2012

STUDY FEASIBILITY LUMPUR WTP BUARAN

Outline

MAKSUD DAN TUJUANMelakukan feasibility study terhadap

pengolahan lumpur di WTP BuaranMemberikan rekomendasi teknologi yang

akan digunakanMenyiapkan DED dan RAB dari teknologi

terpilihMenyiapkan dokumen tender

KONDISI EKSISTINGPengolahan lumpur eksisting di IPA

Buaran berupa sludge drying bed.Sludge drying bed ini hanya

menampung 10 % dari volume lumpur total.

Jumlah unit SDB : 5 buahUkuran 1 unit : 4 m x 30 mKedalaman total : 60 cm

METODOLOGI

Karakteristik Air Baku

Ket. :

Mott MacDonald : Rata-rata periode Februari – Mei 2011FS WTC (PJT-II) : Rata-rata periode Tahun 2006 – 2010Infratama Yakti 1 : 20 Januari 2012Infratama Yakti 2 : 8 Februari 2012

Karakteristik Lumpur (1) Hasil Uji Karakteristik Lumpur (19 Januari 2012)

Hasil Spin Test I (9 Januari 2012)

No.Parameter

Analisis

Satu

anMetoda Analisis

Hasil

Analisis

1. pH - SMEWW-4500-H-B 7,78

2. TS mg/l SMEWW-2540-B 6164

3. BOD mg/l JIS K3602 121

4. Dry Solid ‰ 23,68

Kode Test

Koagulan

Dosis(ppm)

Turbidity Sebelum

(NTU)

Turbidity Sesudah

(NTU)Keterangan

S1 PAC 25 1,96 S2 PAC 50 32 15,7 S3 PAC 37,5 12,8 3,61

S4 Kapur 150 34,5 10,74 Secara visual dengan kapur sludge lebih kompak

S5 Kapur 300 42,4 5,9 S.1.1 PAC 25 3,22 1,08 S.1.2 PAC 37,5 17,59 5,95

S.1.3 Kapur 150 16,32 4,5 Secara visual dengan kapur sludge lebih kompak

S.1.4 Kapur 75 19,57 4,2 S.1.5 PAC 12.5 19,25 0,88

Karakteristik Lumpur (2) Hasil Spin Test II (16 Februari 2012)

Hasil Uji Supernatant

Kode Test PAC (ppm)

PE Turbidity (NTU)

ppm Tipe Sebelum Sesudah

S1 20 1 A 32,8 12,5

S2 20 1 C 32,8 28,2

S3 20 1 A 34,4 9,3

S4 20 1 C 34,4 14,1

S5 20 1 A 15,3 14,2

S6 20 1 C 15,3 7,3

Parameter Satuan Nilai

pH 7,3

Fe ppm 0,04

Mn ppm 0,05

Nitrat ppm 5,4

BOD ppm < 3

COD ppm < 10

Karakteristik Lumpur (3) Hasil Uji TCLP (10 Januari 2012)

NoParameter Unit

Test

Results

Detection

Limit

Requirements

**)

Inorganic        

1 Arsenic mg/L < 0,003 0,003 5

2 Barium mg/L 0,14 0,1 100

3 Boron mg/L 0,08 0,008 500

4 Cadmium mg/L < 0,02 0,02 1

5 Chromium mg/L < 0,05 0,1 5

6 Copper mg/L < 0,1 0,1 10

7 Free Cyanide mg/L < 0,01 0,01 20

8 Fluoride mg/L 0,39 0,02 150

9 Lead mg/L < 0,09 0,09 5

10 Mercury mg/L < 0,001 0,001 0,2

11 Nitrat + Nitrit mg/L < 0,11 0,11 1000

12 Nitrite mg/L < 0,03 0,03 100

13 Selenium mg/L < 0,02 0,02 1

14 Silver mg/L < 0,1 0,1 5

15 Zinc mg/L 0,37 0,2 50

Alternatif Pengolahan Lumpur

Teknologi sludge dewatering yang sering digunakan antara lain :

Sludge Drying Bed Belt Filter Press Decanter Centrifuge

Perbandingan Alternatif Teknologi

Metode Kelebihan KekuranganCentrifuge (Decanter)

