur yang dihasilkan sedikit

(ibandingakan dengan proses lumpur akti!,lumpur yang dihasilkan pada prosesbio!ilm relati! lebih kecil. (i dalam proses lumpur akti! antara 3 G


14/16

kemungkinan terjadi bulkingpada lumpur akti!, terjadi buih, jumlah lumpur yang

dihasilkan besar, dan membutuhkan lahan yang luas.

D!"!# P)/"!&!

&chonanoglous, Deorge, etc. 233. 'asteater Engineering reatment and

%euse. %SA@ etcal! 0 1ddy /c Dra-:ill Companies4, nc


15/16

LAMPIRAN


16/16

Moving-bed Bioflm Reactor(MBRR)

kombinasi lumpur aktif dan fixed film

Documents