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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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.
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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$(
sebesar 23-3 tiap kg )8SS, umur lumpur 3,*< - 3,; hari, dan aktu retensi *= -
2; jam. Sedangkan untuk desain activated sludge tipe stabilisasi kontak
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
6/16
dipersyaratkan beban B$( 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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
8/16
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
Kaldnes, sebuah unit yang bernamaMoving#bed $iofilm %eactor/B4
telah dikembangkan oleh perusahaan oregia, #aldnes iljoteknologi. "roses
dimana terjadi penambahan elemen polyethylene berbentuk silinder kecil /speci!ic
density 3,6< g?cm4 dalam adah teraerasi maupun tidak teraerasi untuk
mendukung pertumbuhan bio!ilm. Silinder kecil kira-kira berukuran diameter *3
mm dan tinggi mm dengan palang di dalam dan sirip membujur di luar.
"embaa bio!ilm dekelola di dalam reaktor dengan menggunakan pelat penuh
lubang />+2> mm slot4 pada bagian luar tangki. %dara agitasi atau mi+er
diterapkan secara terus-menerus mensirkulasi kemasan. #emasan dapat mengisi
2> sampai >3 persen dari volume tangki. )uas permukaan spesi!ik kemasan
adalah sekitar >33 m2?mmassal volume pengepakan. BB memerlukan aliran
lumpur akti! balik atau backashing. Clari!ier akhir digunakan untuk
menyelesaikan pengelupasan padatan. "roses BB menyediakan keuntungan
untuk tanaman upgrade dengan mengurangi padatan loading clari!iers yang sudah
ada. /etcal! 0 1ddy, 2334
G!,-!# 22
D.!(#!, !%.#!' /&$,!"./ !! !%.&!/. #+/$/ MBBR
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
9/16
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
G!,-!# 2
P#+/$/ /+%. 5+'"!5" $'(!' #+/$/ MBBR /$-!(!. $'((!'". T#.5&%.'( F.%"$#
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
G!,-!# 24
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
10/16
K#."$#.! $/!.' #+/$/ ".5!% MBBR
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
G!,-!# 27
K#."$#.! +$#!/. ".5!% MBBRSolid Contact
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
2 P#+/$/ D$'(!' Internal Fixed Packing!! P$#"),-)3!' T$#%$&!"
&erhitung lebih dari setengah lusin berbagai proses variasi di mana
material !i+ed-packing ditempatkan di dalam tangki aerasi proses lumpur akti!.
&iga contoh khusus dari proses !i+ed-packing termasuk proses inglace dan Bio
matriks. (an proses BCs terendam.
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
11/16
G!,-!# 26
P$'$,!"!' K$,!/!' R.'(%!5$ D!%!, S$-)!3 R$!&"+# L),)# A&".
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
#et. Dambar
a4 Skematis dari penempatan kemasan di reaktor lumpur akti!
b4 &ak 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,
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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&$,!"./
Sumber@Metcalf & Eddy, Inc, !!"
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
13/16
24 K$)'")'(!' !' 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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
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
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
15/16
LAMPIRAN
7/24/2019 Kombinasi Lumpur Aktif Dan Fixed Film
16/16
Moving-bed Bioflm Reactor(MBRR)