1. Estetika baik, tidak menimbulkan bau, mudah menyalakan dan mematikan.

2. Menghasilkan sludge cake yang relatif kering

3. Rasio antara modal dan kapasitas rendah4. Rasio kapasitas pengolahan terhadap lahan

tinggi5. Tidak memerlukan banyak operator6. Tidak memerlukan tenaga ahli untuk

mengoperasikan sistem

1. Permasalahan terkait pemeliharaan cukup tinggi

2. Memerlukan penyisihan pasir dan penggilingan di feed stream

3. Cenderung memiliki hasil suspended solids tinggi

Belt-Filter Press 1. Kebutuhan energi rendah

2. Biaya operasi dan modal realatif rendah

3. Peralatan mekanis tidak kompleks dan mudah dalam hal pemeliharaan

4. Merupakan mesin bertekanan tinggi sehingga memiliki kemampuan untuk menghasilkan cake yang sangat kering

 

1. Potensi menimbulkan bau tinggi

2. Membutuhkan alat pemotong (sludge grinder) di fixed stream

3. Sangat sensitif terhadap karakteristik lumpur yang masuk

 

Sludge Drying Bed

1. Modal pembangunan paling rendah jika lahan tersedia

2. Tidak perlu kontrol dari operator secara terus menerus dan tidak perlu banyak tenaga ahli

3. Kebutuhan energi dan bahan kimia rendah

4. Tingkat sensitivitas terhadap variasi lumpur rendah

 

1. Membutuhkan area yang cukup besar

2. Membutuhkan proses stabilisasi lumpur setelah proses berlangsung

3. Desain perlu disesuaikan dengan kondisi iklim setempat

4. Pengukuran hasil penyisihan lumpur perlu dilakukan secara intensif

5. Sulit dioperasikan pada daerah dengan tingkat kelembaban yang tinggi

Matriks Pembobotan (1)

Matriks Pembobotan (2)

Matriks Pembobotan (3)

Alternatif teknologi terpilih adalah Decanter Centrifuge.

Penentuan Jumlah DecanterPenentuan jumlah decanter yang dibutuhkan untuk pengolahan lumpur dilakukan dengan beberapa pendekatan, yaitu :

1. Uji Jar Test

2.Pendekatan Mass Balance

3.Pendekatan Degreemont

1. Uji Jar TestProsedur

Mencampur air baku dengan koagulan, setelah itu dilakukan pengadukan cepat (rapid mix) selama 2 menit, pengadukan sedang selama 4 menit, dan pengadukan lambat (slow mix) selama 4 menit. Setelah dilakukan pengadukan, air yang diuji dipindahkan ke dalam “imhoff cone” untuk diukur jumlah volume lumpur yang terendapkan.

Hasil

Waktu

Turbidity

Air Baku

(NTU)

Volume

Sludge

(mL/L)

Rabu, 1 Feb 55 4

Senin, 6 Feb 71,5 4,8

Selasa, 7

Feb185 6

Selasa, 7

Feb205 6,5

Untuk kapasitas air baku eksisting dan turbidity aktual

Q air baku = 5000 L/det = 18.000 m3/jamTurbidity = 205 NTUVolume Sludge = 6,5mL/1000mL

Volume lumpur dapat dihitung dengan menggunakan pendekatan :

Volume Lumpur = 18000 m3/jam x ( 6,5 mL/1000 mL)Volume Lumpur = 128 m3/jam

Untuk mengolah volume lumpur sebesar 128 m3/jam, dibutuhkan Decanter sebanyak 2 unit. Dengan kapasitas

masing – masing Decanter yaitu : 50-75 m3/jam.

Untuk kapasitas air baku 2022 dan turbidity pasca konstruksi siphon

Q air baku = 5500 L/det = 19.800 m3/jamTurbidity = 170 NTU (digunakan 185 NTU)Volume Sludge = 6ml/1000ml

Volume Lumpur = 19.800 m3/jam x ( 6 mL/1000 mL)Volume Lumpur = 119 m3/jam

Untuk mengolah volume lumpur sebesar 119 m3/jam, dibutuhkan Decanter sebanyak 2 unit.

Dengan kapasitas masing – masing Decanter yaitu : 50-75 m3/jam.

