104
7.6.4 Kolam Facultative
Proses anaerobic berlangsung didasar kolam, tanpa kehadiran oxygen dan proses aerobic berlangsung di kedalaman dimana oxygen dapat di suplai oleh
aerator. Padatan organik yang mengendap ke dasar kolam akan mengalami proses anaerobic oleh bakteri anaerobic yaitu E.coli di dasar kolam, sedangkan padatan
organik terlarut dari sumber limbah maupun senyawa-senyawa bereduksi hasil metabolisme bakteri anaerobic dari dasar kolam akan diproses secara aerobic
oleh bakteri Nitrosomonas dan diaerasi secara kontinu oleh aerator. Dalam desain sistem pengolahan limbah pabrik ini digunakan 2 unit kolam facultative yang
dipasanag seri dan dalam kolam perama primary pond di pasang 1 unit aerator untuk mensuplai kebutuhan oksigen.
Perhitungan Kolam Facultative
1. Kolam Facultative I
Laju volumetrik Q = 0,7 m
3
jam = 700 Ltrjam = 16.800 Ltrhari BOD
5
S
o
= 783 mgLtr Nalco, 1988
Direncanakan : Waktu tinggal 10 hari
a. Menentukan ukuran Volume kolam = Q x t
= 0,7 m
3
jam x 10 hari x 24 jamhari = 168 m
3
Kedalaman kolam direncanakan 2 meter Luas area kolam, A =
3 2
168 m = 84 m
2 m b. Penentuan BOD Effluent, S
Suhu udara di Indonesia berkisar 25 - 37
o
C. Untuk desain dipakai suhu minimum karena pertumbuhan mikroba adalah minimum pada suhu
tersebut sehingga kemungkinan kegagalan dalam sistem pengolahan limbah pabrik dapat dikurangi.
Konstanta laju pertumbuhan pada suhu 25
o
C k
25
, dihitung dengan persamaan :
k
T
= k
20
. θ
T – 20
Pers. 2-25 Metcalf Eddy, 2003
105 Dimana :
θ = koefisien suhu 1,03 – 1,12 k
20
= 0,2 – 1,0 Dalam hal ini diambil,
θ = 1,03 dan k
20
= 0,2 hari
-1
k
25
= 0,2 x 1,03
25 – 20
= 0,2319 hari
-1
Efisiensi penghalangan BOD, η = 70–90 ; diambil efisiensi
penghilangan BOD = 80 Tabel 8.1 Arceivala, 1998 Suspended solid, SS effluent = 50 – 150 mgliter ; diambil
SS = 100 mgliter Tabel 8.1 Arceivala, 1998 VSS
= 50 -80 SS
; diambil = 70 Tabel 8.1 Arceivala, 1998 BOD yang dapat dihilangkan = So –
So x η = 783 – 783 x 0,8 = 156,6 mgliter
BOD
5
dari VSS effluent = 0,77 x 0,7 x 100 = 53,90 mgliter
Total BOD effluent = 156,6 mgliter + 53,90 mgliter
= 210,5 mgliter c. Oksigen yang dibutuhkan
Efisiensi penghilangan padatan total ; η =
Padatan total masuk - Padatan total keluar Padatan total masuk
= 783 mgliter - 210,5 mgliter
783 mgliter x 100 = 73,12
O
2
= 0,555 x
3 3
6
1000 l 1kg
1,4 x 783 mgl x 0,7 m jam x x
m 10 mg
= 0,4259 kgjam d. Daya aerator
Kebutuhan daya aerator berkisar 0,3 – 2 kg gaskW.jam, dipakai dengan daya aerator = 0,3 kg gaskW.jam. Konsentrasi oksigen di udara 21 mol
23,3 massa Total daya aerator = 0,4259 kgO
2
jam x 1
1 kW.jam x
0,233 0,3 kg
= 6,093 kW = 8,1708 hp
106 2. Kolam Facultative II
Laju alir volumetric air, Q = 0,7 m
3
jam BOD
5
, S
o
= 97,9 mgliter Nalco, 1988 Waktu tinggal 10 hari
a. Menentukan ukuran Volume kolam = Q x t
= 0,7 m
3
jam x 10 hari x 24 jamhari = 168 m
3
Kedalaman kolam direncanakan 2 meter Luas area kolam, A =
3 2
168 m 84 m
2 m =
b. Penentuan BOD Effluent, S Suhu udara di Indonesia berkisar 25 - 37
o
C. Untuk desain dipakai suhu minimum karena pertumbuhan mikroba adalah minimum pada suhu
tersebut sehingga kemungkinan kegagalan dalam sistem pengolahan limbah pabrik dapat dikurangi.
Konstanta laju pertumbuhan pada suhu 25
o
C k
25
, dihhitung dengan persamaan :
k
T
= k
20
. θ
T – 20
Pers. 2-25 Metcalf Eddy, 2003 Dimana :
θ = koefisien suhu 1,03 – 1,12 k
20
= 0,2 – 1,0 Dalam hal ini diambil,
θ = 1,03 dan k
20
= 0,2 hari
-1
k
25
= 0,2 x 1,03
25 – 20
= 0,2319 hari
-1
Efisiensi pen ghlangan BOD, η = 70–90 ; diambil efisiensi penghilangan
BOD = 80 Tabel 8.1 Arceivala, 1998 Suspended solid, SS effluent = 50 – 150 mgliter ; diambil
SS = 50 mgliter Tabel 8.1 Arceivala, 1998 VSS
50 80 SS
= − ; diambil = 70 Tabel 8.1 Arceivala, 1998
BOD yang dapat dihilangkan = So – So x η
= 97,9 – 97,9 x 0,8 = 19,58 mgliter BOD
5
dari VSS effluent = 0,77 x 0,7 x 50 = 26,95 mgliter
107 Total BOD effluent
= 19,58 mgliter + 26,95 mgliter = 46,53 mgliter
c. Oksigen yang dibutuhkan Efisiensi penghilangan padatan total ;
η = masuk
total Pada
keluar total
Pada masuk
total Pada
tan tan
tan −
= liter
mg liter
mg liter
mg 9
, 97
53 ,
46 9
, 97
− x 100 = 52,5
O
2
= 0,525 x
3 3
6
1000 l 1kg
1,4 x 97,9 mgl x 0,7 m jam x x
m 10 mg
= 0,0504 kgjam d. Daya aerator
Kebutuhan daya aerator berkisar 0,3 – 2 kg gaskW.jam, dipakai dengan daya aerator = 0,3 kg gaskW.jam. Konsentrasi oksigen di udara 21 mol
23,3 massa Total daya aerator = 0,0504 kgO
2
jam x 1
1kW.jam x
0,233 0,3 kg
= 0,7210 kW = 1 hp
7.7 Luas area pengolahan limbah
Kategori