2. Pendekatan Mass BalanceProsedur

Memperkirakan dry solid yang terbentuk dengan mengetahui turbiditas air baku. Dengan mengetahui jumlah dry solid yang terbentuk maka dapat ditentukan nilai solid loading rate untuk penentuan jumlah decanter. Setelah mengetahui nilai TSS dan Debit air baku (Q) maka kita dapat memperkirakan jumlah solid loading lumpur dengan pendekatan matematis di bawah ini :

HasilNTU :

TSS

Turbid

ityTSS Q

Solid Loading

Rate

(NTU) (mg/L) (L/s) (Kg/Jam)

1 : 0.8 170,8 136,64 5.500 2.705,5

1 : 0.9 170,8 153,72 5.500 3.043,7

1 : 1 170,8 170,8 5.500 3.381,8

1 : 1.1 170,8 187,88 5.500 3.720,0

1 : 1.2 170,8 204,96 5.500 4.058,2

Dengan menggunakan perbandingan antara turbiditas : TSS = 1 : 0,9 maka untuk Turbiditas future = 170,80 NTU maka TSS yang terbentuk adalah 153 mg/L.

Solid loading rate = 153 mg/L x 5500 L/s = 3.043 kg/jam

Spesifikasi decanter yang digunakan mampu mengolah dry solid hingga 1800 kg/jam. Dari

data tersebut dapat disimpulkan bahwa jumlah unit decanter yang diperlukan adalah 2 unit.

3. Pendekatan Tabel Degremont

Berdasarkan data dari “Manual Operation Handbook IPA Buaran (Degreemont), diperoleh data hubungan antara Turbiditas dan Produksi Lumpur.

Data pada tabel tersebut merupakan perkiraan hubungan antara Turbiditas dan Produksi lumpur pada kapasitas instalasi air minum sebesar 2000 L/s.

TINGKAT

KEKERUHAN

AIR BAKU

(NTU)

VOLUME

LUMPUR

m3/hari m3/jam

<100 684 28,5

100-150 853 35,5

151-200 1133 47,2

201-500 1686 70,3

501-1000 4066 169,4

1001-2000 4608 192

2001-3000 5317 221,5

3001-4000 11520 480

4001-5000 23040 960

>5000 34560 1440

Namun, pada tahun 2022, kapasitas pengolahan di WTP Pulo Gadung direncanakan akan meningkat menjadi 4700 L/s. Untuk itu, diperlukan hubungan antara turbiditas dan produksi lumpur pada kapasitas WTP sebesar 4700 L/s yang dapat diperkirakan dengan pendekatan seperti berikut :

Volume lumpur pada 4700 L/s = 4700 / 2000 * Volume lumpur pada 2000 L/s

Berdasarkan tabel tersebut jika kekeruhan air baku di intake adalah 170,80 NTU, maka produksi lumpur yang dihasilkan adalah 110,9 m3/jam. Apabila digunakan decanter berkapasitas 50-75 m3/jam, maka jumlah decanter yang diperlukan adalah sebanyak 2 unit.

TURBIDITA

S

VOLUME LUMPUR

Untuk

Q=2000L/det

Untuk

Q=4700

L/det

(NTU) (m3/jam) (m3/jam)

<100 28,5 78,4

100-150 35,5 97,6

151-200 47,2 129,8

201-500 70,3 193,3

501-1000 169,4 465,9

1001-2000 192 528

2001-3000 221,5 609,1

3001-4000 480 1320

4001-5000 960 2640

>5000 1440 3960

Penentuan jumlah decanter dilakukan dengan menggunakan 3 metode dan hasilnya dapat diliat pada tabel di bawah ini :

Jadi untuk dapat mengolah semua lumpur yang dihasilkan oleh IPA Pulo Gadung, diperlukan 2 Unit Decanter.

No Metode Jumlah

Decanter

1 Uji Jar Test 2 Unit

2 Pendekatan Mass

balance

2 Unit

3 Pendekatan

Degreemont

2 Unit

Diagram Alir Proses

Detailed Engineering Design

Detail Lay Out Buaran

Lay Out Jalur Pipa dan Kabel

Denah

RABTotal biaya yang dibutuhkan untuk

melaksanakan pembangunan unit pengolahan lumpur di WTP Buaran adalah Rp 7.791.043.470,08.

TERIMA KASIH